Информатика | Дербес компьютердің құрылымы

Дербес компьютердің құрылымы

Дербес компьютер – бұл электрондық аспаппен орындалатын, программамен басқару арқылы информацияны автоматты түрде түрлендіруге арналған құрылғы.
Компьютердің синонимі – есептеуіш машина, ЭЕМ бұйымы.
Процессор логикалық және арифметикалық операцияларды орындайды, операциялардың орындалу тәртібін анықтайды, дерек көздері мен нәтижелері қабылдаушыларды көрсетіп береді.
Процессор жұмысы программалардың басқаруымен жүзеге асады. Дербес компьютермен алғаш танысқанда процессордың төрт құрылғыдан тұратынын байқаймыз: арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ), басқару құрылғысы (БҚ), жалпы тағайындалуының регистрлері (ЖТР) және бүркеме жад (кэш-память) АЛҚ деректеріндегі арифметикалы-логикалық операцияны орындайды. Аралық нәтижелер ЖТР-да сақталады. Бүркеме жад (кэш-память) жұмыссыз бос тұрып қалудың уақытын қысқарту жолымен процессордың жылдам әрекет етуін арттыруға қызмет етеді. БҚ кезекті команда адресінің қалыптасуына, яғни программадан тұратын команданың орындалу тәртібіне жауап береді.
Программа – бұл оның (команданың) ықпалымен, яғни әрекетімен процессор элементар операцияны орындайтын команда жиыны.
Жүйелік шинаның негізгі қызметі процессорлар арасында және дербес компьютердің қалған басқа да құрылғыларының арасында информацияны жіберу болып табылады. Жүйелік шинасы үш шинадан тұрады: басқару шинасы, дерек шинасы және адрес шинасы. Шиналар бойынша басқару сигналдарын, деректерді (сан, символдар), жадтың ұяшық адресін (адреса ячеек памяти) және енгізу-шығару құрылғысының нөмірін айналдырады.
Есте сақтау (память) өңделген деректер мен команда беруге, жазуға, сақтауға арналған. Жадтың бірнеше әр түрі болады: оперативтік, тұрақты, сыртқы, кэш, СНОS (КМОП), регистрлік.
Есте сақтау түрлерінің тұтас иерархиясының болуын шапшаңдығы (быстродействия), энерготәуелдігі (энергозависимости), тағайындалуы, көлемі мен құны бойынша оның айырмашылықтарымен түсіндіруге болады. Есте сақтау түрлерінің алуан түрлілігі бір түрдің құны жоғары есте сақтау мен басқа түрдегі шапшаңдығы төмен есте сақтау арасындағы қарама-қайшылықты жоюға көмектеседі.
Информацияны енгізу құрылғысына мыналар қатысты: пернетақта (клавиатура), тышқан-тетік (мышь), трекбол, джойстик, трекпойнт, трекпад, сканер, сенсорлық экран, цифрлық бейнекамера және т.б.
Информацияны шығару құрылғысына – дисплей (монитор), принтер, плоттер, акустикалық баған (акустические колонки) және т.б. жатады.
Модем информацияны енгізетін құрылғының да, шығаратын құрылғының да функциясын атқарады. Ол телефондық байланыс желілерінің көмегімен қашықтағы басқа компьютерлермен жалғасуға (байланыс орнатуға) әрі дербес компьютерлер арасында информациялар алмасуға мүмкіндік береді. Конструктивтік орындауы бойынша модем құрамдық (компьютердің жүйелік блогына қойылған) және сыртқы (коммуникациялық порт арқылы қосылған) болады. Модемдер бір-бірінен деректерді ең көп шамадағы жылдамдықта берумен айрықшаланады (бүгінгі таңда 28800, 33600 бод (1 бод – секундтағы бит) және одан да көп жылдамдықтағы модельдер кең таралған, содан соң, олар қателікті түзеу құралына қолдау көрсете ала ма, жоқ па, міне осы жағынан да ерекшеленеді (оның ішінде V42bis және MNP-5 әйгілі стандарттар болып табылады).
