«Компьютер архитектурасы»

Дискі қозғағыштарды қоректендіретін вилкалар өткізгіш түстеріне қарай төмендегідей кернеулер шығарады.

№	Өткізгіштің түсі	Кернеуі
1. 2. 3. 4.	Сары. Қара. Қара. Қызыл	+ 12 В. Ортақ. Ортақ. + 5.

Қазіргі кездегі қоректендіру блогының қуаты 250 Ватқа дейін жетеді. Ол мультимедиалық құрылғыларды да көректендіруге мүмкіндік береді.

Қазіргі кездегі көректендіру блогы 5 В және 12 В кернеумен қатар 3,3В кернеу де бере алады.

1. 
   Қоректену блогының рөлі қандай?
   
2. 
   Қоректену блогының жұмыс принципі және міндеттерін атаңыз.
   
3. 
   Жүйелік тақшаның қоректену разъемдары қандай?
   
4. 
   Перифериялық құрылғылардың қоректену разъемдары қандай?
   
5. 
   Қоректену блогының қызметі қандай?
   
6. 
   Қоректену блогына қатысты қиындықтарды атаңыз.
   
7. 
   Қоректену блогын жөндеу және қоректену блогын айырбастау қалай жүзеге асады?
   
8. 
   Қоректену желісіндегі қорғау құрылғылары және RTC/NVRAM батареялары қалай жұмыс жасайды?
   

Жоспар:

• 
  Ондық санау жүйесі;
  
• 
  Бүтін ондық сандарды екілік санау жүйесіне ауыстыру;
  
• 
  Ондық бөлшектерді екілік санау жүйесіне ауыстыру;
  
• 
  Ондық сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстыру;
  
• 
  Ондық сандарды он алтылық санау жүйесіне ауыстыру;
  

«Ондық» аты мынамен түсіндіріледі: бұл жүйенің түп төркінінде он негізі жатыр. Бұл жүйеде санды жазу үшін он цифры қолданылады: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Ондық жүйе позициялық болып табылады, өйткені ондық санды жазуда цифрдың мәні оның позициясына немесе санда орналасқан орнына байланысты.

Саның цифрына бөлінетін позицияны разряд деп атайды. Мысалы, 526 жазуы 5 жүздіктен, 2 ондықтан және 6 бірліктен тұратын сан екенін білдіреді. 6 цифры-бірліктер разрядында, 2-ондықтар разрядында, 5-жүздіктер разрядында тұрады. Егер осы санды қосынды түрінде жазатын болсақ:

526=5*10²+2*10¹+6*10⁰

Бұл жазбадағы 10 саны санау жүйесінің негіздуішісі. Санның әрбір цифры үшін 10 негіздеуші цифрдың орнына байланысты дәрежеленеді және осы цифрға көбейтіледі. Бірліктер үшін негіздеуші дәреже-нөлге, ондықтар үшін – бірге, жүздіктер үшін-екіге тең және т.с.с. Мысалы, 555,55 ондық саны мынандай қосындымен белгіленеді:

Осылайша, ондық санның кез келген цифрінің салмағы-оның белгілі бір бүтін дәрежесі, ал дәреженің мәнін сәйкес цифрдың позициясы бекітеді.

Мысалы 891 санын ондық жүйеден екілік санау жүйесіне аудару.

891:2=445, 1

445:2=222, 1

222:2=111, 0

111:2=55, 1

55:2=27, 1

27:2=13, 1

13:2=6, 1

6:2=3, 0

3:2=1, 1

89110 =11011110112

Ондық бөлшек сандарды екілік санау жүйесіне ауыстыру үшін оны 2-ге көбейтіп, бүтін бөлікті іздеу керек (үтірден кейін төрт таңбаға дейін).

Мысалы: 0,32210

0.322*2=0.644 0

0.644*2=1.288 1

0.288*2=0.576 0

0.576*2=1.152 1

Жауабы:

4:2=2 қалдық 1

2:2=1 қалдық 0

1:2=0 қалдық 0

0.83*2=1.66 бүтін бөлік 1

0.66*2=1.32 бүтін бөлік 1

0.32*2=0.64 бүтін бөлік 0

0.64*2=1.28 бүтін бөлік 1

Ондық жүйеден сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстыру үшін екілік жүйесі сияқты сандарды тек 8 санына бөлеміз. Егер алынған бөлінді 7-ден көп болса, онда оны да, қалдықты сақтап 8-ге бөлуге болады. Мысалы: Ондық жүйедегі 891 санын сегіздік санау жүйесіне келтірейік.

