компьютердің  жедел  жадына  жазылады.  Компьютерлік  дыбыстың

3.2. ЭЕМ архитектурасы ұгымын  ашу әдістемесі
Тақырыпты оқыту бойынша әдістемелік нүсқаулар
Информатика 
курсында 
компьютер 
құрылымы 
оның 
архитектуралық
  деңгейінде  оқытылады.  Мектеп  информатикасында 
архитектура
  -   ЭЕМ-ң  техникалық  жағын  толық  сипаттамай,  оның 
құрылымын және жүмыс принципінің қарастырылуы деп түсініледі.
Компьютер  архитектурасын  жақсы  білу,  программистерге, 
әсіресе  жүйелік  программистерге  аса  қажет.  ЭЕМ  архитектурасын 
карастырудың  ең 
терец  деңгейі
  -   процессордың  (машиналық 
бұйрыктар  тілі)  бұйрыктардың  жүйесін,  бағдарламалар  орындау 
барысында оның жұмыс ережесін сипаттау.
Қарастырылатын сүрақтар:
•  ЭЕМ-нің негізгі құрылғылары.
- 
Бағдарламалык басқару принципі.
•  ЭЕМ жадьшың формалары.
•  Ішкі жадының үйымдастырылуы.
■  Сырткы жадының ұйымдастырылуы.
•  Дербес компыотердің архитектурасы.
■  Дербес компьютердің бейнежүйесі.
Аныктама.  Есептуіш  машинаның1 
архитектурасы
  (
Computer 
architecture)  -
  ақпараттың  өңделуін  жүргізуді  айкындайтын,  соның 
ішінде, 
ақпаратты  деректерге түрлендіру әдістері
 және 
техникальіқ 
қүралдармен багдарламалық жабдықтардың
 арасындағы 
әрекеттесу 
прициптерін
 
анықтайтын 
есептеуіш 
машинаның 
концепциялы 
қүрылымы
 [21].
Әдетте, 
окулыктарда 
ЭЕМ-нің 
маркасына 
байланыссыз 
архитектураның  жалпы  ұғымдары  талқыланады.  Ал  сабақтағы 
тәжірибелік жұмыстар компьютердің белгілі модельдерінде өткізіледі. 
Ол  жадының 
көлемі
,  процессордың 
разрядтылыгы
  жайында  айта 
отырып, окушыларға осы параметрлердің нақты кай шамалары мектеп 
компьютерлерінде барын айта кеткен жөн.
Э Е М
 -  
нің 
негізгі қүрылгылары  ж әне багдарламалық басқару 
принципі.
 
Аталған 
тақырыптың 
басты 
ұғымдары: 
ЭЕМ 
архитектурасы,  ЭЕМ  жады  (жедел,  сырпщы);  процессор;  енгізу- 
иіыгару қүрылгылары; багдарламалық басқару.
ЭЕМ-ң  «архитектурасы»  ұғымының  мәні  туралы  жоғарыда 
айтылды.  Бұл  үғымды  оқушыларға  ашу  үшін 
үцсастык,
  (орысш.  -  
аналогия) 
дидактикалық
 амалын қолдануға болады.
‘  Есептеуіш  машина  (EM,  C o m p u ter)  —   кажетгі  түрде  нәтиже  алу  жэне  акпаратты  өңдеуге 
мүмкіндік  жасайтын, техникалык  құралдар  жиынтығы. 
Ескерту:
  өдетге,  ЕТ-ң  күрамына 
жүйелік 
багдар.іама.іық қамеыэдапдыру да жатады.
55

Компьютер бұл ақпаратпен жұмыс істейтін  әмбебап машина. Ал 
табиғатта  мұндай  «биологиялық  машина» 
адам
  больш  табылады. 
Бұлай  дейтініміз,  адам  ақпараттық  үрдістін  үш  типін:  акпаратты 
сактауды,  акпаратты  өңдеуді  және  акпаратты  кабылдауды  орындай 
алады. 
^
Сол  сияқты,  компьютердің  күрылғыларьшьщ  күрамына  бұл 
үрдістерді  іске  асыратын  техникалык  жабдыктар  кіру  керек.  Олар: 
жады  процессор,  енгізу және  шыгару қурылгылары
 деп  аталады  (3.2- 
кесте). 
.в, 
I
3.2-кесте. 
. 
. 
й  Ш ЙЯЙІ ш М
Қызметі
Адам
Компьютер
Акпаратты сақтау
Ес 
1
1 Жад күрылғысы
Акпаратты өңдеу
Ойлау
Процессор
Акпаратты кабылдау
Сезім мүшелері
Енгізу күрылғысы
1 Акпаратпен алмасу
Сөз, қимыл жүйесі
Шығару күрылғысы
Компьютерде  жадының  ішкі  және  сырқы  деп  бөлінуін  тағы  да 
адаммен  үксастырып  түсіндіріледі.  Ішкі  жады  -   адамның  өзінің 
(биологиялық)  есі,  сырткы  жады  -   акпаратты  жазатын  алуан  түрлі 
қүралдар: қағаз, магниттік және т.б.
Компьютердің  түрлі  кұрылғылары  бір-бірімен  ақпараттың 
алмасу  каналдары  аркылы  байланысады.  Сырткы  ортадан  ақпарат 
компьютерге  енгізу  күрылғылары  арқылы  түсіп,  ішкі  жадыға  барып 
сақталады.  Егер  оны  үзақ  мерзім  бойы  сактау  қажет  болса,  онда  ол
^ 
ш
1
ШК
1
  жадыдан 
сырткы 
жадыға 
жазылады. 
Ақпартты 
өңдеуді
процессор,  ішкі  жадымен  толассыз  екіжакты  байланыс  аркылы  іске
асырады.  Ішкі  жадыдан  берілген  деректер  шығарылады  (оқылады),
өңделген  нәтиже  кайта  оған  жазылады.  Бүл  сызба түрінде  3.1-суретте 
бейнеленген.
3.1-сурет. 
ЭЕМ-ң  құрамы және қурылымы
3.1 -суретке біраз түсінік беру қажет. Кейде  ЭЕМ-ң кұрылымдық 
схемасын 
басқаша 
бейнелейді, 
енгізу 
қүрылгасьшан 
шығару 
күрылғысына  бағытталған  ақпараттық  ағын,  ішкі  жадымен  емес,
56

процессормен  байланысады.  Шыньшда,  енгізу,  шығару  жэне  баска да 
компыотерлердегі  амалдар  процессор  регистрлерінің  катысуымен
іске асады.
Процессор
  (CPU  -   cenral  processung  unit)  -  
арифметикалық 
жэне 
логикалъщ
 
амалдарды 
орындайтын, 
сонымен 
катар, 
компьютердің  барлык  күрылғыларына 
басқаруіиы  сигналдарды 
калыптастыратын ең 
негізгі қүрылгы.
Бүл  схема  шын  мәнінде  компьютерде  акпараттық  алмасудың 
маршрутын 
емес, 
оның 
максатын 
(нәтижесін) 
бейнелейді. 
Нөтижесінде 
деректер 
жедел 
жадыға 
жазылады. 
Шығару 
қүрылғыларына  акпарат  жедел  жадыдан  шығарылады.  Нәтижені 
тікелей  сыртқы  жадыға,  ішкі  жадыны  айналып  шығаруға  болмайды, 
ол 3.1-суретте айкын көрінеді. Нақ осы тұжырымдарды, компьютердің 
жүмысын окығанда оқушылар түсінуі тиіс.
Окушылардың  санасында  басынан  бастап  компьютердің  қалай 
жүмыс істейтінін калыптастыру кажет. Кез келген есепті шығару үшін 
алғашкы  деректерді  және  жүмыс  бағдарламасын  компьютерге 
түсінікті тілде хабарлау қажет.  Ол компьютердің ішкі жадына,  белгілі 
формада  жазылып,  кейін  компьютер  бағдарламаны  орындауға 
кіріседі, яғни  есепті шығарады. Компьютер бағдарламаның 
формалды 
орындаушысы
 
болып 
табылады. 
Компьютерде 
кез 
келген: 
математикалык  есепті  шығару,  шет  тілден  мәтінді  аудару,  экранға 
суретгі  шығару  және  т.б.  жүмыстар  тек  бағдарлама  бойынша  іске 
асатынын 
ескерту 
қажет. 
Тақырыпты 
корытындылай 
келе, 
компьютердің 
багдарламалық  басқару  принципінің
  мәні  мына  үш 
тұжырымға тірелетінін айту қажет:
1)  кез  келген  жүмыс  компьютерде  бағдарлама  бойынша
орындалады;
2)  орындалатын бағдарлама ішкі жедел жадыда орналасады;
3)  бағдарлама автомаггы түрде орындалады.
ЭЕМ  жадысының  формалары. 
Жады
  (ағылш.  -  
memory)  -  
деректерді  және  бағдарламаларды  өңдеуге,  сақтауға  арналған  ЭЕМ -  
нің негізгі функционалдык бөлігі. Жады 
негізгі іиікі
 және 
сыртқы
 деп 
екіге  бөлінетіні  жоғарыда  айтылды.  Жадының  түріне  карай  олардың 
қандай  қасиеттерін 
окушылар  меңгерулері  қажет?  Екі  типті 
қасиеттерін  -  
физикалық
  және 
ақпаратты  үйымдастыру  принципі
туралы сөз қозғалуға тиіс.
Ішкі  жады.  Ішкі  жадының  физикалык  касиеттеріне  мыналар
жатады:
57

- 
электрондық  элементтерден  (микросхемалардан)  құрылған, 
акпаратты  тек  электр  қорегі  болғанда  ғана  сақтайтьш  жады;  сол 
себепті  оны 
энергияга тәуелді
  жады деп атайды;
•  бұл 
жедел
  жады,  себебі  оған  ақпаратты  енгізу 
(жазу)
  және 
шығару 
(оцу)
 уақытгары өте тез -  микросекундтгары кұрайды;
*  сыртқы жадымен салыстырғанда көлемі шектеулі.
Энергияға  тәуелді  ішкі  жадыны 
жедел  жады
  немесе 
жедел
сақтау  қурылгысы
  (ЖСҚ,  ағылш.  -   Random  Access  Memory)  деп 
атайды. 
^
Сол  сиякты  компьютерде  ішкі  жадының  тағы  да  бір  түрі  -  
турақты  есте  сақтау қурылгы
  (ТСҚ,  ағылш.  — Read  Only  Memory) 
барын оқушыларға айта кеткен жөн.  Зауытта жасалу кезінде ТСҚ-ның 
ішіне  жүктеуші  -  
BIOS  (Basic  Input  Output  System),  CMOS  Setup 
бағдарламалары  және 
өзгертуге  болмайтын
  әртүрлі  тұрақтылар 
«
тігіледі
». 
BIOS
  (аудармасы  — 
негіздік  енгізу-шыгары  жүйесі)  —
 онда 
операциялык  жүйені,  жадыны  жэне  ЭЕМ  сыртқы  құрылғыларды 
тестілеуді 
жіберуиіі өзгертілмеитін багдарламалар
 жазылады
Сонымен,  ТСҚ-дағы  ақпарат  мазмұны 
турақты,
  электр 
энергиясьшан 
тәуелсіз,
  тек 
оқылуы
  мүмкін,  ал 
ж азу
 тек  қана  арнайы 
жағдайда жасалады. Әдетте оның көлемі ЖСҚ-дан әлдеқайда аз.
Сыртқы  жады.  Сыртқы  жадының  сақтау  құрылғыларында 
тасымалдауыштардың  екі: 
магниттік
  және 
оптикалық
  формалары 
қолданылады.  Магниттік  дисілерге  ақпаратты  қайталап  жаза  беруге 
болады,  ал  оптикалыққа  -   тек  бір  рет  кана  жазылады.  Оптикалық 
дискілерді  — CD-ROM  (Compact  Disk Read  Only Memory) — 
компакт- 
дискілер
  деп  атайды.  Олар  жазылған  акпаратты 
тек  оқуга
  ғана  жэне 
узақ  мерзімге  саңтауга
  арналған.  Сырткы  жадының  физикалық 
қасиеттері мынадай болады:
сыртқы 
жады 
электр 
энергиясынан 
тәуелсіз,
 
себебі 
компьютер 
қосылсын-қосылмасын, 
тасымалдаушы 
компьютерге 
салынсын-салынбасын, оған жазылған ақпарат сақталып тұрады;
сыртқы  жадының 
жылдамдыгы  ақырын
  —  яғни,  ішкі
жадымен  салыстырғанда  ақпаратты  оқу/жазу  жылдамдығы  баяу 
жүреді.
сырткы  жадыға  сиятын  акпараттың 
көлемі  улкен
,  тіпті
тасымалдауыштарды  ауыстыру  мүмкіндігін  ескерсек,  шексіз  деуге 
болады. 
ч- 
щ
 ■
 Д,'
Оқушылардың  назарын  терминологияны  дәл  қолдануға  аудару 
қажет.  Дискілер  -   ақпаратты 
тасуіиылар.
  Оптикалық  дискілер  үшін, 
акпаратты  тек  қана  CD-ROM-нан  ғана  оқи  алатын, 
оптикалык
58

дискжетек
  колданылады.  Магнитгік  дискіге  оку/жазу  күрылғысын  -  
магниттік дискіге жинақтауыш
 деп атайды.
Д
'amты  магнитті  дискідегі  жинақтауыш
  (HDD  -   Hard  Disk 
Drive)  немесе  винчестер  -   жүйелік  блокта  кірістірілген,  жүмыс 
жасауға  барлык  кажет  акпаратты,  атап  айтканда: 
операциялық
жүйелерді,  багдарламалар  дестесін,  сандыщ  деректерді,  мәтіндерді, 
ойындарды ж&не т.б.
  сақтау үшін  арналған.
Енді  -   акпараты  ұйымдастыру  принциптері  туралы. 
Базалық 
курсты игерген окушьигар мына қагидаларды 
білуге тиісті:
1)
  компьютер 
деректердің 
(өңделетін 
акпарат) 
мына 
формаларымен  жүмыс  жасайды: 
символдық,  сандық,  графикалық, 
дыбыстьщ;
2)  компьютер  жадында  кез  келген  акпарат  (оның  ішінде 
бағдарламаларда) 
екілік түрінде
 үсынылады;
Түжырымдалған  қағидаларды  окушыларға  осы  такырыпта 
айткан жен, мына такырыптада  кайталанатын болады.
Компькггердің  электрондық  элементтері  электр  сигналдардын 
жіберді және оларды түрлендіреді.  Екілік символдар былай танылады: 
егер,  сигнал  болса  -  
бір,
  сигнал  болмаса  -  
нөль.
  Магниттік тасушыда 
беттің  магнитгелген  жері  -   бірге,  магниттелмегені  -   нөльге  сәйкес 
келеді.
Ішкі  жадының  ұйымдастырылуы.  Ішкі  жадьшың  акпараттык 
күрылымын  екілік 
үяшықтар  тізбегі
  -  
биттер
  ретінде  үсыну  керек. 
Мүндай үсыну схема түрінде 3.2-суретте бейнеленген.
Байттардын
нөмірлері
Биттер
0
0
1
1 
Іо
1 
0 
0
0
1
1
1
0
0
]
1 
І о
1
2
1
0
0
0
1
1
1 
-
0
3
0
1
1
1
0
0
I
1
3.2-сурет. 
Ішкі жадының қүрылымы
Ішкі  жадының  биттік  күрылымы,  оның 
бірініиі
 -  
дискіреттілік 
қасиетін  аныктайды.  Уақыттың  әр  сәтінде,  жадының  әр  биті  екі 
мәннің біреуін 0 немесе  1-ді, яғни бір бит акпаратты сактайды.
Компьютердің  жүмысы  барысында,  бүл  нөль  және  бірлер 
үяшыктарда,  жанып-сөніп  «жыпылыктайды».  Оқушыларға  мынадай 
бейнелі  образбен  түсініруге  болады:  мысалы,  компьютер  жадын, 
көпкабатты  үйдің  түнгі  фасады  түрінде  елестетейік.  Бір  терезелерде 
жарык  бар,  баскасында  жок.  Терезе  -   жадының  биті.  Жарығы  бар
59

терезе  -  
бір,
  жарығы  жок  -  
нөль.
  Егер,  тұргындар  шамдарын  тез-тез 
жағып-өшіретін  болса,  онда  үйдің  фасады  жұмыс  істеп  тұрған 
компьютер жадына ұқсайтын болады.
Адрестеу -
 ішкі жадының 
екінші
 қасиеті. Биттер емес, жадының 
қатар орналасқан  8  биті,  яғни 
байттар
  адрестеледі.  Байттьщ адресі -  
оның  жадыдағы 
реттік нөмірі.
  Мұнда,  тағы  да  үймен  үқсастырайық: 
пәтерлердің  реттік  нөмірі  -   оның  адресі  болады.  Әйтсе  де,  жадыда 
байт  нәмірлері  нөлден
  басталады.  Жедел  жадыдағы  ақпаратқа 
ңатынасу адрес  бойынша
  жүргізіледі:  деректерді  жедел  жадыға  жазу 
үшін  қандай  байтқа  енгізілетіні  нұсқалады.  Дәл  солай,  жадыдан  оку 
да адрес  бойынша іске асады. Процессордың жұмысы жедел жадымен 
осылай  жүреді.  Үймен  ұқсастықты  жалғастырсақ:  керекті  пәтерге хат 
жазу немесе бару үшін оның адресін білу керек.
Сонымен,  ішкі  жадының 
ақпараттық  қурылымы
  — 
биттік- 
байттық.
 Оның көлемі әдетте килобайт, мегабайтпен көрсетіледі.
Сыртқы 
жадының 
үйымдастырылуы. 
Сырткы 
жады
күрылғыларында акпарат 
файлмен
 үйымдастырылады.  Файл -  сырткы
жадының  ең  кіші  бірлігі. 
Оқушыларға  бүл  үғымды  кітапка
үксастырып  түсіндіруге  болады.  Мысалы,  файл  —  аты  аталған 
кітаптың ең кіші бөлімі.
Файл
  (file  —  қапшық,  десте)  —  белплі  бір  атпен,  өңдеуге
логикалык  байланыспен  магнитгік  дискіде  жазылған  біртектес
ақпарат  (мәтін,  бейнелеу,  бағдарлама,  бейнефильм,  т.б.)  жиьшын 
айтады.
Файлда сақталған акпаратта бит,  байттан түрады.  Әйтсе де,  ішкі
жадыдан  айрмасы 
дискілерде  байттар  адрестелмейді.
  Сондықтан
сыртқы  тасушыда  керекті  акпаратты  табу  үшін  файлдың 
аты 
нүсқалуы керек.
Винчестердің  қурылымы:
  герметикалык  корпустьщ  ішінде  бір 
осьте  қабатпен  орналасқан  бірнеше  қатты 
магниттік  дискілердің 
дестесінен түрады.  Олар  өте үлкен жылдамдыкпен айналады.  Акпарат 
дискінің екі бепне де (орысш. — 
поверхность)
 жазылады.
Дискінің  әр  беті  (
магнитті  беттер)  концентрлі  жолдарга,
оның әрқайсысы 
секторларга
, ал секторлар «торшаларға», 
байттарга 
бөлінеді.
БІР дискідегі барлық секторлардың көлемі бекітілген болады.  Әр
дискіге  жақындатылған 
магнитті  бас  тиектер
  көмегімен  акпаратты
оку/жазу  үрдісі  бір  уакытта  дестенің  барлық  дискілерімен  қатар
орындалады.  Деректерді  дискіден  оку  және  жазу  жүмыстарының 
барлығы толық секторлармен орындалады.
60

Винчестерге
  дәстүрлі  С:  атауы  беріледі.  Әдетте  жұмысқд 
ыңғайлы  және  сенімділік  үшін  оны  бірнеше 
логикалык,  дискілерге:
  С: 
D: 
Е: -  атауларымен бөлінеді.
Кітапқа  үқсастырып  түсіндіру 
дискінің  тубірлік  каталогы 
қызметін
  айкындауға  көмектеседі.  Кітаптың  мазмұны  сияқты, 
дискінің  тубірлі  каталогында
  файлдар  туралы  мәліметгер  тізімінен 
тұрады. Кейде оны дискінің 
директориясы
 дейді.
Каталогта  файл  жөнінде  мағлұмат болады  (аты,  байтпен  көлемі, 
кұрылған  күні  және  уакыты,  соңғы  өзгертулердің  уақыты  мен  күні). 
Бұл  акпарат  әркашан  белгілі  бір 
жолдарда
  сакталады.  Егер  де 
файлдар 
тізімін 
экранға 
шығаратъш 
болсақ, 
онда 
кітаптың 
мазмұнындағы  сиякты  дискінің  кұрамы  жөнінде  мәлімет  алуға 
болады.
Дербес  компьютердің  (ДК)  архитектурасы  -   оның  негізгі 
бөліктерін: 
процессорды, 
жедел 
сақтау 
кұрылғысын 
(ЖСҚ), 
бейнежүйені,  диск  жүйесін,  сырткы  құрылғыларды  және  енгізу- 

жүктеу/скачать 10,68 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: