ПОӘК 042-18. 39 113/01-2013 10. 09. 2013 ж. №1 басылым 107 беттің 1

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 10 
 
1.
 
Берілген функция үшін шыншылдық кестесін құру; 
2.
 
Әрбір кіріс сигналы үшін инверсияларды туғызу үшін, инверторларды қамтамасыз ету; 
3.
 
Нәтижесі бір болатын шыншылдық кестесінің әр бір жолы үшін ЖӘНЕ вентилін салу; 
4.
 
ЖӘНЕ вентилін сәйкес кіріс сигналдарымен қосу; 
5.
 
Барлық ЖӘНЕ вентильдерінің шығыстарын НЕМЕСЕ вентиліне шығару. 
 
Берілген  алгоритм  ЖӘНЕ,  ЕМЕС  және  НЕМЕСЕ  вентильдерін  пайдаланады.  Бір  типті 
вентильдерді  қолданып  қүру  қолайлырақ  болып  табылады.  Алдыңғы  алгоритм  бойынша  құрылған 
кестелерге  ЕМЕС-ЖӘНЕ – және  ЕМЕС-НЕМЕСЕ  вентильдері  арқылы оңай езгертуге болады, өйткені 
кез-келген Буль функциясын тек ЕМЕС-ЖӘНЕ немесе ЕМЕС-НЕМЕСЕ вентилдерін пайдалану арқылы 
есептеп  шығаруға  болады.  Ешбір  басқа  вентильдің  бұндай  қасиеттері  жоқ,  сондықтан  кесте  құрғанда 
көбінесе вентильдің осы екі типін пайдаланады. 
Үрділердің баламалығы 
Үрді құрған кезде оның бағасын, алатын орнын энергия шығынын төмендету үшін көп жағдайда 
вентиль  санын  азайтуға  тырысады.  Үрдіні  жеңілдету  үшін  дәл  сол  функцияны  есептеп  шығара 
алатын, сонымен қатар вентильді азырақ қажет ететін басқа үрдіні табу қажет. 
Буль алгебрасы оны орындауға мүмкіндік береді (Сурет 4). 
 
 
Сурет  4.  Тек  ЕМЕС-ЖӘНЕ  вентилін  қолдану  арқылы  немесе  тек  ЕМЕС-НЕМЕСЕ  вентилін 
қолдану арқылы вентильдерді жобалау ЕМЕС (а), ЖӘНЕ (6) және НЕМЕСЕ (в) 
 
Барлық мүмкін айнымалылар үшін екі функция бірдей мағына қабылдағанда ғана бұл екі функция 
балама болып табылады. 
Әдетте құрушы белгілі бір Буль функцияға сүйенеді де, ал содан кейін бастапқыға балама болып 
келетін  жеңілірек  функция  табу  үшін,  Буль  алгебрасының  негізгі  заңдарын  қолданады.  Алынған 
функция негізінде кестені
 
құрастыруға болады. Осындай әдісті қолдану үшін, Буль алгебрасының
 
негізгі 
заңдарын  білу  қажет.  Кесте  1-де  осы  зандардың  кейбіреуі  көрсетілген.  Де  Морган  заңдары  тек  екіден 
көп айнымалысы бар өрнекке ғана қолданылады мысалы: АВС= А + B+С . 
 
Кесте 1. Буль алгебрасының кейбір теңдестіру  заңдары  
Теңдік заңы 
1А=А 
0+А=А 
Нөл заңы 
ОА=0 
1+А=1 
Идемпотенттік заңы  АА=А 
А+А=А 
Инверсия заңы 
АА = А 
А + А = А 
Коммуникативтік 
заңы 
АВ=ВА 
А+В=В+А 
Ассоциативтік заңы  (АВ)С=А(ВС) 
(А+В)+ОА+(В+
С) 
Дистрибутивтік 
заңы 
А+ВС=(А+В)(А+С)  А(В+С)=АВ+АС 

