Информатика | Дербес компьютер жайлы жалпы мәліметтер

Дербес компьютер-бұл электрондық аспаппен орындалатын, программамен басқару арқылы информацияны автоматты түрде түрлендіруге арналған құрылғы.
Компьютердің синонимі- есептеуіш машина, электрондық есептеу машинасының (ЭЕМ) бұйымы. Дербес компьютердің негізгі элементтері мен олардың арасындағы байланыс.
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-рпамять) АЛҚ деректеріндегі арифметикалы-логикалық операцияны орындайды. Аралық нәтижелері 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 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, CHOS (КОМП), регистрлік.
Есте сақтау түрлерінің тұтас иерархиясының болуын шапшаңдығы (быстродействия), энерготәуелділігі (энергозависомости), тағайындалуы, көлемі мен құны бойынша оның айырмашылықтарымен түсіндіруге болады. Есте сақтау түрлерінің алуан түрлілігі бір түрдің құны жоғаы есте сақтау мен басқа түрдегі шапшаңдығы төмен естесақтау арасындағы қарама-қайшылықты жоюға көмектеседі.
Регистрлік есте сақтау- жылдам болады (кейде оны аса оперативті (сверхоперативной) деп атайды). Ол процессор ішінде орналасқан жалпы тағайындаудың бірнеше регистірін (ЖТР) білдіреді. Регистрларды процессорлармен қайта жіберу, қосу (сложение), санау (счет) және т.б. қарапайым операцияларды орындау барысында пайдаланады.

Бүркеме-есте сақтау (кэш-память) регистрлік есте сақтаумен салыстырып қарағанда көлемі үлкен болады, бірақ, шапшаңдығы кем. Дербес компьютерде есте сақтаудың осы түріндегі есте сақтаудың құрылғыларының (запоминающих устройств) саны әр қилы болуы ықтимал. Осы заманғы дербес компьютерде осы түрдің екі-үш есте сақтау құрылғысы болады.
Энерготәуелді есте сақтау CHOS (КОМП-есте сақтау) осы компьютердің конфигурациясын есте сақтауға қызмет етеді (ағымдағы уақытты, күндерді, таңдап алынған жүйелік дискіні (системного диска) және т.б.). Есте сақтаудың осы түрі дербес компьюердің аналық тақшасында (материнской плате ПК) тоқтаусыз (үзіліссіз) жұмыс істеу үшін габариті аз аккмулятор немесе қоректендіруші батарея орнатады.
Оперативті есте сақтайтын құрылғы (ОЕҚ) өзгермелі (ағымдағы) информацияны қысқа мерзімде сақтауда пайдалынылады әрі есептеу операцияларын процессормен орындау барысында өзіндегі өзгерістерді мүмкін (ұйғарында) етеді. Бұл процессордың өңделген деректерден (санау режимінен-режим считвания) немесе команданың ОЕҚ-сынан шыға алатынын білдіреді, содан кейін деректерді арифметикалық немесе логикалық өңдеуден өткізгеннен кейін алынған нәтижені ОЕҚ-ға (жазба режимі-режим записи) орналастырады. ОЕҚ-ға жаңа деректерді бастапқы деректер қойылған жерде (ұяшыққа) ғана орналастыру мүмкін болады. Бұрынғы командасының немесе деректердің өшірілетіні өзінен-өзі түсінікті.
Тұрақты есте сақтайтын құрылғы (ТЕҚ) дербес компьютер жұмыс істеген кезде өзгермейтін информация сақталады. Мұдай информацияны мониторлық-тест программасы (ол компьютердің ажыратылған сәтінде оның жұмысқа қабілетінің бар, жоғын тексереді), драйвер (ЭЕМ-нің жекелеген құрылғысының, мысалы, перненің жұмысын басқаратын программа) және т.б. жасайды.
Сыртқы есте сақтайтын құрылғы (СЕК) информацияны ұзақ уақытқа сақтауға арналған. СЕК-ға магниттік таспаға (магнитная лента) жинақтаушы (могнитафон, стример), қатқыл дискіге (жесткий диск) жинақтаушы (винчестер), иілгіш дискіге (гибкий диск) жинақтаушы, оптикалық дискіні ойнатқыш (проигрыватели оптических дисков) жатады. ОЕҚ-мен салыстырып қарағанда СЕҚ негізінен еске сақтаудың үлкен көлеміне ие болады, бірақ шапшаңдығы көп төмен.
Информацияны енгізу құрылғысына мыналар қатысты: пернетақта (клавиятура), тышқан-тетік (мышь), трекбол, джостик, трекпойнт, трекпад, сканер, сенсорлық экран, цифрлық бейнекамера және т.б.
