Дербес компьютердің құрылымы

МАЗМҰНЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

Дербес компьютер (ДК) – бұл белгілі бір функцияны орындайтын бір ғана электронды аппарат емес, үлкен емес өзара байланысты кешендердің құрылғысы.

ДК эффектілі қолдануы көбінесе көлемімен және сыртқы құрылғылардың  оның құрылысында қолданады. ДК-лер  пайдаланушылардың арасындағы өзара  байланысын сыртқы құрылғы қамтамасыз етеді. ДК конфигурациясынан сыртқы құрылғылардың кең номенклатурасы, олардың техникалық-эксплуатациондық және экономикалық мінездемесі қолданушыға неше түрлі ДК конфигурациясын таңдап алуға мүмкіндік туғызады, олар көп дәрежеде қамтамасыз етуге және тапсырманың рационалды есептеуде қамтамасыз етеді.

ДК-ң «базалық жинағы» (Компьютер на базе):

• Жүйелік блок
• Монитор
• Клавиатура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1 Дербес компьютердің ішкі және сыртқы құрылғысы

 

Матплата (“Mainboard”) – персоналды компьютердің негізгі платасы. Ол «Мать» орыс сөзінен шыққан. Яғни, ол барлық ішкі және сыртқы құрылғыларды өзара байланыстырады. Матплатасыз ДК жұмыс істемейді, демек, ол жай темір болады.Онда мыналар енгізіледі:

• процессор – негізгі  микросхемасы, операциялардың логикалық және көбінесе математикалық орындайды;

• микропроцессорлы  комплект – микросхеманың жинағы, компьютердің ішкі құрылғыларымен жүргізілетін жұмыспен және материалдық платаның функционалдық мүмкіншіліктердің  негізінде негізделеді;

• шиналар - өткізгіштің жинағы, компьютер арасындағы ішкі құрылғылардың сигналдармен айырбастау жүреді;

• Жедел жады ( оперативті есте сақтау құрылғысы, ОЕҚ) микросхемалық  жинағы, уақытша сақтауға арналған, компьютер қосылған кезде;

• ТСҚ (тұрақты сақтау құрылғысы), ұзаққа сақтауға берілген микросхема компьютер өшіріліп тұрғанда да арналған;

• ағытпа толық қосылуға арналған құрылғы; (слоттар)

 

Ал оған мынандай құрылғылар қосылады:

Қатты диск (HDD), Бейнекарта ,Дыбыстық карта, Процессор, Жедел жады (RAM).

Тағы, қосымша құрылғылар қосылуы мүмкін:

DVD-ROM, CD-ROM, ішкі не сыртқы модем, Дисковод А – 1,44” (FDD), Желілік карта, Бейнекартаға ұқсас монтаждауға арналған арнайы құрылғы (фильмдерді, видеобейнелерді монтаждауға арналған құрылғы) және т.б. Осындай конфигурациялы компьютерге сыртқы құрылғыларды қосуға болады: монитор, перифиялық құрылғылар – принтер, плоттер, сканер, планшет және т.б. енді біздің компьютеріміз дайын деп есептеуге болады.

Қатты дисктер  – үлкен көлемдегі деректер және программаларды негізгі құрылғыларда ұзақ сақтау. Бұл бір тегеріш емес, ал ості дисктер тобы және жоғары дәрежелі жылдамдықта айналады. Осыдан, бұл «диск» 2 беттер ғана емес, ал 2n беттер, мұндағы n – топтағы бөлек дисктердің саны.

Қатты дискпен жұмысты  басқаруды арнайы аппаратты- логикалық  құрылғы-қатты дисктің контроллері. Бұрын ол бөлек туынды платасын, бұны материалдық платасының слоттарға қосады. Берілген уақытта диск контроллер функцияларын микросхемалар орындайды, микропроцессор комплект кіргізіледі, қатты дисктер контроллері жоғары өнімде бұрынғыша бөлек платаны қолданады.

Қатты дисктің негізгі  параметрлеріне сыйымдылық және өнім шығару кіреді. Дисктің сыйымдылығы  олардың технологиялық дайындауына  байланысты. Қазіргі көп өнім шығарушыларда  қатты дисктерді БМ гиганттық  магниторезистрі эффекттен компанияда қолданады. (БМ). Бір пластинаның теоритикалық сыйымдылық шегі, осы технология бойынша орындалады, 80 Гбайт ретін қарастырады. Қазіргі кезде технологиялық деңгей σ Гбайт пластинаға, бірақ дамытуды жалғастырады.