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 11 
 
Сіңіру заңы 
А(А+В)=А 
А+АВ=А 
Де Морган заңы 
АВ=А+В 
А+В=А+В 
Интегралды үрділер 
Вентильдер интегралды үрділер немесе микроүрділер деп аталатын модульдерде өндіріледі және 
сатылады.  Интегралды  кесте  бірнеше  вентиль  орналасқан  көлемі  5x5  мм  кремнийдің  квадрат  түріндегі 
бөлігі болып есептеледі. 
Құрамындағы вентиль санына қарай микроүрділерді жіктеудің келесідей түрі бар: 

 
МИС (кіші интегралды кесте): 1 ден  10 вентильге дейін; 

 
СИС (орта интегралды кесте): 1 ден 100 вентильге дейін; 

 
БИС (лкен интегралды кесте): 100 ден 1 000 000 вентильге дейін; 

 
СБИС (өте үлкен интегралды кесте): 100 000 вентильден көп. 
Төменірек микроүрділердің  түрлері көрсетілген. 
 
Қиыстыру үрділері 
Сандық  логиканың  қолдану  шығыс  сигналдары  ағымдағы  кіріс  сигналдарымен  анықталатын 
үрділердің  болуын  қажет  етеді.  Осындай  кесте  қиыстыру  үрдісі    деп  аталады.  Мұндай  қасиеттер 
барлық үрділерде жоқ .  
Қиыстыру  үрділері  :  мультиплексорлар.  Сандық  логикалық 
деңгейде мультиплексор   2
n
  кірісі  бір  шығысы  және  кірістердің  бірін 
таңдайтын  n  басқару жолдары бар үрді болып табылады . Таңдалған 
кіріс  шығыспен  байланыстырылады.  Сурет  5-те  мультиплексордың 
сегіз  кірістік  үрдісі  берілген.  Басқарудың  үш  жолдары  А,В  және  С 
сегіз  кіріс  жолдарының  қайсысы  НЕМЕСЕ  вентилімен    және 
шығыспен  керектігін  көрсететін  3  биттік  санды  кодтайды.  Басқару 
жолдарында  қандай  бірлік  болғанына  қарамастан  жеті  ЖӘНЕ 
вентильдері  әр  шығыста  0-ді,  ал  қалғаны  таңдалған  кіріс  жолының 
бірлігіне байланыст 0 немесе 1-ді береді.                                                                       
Сурет 5. Сегіз кірісті мультиплексордың үрдісі.                                                                                                          
 
 
Қиыстыру үрділері: декодерлар 
Әрбір  ЖӘНЕ  вентилі  белгілі  бір  басқару  сызықтарының  біреуін  таңдау  үшін  пайдаланады 
(Сурет 
6). 
Әр 
қайсысы 
1 
Мбайт 
болатын 
8 микроүрдіден  тұратын  ЕС  берілді  дейік.  Сурет  6-да 
бұл үш бит 
–А,  В  және  С  үш  кіріс  болып  көрсетілген.  Кіріс 
сигналдарына байланыста 8 шығыс жолдарының біреуі 
(D0,.....,D7) 
бір  мағынасын,  ал  қалған  жолдар  0 мағынасын 
қабылдайды . Әрбір шығыс жолы 8 ЕС микроүрдісінің 
ішінен 
біреуін  енгізеді.  Мағынасы  1 болатын  бір  ғана  жол 
болғандықтан, 
тек 
бір 
ғана 
микроүрді қосылды. 
                                 
                           
Сурет  6.  3 
кірісті 
мен 
8 
шығысы    
Қиыстыру үрділері: компараторлар 
Компаратор  кіріске  келіп  түскен  екі  сөзді  салыстырады.  7-
суретінде  көрсетілген  компаратор,әр  қайсысының  ұзындығы  4    бит 
болатын  екі  кіріс  сигналдары  1  мағынасын,сәйкес  келмесе  0–
мағынасын  шығарып  береді.Үрді  НЕМЕСЕ  вентилін  қоспайтын 
вентильге негізделген. 
Сурет 7. Қарапайым төрт разрядты декодердін үрдісі компаратор 
 

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 12 
 
Арифметикалық үрділер 
Бұл  бөлімде  арифметикалық  амалдарды  орындау  үшін  қолданылатын  СИС  қиыстыру  үрділері 
қарастырылады. Олар: жылжыту үрділері, сумматорлар, арифметикалық, логикалық құрылғылар. 
Арифметикалық үрділер: жылжыту үрділері 
Сурет  8-де    8  кірісі  мен  8  шығысы  бар  жылжыту  үрдісі  берілген.  8  кіріс  биттері  D0,......,D7 
жолдарына  беріледі.  1  битке  жылжытылған  кіріс  мәліметтері  болып  табылатын  шығыс  мәліметтері 
S0,…..,S7    жолдарында  енгізіледі.  С  басқару  мәліметтері  болып  табылатын  шығыс  мәліметтері 
S0,…..S7 жолдары жылжу бағытын анықтайды: 0–солға, 1-оңға. 
 
Сурет 8. Жылжыту үрділері 
       
Арифметикалық үрділер: сумматорлар 
9.а-суретінде  бір  разрядты  бүтін  сандарды  қосу  үшін  қолданылатын  шыншылдық  кестесі 
көрсетілген. Бұл жерде екі нәтиже бар: А және В кіріс айнымалыларының қосындысы және келесі (сол) 
позицияға  көшу.  Қосындының  битін  және  көшіру  битін  есептеп  шығару  үшін  қолданылатын  үрді  9.б-
суретінде  керсетілген.  Осындай  кесте  әдетте  жартыяай  сумматор  деп  аталады.  Жартылай  сумматор 
екі көп биттік сөздердің теменгі раз-рядтарының биттерін қосу үшін ғана сәйкес келеді, өйткені үрді 
бұл позицияға көшуді жүзеге асырмайды. Толық сумматор екі жартылай сумматордан тұрады. Егер А, В 
және көшіру кірісі айнымалыларының тақ саны 1 бірлігін қабылдаған кезде, қосынды 1-ге тең болады. 
Ал егер  А және  В бірдей 1-ге тең болса немесе олардың біреуі  1-ге тең және көшіру кірісі де 1-ге тең 
болса, онда көшіру шығысы 1 бірлігін қабылдайды (10-сурет). Екі жартылай сумматор қосынды битін де, 
көшіру битін де туғызады. 
9-сурет. Бір разрядты бүтін сандарды               10-сурет. Толық сумматор үшін 
қосу үшін қолданылатын шыншылдық               шыншылдык кестесі (а),  
кестесі (а), жартылай сумматордың                      толық сумматордың үрдісі (б). 
үрдісі (б). 
 
Дәріс №2.Өзін-өзі тексеру сұрақтары  

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 13 
 
1.
 
Вентильдер және Буль алгебрасы дегеніміз не? 
2.
 
Буль функцияның жүзеге асырылуы қалай? 
3.
 
Үрділердің баламалығы дегеніміз не? 
4.
 
Интегралды үрділер дегеніміз не? 
5.
 
Қиыстыру үрділері дегеніміз не? 
6.
 
Арифметикалық үрділер дегеніміз не? 
 
Дәріс  3. ЭЕМ-ның логикалық негіздері 
Мақсаты: Компьютердегі ақпараттардың берілу тәсілдерімен таныстыру. 
Жоспар
: 

 
Ақпаратты кодтау тәсілдері, компьютерде ақпараттың берілуі; 

 
Негізгі логикалық элементтер;  

 
Алгебра логикасының негіздері; 

 
Логикалық құрылымды синтездеу. 
 
Арифметикалық үрділер: арифметикалық логикалық құрылғылар 
АЛҚ келесі 4 функцияның біреуін есептеп шығара алады: А ЖӘНЕ В, А НЕМЕСЕ В, В және А+В 
(Сурет 1). Функцияны таңдау Ғ
о
  және  Ғ, жол-дарына қандай  сигналдар:  00,  01,10  және 11 түсетіндігіне 
байланысты. 
Кестенің  сол  жақ  астыңғы  бұрышында  4  операция  үшін  қосу  сигналдарын  туғызатын  екі 
разрядты декодер орналасқан. Кестенің сол жак үстіңгі бұрышында А ЖӘНЕ В, А НЕМЕСЕ В және В-
ны  есептеп шығару  үшін  арналған  логикалық  құрылғы  орналасқан.  Ең  болмағанда  осы  нәтижелердің 
біреуі  НЕМЕСЕ  вентилінен  етеді.  Оң  жақ  астынғы  бүрышта  А  және  В  қосындысын  есептеуге  және 
көшіруді іске асыру үшін қолданылатын толық сумматор орналасқан. 
 
