ЭЕМ-нің құрамы

ДЭЕМ бірыңғай аппараттық жүйеге біріктірілген техникалық электрондық құрылғылар жиынынан тұрады.ДЭЕМ құрамына кіретін барлық құрылғыларды олардың функционалдық белгілеріне қарай екіге бөлу қалыптасқан, олар: жүйелік блок және сыртқы құрылғылар.
Жүйелік блок мыналардан тұрады:
-микропроцессор;
-оперативті есте сақтаушы құрылғы немесе жедел жады;
-тұрақты есте сақтаушы құрылғы;
-қоректену блогы мен мәлімет енгізу-щығару порттары.
Ал, сыртқы құрылғылар былайша бөлінеді:
-информация енгізу құрылғылары;
-информация шығару құрылғылары;
-информация жинақтауыштар.
ДЭЕМ-нің құрамында ең аз дегенде жүйелік блок, бір-бірден енгізу, шығару құрылғылары және ең аз дегенде бір информация жинақтауыш құрылғы кіреді.ДЭЕМ-де шешілетін мәселеге байланысты пайдаланушы адам мен оның минималды конфигурациясына қосымша шеткері құрылғыларды қосу арқылы кеңейтуіне болады.
Информация мен басқару командаларын енгізетін негізгі құрылғыларға пернетақта (клавиатура), “тышқан” тәрізді тетік және сканер (із кескіш) жатады. Осындай функцияларды бұлардан өзге жарық қаламұштары, жарық сезгіш планшеттер, джойстиктер (ұршық тәріздес тетік) және басқа да мәселелерді шешуге қолданылатын құралдар орындайды. Мысалы, осылардың кейбіреуін жобалау жұмыстарын автоматтандыруда қолдануға болады.

ІВМ дербес компьютерінің негізгі блоктары

Әдетте ІВМ дербес компьютерлері мынадай бөліктерден тұрады:
- Жүйелік блок
- Мәтіндік және графикалық информацияны кескіндеуге арналған монитор немесе дисплей
- әртүрлі символдарды компьютерге енгізуге арналған перне тақты немесе пернелік
Компьютердегі ең негізгі құрылғы- жүйелік блок, оның ішіне ДЭЕМ- нің басты құрылғылары орналасқан. Жүйелік блогы құрамында микропроцессор, жедел жад, тұрақты есте сақтаушы құрылғы, қоректену блогы мен енгізу-шығару порттары және мәлімет жинақтауыштар бар.
Бұлардан басқа компьютердің жүйелік блогына мынадай құрылғыларды қосуға болады:
- мәтіндік және графикалық информацияларды басып шығаруға арналған принтер
- графикалық курсормен басқарылатын құрылғы- “тышқан” графикалық қолтетігі
- джойстик- компьютерлік ойындарда қолданылатын қолмен басқарылатын тетік
- графисызғыш немесе плоттер – сызбаларды (графиктерді) қағазға шығаруға арналған құрылғы;
- сканер (ізкескіш) – графикалық немесе мәтінді информацияларды оқуға арналған оптикалық құрылғы;
- CD-ROM – компакт-дискілерді оқуға арналған құрылғы, ол қозғалатын бейнелерді, мәтіндерді және дыбыстарды шығару үшін кеңінен пайдаланылады;
- модем – телефон желісі арқылы басқа компьютерлермен информация алмасуға арналған құрылғы;
- стример – мәліметтерді магниттік таспада сақтауға арналған құрылғы;
- желілік адаптер компьютерді жергілікті (торапта) қолдануға мүмкіндік береді.
Сонымен, ДЭЕМ-нің негізгі құрылғыларына процессор, жад (жедел және сыртқы), сыртқы құрылғыларды қосу және мәліметтерді жеткізу құрылғылары жатады. Енді компьютерге кіретін немесе оған қосылатын әртүрлі құрылғылардың сипаттамаларын қарастырайық.

Микропроцессер

Микропроцессер бір криталда дайындалған (үлкен) интегралдық темелар – БИС, олар әртүрлі типтегі ЭЕМ жасауға керекті элемент болып табылады. Оны әртүрлі логикалық функцияны орындайтын етіп программалауға болады, сондықтан программаны өзгерту арқылы микропроцессорды арифметикалық құрылғы немесе енгізу-шығару жұмыстарын басқарушы ролінде қолдануға болады. Микропроцессерге жедел және тұрақты жад, енгізу-шығару құрылғыларын қосуға болады.
IBM тәрізді компьютерлерде INTEL фирмасының және басқа да фирмалардың бір-біріне үйлесімді микропроцессорлары пайдаланылады.
Микропроцессорлардың бір-бірінен өзгешелігі олардың типтерінде (модельдерінде), яғни оның қарапайым амалдарды орындайтын жұмыс жылдамдығының көрсеткіші – мегагерц - МГц бірлігімен берілген тактылық (қадамдық) жиілігінде жатыр. Бұған дейін кең тараған модельдерге Intel-8088 (~5 МГц), 80286 (~20 МГц), 80386SX (~25 МГц), 80386DX (~40 МГц), 80486 (100 МГц-ке дейін), Pentuim (75 МГц-тен жоғары), Pentuim-Pro (~300 МГц-тен жоғары), PentuimІІ, PentuimІІІ (800 МГц-ке дейін), және PentuimІV (1000 МГц-тен жоғары) жатады, бұл тізім олардың жұмыс өнімділігі мен соған сәйкес боғасының өсуі бойынша реттеліп келтірілген. Кейде конструкциялық ерекшеліктеріне қарай бір модеоьге кіретін прцессорлардың жиіліктері әртүрлі бола береді – жиілігі артқан сайын оның жұмыс жылдамдығы да өсе түседі.
Intel 8088, 80286, 80386 тәрізді бұрын шыққан микропроцессорладың аралас сандар мен амалдарды жылдам орындайтын арнаулы командалары жоқ, сондықтан олар жұмыс өнімділіктерін арттыратын қосымша математикалық сопроцессорлармен (Turbo режимы) жабдықталады.
Компьютерлер алып жүруге ыңғайлы вариантта да жасалады (Laptop немесе Note book). Мұндай ЭЕМ-дерде жүйелік блок, монитор және пернелік бір қорапта жасалған: жүйелік блок пернелік астында, ал монитор пернеліктің қақпағы түрінде жасалған.

