Кәсіпорынның құрылымы мен қызметі

Құрылғының логикалық  принципі – ол ЭЕМ логикасын және негізгі құрамдас бөліктерінің жеткіліктілігін бірмағналы анықтау.

Нейман машинасында процессор орталық орын алады, сыртқы құрылғыларды басқарады және барлық ақпараттық ағымдар сол арқылы өтеді. Нейман бойынша негізгі блоктар, ол басқару құрылғысы (БҚ), арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ) (әдетте орталық процессорда біріккен), жады, сыртқы жады, енгізу, шығару құрылғылары. Бұл ЭЕМ-ң бірінші және екінші буындарының классикалық схемасы.

1. басқару құрылғысы (БҚ) – қажетті басқару сигналдардын тиісті уақыт сәтінде қалыптастырады және машинаның сәйкес блоктарына жібереді және жады ұяшықтарының адрестерін қалыптастырып оны ЭЕМ-ң сәйкес блоктарына жібереді. БҚ импульстер ырғақты генераторынан тіректі импульстер тізбегін алады.
2. арифметикалық логикалық құрылғы (АЛҚ)  әртүрлі арифметикалық және логикалық амалдарды орындауға арналған  (ДЭЕМ-ң кейбір моделдерінде амалдардың орындалуын жылдамдату үшін АЛҚ-ға математикалық бірлес процессор қосылады).

Қазіргі уақытта АЛҚ  және БҚ біртұтас интегралдық схема түрінде жасалады, оны микропроцессор (МП) деп атайды.

Екілік кодтау принципі – Нейман екілік санау жүйесінің техникалық игеру артықшылығын, арифметикалық және логикалық амалдардың орындалу ыңғайлылығын және қарапайымдылығын негіздеді.Ол, сандарды жазғанда оңайлатып, негізі екіге еселі жүйелердіқолдануды, яғни сегіздік және он алтылық жүйелерінде жазылуын ұсынды. Бұл ақпараттың барлық түрлерін екілік кодтау әдістерімен кодтауға мүмкіндік берді.

Бағдарламалық басқару принципі. Бағдарлама командалар жиынынан түрады, оларды процессор автоматты түрде бірінен кейін бірін, белгілі бір тізбекпен орындайды.

Бағдарламаның жадыдан таңдалып алынуы (орысша выборка) командалар есепшісі көмегімен жүзеге асырылады. Бұл процессордың регистрі өзінде сақталған кезекті команданың адресін, дәйекті түрде, команданың ұзындығымен өсіріп отырады.

Бағдарламаның командалары жадыда бірінен кейін бірі орналасқандығы, жадының тізбекпен орналасқан ұяшықтарынан, командалардың тізбесін таңдалып алынуын ұйымдастырады.

Жадының біркелкілік  принципі (немесе бағдарламаның сақталу принципі).  Бағдарламалар және деректер бір жадыда нөлдер және бірлер жиынтықтары түрінде сақталады. Сол себепті, айтылмыш ұяшықта не сақталғанын – сан, мәтін немесе команда, оны компьютер айыра алмайды. Деректермен орындалатын амалдарды, командаларға да қолдануға болады. Бұл бір қатар мүмкіндіктерге жол ашады.

Адрестелу приципі. Негізгі жады құрылымы нөмірленген ұяшықтардан тұрады. Процессорге уақыттың әрбір ерікті сәтінде кез келген ұяшыққа жол ашық. Осыдан, жадының аймақтарына атау беру мүмкіндігі туындайды, артынан оларда сақталған мәндерге қатынасу немесе меншіктелген атауды қолданып бағдарлама орындалу үрдісінде ол мәндерді өзгерту үшін керек.

Әртүрлі жадыны иерархиялық  ұйымдастыру приципі. Жады (СҚ–сақтау құрылғы) ақпаратты (деректер) және бағдарламаларды сақтайды. Қазіргі компьютерлердің сақтау құрылғылары «көпдеңгейлі» Оған компьютер тікелей қазіргі уақытта жұмыс жасайтын ақпарат (орындалып жатқан бағдарлама, оған тікелей қажет деректердің бөлігі, кейбір басқарушы бағдарламалар) сақтайтын жедел сақтау құрылғысы (ЖСҚ) және көлемі кең жылдамдығы баяу сыртқы сақтау құрылғысы (ССҚ) кіреді.

Ашық архитектура принципі – бұл жалпы компьютерді және  оның бөліктерін, жасап шығарған фирмаға тәуелсіз, өзара толығымен үйлесімді жаңа құрылғыларды қолданып әрқашан кемелдендіру мүмкіндігі.

Компьютерлік  технологияны былайша топтастыруға болады: көркем компьютерлік технология; инженерлік-компьютерлік технология; иллюстративті-компьютерлік технология, іс-құжаттық компьютерлік технология, когнитивті-компьютерлік технология және т.б.

 

 

 

 

Солардың ішінде «Компьютерлік технологияны көркем өнерде қолдану» дегенді – бағдарламалық әрі дербес компьютердің аппарат құралдарын кең көлемде көркем сурет өнерінің дәстүрлі түрлерінде пайдалану деп түсіну қажет. Компьютерлік технология түрлерінің атқаратын міндеттері әртүрлі.

Көркем-компьютерлік технология негізінен кескіндеме, сурет, сәндік-қолданбалы өнер, көркем және кітап  графикасы, мүсін және т.б. графикалық пәндерге бағытталады. Әйтсе де, ол компьютерлік пәндерді толығымен ауыстыра алмайды. Өзіне тән «Adobe Photo Shop», «Adobe illustrator», «Corel Draw». «Fractal Design Painter», «3D Studio Max» және т.б. мүмкіндіктеріне қарай бағытталап жасалған арнайы бағдарламалармен шектеледі.

Иллюстративті-компьютерлік технология белгілі бір ақпаратты (текст, аудио жазбалар және т.б.) көруге бағытталады немесе оқуға көмекші құрал ретінде пайдаланылады. Компьютерлік технологияның бұл түрі арқылы білім алушы бағдарламаны үйренеді және мультимедиа технологиясының көмегімен кез-келген пәндегі ақпараттарды алып қарауға мүмкіндік алады. Иллюстративті компьютерлік технология, сондай-ақ ғылыми ізденістердің нәтижелері мен графикалық мазмұнда жиі қолданылады.

Іс-құжаттық компьютерлік технология офистік тапсырмаларды  шешуде: графиктер мен диаграммалар құрастыру, кесте таблицаларды көркемдеу және т.б. құжаттарды өңдеуге графикалық көркемдеу, факстарды, фирмалық стиль жасау және т.б. қолданылады.

Когнитивті-компьютерлік технология болса, бағдарламалық қамсыздандыру  мен бағдарламаның интерфейстерін жасауға, әсіресе, тестік шешімдерді қабылдайтын бағдарламаларға бағытталады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ДЕРБЕС  КОМПЬЮТЕРДЕГІ АҚПАРАТТЫ ӨҢДЕУ МЕН ЕСЕПТЕУ ЖҰМЫСТАРЫН  ҰЙЫМДАСТЫРУ

 

3.1  Дербес  компьютер құрылғыларының техникалық  параметрлері

 

Дербес ЭЕМ-нің элементтік базасы болатын электрондық компоненттері информация өңдеудің белгілі бір қызметін немесе оны сақтау ісін атқарады. Мұндай компоненттер интегралдық схемалар деп аталады. Интегралдық схема металдан не пластмассадан жасалған қорапқа салынған жартылай өткізгішті кристалдардан тұрады. Жіңішке жіп секілді арнайы сымдар осы кристалды қораптың шеткі тақшалармен жалғастырады.

Жартылай өткізгішті кристалл көбінесе өте таза кремнийден жасалады, оны жасауда вакуумдық  бүрку, тырналау, қоспаларды, иондық түрде  енгізу, дәлме-дәл фотолитография, тәрізді және де басқа жоғары сапалы технологиялар қолданылады.

Осындай күрделі технология нәтижесінде кристалда электр схемасына  біріктірілген “электрондық молекулалар” жасалады.  Олар бір кристалл, (5*5мм) жүз мыңнан аса бір-бірімен байланысқан  “электрондық молекулаларды” құрастырып, өте күрделі информацияны түрлендіру жұмыстарын орындый алады.  Мүмкін болашақта осындай схемалар элементтері рөлін тікелей ұғымдағы заттардың молекулалары атқаратын шығар.

Интегралдық схемаларды жасау, тексеру, олардың сапаларын бақылау-барлығы да автоматтандырылған, оның үстіне оларды сериялық түрде шығару да меңгерілген. Интегралдық схемаларды шығаруды баспаханалардағы кітапты көбейтіп шығарумен салыстыруға болады. Олар өздерінің атқаратын функцияларына қарай ЭЕМ-нің әртүрлі тетіктерінің- шифраторлардың, сумматорлардың, күшейткіштердің түрлеріне байланысты бөлек-бөлек топтарға жіктеліп, серияларға бөлініп шығарылады.

Бұл схемалардың интегралдық деп аталу себебі олардың бір кристалы күрделі логикалық функциялардың белгілі біреуін орындай алады, сосын олардан транзисторлар мен диодтардан құрастырылатын сияқты машина қондырғылары оңай жасалады.

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:

1. микропроцессор;
2. оперативті есте сақтаушы құрылғы немесе жедел жады;
3. тұрақты есте сақтаушы құрылғы;
4. қоректену блогы мен мәлімет енгізу-щығару порттары.
5. Ал, сыртқы құрылғылар былайша бөлінеді:
6. информация енгізу құрылғылары;
7. информация шығару құрылғылары;
8. 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.

 

 

 

3.2  Түрлі бағдарламалау тілдерінің сипаттамалары

 

Бағдарламаларды жасауда қазіргі заманғы компьютерлерде әр түрлі деңгейдегі бағдарламалау тілдері пайдаланылады.

Жалпы жағдайда тіл деп  информацияның жазылыуын және оның түрленуін белгілі ережелер бойынша  формальдыетіп беруші құралдарды түсінеміз. Тілдің құрамында информацияның негізгі элементтерін құрудың құралдары және осы элементтерден әр түрлі мазмұнды құрылымдар құруға арналған ережелер жүйесі бар.

Бағдарламалау тілі деп деректерді жазуға және оларды белгілі ережелер бойынша өңдеуге арналған адам мен компьютерді  байланыстыратын формальды тілді айтамыз. 

Әр түрлі белгілер бойынша жіктеуге болатын бірнеше жүздеген бағдарламалау тілдері бар. Ең жалпысы тілдің машинаға жақындық дәрежесі бойынша жіктеу болып табылады. Осы белгісі бойынша бағдарламалау тілдері екі үлкен топқа бөлінеді:

1. машинаға тәуелді тілдер;
2. машинаға тәуелсіз тілдер;

Машинаға тәуелді  тілдер өз кезегінде былай бөлінеді:

1. машина тілі;
2. машинаға бағдарланған тілдер;

Машинаға бағдарланған тілдер кейде автокодтар деп те аталады. Машинаға бағдарланған тілдердің екі  деңгейі бар:

1. символдық кодтау тілдері, басқаша айтқанда мнемокодтар;
2. макротілдер.

Макротілдер машина тілінің командаларына тікелей  ұқсастығы жоқ макрокомандаларды  пайдалануға рұхсат етеді. Макрокомандаларды  пайдалану бағдарламаны қысқартады әрі тілді жасау құралдарының жиынын кеңейте отырып бағдарламалаушының еңбегінің өнімділігін арттырады.

Машинаға тәуелсіз тілдер бағдарламаларды бөлшектеу дәрежесіне қарай екі топқа бөлінеді:

1. Процедулалы бағдарланған тілдер (көптеген классикалық бағдарламамалау  тілдері, мысалы, FORTAN, PASCAL, BASIC, C);
2. Мәселеге бағдарланған тілдер (ЛИСПЫ, ПРОЛОГ т.б.);
3. Объектіге бағытталған тілдер (С⁺⁺, Java т.б.).

Процедулалы бағдарланған тілдер есепті шешу алгоритмін сипаттауға арналған, сондықтан да оларды кейде алгоритмдік тілдер деп те атайды. Алгоритмдік тіл деген ұғым бағдарламалау тілі деген ұғыммен сәйкес келмейді. Егер алгоритмдік тілде жазылған алгоритмдік жазу компьютерге ендіруге тікелей жарамды және дайын жұмысшы бағдарламаға түрленетін болса, онда мұндай  алгоритмдік тіл бағдарламалау тілі де бола алады. Кейбір алгоритмдік тілдер тек оларға кейбір құралдарды қосқаннан кейін ғана бағдарламалау тілі болады.

Мәселеге бағдарланған тілдер есептерді сипаттау үшін қызмет атқарады. Бірақ алгоритмдік тілдер өздігінен барлық мәселені, тіптен бағдарламаны да шеше алмайды. Мұндай тілде жазылған бағдарлама компьютерде тікелей орындалмайды, ол орындалу үшін алдын ала сол компьютердің машина тіліне аудару жеткілікті қиын мәселе болып табылады. Алгоритмдік тілден бағдарламаны машина тіліне аудару жұмысын компьютердің әмбебаптығын пайдаланып, оның өзіне жүктеуге болады. Бұл үшін әрбір алгоритмдік тілден машина тіліне формальды аударуға яғни аударудың ережесін алгоритм түрінде тұжырымдауға мүмкіндік беретіндей болуы керек. Егер, осы алгоритмді бір рет машиналық бағдарлама түріне келтіріп алсақ, онда одан кейін осы бағдарламаның көмегімен компьютердің өзі берілген алгоритмдік тілде жазылған кез келген бағдарламаны нақтылы компьютердің машина тіліне аударып бере алады. Мұндай арнайы аудармашы-бағдарлама транслятор деп аталады.

Объектіге бағытталған бағдарламалау тілдерінің негізгі концепциясы– құрылатын қосымша өзара байланысқан негізгі объектілерден тұрады. Объекті-бағытталған технологияда қолданушы 3 базалық элементпен: объектілер, хабар және класстармен жұмыс істейді.

Объектілер дегеніміз – бірнеше рет қолданылатын бағдарламалық модулдерден, яғни байланысқан мәліметтер мен процедуралардан тұрады. Объект құрылымы екі бөліктен тұрады: айнымалылар және әдістер. Әдістер объект функциясының алгоритмін анықтайтын процедуралар мен функциялар жиынынан тұрады. Объектілі айнымалылар жәй мәліметтерден (сан, массив, текст) және күрделі құрылымды информациялардан (график, дыбыс т.б.) тұрады.

Объектілердің өзара  байланысуына хабарлар қолданылады  және үш бөлімнен тұрады: объект идентификаторы, ағымдағы объектіде қолданылатын әдіс аттары және таңдалған әдіс режимін қалпына келтіретін қосымша информациялар. Күрделі бағдарламалар бірнеше біртипті объектілерді қолдануы мүмкін. Бұл жағдайда әр объект үшін әдістер мен айнымалылар туралы информацияны жазу тиімсіз. Бұл мақсатқа объектілер класы деген түсінік енгізілген. Класс дегеніміз біртипті объектілерге арналған шаблон және объектілі айнымалылар типтері мен әдістерін анықтайтын информациялардан тұрады.