 
Сурет 1.  Бірразрядты АЛҚ 
 
Қазіргі  кезде  ЭЕМ-дерінде  ақпаратты  қабылдайтын,  өңдейтін  мыңдаған  логикалық  элементтер 
(электрондық  схемалар)  бар.  Оларға  информация  электр  сигналдары  түрінде  беріледі  де,  схемаларда 
жоғарғы деңгейлі кернеу (U) I-ге, төменгі деңгейлі кернеу 0-ге теңестіріледі. Логикалық элементтердің 
ең қарапайым түрлері: ЕМЕС, ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ. Осы элементтердің әрқайсысының белгілері бар. I - 
ші логикалық элемент-ЕМЕС (не,not). ЕМЕС элементінің белгілері: ЕМЕС қарсы мән беретін элемент, 
оның  бір  кірісі  және  бір  шығысы  бар.  Егер  кіріске  сигнал  берілсе,  онда  шығыста  сигнал  мүлдем 
болмайды. Ал кірісте сигнал жоқ болса, онда шығысқа сигнал түседі. 
 
 

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 14 
 
ЕМЕС  элементінің  логикалық  жұмысы  -  кіріспе  Х  сигналының  мәніне  қарсы  мән  беретін  Y 
сигналды өндіреді. Әдетте схемаларда ЕМЕС элементінде бір кіріс, бір шығысы бар. 
 
 
II  -  ші  логикалық  функция  -  ЖӘНЕ  (и,  and).  ЖӘНЕ  конъюкцияны  беретін  элемент:  онда  екі 
немесе бірнеше кірістер және бір шығысы бар. Егер кірістерге сигнал берілсе, онда шығысқа да сигнал 
түседі.  ЖӘНЕ  элементінің  көмегімен  бірігетін  А  және  В  пікірлері  логикалық  көбейту  немесе  осы 
пікірлердің  конъюкциясы  деп  аталады.  Сонымен  А  және  В  пікірлерінің  шындық  мағынасы  келесі 
шындық кестемен анықталады. ЖӘНЕ элементінің белгілері: 
 
 
III-ші логикалық элемент - НЕМЕСЕ (или,OR). НЕМЕСЕ элементі дизъюкцияны береді:онда екі 
немесе одан да көп кірістер және бір шығысы бар.Егер кіріске бір сигнал берілсе, онда шығысқа сигнал 
түседі. НЕМЕСЕ элементімен біріккен екі пікір логикалық бөлу немесе дизъюкция деп аталады. А және 
В пікірінің дизъюкциясы мынадай жаңа пікірімен көрсетіледі: А v В. Сонымен А v В дизъюнкцияның 
шындық мағынасы А және В шындық мағынасынан тәуелді келесі шындық кестемен анықталады. 
 
Дәріс №3.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
  
1.
 
Логикалық құрылғы деген не?  
2.
 
Аргументі n=3, n=6 болатынлогикалық құрылғы үшін о және 1 типті бинарлық комбинацияны 
қалай алуға болады?  
3.
 
79 санын екілік санау жүйесіне көшіру мысалын келтір.  
4.
 
НЕМЕСЕ логикалық опрециясының қабылеттілігін көрсет.  
5.
 
ЖӘНЕ- ЕМЕС логикалық операцияларының қасиеттері.  
6.
 
НЕМЕСЕ- ЕМЕС логикалық операцияларының қасиеттері.  
7.
 
ЖӘНЕ логикалық операцияның қасиеттері.  
8.
 
ЕМЕС логикалық операцияның қасиеттері.  
9.
 