891:8=111 3

111:8=13 7

13:8=1 5

Ондық санды он алтылық санау жүйесіне ауыстыру үшін 16-ға бөлу керек.

Шешімі: қалдық

891:16 =55 11

55:16=3 7

3:16=0 3

Компьютерде әдетте ондық емес позициялық екілік санау жүйесі, яғни 2 негіздеуіші бар санау жүйесі қолданылады. Екілік жүйеде кез келген сан екі 0 және 1 цифрлардың көмегімен жазылады және екілік сан деп аталады. Тек қана 0 және 1 цифрларынан тұратын екілік саннан ондық санды ажырату үшін екілік санды жазуда екілік санау жүйесінің индексіне белгі қосылады, мысалы, 110101,1112. Екілік санның әрбір разрядын (цифрын) бит деп атайды.

Ондық сандар сияқты, кез-келген екілік санды екілік санға кіретін цифрлар салмағының айырмашылығын анық бейнелейтін қосынды түрінде жазуға болады. Бұл қосындыда негіздеуші ретінде 2 санын қолдануға болады. Мысалы: 1010101,101 екілік сан үшін қосынды мына түрде болады:

1010101,1012 =1*2⁶+0*2⁵+1*2⁴+0*2³+1*2²+0*2¹+1*2⁰+1*2^-1+0*2^-2+1*2^-3

1. 11100011₂ = 1×2⁷+1×2⁶+1×2⁵+0×2⁴+0×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰ = 128+64+32+2+1 = 227₁₀

2. 0,10100011₂ = 1×2^-1+0×2^-2+1×2^-3+0×2^-4+0×2^-5+0×2^-6+1×2^-7+1×2^-8 = 0,5+0,125+

0,0078+0,0039 = 0,6367₁₀

Кез келген цифрды сегіздік сан түрінде жазу үшін үш екілік цифрлар қажет. Сондықтан түрленетін екілік санды оңнан солға қарай екі цифрлар тобына үштен бөледі.

Екілік жүйедегі бөлшек санды сегіздік санау жүйесіне аудару үшін санның бүтін бөлігін оңнан сола қарай бағытта, ал бөлшек бөлігін солдан оңға қарай бағытта үш екілік саннан бөліп жазып, кестені пайдаланып, сәйкесінше сегіздік санды жазамыз. Сол жақтан және оң жақтан жетпеген цифр орындарын нөлмен толықтырамыз.

Мысалы: 1101111011 екілік саны екілік цифрлар бойынша үштен топқа бөлінгенде, 001 101 111 011 сияқты бөледі. Кестеде көрсетілген цифр түрінде қарастырамыз. 15738;

1. 1011101,10011 санын сегіздік жүйеге ауыстырайық,

1 011 101,100 11 → 001 011 101,100 110 → 135,46₈;

Екілік жүйеден он алтылық санау жүйесіне түрлендіргенде, екілік сан төрт екілік сан бойынша бөлінеді, өйткені он алтылық санның кез келген цифрын жазу үшін төрт екілік цифр қажет.

Мысалы:

1101111011 екілік саны төрт екілік цифр бойынша топқа бөлгеннен кейін, 11 0111 1011 сияқты жазуға болады. 37B₁₆;

Мысалы: 101111,100011 санын он алтылық жүйеге ауыстырайық,

10 1111,1000 11 → 0010 1111,1000 1100 → 2F8C₁₆;

Екілік санау жүйесі	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111
Он алтылық санау жүйесі	0	1	2	3	4	5	6	7

Екілік санау жүйесі	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
Он алтылық санау жүйесі	8	9	A	B	C	D	E	F

Екілік сандарға арифметикалық амалдар қолдану

Екілік сандарды қосу сәйкес разрядтардың цифрларын тасымалды есепке алып қосуға саяды. Екілік санды қосқанда, келесі төрт ереже қолданылады.

0+0=1 1+0=1

0+1=1 1+1=10

Мысал: Екі екілік 101+11 сандарын қосуды (ондық жүйеде бұл: 5+3=8) орындайық.

Жетпеген нөлдерді қосып, қосу амалын бағанда орындаған жөн

101

+ 011

Алдымен қосу кіші разрядта орындалады: 1+1=10. Қосындының кіші разрядына 0 жазылады да бірлік алдыңғы үлкен разрядқа тасымалданады.

Келесі сол жақ разрядтың цифрлары мен тасымалдың бірлігі қосылады: 0+1+1=10. Қосындыныің бұл разрядына 0 жазылады да, бірлік тағы да келесі разрядқа тасымалданады.

Енді үшінші сол жақ разрядтың цифрлары мен тасымалдың бірлігі қосылады: 0+1+1=10 Бұл разрядта 1 жазылады, ал бірлік келесі үлкен разрядқа тасымалданады.

Нәтижеде

101

Екілік сандарды азайту кезінде мыналарды есте сақтау керек:

0-0=0 0-1=1

1-0=1 1-1=0

Мысалы: 1010-101 екілік санның айырмасын табу. Кіші разрядтан бастап азайтуды бағанада орындаймыз:

1010

Кіші разряд үшін 0-1 бар. Сондықтан үлкен разрядтан бірлікті аламыз және 10-1=1 –ді табамыз.

Келесі разрядта 0-0 =0 болады.

Сол жақтағы разрядта тағы да 0-1 болады. Үлкен разряжтан 1-ді аламыз және 10-1=1 – ді табамыз. Келесі разрядта 0 қалады.

1010

-101

101 алынады.

Екілік санды көбейту ережесі:

0 х 0 = 0 1 х 0 = 0

0 х 1 = 0 1 х 1 = 1

Мысалы: 101*110 екілік санының көбейтіндісін табу.

101 Тексеру: 101₂=1*2²+0*2¹+1*2⁰=5

´110 110₂=1*2²+1*2¹+0*2⁰=6

000

101

11110₂=1*2⁴+1*2³+1*2²+1*2¹+0*2⁰=16+8+4+2+0=30₁₀

яғни 5*6=30

Көбейту кестесін кезеңмен қарастырайық:

1. 
   Кіші разрядқа көбейте отырып, кесте бойынша 000 аламыз.
   
2. 
   Келесі разрядқа көбейткенде, бір разряд солға жылжыған 101-ді аламыз.
   
3. 
   Үлкен разрядқа көбейткенде де, тағы бір разряд солға жылжыған 101-ді аламыз.
   
4. 
   Енді екілік сандарды қосу кестесін есепке ала отырып, қосамыз да, 111102 нәтижені аламыз.
   
5. 
   Екілік жүйедегі көбейту кестесі тым қарапайым болғандықтан көбейту тек көбейгішті жылжыту мен қосудан тұрады.
   

Сегіздік санау жүйесінің негізі 8, яғни сегіз цифрдан қүралады: 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7. Сегіздік санау жүйесі позициялық санау жүйесіне жатады. Мысалы, 357 сегіздік санда жеті бірлік, бес сегіз және квадраты үш сегіз бар, яғни 3*8²+5*8¹+7*8⁰, мұнда 357 санының индексі «8» санау жүйесін білдіреді. Жазылған қосындыда ондық жүйенің ережесі бойынша арифметикалық әрекеттерді орындай отырып, 357₈=192+40+7=239₁₀ аламыз, яғни 357 сегіздік саны 239 ондық санға сәйкес келеді.

Сонымен сегіздік санау жүйесіндегі санды ондық санау жүйесіне аудару үшін ол санды негіздеуішінің дәрежелерінің қосындысы түрінде жазып алып, есептейміз.
Мысалдар:
1)461₈= 4*8²+6*81+1*8⁰ = 4*64+6*8+1*1 = 256+49 = 305

2) 172,54₈ = 1*8²+7*8¹+2*8⁰+5*8^-1+4*8^-2= 64+56+2+0.625+0.0625=122.6875₁₀

Практикада екілік санау жүйесін пайдалану қолайсыз, сол себепті көбіне сегіздік және он алтылық санау жүйелері қолданылады.

23=8 екенін білеміз, осыдан төменде келтірілген сәйкестікті табамыз: сегіздік санау жүйесіндегі әрбір санға екілік санақ жүйесіндегі үш разрядты (орынды) сан сәйкес келеді.

• Мысалдар:

1) 1447₈=001 100 100 111₂=1100100111₂

2) 256,773₈=010 101 110, 111 111 011₂ = 10101110,1Ш11011₂

Он алтылық санау жүйесін екілік санау жүйесін қолдану қолайсыз. Сондықтан екілік санды жазуды қысқарту үшін 16 негіздеуіші бар санау жүйесі қолданылады. Бұл жүйені он алтылық деп атайды. Он алтылық санау жүйесі позициялық санау жүйесіне жатады.

Он алтылық позициялық санау жүйесінде санды жазу үшін ондық санау жүйесінің цифрлары 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 және жетпейтін алты цифрларды белгілеу үшін ондық сандарының мәні 10, 11,12, 13, 14 және 15 болатын сәйкес латын алфавитінің алғашқы үлкен әріптері: А, В, С, Б, Е, Ғ қолданылады. Мысалы, 4БС,А7і6; 48Е,89і6; 21ЕА16;

Он алтылық санау жүйесіндегі сандарды ондық санау жүйесіне ауыстыру үшін ол санды негіздеуішінің дәрежелерінің қосывдысы түрінде жазьш алып, есептейміз. Мысалы:

Ондық жүйенің ережесі бойынша арифметикалық операцияларды орындай және А=10, Е=14 ескере отырып, 48С,В7₁₆ = 400,07148₁₀ аламыз.

2) 48С,В7₁₆ = 4*16²+8*16¹+С*16⁰+В*16^-1+7*16^-2 = 4+256+8*16+12*1+11/16+7/256=260+128+12+0.6875+0.02734=400.07148

Он алтылық санау жүйесіндегі сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстыруды екі әдіспен ауыстыруға болады:

16=> 2 => 8.

Осы екінші әдісті пайдаланып 4С1,2Ғ4₁₆ санын сегіздік санау жүйесіне ауыстырайық: а)4С1,2Ғ4₁₆ = 0100 1100 0001, 0010 1111 0100₂;

б) Енді екілік санау жүйесіндегі санды үтірден оңға қарай және үтірден солға қарай бағытта үш разрядтан жіктеп бөліп алып, кестені пайдаланып сегіздік санау жүйесіне ауыстырамыз: 010 011 000 001. 001 011 110 100₂=2301,1364₈;

Бейнекарталардың жұмысына келесі негізгі компоненттер қажет:

• 
  BIOS (Basic Input/Output System – базалық енгізу – шығару құрылғысы);
  
• 
  Графикалық процессор немесе бейнекартаның жүйелік логикалық микросхемалары;
  
• 
  Бейнежад;
  
• 
  Dac (Digital to Analog Converter) – алғашында жеке микросхема ретінде қолданылған;
  
• 
  Айырым;
  
• 
  Бейнедрайверлер.
  

Әрбір бейнекарталарда өзінің базалық енгізу – шығару құрылғысы болады, бірақ толығымен тәуелді емес. Егер, сіз компьютерді іске қосқан кезде лезде экранға қарасаңыз, онда BIOS бейнеадаптердің белгісі шығатындығын байқайсыз.

BIOS бейнекарталары ROM микросхемаларында сақталады.

BIOS бейнекарталарын екі тәсілмен модернизациялауға болады:

1. 
   Егер ол EEPROM микросхемасында жазылса, онда ондағы бар мәліметтерді арнайы программамен модернизациялауға болады.
   
2. 
   Кері жағдайда микросхеманы ауыстыруға болады. Жаңартылған BIOS бейнекарталарының қажеттігі тек, егер ондағы ескі адаптер жаңа ОЖ – де қолданылса немесе жасаушы ондағы алғашқы программаның кодында дефектінің бар екендігі байқалса ғана пайда болады. BIOS бейнекарталарының жаңа, қайта қаралған үлгісі пайда болды екен деп оларды модернизациялауға лезде жүгінбеңіз, Ондағы шарттарды сақтауға тырысыңыз: қажеттігі жоқ болса, модернизациялаудан бас тартқаныңыз жөн.
   

1. 
   TV – шығу;
   
2. 
   DVI – айырымы;
   
3. 
   VGA – шығу;
   
4. 
   Салқындатқыш вентилятордың айырымы;
   
5. 
   RADEON – графикалық процессор;
   
6. 
   AGP 8x – айырымы;
   
7. 
   DDR (128 Мбайт) – жады модулі;
   
8. 
   микросхемасы;
   

Графикалық процессор немесе микросхемалардың жиынтығы әрбір бейнекарталардың жүрегі болып табылады және де адаптердің жылдам әсер етуі мен оның функциялық мүмкіндіктерін көрсетеді. Әрбір жерде жасалынып шығарылған, бірақ бірдей процессорлары бар екі бейнекарталар өздерінің жасалған ұқсастықтары мен графикалық мәліметтердің функциялық түзетулерін жиі көреміз. Тағы да бір айта кететіні, бейнекарталарды ОЖ – де басқару программалық драйверлердің көмегімен жүзеге асады. Бейнекарталарға, арналған белгілі бір дәрежедегі микросхемалардың жиынтығы бар драйверлерді, тура сол көлемдегі микросхемасы бар басқа адаптермен де қолдануға болады. Бейнекарталардың жылдамдығы бейнежадыда құрылған көлем мен оның түріне байланысты. Бейнекарталарда бірнеше негізгі процессор қолданылады.