Дербес компьютердің негізіне қаланған нәтижелі идеялардың бірі – архитектураның ашық болуын айтамыз. Бұл тұжырымдамаға (концепцияға) сәйкес әрбір пайдаланушы өз қалауына қарай өзінің компьютерінің конфигурациясын өзі дербес қалыптастыра алады. Бұл пайдаланушының қажеттілігіне қарай жүйелік шинаға модем, дыбыстық карта, электр музыкалық аспаптың пернесін және т.б. әр түрлі құрылғыларды қоса алатынын білдіреді. Архитектураның ашық болуы компьютерді, мысалы, үлкен көлемдегі қатқыл дискіге винчестерді ауыстыру, процессорды ауыстыру, оперативті есте сақтау көлемін ұлғайту және т.б. жолдарымен оңай жаңғыртуға мүмкіндік береді.


Дербес компьютердің типтік толық жинағы

Дербес компьютер - әмбебап (универсальный) техникалық жүйе. Оның конфигурациясын қажеттілікке қарай икемділікпен өзгертуге болады. Сөйтсе де, типтік деп саналатын базалық конфигурация ұғымы бар. Компьютер әдетте осы толық жинақпен қойылады. ДЭЕМ-нің типтік толық жинағы төрт конструктивтік блоктан тұрады: жүйелік блок, диплей, пернетақта және тышқан-тетік қитұрқысы.
Жүйелік блок ішінде компьютердің ең маңызды компоненттері орналасқан негізгі торапты (узел) білдіреді. Бұл тораптың ішінде орналасқан маңызды компоненттер:
-компьютердің жұмысын басқаратын электрондық схема (микропроцессор, оперативті есте сақтау, құрылғылардың бақылаушысы және т.б.);
-компьютердің электрондық схемасына берілетін кернеуі аз тұрақты токтағы электрмен қоректендіретін желілерді қалыптастыратын қоректендіру блогы;
-икемді магниттік дискіге жазылуда және оқуда пайдаланылатын икемді магниттік дискісінің жинақтаушысы (немесе дискжетек – дисковод);
-алынбайтын (қозғалмайтын) қатқыл магниттік дискіге (винчестер) жазылуға және оқуға арналған қатқыл магниттік дискідегі жинақтаушы.
Жүйелік блоктың ішіндегі құрылғы ішкі құрылғы, ал оған сырттан қосылатын құрылғы сыртқы құрылғы деп аталады. Деректерді енгізетін, шығаратын және ұзақ уақытқа сақтайтын сыртқы қосымша құрылғы, сонымен қатар, шалғай құрылғы деп атайды.
Жүйелік блогы сыртқы түрі бойынша корпусының формасымен айрықшаланады. Дербес компьютердің корпусын деңгейлес (горизонталь) және сатылас (вертикаль) етіп шығарады. Сатылас етіп жасалған корпус габарит бойынша ажыратылып көрсетіледі: көп мөлшерлі, орта мөлшерлі және аз мөлшерлі. Деңгейлес етіп жасалған корпустардың ішінен тегістері және ерекше тегістері бөліп көрсетіледі.
Корпус үшін формалардан басқа факторлар пішіні деп аталатын параметрлердің де маңызы зор. Орналастырушы құрылғыларға қойылатын талаптар параметрлерге байланысты болады. Бүгінгі күні негізінен екі факторлар пішініндегі корпустар пайдаланылады: АТ, АТХ. Корпустың факторлық пішіні аналық тақша (материнская плата) деп аталатын компьютердің негізгі (жүйелік) тақшасындағы факторлар пішінімен міндетті түрде келісімде (үйлесімде) болуы керек.
Дисплей (монитор) - деректерді көрсетіп ұсынатын құрылғы. Ол информацияны шығарудың ең танымал құрылғысы болып табылады.