Информацияны шығару құрылғысына-дисплей (монитор), принтер, плоттер, акустикалық бағаны (акустические колонки) және т.б.
Модем информацияны енгізген құрылғының да, шығаратын құрылғының да функциясын атқарады. Ол телефондық байланыс желілерінің көмегімен қашықтықтағы 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-біріне деректерді ең көп шамадағы жылдамдықта берумен айрықшаланады (бүгінгі таңда 28800, 33600 бод (1 бод = секундтық бит)) және одан да көп жылдамдықтағы модельдер кең таралған, содан соң, олар қателікті түзету 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 тұжырымдарға (концепцияға) сәйкес әрбір пайдаланушы өз қалауына қарай өзінің компьютерінің конфигурациясы өзі дербес қалыптастыраалады. Бұл пайдаланушының қажеттілілігіне 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. жолдармен оңай жаңғыртуға (модернизировать) мүмкіндік береді.
Дербес компьютерлер тұрмыстық, оқу жүйесіне арналған және кәсіби (әмбебап) деп аталатын үш түрге бөлінеді. Тұрмыстық компьютерлер компьютерлердің қарапайым түрлері (1970-жылдары дайындалған, қазіргі кезде өндірістен алып тасталған БК-0010, Ириша, Apple II, т.б.). Олардың жадтарының сыйымдылығы үлкен емес, орындайтын іс-әрекеттерді де шамала болатын.
80-жылдардың бас кезінен бастап 90-жылдардың бас кезіне дейін оқу орындарында информатика мен есептеуіш техника негіздері пәнін оқып үйрену үшін жад көлемі 64, 128 Кбайт шамасындағы Корвет, УКНЦ, Ямаха MSX-2, т.б. оқулық компьютерлер пайдаланып келді.
Халық шаруашылығының түрлі салаларында пайдалануға болатын, қазіргі кезде оқу орындары толық қамтамасыз етілген, жұмыс істеу мүмкіндігі жоғары және әрекет жылдамдығы үлкен дербес компьютерлер әмбебап не кәсіби дербес компьютерлер деп аталады. Мұндай машиналарды және олардың негізгі құрылғысы-процессорларды шығарумен алғашқы рет дүние жүзінде Apple, IBM, Intel, т.б. фирмалар айналасқан болатын. ДК-де процессор үшін ҮИС, АҮИС пайдалатындықтан, оны микропроцессор деп атайды. Бұл жұмыста, әсіресе, ІВМ, Іntel фирмаларының еңбегі көп. Intel фирмасының жасап шығарған түрлі үлгілі (модельді) микропроцессорын пайлаланып, IBM фирмасы компьютердің түрлі сапалы типтерін дүниеге келтірді. Фирманың компьютерлеріне, типтеріне қарай, ретімен IBM PC, IBM PC XT, IBM PS AT, IBM PS/2, Pentium (Пентиум), т.б. аттар берілген (PC(Personal Computer)- дербес компьютер, XT(extended technology)-кеңейтілген технология, PS (personal system)-дербес жүйе, AT (Advanced Technology)-алдыңғы технология). Олар, әсіресе, IBM PC AT типтес компьютерлер кезінде дүние жүзіне кең таралды. Қазіргі кезде мұндай компьютерлердің Пентиум сияқты жаңа жетілдірілген нұсқалары пайдаланула.
Пентиум сияқты кәсіби компьютерлер күрделі әр алуан математикалық , фи-
зикалық есептерді шешіп қана қоймай , логикалық операцияларды да орындай
алады (логика – ойлау , қисын; логикалық операция - “ақылмен’’орындалатын
әрекеттер. Мысалы, автоматты түрде техналогиялық процестерді басқарады, шахмат ойнайды, күрделі график сызады). Оның үстіне, олар эканомикалық ғы-
лымдарда, жоспарлауда, медицинада, биологияда, ауа райын болжауда, мекеменіңайлық ақпартізімін(ведомосын) жасауда, кітапхана жұмысын ұйым-
дастырудажәне т.б. салаларда ойдағыдай пайдаланылып келеді.
Дербес компьютердің негізгі құрылғылары классикалық Нейман архитектурасына негізделген:
- жүйелік блок (микропроцессор, жад, қоректену блогы, енгізу/ шығару
порттары, сағат таймер);
- пернетақта (клавиатура);
- монитор;
- принтер;
- магниттік дискіде жинақтауыш (дискіжетек, CD-ROM).