Ондық санау жүйесінен екілік санау жүйесіне көшу ережесін / бөлу арқылы/ айтып беріңіз.  
10.
 
Ақпараттың өлшем бірлігінің («бит», «байт») сандық бағалауын айтып бер?  
 
 
 

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 15 
 
 
Дәріс    4.  ЭЕМ-ның  функционалды  ұйымдастырылуы.  Процессордың  командалық  циклі. 
ЭЕМ құрылғысын ұйымдастыру 
 
Мақсаты: Компьютерлік ортаның архитектурасы туралы түсініктерін қалыптастыру. 
Жоспар: 
-
 
Компьютерлік ортаның логикалық құрылымы 
-
 
Компьютерлік жүйелердің құрылымдық ұйымдастырылуы 
-
 
Компьютерлік жүйелердің архитектурасы 
-
 
Компьютердің жалпыланған құрылымы 
 
Компьютерлік  ортаның  логикалық  құрылымын  тармақтық  жүйе  ретінде  көрсетіуге  болады  (1 
сурет).  
 
Қолданушы қосымшалары 
Аралық деңгей жүйелері 
Операциялық жүйелер 
Аппараттық жабдықталу 
 
Сурет 1. Компьютерлік ортаның логикалық құрылымын 
 
Компьютерлік  ортаның  ең  төменгі  деңгейінде  компьютердің  аппараттық  жабдықталуы 
орналасқан.  Аппараттық  жабдықтар  көзге  көрінбейтін  объектілерден,  атап  айтқанда,  интегралдық 
үрділерден,  бастап  шығарушы  тақшадан,  кабельдерден,  электр  көздерінен,  еске  сақтаушы 
құрылғылардан  тұрады.  Машиналық  тілде  жазылған  программа 
интерпретаторлар  мен 
трансляторлардың  көмегінсіз  компьютердің  электронды  үрділері  арқылы  орындалады.  Бірақ  көптеген 
компьютерлерде  бұйрықтар  жүйесі,  жады  құрылымы,  деректерді  енгізу  мен  шығару  машина  тілі 
деңгейінде қолданушының программасын орындауға ыңғайсыз.  
Аппараттық  жабдықтау  жайлы  шындықты  жасырушы  программа  операциялық  жүйе  деп 
аталады. Қолданушы олардың мүмкіндіктерін өз программаларында жүйелік шақырулар деп аталатын 
арнайы  бұйрықтардың  көмегімен  пайдалана  алады.  Компьютерлік  ортаның  осы  жұмыс  атқарылатын 
деңгейін  операциялық  жүйе  деңгейі  деп  атайды.  Қолданушы  үшін  операциялық  жүйе  компьютерді 
нақты  құрушы  аппараттық  жабдықтауға  қарағанда  программалауға  жеңілдік  беретін  жұмыс  істеуге 
ыңғайлы кеңейтілген немесе виртуалды машинаның рөлін атқарады. 
Әртүрлі компьютерлер мен желілерді біріккен жүйе түрінде көрсету үшін бөлшектелген жүйелер 
программалық  жабдықтаудың  қолданушылар  және  қосымшалар  орналасқан  жоғары  деңгейі  мен 
операциялық  жүйелерден  тұратын  төменгі  деңгейдің  арасындағы  қосымша  деңгейді  қолданады.  Бұл 
деңгей аралық деңгей деп аталады. 
Ең  жоғарғы  деңгейде  қолданушы  қосымшалары  орналасқан.  Одан  төмен  орналасқан 
деңгейлердің  барлығы  осы  жоғары  деңгейдің  жұмысын  қамтамасыз  етеді.  Компьютердің  бүкіл  ішкі 
жұмысының механизімі  қолданушы назарынан тыс қалады. Бұл жерде бұйрықтар интерпретаторлары, 
терезелер 
жүйесі, 
компиляторлар, 
редакторлар 
орналасқан. 
Бұл 
деңгей 
қолданбалы 
программалаушыларға арналған тілдерден тұрады. Ол тілдерді жоғарғы деңгейлі тілдер деп атайды.  
Компьютер әрбір келесі алдыңғысына қарай икемделетін деңгейлердің тармақтық үлгісі ретінде 
жобаланады. Әрбір деңгей - әртүрлі объектілер мен амалдардан тұратын анықталған абстракция. 
Компьютерлік жүйелердің құрылымдық ұйымдастырылуы 
Қарапайым  компьютерлер  процессорлар,  жады  және  енгізу-шығару  құрылғыларынан  құралады 
(Сурет 2). Процессор мәліметтерді өңдеуге арналады. Енгізу құрылғылары ақпараттарды тасушылардан 
мәліметтерді  оқу  және  оларды  жадыға  немесе  процессорларға  тасымалдау  үшін  арналған.  Шығару 
құрылғылары өңделген мәліметтерді қайтарумен тығыз байлынысты болып келеді. Ал жады мәліметтер 
мен командалардың сақталуын қамтамасыз етеді. 
 

ПОӘК 042-18.39.1.113/01-2013 
10.09.2013 ж.  № 1 басылым  
107 беттің 16 
 
 
 
Сурет 2. Компьютерлік жүйелердің құрылымдық ұйымдастырылуы 
 
Қазіргі уақытта әртүрлі компьютерлік жүйелердің архитектурасы болады. Бірақ олардың бәрінің 
де  өз  құрылымында  қарастырылған  элементтер  болу  керек  және  олар  міндетті  түрде  компьютерлік 
жүйелердің  функцияларының  негізгі  қағидаларын  қолданады.  Ол  қағидаларға  келесілерді  жатқызуға 
болады: модульдік принципі, магистралдік, микропрограммалық.  
Модульдік  - модульдер негізінде компьютерлерді құрастыру әдісі. Модуль дегеніміз стандартты 
түрде жасалған конструктивті және функционалды түрде аяқталған электронды блок.  
Магистральдік дегеніміз – бұл әр түрлі компьютерлік модульдердің біріктірілуі. Бұл жерде кіріс 
және  шығыс  модуль  құрылғылары  бір  сыммен  қосылады,  осылардың  жиынтығы  шина  деп  аталады. 
Компьютерлер  магистралі  бірнеше  шина  топтарынан  құралады  және  олар  функционалдық  белгі 
бойынша ажыратылады – шина адресі, мәліметтер шинасы, басқару шинасы. 
Микропрограммалау  дегеніміз  –  жүйені  программалық  басқару  принципін  жүзеге  асыру  тәсілі. 
Осы қарастырылған  қағидалар мен электрондық технология жетістіктері төменгі суретте  көрсетілген 
жүйе құрылымына алып келеді. 
 
 
 
Сурет 3. Компьютерлік жүйелердің архитектурасы 
 
Дербес  компьютерлердің  негізгі  аппараты  және  конструктивті  модулі  ретінде  аналық  немесе 
жүйелік тақташа қарастырылады. 
Компьютерлік  жүйе  құрылымы  келесідей  құрылғылармен  толықтырылуы  мүмкін:  сопроцессор, 
кэш-жады, ҮИҮ перефериалық жинақ (chipset). 
Сопроцессор – орталық процессормен келісіп жұмыс істейтін және оған қосымша мүмкіндіктер 
беретін  көмекші  процессор.  Сопроцессор  программалық  түрде  жүзеге  асыратын  аппараттық 
функцияларды жүзеге асырады. Сопроцессор негізгі процессордың командаларының жүйесін кеңейтеді 
(графикалық, математикалық сопроцессорлар). 
Кэш-жады  –  негізгі  жадыдан  толтырылатын  процессорға  жақын  арада  керек  болады  деген 
мәліметтерді сақтау үшін арналған тез әркет ететін буферлік жады.  
Орталық 
процессор 
Жад 
Бейнежад 
бақылаушы 
Пернетақта 
бақылаушы 
Жұмсақ диск 
бақылаушы 
Қатты диск 
бақылаушы 
монитор 
пернетақта 
Дискжетек 
Қатты диск 
жетегі 
Процессор 
модульдері 
Жад 
модульдері 
Бақылаушы 
модульдері 
магистраль 

жүктеу/скачать 2,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: