ЭЕМ негізгі блогтары

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.

Компьютердің 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 компьютер  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).

3. тарау.  ЭЕМ негізгі блоктары

 Әдетте     ЭЕМ   дербес     компьютерлері мынадай 3 бөліктерден (блоктардан) тұрады:

-  жүйелік  блок (тік немесе жатық қорапта  орналасқан)

-  мәтіндік және графикалык информацияны кескіндеуге арналған монитор немесе дисплей

- әр түрлі символдарды компьютерге енгізуге арналған перне тақта

3.1 Жүйелік  блок

Компьютердегі ең негізгі  құрылғы – жүйелік блок, оның ішіне ДЭЕМ-нің басты құрылғылары  орналасқан. Жүйелік блогы құрамында  микропроцессор, жедел жады, тұрақты  есте сақтаушы құрылғы, қоректену блогы  мен енгізу-шығару порттары  мәлімет  жинақтауыштары бар.  Жүйелік блок – енгізуді шығаруға айналдыру үшін қажет болатын өңдеуші құралдар орналасатын компьютердің негізгі бөлігі. Осы өңдеуші құрылғыларға жүйелік тақта, ішкі дискіенгізгілер және әр түрлі жүйелік жабдық, соның ішінде бейне тақта мен дыбыстауыш тақталар кіреді.Жүйелік блок (Системный блок; system block) - дербес компьютердің негізгі электрондық құрылғылары (процессор, жедел жад, дискілер жөне контроллерлер) мен қоректендіру блогы орналасқан блок. Бұның құрамында сыртқы мәлімет жинақтауыш, кейде дисплей мен пернетақта да орналастырылады; компьютердің орталық құрауыштары (процессор, жедел жад, көмекші схемалар, қоректендіру көздері және қуыс-орындар) қондырылған аналық тақша орналасқан қорап. Артқы жағында әр түрлі шалғай құрылғыларды қосуға арналған ағытпалар (порттар), ал алдыңғы бетінде жарық диодтық индикаторлар бар.

Сурет-1. Жүйелік блогтың  ішкі құрылысы

    Сурет-2. Жүйелік блог

Процессор (ағылш. central processing unit, CPU - Орталық есептеуіш бөлім)

1) программаға сәйкес  операцияларды орындауға арналған  компьютердің негізгі құрылғысы,  қызметтік бөлігі. Көптеген жартылай  өткізгішті элементтерден тұратын  және компьютерде барлық есептеулер  мен ақпарат өндеу жұмыстарын  орындайтын электрондық микросхема. Қазіргі компьютерлерде бір немесе  бірнеше процессорлар жұмыс істейді;

2) мәліметтерді өңдеу  кезінде кейбір алдын ала есептеу  жұмыстарын немесе ұйымдастыру  қызметін атқаратын машиналық программа.

Процессорды компьютердің жүрегі десекте болады. Компьютеріңіздің есептеу  жылдамадығы осы процессорға  байланысты. Өндірісте процессорды Intel және AMD фирмалары шығарады. Intel-дің  екі ядролық процессоры Core 2 Duo, ал AMD-нікі DualCore деп аталады. Процессордың жиілігін жоғарлатудан жарыс бітті. Процессордың жиілігі жоғарлаған сайын  оның жылу бөлуі де жоғарылайды. Бұл  әрине тиімсіз болды. Бұны бір  корпусқа екі процессор орнату арқылы жеңді. Процессорлар такталық жиілігі, кэш жадысының көлемімен, платаға  орналасатын ұяшықтарының түрімен әр түрге бөлінеді.

Машиналардың маркалары  мысалға (BMW 525i, Mercedec600) сяқты процессорлардың  да номерлері бар. Celeron D 330 немесе Pentium 4 640. Процессор (микропроцессор)-компьютердің ең үлкен микросхемасы. Процессор  ондаған миллион транзисторлардан тұрады. Процессордың негізгі ішкі схемасы-арифметика логикалық құрылғы, ішкі жады және кэш жады, барлық операциялармен жұмыс жасау схемасы, сыртқы шинаны басқаратын шина (сыртқы әлеммен байланысу схемасы).

Процессордың разрядтылығы. Сыртқы шина арқылы процессорға ақпарат  түседі-мәліметтер және командалар. Бұлар  арифметика логикалық құрылғыда  өңделеді. Процессордың схемаларының разрядтылығы қаншалықты көп болса  соншалықты ақпаратты тез өңдейді.

Процессордың жиілігі (frequency). Разрядтылықтан басқа процессорда  маңызды қызмет атқаратын ол тактылық жиілігі. Ол мегагерцпен есептеледі. Бір мегагерц ол секундына миллион такт болады. 100 МГц - секундына жүз миллион такт болып есептеледі. Бір тактыда процессор қандайда бір фрагментті есептейді. Сондықтан тактылық жиілік қаншалықты жоғары болса, процессор түскен мәліметтерді соншалықты тез өңдеп беретін болады.

Процессордың кэш жадысы. Процессор өңдейтін мәліметтерді оперативті жадыдан алады. Әдетте процессор  өзінде еш нәрсеніде сақтамайды. Ода  мәліметтер өңделетін ұяшықтар өте  аз. Бұл жұмыс ұяшықтары регистр  деп аталады. Процессордың жұмысын  жеделдету үшін көптен бері кэштеу технологиясы қолданылып жүр. Кэш бұл  шағын ұяшықтық жады. Буфердің қызметін атқарады. Егер бір нәрсе жалпы  жадыдан өңделсе, оның көшірмесі  кэш жадыға түседі. Егер бұл мәліметтер тағы керек болып жатса, алысқа жүгінбей буферден ала салады. Процессорға  мәлімет керек болса, ол бірінші  регистрді тексереді. Ол жерде керек  мәлімет жоқ болса, жақын жердегі  кэш жадыны тексереді. Ол жердеде  жоқ болса оперативті жадыдан  қарайды. Бұл жерде де жоқ болса, HDD дискіге сұраныс жасайды. Бұл  атқарылатын жұмысты төмендегі суреттен көруге болады.

Мәтіндік процессор. Мәтіндік процессор (мәтіндер даярлау жүйесі) (текстовый процессор (система подготовки текстов); word processor) — мәтіндерді енгізу, сақтау, қарап шығу, түзету, пішімдеу және қағазға басып шығаруды қамтамасыз ететін программалық құралдар. Баспа  машинкасында орындалатын мүмкіндіктерден  басқа мұнда қате тексеру; тезаурус (синоним сөздер) табу; сөз тіркесін іздеп тауып, оны басқаға өзгерту; «қиып алып желімдеу»; бірнеше терезедегі мәтіндермен катар жұмыс істеу  тәрізді көптеген қосымша әрекеттер орындалады.

Бейне бейімдеуіш. Бейне  бейімдеуіш (ағылш. display card, display adaptor) —  дербес компьютерде орнатылатын  және бейнелеу қызметін қамтамасыз ететін тақта. Компьютердің бейнелеу жүйесінің  мүмкіндіктері бейне бейімдеуіш пен монитор мүмкіндіктеріне тәуелді болады.

Жүйелік блок Жүйелік блок (Системный блок) Дербес компьютерлері  әдетте үш бөліктен (блоктан) тұрады •  Жүйелік блоктан; • Компьютерге  символдарды енгізуге мүмкіндік  беретін пернетақта мен маустан; • Мәтіндік және графикалық ақпараттарды кескіндеуге арналған монитордан (немесе дисплейден).

Сурет-3.

Компьютердің құрамына кіретін  негізгі құрылғылар Компьютердің осы  бөліктерінің ішіндегі ең «бастысы»  жүйелік блок болып саналады. Онда компьютердің барлық негізгі тораптары  орналасады: 1. Аналық тақша 2. BIOS 3. Процессор  мен жад 4. Жүйелік өрім 5. Дискжетектер 6. Мультимедиялық және коммуникациялық  құрылғылар.

Аналық тақша Компьютерде  жұмыс істеу кезінде барлық мәліметтер аналық немесе жүйелік тақшамен өңделеді. Аналық тақша – бұл компьютердің барлық құрауыштары қосылатын күрделі  көп қабатты баспалық тақша. Аналық тақша мыс өткізгіштер-жолдар желісімен  қапталған – олар бойынша тақшада  құрастырылған микросхемалар мен  компьютердің басқа құрылғылары  қосылатын слоттарға мәліметтер келіп түседі. Әрбір құрылғы белгілі  бір слотқа қосыла алады. BIOS (Basic Input Output System) Енгізу-шығарудың базалық  жүйесі (BIOS — Basic Input Output System) өзіне компьютердің құрылғыларының арасындағы өзара әрекетті ұйымдастырушы енгізу-шығару бағдарламаларының  жинағын қамтиды. BIOS аппараттық құрал  ретінде де, операциялық жүйенің  бағдарламалық модулі ретінде де қарастырылады. Компьютерде BIOS жүйесі жүйелік тақшада орнатылған микросхема түрінде іске асырылған. Ескі жүйелерде ROM BIOS микросхемасын орнатқан болатын. Қазіргі заманғы компьютерлерде BIOS-ты сақтау үшін флэш-жад (flash memory) микросхемасы пайдаланылады. Олар бір құрауыш  үшін ондаған мың есеге дейін  ақпаратты қайта жазуға рұқсат етеді. Бұл қосылатын құрылғыларды қолдау үшін ескі қызметтерді оңай түрлендіруге немесе жаңа қызметті үстемелеуге мүмкіндік  береді. BIOS-ты түрлендіру үшін жүйелік  тақшасы бар жинақта жеткізілетін арнайы утилит (бағдарлама) пайдаланылады. BIOS жүйесі мыналарды қамтиды: • CMOS RAM — жүйелік уақыт пен компьютер қисыны туралы ақпаратты сақтайтын жад. • CMOS-жад аз энергия тұтынуымен, энергияға тәуелсіздігімен ерекшеленеді, құрамдас аккумулятордан қоректенеді. CMOS RAM мөлшері BIOS жүйесіне кіретін Setupбағдарламасының көмегімен өзгереді. Бұл бағдарламаға компьютерді бастапқы жүктеу кезінде DEL пернесін ұстап тұрып кіруге болады Сендердің компьютерлеріңде орнатылған BIOS туралы егжей-тегжейлі аналық тақша сипаттамасынан оқуға болады.