Енгізу / шығару порттары (қосқыш тарақшасы, ағытпа) компьютерді сыртқы
Баспа, модем сияқты құрылғылармен жалғастыру үшін арналған.Порттар жалпы мақсаттық параллель және асинхронды (бір уақытылы емес) тізбекті болып екі түрге бөлінеді. Олардың сәйкес түрде белгіленуі:LPT1-LPT3, COM1-COM3.
Таймер- кәдімгі сағат рөлін атқаратын интегралдық схема. Оның қызметінің бірі- монитор экранда кескіндерді қалпына келтірудің уақытша аралықтарын беру, яғни синхрондау, т.б. (timer – уақытты белгілеу).
Информацияны жазу және сақтау компьютердің жеке дискілерінде(дискеттерде)не қатты магниттік дискіде(винчестерде)орында-
лады.Жазу құрылғының дискіжетек недискі жүргізушідеп, жинақты (компакт) дискілерге жазатын неолардан оқитын құрылғыны CD-ROM деп атайды. Винчестер компьютердің ішіне орналастырылған дискіжетекке бекітіліп қойылған, сондықтан ол дискіжетекке алынып-салынбайды.
Дербес компьютерлердің құрамында бұларға қоса тышқан құрылғысы да бар. Тышқан- көрсеткіші (курсоры) екі не үш түймесі бар, компьютерге электр өткізгіш сым арқылы жалғастырылатын төртбұрышты кішкене пластмассалық қорап.
Маагниттік дискіде жинақтауыш (дисіжетек) – информацияны қатты дискіге (винчестерге) немесе иілгіш магниттік дискіге (дискетке) жазу не онда жазылған информацияны машина жадында енгізу құрылғылары. (Винчестер мен дискетті сыртқы есте сақтау құрылғылары деп те атайды.)
Компьютер құрамында сызбаны қағазға басып шығару (сызба сызушы), суреттерді және графикалық информацияны компьютерге енгізу (санер), компьютерді бір-бірімен телефон жүйесі арқылы жалғастыру (модем) құрылғыларының болуы да мүмкін. (Бұдан әрі, арнайы айтылмаса, тек әмбебап дербес компьютерлерді қарастырамыз да, дербес не әмбебап сөзін жалғастырмай, тастап кетеміз.)
Жүйелік блок ішінде компьютердің ең маңызды компоненттері орналасқан негізгі торапты (узел) білдіреді. Бұл топтың ішінде орналасқан маңызды компоненттер:
1)компьютердің жұмысын басқаратын электрондық схема (микропроцессор, оперативті есте сақтау, құрылғылардың бақылаушысы және т.б.);
2)компьютердің электрондық схемасына берілетін кернеуі аз тұрақты токтағы электрмен қоректендіретін желілерді қалыптастыратын қоректендіру блогы;
3)икемді магниттік дискіге (дискетте) жазылуда және оқуда пайдаланылатын икемді магниттік дискісінің жинақтаушысы (немесе дискжетек – дисковод);
4)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 (периферийное) құрылғы деп аталады.
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 (формфактор) деп аталатын параметрлердің де маңызы зор. Орналастырушы құрылғыларға қойылатын талаптар параметрлерге байланысты болады. Бүгнгі күні негізінен екі факторлар пішініндегі (форм-фактор) корпустар пайдаланылады: АТ, АТХ. Корпустың факторлық пішіні аналық тақша (материнская плата) деп аталатын компьютерлердің 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 (регенерация изображения) ең көп шамадағы жиілігі, қорғаныс класы.
Монитордың мөлшері диогонал бойынша кинесоп құбырларының қарама-қарсы бұрыштардың арасымен өлшенеді. Өлшем бірлігі- дюйм. Қазіргі таңда 9-дан 42 дюймге дейінгі (23-тен 107см.-ге дейін) экранды мониторлар болып табылады.
Стандартты мөлшерлерді 14”, 15”, 17”, 19”, 20”, 21”. Бүгінгі таңда 15 және 17, 19, 21 дюймдер мөлшеріндегі мониторлар ең әмбебап (универсальный) мониторлар болып табылады.
Монитор экранындағы кескін ваккумдық 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 боп жанатын үш тұрпатты (типті) жолаққа немесе нүктелерге ие болады. Барлық үш сәуле экранда бір нүктеге тоғысып, кескін анық көрінуі үшін люминоформаның алдына ұдайы саңылау қалдырылатын қалқа-панелін қояды (перед люминоформом ставят маску-панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями). Монитордың бір бөлігі вертикальдық сыммен (проволочек) жарақтандырылған, бұл кескіннің анық та қанық әрі жарық болуын күшейтеді. Саңылаулар (отверстия) арасындағы (қалқа қадамы – шаг маски) қадам неғұрлым қысқа болса, кесін соғұрлым 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 (частота) монитордың бір секунд ішінде кескінді қанша рет толық ауыстыра алатынын көрсетеді (сол себепті де оны кадрлар жиілігі деп атайды).