Оның негізгі тұтыну параметрлері – экран қалқасының (маска) мөлшері мен қадамы, кескінді қайта өндірудің ең көп шамадағы жиілігі, қорғаныс класы.
Монитордың мөлшері диагональ бойынша кинескоп құбырларының қарама-қарсы бұрыштардың арасымен өлшенеді. Өлшем бірлігі - дюйм. Қазіргі таңда 9-дан 42 дюймге дейінгі (23-тен 107 см-ге дейін) экранды мониторлар шығарылады.
Стандартты мөлшерлері 14", 15", 17", 19", 20", 21". Бүгінгі таңда 15 және 17, 19, 21 дюймдер мөлшеріндегі мониторлар ең әмбебап мониторлар болып табылады.
Монитор экранындағы кескін вакуумдық колбаға тығындалған, өткір бағытталған электрондар шоғырын люминофорлық жабуды сәулеге түсіру, яғни сәуле арқылы қарап байқау нәтижесінде пайда болады. Түрлі-түсті кескінді алуы үшін люминофорлық жабу қызыл, жасыл және көк түсті болып жанатын үш типті жолаққа немесе нүктелерге ие болады. Барлық үш сәуле экранда бір нүктеге тоғысып, кескін анық көрінуі үшін люминоформның алдына ұдайы саңылау қалдырылатын қалқа-панелін қояды. Монитордың бір бөлігі вертикальдық сыммен жарақтандырылған, бұл кескіннің анық та, қанық та әрі жарық болуын күшейтеді. Саңылаулар арасындағы (қалқа қадамы - шаг маски) қадам неғұрлым қысқа болса, соғұрлым кескін дәл әрі нақты болады. қолқа қадамы миллиметр үлгісімен өлшенеді. қазіргі уақытта 0,25-0,27 мм. қалқа қадамындағы мониторлар кеңінен таралған.
Кескінді қайта өндіру (жаңарту) жиілігі монитордың бір секунд ішінде кескінді қанша рет толық ауыстыра алатынын көрсетеді (сол себепті де оны кадрлар жиілігі деп атайды).
Кескінді қайта өндіру жиілігі герцпен (Гц) өлшенеді. Ол неғұрлым жоғары болса, кескін соғұрлым дәл әрі тұрақты болып, көз аз талады. Ең аз шамадағы мән 75 Гц, қалыптысы 85 Гц, ал ең қолайлысы (жайлы тиетіні) - 100 Гц және одан көп мәндер.
Монитордың қорғаныс класы қауіпсіздік техника талаптарына монитордың сәйкес келетін стандартымен анықталады. қазіргі уақытта мына халықаралық стандарттар жалпыға бірдей, яғни баршасына ортақ саналады: MPR-II, ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99. MPR-II стандарты адамға қауіп төндірмейтін, яғни қатер тудырмайтын шекке дейін электромагниттік сәуленің деңгейін шектейді. ТСО-92 стандартында бұл норма сақталған, ал ТСО-95 және ТСО-99 стандарттарында бұл норма күшейтілген. Эргономикалық және экологиялық нормалар ең алғаш рет ТСО-95 стандартында пайда болды, ал ТСО-99 стандарты кескіннің сапасын (жарықтығын, қанықтығын, жыпылықтауын, жабудың антибликтік өзгешелігін) анықтайтын параметрлер бойынша ең қатқыл нормаларды белгіледі.




Дербес компьютерлердің қосымша құрылғылары

Дербес компьютердің базалық толық жинағының функциясы қосымша құрылғыларды енгізгенде кеңейе түседі. Олардың көп тараған түрлерін қысқаша сипаттап өтейік.
Стример. Үлкен көлемдегі (көп) мәліметтерді сақтауда магниттік таспаға жинақтаушы – стример пайдаланылады. Стример картриджі кәдімгі магнитофонның касетасына ұқсайды, бірақ ол әлдеқайда орнықты жасалған.