Дисктің өндіріске байланысты берілу жылдамдығынан басқа орташа уақытта қатынасты құрумен тікелей байланысты. Ол уақыт интервалын қажетті берілген іздеуде және дисктің айналу жылдамдығына байланысты. Жұмсақ дисктің диск қорғаушысы аздаған көлемді ақпараттық жедел орын ауыстыру үшін жұмсақ магнитті дисктерді қолданады, арнайы диск қозғауышты жинақтауға салады. Қабылдаушы тесік жүйелік блок панелінің бетінде орналасқан.

Қатты дискті дұрыс салу үшін платикалық қабатында бағыты көрсетілген. Жұмсақ дисктердің негізгі параметрлеріне: технологиялық өлшем (дюмамен өлшенеді), жазу тығыздығы (ұсақ бірліктеумен ) және толық сыйымдылығы. Диск қозғаушысы компакт дискі СD-ROM.

1994-1995 жылдары базалы  конфигурацияда, дербес компьютерлерде 5,25 диаметрлі диск қозғаушы жұмсақ  дискті қосуға рұқсат етілмейді, бірақ оның орнына стандартты диск қозғаушысы СD-ROM –ды қолдана бастайды.

СD-ROM-ның (Compact Disk Read-Only Memory) Аббревиатурасы орыс тілінен аударғанда үнемі есте қаларлықтай құрылғы  ретінде негізгі компакті диск ретінде  қолданылады. Ұстанымы нағыз құрылғыдан тұратын және оқылатын сандық берілген лазерлік сәуленің көмегімен дисктің үстінен анық көрінеді. Цифрлық дазба компакті дискке өзгеше магнитті дискке қарағанда өте үлкен тығыздықпен және стандартты компакті дискке мысалыға 650-900 Мбайтты сақтауға болады. Үлкен көлемді берілген мінездеме үшін мультимедиялық ақпараттар (бейнесызбалық, әндер, бейнелер) осы себептен дисктер СD-ROM-ға қатысты аппараттық амалдар мультимедиялар деп те атайды. Бағдарламалық  өнімдер: орналасқан лазерлік дисктерді мультимедиялық басылымдар дәстүрлі арасында жоғары орын алады. Мысалыға кітаптар, альбомдар, энциклопедиялар және периодты басылымдар СD-ROM-да басылатын осыған дәлел болады. Негізгі жетіспейтін стандарттық диск қозғаушысы СD-ROM болып келетін мәліметтерді оқу жылдамдығы. Ол ұсақ бөлшектерден өлшенеді. Бірлікте өлшенетін қабылдайтын жылдамдықпен оқылатын бірінші сериялық бейнелерден 150 кбайт/с тұрады. Осылайша дискті екіеселенген жылдамдықпен оқылатын және қамтамасыз етілетін өндіретін 300 кбайт/с, төртеселенген жылдамдықпен 600 кбайт/с тағы да басқалары. Осы уақытта көптеген бөлігін тарататан және ие болатын қондырғыны оқиды СD-ROM өндіргіштік 32х-52х. Қазіргі заманға байланысты құрылғыны бейнесі біркелкі жазбаларды иеленеді және өндіреді. 4х-40х құрылғылардың көбінесе түрі 8х дейін.

 

Бейнекарта (бейнелік адаптерлер). Бірге монитормен бейнекартаны оқытатын бейнеқолтаңбаға Дербес компьютерлер арқылы. Бейнекартада барлық уақыттарда ғана емес щоғырланған Дербес компьютерлер деп атайды. Қазіргі кезде Дербес санау технологиясы қарқынды дамып келе жатыр және бөліп шығаратын бейнелік ортада есте сақтайды, бейнелердегі мәліметтерді енгізу. Арнайы контроллер экранда оқитын мәліметтерді жеке жарықтандырып жеке нүктелерді өз ұяшықтарынана және сәйкес ортадан басқаратын бөлігінен тік сәуле электрлік мониторға түседі.

Өтпелі кезеңдігі қара-ақ монитордың түрлі түсті үлкен  экранға рұқсаты (мөлшерлі нүктелер тігінен және ұзыннан) аймақта бейнежадысы  сақтауға жетіспейтін графикалық деректер, санашықта енгізілуін тоқтатты, және қатарлырды бейнелермен жаңартты. Сонда болған және бөлінетін барлық операциялық, байланыстарды басқаратын және бөлек-бөлек экрандық қорапта алынған бейнкадаптерлердің аттарын айтады. Физикалық деңгейде бейнеадаптерлер орындалған арнайы түрде және х туында тақташада және аналық үрдістерді бейнекарта деп атауға болады. Бейнеадаптер функцияларды өз қолына алды. Мысалы, Бейнеконтроллер, Бейнепроцесор және бейнежадылар. 