 Процессор мен жад  Компьютер сипаттамасының басында,  әдеттегідей, орталық процессордың (central processing unit, CPU) типі мен жиілігін  көрсетеді. Одан әрі жедел жадтың (random access memory, RAM) сипаттамасы беріледі. Компютердің бұл құрауыштары  – ең бастылары, өйткені оның  жұмысының жылдамдығын осылар  анықтайды. Компьютерге әлемдегі  ең үлкен қатқыл дискіні, ең  күшті бейнеадаптерді және керемет  дыбыстық жүйені орнатуға болады, бірақ баяу процессор мен мардымсыз  жад кезінде барлық осы байлық  пайдасыз болады. Процессор, немесе, оны тағы микропроцессор деп  атағандай, компьютер мәліметтерін  өңдеудің орталық құрылғысы болып  саналады. Процессор микорсхема  ретінде көрінеді де жедел  жадпен қатар аналық тақшада  тұрады. Процессорлар Microsoft Word немесе Netscape Communicator сияқты бағдарламалар жұмысы  үшін қажетті есептеулерді орындайды.  Процессор неғұрлым жылдам болған  сайын, солғұрлым компьютердің  жұмыс істеу жылдамдығы үлкен  болады. Процессордың жылдамдығы  мегагерцтерде (МГц) немесе гигагерцтерде  (ГГц) өлшенетін оның ырғақтық  жиілігімен анықталады. 1 МГц секундына  бір миллион ырғаққа тең, ал 1 ГГЦ — бір миллиардқа; 1 ГГц  = 1000 МГц. Процессорларды аналық  тақшаға орнатады, сондықтан олар  компьютерлердің ерекше ішкі  құрауыштары болып саналады. Процессорға  үстінен радиатор орнатылады. Олар  әр түрлі типті болады. Базарда  ең арзаны, жалпы мойындалғаны  және кең таралғаны «Экструзиондық»  (пресстелген) радиаторлар болып  саналады. Оларды өндіруге пайдаланылатын  негізгі материал — алюминий. Сондай-ақ радиаторларды мыстан  да жасайды, олар қымбаттау  тұрғанымен, өте тиімді. Радиаторға  үстінен желдеткіш (кулер) орнатады. Желдеткіш процессорды салқындату  үшін қызмет етеді. Желдеткіш  жұмыс істеу үшін оны аналық  тақшаға қосу қажет.

Жүйелік өрім Компьютердің алуан түрлі операцияларды орындау  жылдамдығы жүйелік өрімнен тәуелді  болады. Жүйелік өрімнің жылдамдығын, процессор сияқты, мега- и гигагерцтерде  өлшейді. Егерде процессорды автомобильмен  салыстырсақ, онда өрімді ол қозғалатын жол ретінде елестетуге болады. Баяу жүйелік өрімнің жұмыс істеуі машиналармен кептелген тар көшедегі қозғалыспен парапар, ал жылдам жүйелік  өрімнің жұмыс істеуі – сегізқатарлы автомагистральдағыдай. Жад Жад  деп мәліметтердің кез келген қоймасын айтады, бұл көбінесе тез (еркін) қатынас құруға болатын мәліметтерді уақытша сақтауға арналған құрылғы. Егерде процессорға әрбір бит  үшін қатқыл дискіге қатынауға тура келетін болса, онда компьютер өте  баяу жұмыс істеген болар еді. Осының орнына мәліметтер, процессор  әлдеқайда тез жұмыс істейтін, жедел жадта сақталады. Жад түрлерінің көпшілігі мәліметтерді уақытша сақтауға арналған. Жедел жад (RAM)