ЭЕМ-нің жедел жады

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесн ЭЕМ-нің жедел жады (RAM), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (ROM) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. өңделуге тиісті кезкелген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.
Компьютердің жедел жадында осы мезетте дереу өңделуге тиіс мәләметтер мен программалар сақталады. Информация керек кезінде магниттік дискінен жедел жадқа көшіріліп, өңделген соң олар қайта сыртқы жадқа жазылып қойылады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ондағы мәлімет ЭЕМ сөндірілгенде немес еэлектр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информацияны жоғалтып алмауы үшін оны оқтын-оқтын магниттік дискіге жазып отыруы керек.
Компьютердің жедел жадының көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы да артады. Информация көлемін өлшеуде сегіз биттен (бір мен нөл тізбегі) тұратын байт бірлігі қолданылатыны белгілі. Осы өлшем бірлігі арқылы жедел жадтағы не мегниттік дискеттегі сақталатын информация 360кб, 720кб немесе 1,44 Мб болып жазылуы мүмкін. Мұнда 1кб (1 килобайт)=1024байт, 1Мб (1 мегабайт)=1024кб, ал венчестер деп аталып жүрген қатты дискіде 1000-10000Мб (1-4 Гигабайт) және одан да көлемді информация жазылып сақталады.
Әдетте IBM PC XT (бұрынғы модель) компьютерлерінің жедел жадының көлемі 640 кб, IBM PC AT үшін – 1 Мб-тан жоғары, ал олардың жоғарғы модельдері 1-ден 16Мб-қа дейін, бірақ оның көлемі 32 Мб не одан да жоғары бола береді – жедел жадтың көлемін оның негізгі тақшасына микросхема қоса отырып үлкейтуге болады.
Компьтердің жедел жадынан өзгеше оның тұрақты жады бар, ол өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Әдетте тұрақты жадтың көлемі шағын 32-64кб шамасында. Тұрақты жадқа керектеі программалар оны шығаратын заводта жазылады, олар көбінесе компьютерді ток көзіне жалғаған кезде оны тексеріп іске қосу үшін қажет.
Сыйымдылығы 1Мб немесе одан жоғары болып келетін компьтерлердің жедел жады екі бөлімнен тұрады – алғашқы 640кб қолданбалы программалар мен операциялық жүйе үшін, ал қалғаны төмендегідей мақсаттарға пайдаланылады:
- операциялық жүйенің алғашқы жүктемесін және компьтердің жұмысқа жарамдылығын тексеретін операциялық жүйенің бөлігін сақтауға, сондай-ақ төменгі деңгейдегі қарапайым енгізу-шығару жұмыстарын орындау үшін;
- экранға кескіндерді беру үшін;
- компьютердің қосымша құрылғылары мен бірге жүктелетін операциялық жүйелердің әртүрлі кеңейтілген мәліметтерін сақтау үшін қажет болады.
Жедел жадтың көлемі туралы сөз болғанда, оны бірінші бөлігі туралы айтылады, ал ол кейбір программаларды орындауға жеткіліксіз болып қалады. Міне, осындай сәттерде компьютердің жедел жадының кеңейтілген бөлігі (extended) мен қосымшасы (expanded) пайдаланылады.
INTEL фирмасының 80286, 80386SX және 80486SX сияқты процессорларды 1-16Мб жедел жад көлемімен, ал 80386 және 80486 процессорлар - 4-8Мб көлемімен жұмыс істей алады. Бірақ операциялық жүйе үлкен көлемді жадты толық пайдалана алмайды. Қосыша жадты пайдалану үшін арнаулы программалар – “драйверлер” жасалынады, олар қолданбалы программадан тапсырма алады да, процессордың “қорғалған режим” жүйесіне көшеді. Тапсырманы орындаған соң, драйвер алғашқы режимге көшуді қамтамасыз етеді де, микропроцессор жұмыстың қалыпты режиміне ауысады.
Процессордың өте жылдам істейтін тағы бір шағын көлемді жады бар, оны кэш-жад (Cash) немесе бүркеме-жад деп атайды. Ол жедел жад пен процессордың жұмысын жылдамдату үшін аралық дәнекер жад ретінде пайдаланылады.
Процессордан бөлек компьтер құрамында:
- ЭЕМ құрамына кіретін (дисплей, диск және т.с.с.) әртүрлі құрылғылар және олардың жұмысын басқаратын электрондық схемалар (контроллерлер);
- Енгізу-шығару порттары, олар жүйелік блокқа әртүрлі принтер, графиксызғыш, тышқан тетігі тәрізді шеткері құрылғыларды тіркейтін көпразрядты байланыс құрылғылары түрінде болады.
Енгізу-шығару порттары ішкі негізгі құрылғылары мен байланыс жасайтын арнайы порттан және шеткері құрылғыларымен (принтер, тышқан тетігі т.с.с.) байланыстыратын жалпы мақсаттағы порттардан тұрады. Жалпы мақсаттағы порттар LPT1-LPT3 деп белгіленетін параллель және COM1-COM3 болып белгіленетін тізбекті бөліктерге жіктеледі. Параллель порттар жұмысты жылдам істейді, бірақ байланасу үшін көбірек сым шоғырларын керек етеді (принтермен жалғасатын порт параллель, ал модеммен телефон желісі арқылы байланысатын порт тізбекті түрге жатады).