Кескінді қайда 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, TCO-92, TCO-95, TCO-99. MPR-II стандартты адамға қауіп төндірмейтін, яғни қатер тудырмайтын шекке дейін электромагниттік сәуленің деңгейін шектейді. TCO-92 стандартында бұл норма сақталған, ал TCO-95 және TCO-99 стандарттарында бұл норма күшейтілген. Эргономикалық және экологиялық нормалар ең алғаш рет TCO-95 стандартында пайда болды, ал TCO-99 стандарты кескіннің сапасын (жарықтығын, қанықтығын, жыпылықтауын, жабудың антибликтік өзгешелігін) анықтайтын параметрлер бойынша ең қатқыл нормаларды белгіледі.
Пернетақта (клавиатура)- компьютерге берілгенлер мен командаларды енгізу құрылғысы. IBM PC AT-ге үйлесімді қазіргі кездің компьютерлерінде 101-102-ге дейін перне (клавиш) болуы мүмкін. IBM PC компьютерлерінің 101 пернелі пернетақтасы көрсетілген (пернетақтада тек латын алфавитінің әріптері жазылған).
Пернелер функционалдық, алфавитті-цифрлық және басқару пернелері болып үш түрге бөлінеді. Мұндағы F1-F2 пернелерінің әрқайсысы түрлі режимдерде әр түрлі командаларды орындайтын функционалдық пернелер.
Әріптер, цифрлар, түрлі басқа символдар жазулы пернелер- алфавитті-цифрлық. Олар кәдімгі жазу машинкасының пернелері сияқты. Әріптерді теру пернелерінің төменгі жағында (төменгі регистрлерде) латын алфавитінің әріптері, жоғарғы жағында (жоғарғы регистрлерде) орыс алфавитінің әріптері орналасқан (не керісінше орналасуы да мүмкін).
MS DOS жүйесінде бас әріптерді пернетақтадан теру үшін алдын ала Caps Lock пернесін басып қою керек (caps lock- бас әріпке өту). Осы режимнен кіші әріптерді теру режиміне қайта өту үшін Caps Lock пернесін екінші рет басып қойса болғаны.
MS DOS қосылған компьютерде орыс/қазақ алфавиттерінің әріптерін теру алдында осы әріптерді теруге арналған арнайы программаны компьютердің ішкі жадына енгізіп алу қажет. Мысалы, осыған арнап kazega. com атауы бойынша Д. Қ. Иманғазиев, Ф. Ж. Иманғалиевтер дайындаған программаны пайдалануға болады. Оны жадқа енгізген соң пернетақтадан орыс/қазақ әріптерін теру режиміне өту үшін SHIFT + SHIFT пернелерін басса болғаны (+ таңбасы бірінші пернені басып тұрып, екінші пернені басу керектігін білдіретін белгі ретінде пайдаланылады). Бұл режимде орыс алфавитіне енбеген қазақ әріптерін (ә, і, ң...) теру үшін kazega. Com файылын іске қосқан кезде экранда көрінетін нұсқауды пайдалану керек; ал, цифрларды теру үшін оң жақта орналасқан кіші пернетақтаны пайдалану қажет.
Ескерту. Қазақ/орыс алфавиттерінің әріптерін теру режимінен алғашқы латын әріптерін теру режиміне қайта өту үшін SHIFT + SHIFT пернелерін қайта басу керек.
Басқару пернелері автоматты түрде арнайы командаларды орындауға арналған:
Enter : 1) бір жолда пернетақтадан терілген деректер соңын белгілеп не жадқа енгізіп, курсорды келесі жолдың басына өткізу; 2) пернетақтадан терілген команданы орындау. Әдетте бұл пернені Енгізу пернесі (Енг) деп атайды (enter- енгізу);
Shift – регистрді ауыстыру, жоғарғы регистрге өту (shift – жылжыту, регистрді ауыстыру). Пернелердің жоғарғы жағында жазулы символдарды теру үшін осы пернені басып тұру керек. (Shift жеке басылған кезде ешқандай команда орындалмайды.);
Backspace (BS) – курсордың сол жағындағы символды өшіріп, курсорды сол орынға кері қайтару (backspace –кері аралыққа);
Delete (Del)- курсор тұрған орындағы символды өшіру (delete – жою, алып тастау).
Delete не Backspace пернелері бір рет импульсті түрде басылған кезде өшірілетін символдың оң (сол) жағында орналасқан символдар бір орындық позицияға солға (оңға) жылжиды. ....