Информацияны беру жылдамдығы бойынша стримердің ең жақсы үлгілері көптеген қатқыл дискілермен теңесе алады. Сондықтан да олардың негізгі қолданылуы – жад пен архивтің резервтік көшірмесін жасау үшін винчестермен информация алмасады.
Сканер – қағаздық немесе басқа да машиналық емес тасушыдан информацияны компьютерге енгізетін құрылғы. Сканер мәтінді, графикалық кескінді енгізуде пайдаланылады.
Сканер компьютерге суретті де енгізе алады. Арнайы программамен қамтамасыз етілген компьютердің көмегімен сканер арқылы енгізілген картинкалардағы символдарды танып-білуге болады, бұл қағазға басылған, кейде қолжазбадағы мәтінді компьютерге жылдам енгізуге мүмкіндік береді. Сканерлер шағын (ол бүкіл қағаз парақтарын тұтас санайды) және қол сканер (оны суреттің немесе мәтіннің үстінен жүргізу керек), қара-ақ, түрлі-түсті болады.
Сканерлер бір-бірінен түстер немесе сұр түс белгілерін қаншалықты дәрежеде ұйғара алатын қабілетімен айрықшаланады.
Желілік адаптер компьютерді жергілікті желіге қосуға мүмкіндік тудырады. Мұнда пайдаланушы басқа компьютердегі мәліметтерге қатынаса алады.
Плоттер (немесе графиксалғыш) – графикалық информацияны шығарудың құрылғысы. Оны үлкен плакаттарды, сызбаларды, картаны, басу тақшаларының нобайын (эскиз), диаграмманы, гистограмманы безендіру үшін пайдаланады.
Плоттердің әрекеті қарапайым: жазу құралы (қалам) із қалдыра отырып қағазда жылжиды.
Плоттердің үнемділігі құжатта қалыптастыратын сапаға қажетті мүмкіндіктермен және қақаз/қалам ауыстыру тетігінің мүмкіндіктерімен анықталады. Кескіннің түс гаммасы сияқты сапа үшін де ең алдымен қалам конструкциясы жауапты болады.
Шарикті қалам жоғары шапшаңдықты қамтамасыз етеді. Бұл оның негізгі артықшылығы. Мұндай қаламды алғашқы жазылғандарды дайындау барысында пайдаланған дұрыс. Білте қалам қағазбен жұмыс істегенде жоғары сапаны, ал құбырлық, әйтпесе керамикалық қалам калькадағы сызбаның жоғары сапалы болуын қамтамасыз етеді. Түс шектес қаламдардағы бастиекпен қамтамасыз етіледі.
Лазерлік принтерге қарағанда плоттер біршама арзан тұрады, алайда оның басу жылдамдығы төмен. Плоттерлер барабандық типте (қағаз бумасымен жұмыс істейді) және планшеттік типте (онда қағаз парағы тегіс үстелде жатады) болады.
Ризограф – компьютерге қосылғанда принтер ретінде де, сканер ретінде де жұмыс істей алатын көбейткіш аппарат.
Онда кескінді жасау былайша жүзеге асырылады.
Алдымен кескіннің тұпнұсқасы ішкі сканермен саналады. Алынған цифрлық портрет арнайы есте сақтау буферінде сақталады. Термоголовка цифрлық түрге еніп, арнайы тасушыда трафарет тудырады. Мастер-пленкидің қиындысы трафаретпен раскаттық барабанға бекітіліп, бояумен боялады. Тек осыдан кейін ғана ризограф алғашқы бақылау (байқап көру) оттискісін (басудан бір нәрсенің бетіне түскен таңба) жасайды. Бұл кезең қағаздың форматына қарай (А3-А6) 17-35 секундқа созылады, ал басу жылдамдығы 60-тан 130-ға дейін көшіреді.
Дербес компьютерлердің сыртқы құрылғысы ретінде ризографтың пайдаланылуы барысында оның машинамен алмасуы көрсетілген жадында сақтау буфері арқылы жүзеге асады. ....