Графиктік адаптерлер

Монитор немесе дисплей – ДЭЕМ-ге міндетті түрде қажет шеткері құрылғы, ол компьютердің жедел жадында өңделетін информацияны экранда көру үшін қажет. Экран түстеріне қарай дисплейлер монохромды (ақ-қара) және түрлі-түсті болып, ал экранға шығарылатын информация түрлеріне байланысты символдық (тек символдық информация) және графиктік (символдық және оған қоса графиктік информация) болып бөлінеді.
ЭЕМ-нің бейнелік құрылғысы екі бөліктен: монитор мен адаптердан тұрады. Біз тек мониторды көреміз, ал адаптер ЭЕМ қорабының ішінде орналасқан мониторды басқару блогы. Монитордың өзінде тек электрондық-сәулелі түтікше бар. Ал адаптерде бейне сигналдарын беретін логикалық схемалар орналасқан.
Электрондық сәуле экранда секундтің 1/50 бөлігінде жүріп өтеді, бірақ экран бейнесі одан жәй өзгереді. Сондықтан экранның бір көрінісі үшін бейне сигналды бірнеше рет қайталап беріп отыру керек. Адаптерде бейнелер көрінісін сақтауға арналған бейнелік жад бар.
Көбінесе символдық режимде дисплей экранына 80 таңбадан тұратын 25 жол мәлімет шығарылады (барлығы – 2000 таңбадан тұратын стандартты машинка қағазындағы символдар саны), ал графикалық режимдегі экранның бейнелеу (көрсету мүмкіндігі) қабілеті адаптер тақшасын жүйелік блокты байланыстыру құрылғысының мүмкіндіктеріне сәйкес болады.
Экрандағы кескін көрінісінің сапасы графикалық адаптердің типіне қарай өзгеріп отырады.
Кең тараған адаптерлерге мыналар жатады: EGA, VGA және SVGA. Қазіргі кезде VGA және SVGA (Super VGA) кеңінен қолданылады, SVGA-ның көрсету қабілеті өте жоғары. Адаптерлер бейнелерді айқындап көрсету қабілетімен ерекшеленеді.
Адаптердің бейнелеу қабілеті оның графикалық режимде экранда көрсетіле алатын бір жолдағы нүктелер (пиксельдер) санына байланысты. Мысалы, 720*348 мүмкіндікті немесе одан да жоғары монитор вертикаль (тік) бағытты 348 жол-нүктені көрсете алады, ал оның әр жолында 720 нүкте бар. Баспағана жүйелерінде 800*600 және 1024*768 мүмкіндікті немесе одан да жоғары мониторлар қолданылып жүр. Бірақ олар қымбатырақ тұрады.
Экран бетінің мөлшері диагональ стандарт (14 дюйм-1 дюйм=2,54см) бойынша жасалады, үлкейтілген (15 дюйм) және теледидар (17,20 және 21 дюйм – диагоналі бойынша 54см-ге дейін) тәрізді болып та жасалғандары кездеседі, олар түрлі түсті (16млн-нан бірнеше ондаған млн түстерге дейін) немесе ақ-қара (монохромды) болып та шығарыла береді.
Адаптерлер стандартты түрлі түсті монитордағы түстер палитрасын (жиынын) анықтайды: CGA (ескі модель) стнадартты режимде 4 түспен, EGA – 64 түспен, VGA – 256 түске дейін, ал SVGA – млн-нан аса түстермен жұмыс істе алады. Бірақ символдық рнжимде көрсетілген стандарттағы экрандардың барлығы да 16 түсті ғана қолданылады.
Монитор типін ЭЕМ-де қойылған мақсатқа байланысты таңдау керек. Егер тек мәтіндік информациямен жұмыс істейтін болсақ, онда монохромды символдық монитор жеткілікті. Ал, егер де автоматтандырылған жобалау жұмыстарымен айналасу қажет болса, онда түрлі түсті графикалық монитор қажет болады. Бірақ көптеген программалармен жұмыс істеу кезінде түрлі түсті графикалық мониторды қолданған өте ыңғайлы екенін еске сақтаған жөн.

Дискідегі информация жинақтауыш

Информация жинақтауыштар – кез келген ЭЕМ-нің қажетті бөлігі – оларды көбінесе информацияның сыртқы жинақтауыштары немесе компьютердің сыртқы жады дейді. Олар көлемді информацияны ұзақ сақтау уақыт үшін қажет және ондағы мәліметтер ЭЕМ-нің жұмыс күйіне байланысты болмайды. Сыртқы жадта кез келген программа немесе жай мәліметтер сақтала береді, сол себепті оны әрбір адамның мәліметтерінің кітапханасы деуге болады.
ДЭЕМ-дерде информацияны жинақтаушы рөлін магниттік дикілердегі жинақтауыштар атқарады, оларда мәліметтерді тікелей оқуға не жазуға болады. Соңғы кездерде ДЭЕМ-дер үшін магниттік таспадағы жинақтауыштар – стримерлер шықты, бірақ олар өте көлемді мәлімет сақтай алғанмен, оқу-жазу жұмыстары бірте-бірте тізбектей іздеу арқылы жай жүргізіледі. Сол себепті стримерлер магниттік дискідегі жинақтауыштарды ауыстыра алмайды, тек толықтырады.
Магниттік дискідегі жинақтауыштар (НМД – накопитель на магнитных дисках) екі түрлі болады: иілгіш магниттік дискідегі жинақтауыш (ИМДЖ) (НГМД – накопитель на гибких магнитных дисках) және қатқыл магниттік дискідегі жинақтауыш (ҚМДЖ) (НГМД – накопитель на жестких магнитных дисках).
Қатты дискідегі мәлімет жинақтауыштар (винчестер) информацияны тұрақты сақтауға арналған. 80286 процессорлы IBM PC-де қатқыл дискінің мәлімет сыйымдылығы 20-40Мб, 80386SX,DX және 80486SX (SX- бір процессорлы, DX- екі прцессорлы) – 300Мб-қа шейін, 80486DX – 500 – 600Мб, ал Pentuim – 1-40Гб-қа шейінгі деңгейде немесе одан да жоғары болады.
Қатқыл диск орнынан алынбайды, ауа кірмейтіндей жабық корпусқа салынып, жүйелік блокта орналасады. Ол екі жағына да мәлімет жазылатын бір дистеге біріктірілген бірнеше дискілерден тұрады. Иілгіш алмалы-салмалы дискетке қарағанда винчестерге өте көп мәлімет көлемі сияды, сондықтан оны пайдалану өте ыңғайлы.
Иілгіш дискідегі (дискеттегі) жинақтауыштар бір компьютерден екінші компьютерге мәлімет алмастыру үшін, әзір жұмысқа қажет емес информацияны сақтап қою үшін, қатқыл дискідегі мәліметтердің архивтік (тығыздалған) көшірмесін алу үшін керек.
Жұмыс процесінде әр адам өзінің мәліметтері мен программаларының дискіде алатын көлемін білуі тиіс және дискіде қанша бос орын қалғанын қадағалап, дискінің көлемін тиімді пайдалануға тырысуы қажет.
Иілгіш диск (дискета) – табақша пішінді, бетіне қабыршық түрінде магнитті қоспа жағылған иілгіш диск. Дискеттің пластмассадан жасалған қапшығында оған мәлімет жаздырмауға болатын кішкене тіктөртбұрышты ойық бар және мәлімет жазу-оқу кезінде дискінің бетімен байланыс жасайтын магниттік бастиектің жылжитын орны пластмасса қапшықта ашық болады.
Дискеттің негізгі параметрі – оның диаметрі, қазіргі шығарылатын дискеттер үшін бір ғана стандарт бар – ол диаметрі 3,5 дюймдік дискеттер, яғни дискеттің диаметрі 89 мм болады.
IBM PC XT, AT компьютерлері үшін диаметрі 5,25 дюймдік (133 мм) дискеттер қолданылған болатын.
Мәлімет жазу не оқу үшін дискет жүйелік блоктағы дискжетектің ұясына салынады. ДЭЕМ-дерде бір немесе екі дискеттер ұясы болуы мүмкін. Дискеттер алмалы-салмалы құрал болғандықтан, олар әрі мәліметті сақтау үшін, әрі компьютерлер арасында мәлімет алмастыру үшін де қажет.
5,25 дюймдік дискеттер дайындалу сапасына қарай 720кб немесе 1,2Мб информация сақтай алады.
3,5 дюймдік дискетте екі түрлі көлемде информация жазылады, 1,44Мб және 720кб. 1,44Мб мәлімет жазылатын дискеттің төменгі оң жақ шетінде кішкене төртбұрышты қосымша ойық болады, ал 720 кбкөлемді дискетте ол болмайды. Дискеттер қатты пластмасса қорапта орналасады, сол себепті олар әрі ұзақ, әрі сенімді қызмет атқарады. Соңғы шығып жатқан ДЭЕМ-дерде 3,5 дюймдік дискеттер ғана қолданылады.
Дискеттерді мәлімет жазудан сақтау. 5,25 дюймдік дискеттерде мәлімет жаздырмау үшін арнайы ойық бар. Егер осы ойықты қағазбен желімдеп жауып қойса, онда оған мәлімет жаза алмайсыз, яғни бұрынғы информация өзгеріссіз сақталады. Ал 3,5 дюймдік дискеттерде жаңағыдай ойықтың үстінде жылжымалы ілгек бар, оны жоғары-төмен қозғай отырып, мәлімет жазуға немесе жаздырмауға болады. Суретте ілгек рұқсат етілген тәртіпте тұр, мұндайды ойық жабық тұрады. Ойықты ашатын болсақ, оған мәлімет жазуға болмайды.....