Дыбыстық карталар. Дыбыстық карталар дербес компьютердің бірден-бір соңғы жаңа түрінің бірі болып келеді. Ол материялық тақшаға жалғанған бір бөлігінің карталық туындының есептер операциялық байланыстарын өңдейді, олар: дыбыстар, әндер т. б. Дыбыстар шығатын сыртқы колонкалардан шығатын дыбыстар дыбыстық картаға жалғанған. Иеленетін және қосылатын микрофонға жалғанатын, жазатын тақырыптар, әндер, қатты дискке арнайы тексеруден жасалады. Негізгі папметрлік дыбыстар картада разрядтық айқындалатын аумағын біледі, жасалатын оқылатын дыбыстарды аналогтық цифрлықтарды теріске шығарады. Разрядтық үлкен болғандықтан қателіктер аз болады, және цифрлық дыбыстың сапасы жақсы болады. Минималдың ұсыныс бүгінде 16-разряд болып тұр, ол күннен күнге өсіп келеді, құрылғылар 32-разряд және 64-разряд болып келеді. Оқиғаның ортасында дыбыстар кішкене қиындап стандартсыз болады. Жетіспейтін ортадағы үлгі қалыпты бәрін біркелкі етіп алып келеді, және іштей қалыптасқан деректерді стандартұа  сай келеді. Мысалыға көп жағдайда стандартты деп 8оипйВ1 құрылғылармен бірікен тауарлық белгі стандартты, құрылғылар болып есептелінеді, ол Greative Labs компаниясының иелігінде.

2 Жүйелік үйлестіргіш материялық тақшадағы жедел жады

Жедел жады (RAM - Rondom Access Memory) – бұл кристографиялық массив, ұяшығында деректерді сақтауға болады. Жедел жадының көп сақталатын түрлері кездеседі, бірақ былай қарағанда физикалық ұстанымы жылжиды және бөліп тұратын динамикалық жадысы (DRAM) және статикалық жадысы (SRAM).

 Санашық. Санашық – компьютердің негізгі микрокестесі. Конструкциялық санашық ұяшықтардан тұрады. Олар ұяшыққа ұқсайтын жедел жадыдан тұрады. Бірақ бұл ұяшықтарда берілген тақырыптар сақталып қана қоймай, өзгереді де. Санашықтың ішкі ұяшығын регистр деп атайды. Тағы да айта кететін нәрсе бұл – кейбір жоғалып керкен регистр деректер ретінде қарылмайды, олар команда ретінде қолданылады. Регистр санашығының арасында мазмұнына қарап модификацияланған командалар да бар.  Осылай регистрлі санашықты деректер арқылы өңдейді. Осылай өңдеу программаның негізгі орындалуы болып табылады.

Компьютердің басқа  да құрылғылар бірінші орында жедел  жады және санашық бірнеше топтағы жолсеріктерден тұрады. Оларды құрсым дейді. Құрсымның 3 түрі бар.

1. деректерлі құрсым
2. мекенді құрсым
3. командалы құрсым.

Процессор – қысқартылған, кеңейтілген командалар жүйесінен  тұратын процессорлар. Неғұрлым процессорлада  командалар жүйесі кең болса, соғұрлым оның құрылымы күрделі болады. Сонымен қатар, командалар тізімі ұзын болады. (байт). Соғұрлым бір команданың орындалуының орташа ұзақтығы ұзақ болады. Ол процессор жұмысының ырғағын өлшейді, мысалы, «Intel Pentium» процессордың командалар жүйесі қазіргі кезде бірнеше мың түрлі командалар жиынынан тұрады. Бұндай процессорды командалар жүйесі CISC – процестерімен қарама – қайшылық 80-шы жылдардың ортасында RISC архитектура процестері пайда болады. Бұндай көлемі жүйеде көп рет аз, және олардың әрқайсысы жылдам орындалады. Сол себептен, программалар, қарапайым командалардан құралған. Осы процессорлармен жылдам орындалады. Қысқартылған жинақ командаларының кері қабатынан тұрады, сол себептен күрделі орпеацияларда қарапайым командаларда қысқаша түрдегі эмулирлейді.

3 Дербес компьютердің сыртқы құрылғылары

Дербес компьютердің сыртқы құрылғылары – оның интерфейсіне қосылып және түйіршікті операциялар үшін арналған. Осыған байланысты компьютерлік жүйе жұмсақтық пен универсалдығы пайда болады.

Сыртқы құрылғылар мынандай болады:

• деректерді дайындау құрылғысы; деректерді шығару құрылғысы;

• деректерді сақтау құрылғылары,

• деректерді айырбастау құрылғылары;

3.1 Деректерді белгілі құрылғыларға енгізу

Арнайы пернетақталар. Ерекше пернетақталарда болатын құрылғыларды деректерді енгізуді айтады. Арнайы пернетақтадағы көрсететін жоғары эффектілерді және үрдістерді, деректерді енгізеді.  Осыған формулаларын ауыстырып пернетақталарды қойды, және жүйелік блокқа жалғады. Пернетақтаның арнайы иеленетін мөлшері бар, есептелінген сұранысы бар эргономикалық пернетақталары бар. Олардың мақсаттарымен жұмыс орындарында қолданылады және ақпараттардың ең үлкен таныс сандары бар. Эргономикалық пернетақталардың үлкен өндіріспен теріп және төмен жалпы ақырындап жұмыс күйінде жаңалықтарды ауырлата түседі. Таратылатын пернелер стандарттық пернетақталардан тиімді. Оларды сақтап ерте уақыттан механикалық жазатын машиеалар. Нағыз техникалық уақытта болатын жасайтын мүмкіндіктер пернетақталар, және осындай бейнелік құрылғылар. Негізгі тәжірибелік пернетақтаның стандарттық болатын сұрақтары арнайы болып келеді. Құрылғылар арқылы және тоқтар жүйелік блоктармен оны сақтап алады. Инфрақызыл сәуле жай радиусы бар пернелерден құралған аз ғана метрлер. Пернетақтаның көзі болып дыбыстарды айтады.

3.1.1 Командалық құрылғыларды басқару

Арнайы монипуляторлар. Кәдімгі тышқаннан басқа да монипулятордың түрлері бар, мысалы, трекбол, пенмаус, инфрақызыл тышқан. Трекболдың ұтысы сонда, ол жұмсақ жұмыс бетін сұрамайды, сол себепті трекбол кең көлемде қолданылады, портативті персонльді компьютерде.

Пенмаус өзімен шарикті  авторучка көрсетеді, соңында жазушы жіптің орнына жіп орналасқан көшу көлемін реттейді.

Инфрақызыл тышқан кәдімгі  тышқаннан айырмашылығы сол тоқсыз жүйелік блокпен қосылады.

Кейбір арнайы имитаторларда  компьютерлік ойындар үшін рычакті  – нажимді түрдегі монипуляторларды және оларға аналогты джойптерді, геймпаттарды және штурвалды – педалды құрылғыларды қолданады. Бұл типтегі құрылғылар дыбыстық картада болып табылатын, арнайы портқа немесе USBпортына қосылады.

3.1.2  Графикалық берілгендерді енгізу құрылғысы

Графикалық ақпаратты  енгізу үшін, сканерлерді, графикалық планшеттерді және сандық фотокамераны қолданады. Сканердің көмегімен  таңбалық ақпаратты да енгізу, қызық екенін айтып өткен жөн. Бұл жағдайда шығыс материалы графикалық түрде енгізеді, одан соң арнайы программалық жабдықпен өңделеді.

3.1.3 Планшетті сканерлер

Планшетті сканерлер  мөлдір немесе мөлдір емес беттік материалдардан графикалық ақпаратты енгізуге арналған. Осы құрылғылардың әрекет ету принципі материалдық беткейінен шағылысатын сәуле бейнесі зарядтық байланыстағы аспаптар (3БА) деп аталатын арнайы элементтермен бекітілуінде. Әдетте, 3БА элементтері шығыс материалдарының көлденеңінде орналасқан сызықшалар түрінде бейнелейді. Сызықшалары қағаз бетіне қатысты орналастыру беттің қозғалыссыз орналасуы кезіндегі механикалық тартылыспен немесе сызықшаның қозғалыссыз орналасуы кезіндегі беттің тартылысымен орындалады.

Планшетті сканерлердің негізгі тұтынушылық параметрлері келесілер:

• рұқсаттық мүмкіншілігі;

• өнімділігі;

• динамикалық ауқымы;

• сканерленетін материалдың  ең жоғарғы өлшемі;

 

Қол сканерлері. Қол сканерлерінің жұмыс істеу принципі негізінен сәйкес келеді. Олардың айырмашылығы 3БА-да сызықшалардың тартылысы қолмен орындалады. Осы кезде сканерлеудің дәлдігі және тегістігі қанағаттанбаған түрде қамтамасыздандырылады, және қол сканерлерінің рұқсат етілетін мүмкіншілігі 150-300 dpi-ді құрайды.

 

Барабанды сканерлер. Бұл типтегі сканерлерде шығыстық материал жоғарғы жылдамдықта айналатын барабандық цилиндрлік беткейінде орнықтырылады. Оларды жоғарғы сапаны иеленетін,  бірақ сызықтық өлшемдері жеткіліксіз болатын (фотонегативтер, слайдтер, және т. б.) шығыстық бейнелеулерді сканерлеу үшін қолданады.