ⓘ Kompyuter, EHM - oldindan berilgan dastur boyicha ishlaydigan avtomatik qurilma. Elektron hisoblash mashinasi bilan bir xildagi atama. Birok, K. hisoblash ishla ..

                                     

ⓘ Kompyuter

Kompyuter, EHM - oldindan berilgan dastur boyicha ishlaydigan avtomatik qurilma. Elektron hisoblash mashinasi bilan bir xildagi atama. Birok, K. hisoblash ishlarini bajarishdan tashqari uning funksiyasi ancha keng. EHMlarning rivojlanishida K. ning bir necha avlodlarini korsatish mumkin. Bu avlodlar element turlari, konstruktiv-texnologik xususiyatlari, mantiqiy tuzilishi, dastur taminoti, texnik tafsilotlari, texnikadan foydalanishning qulaylik darajasi bilan bir-biridan farq qiladi. K.ning dastlabki avlodida asosiy element elektron lampa bolgani uchun u juda katta joyni egallagan edi. Songra bu lampa ornida tranzistorlar ishlatilgan K., integral mikrosxemalar ishlatilgan K., YESEVM va boshqa, integratsiya darajasi katta bolgan integral sxemalar urnatilgan shaxsiy K.lar paydo boldi. Shaxsiy K. tushunchasi 20-asr 70-yillar oxiridan boshlab keng tarqala boshladi. Shaxsiy K.ning keyingi avlodlarida mikroelektron va biosxemalardan foydalanildi; ularning hajmi kitob kattaligidek hajmgacha kichraydi, massasi esa 3.5 kg gacha kamaydi. 1981 yil IBM firmasi shaxsiy K.ning yanada takomillashgan modellarini ishlab chiqara boshladi. Keyinchalik boshqa firmalar IBM bilan PC biriktirilgan K.ni, Apple firmasi esa Macintosh yoki oddiygina "maki" deb ataladigan K. ni yaratishdi. 21-asr boshlarida dunyoda onlab mln. shaxsiy K.lar, 1 mln.ga yaqin EHM bolgan. K.lar masalalarni yechishda foydalaniladigan komponentlar tarkibi va tavsifi jihatdan bir-biridan farq qiladi. Murakkab masalalarni yechishda kuchli qurilmalar ornatilgan K.dan, xujjatlarni bosishda harf bosish qurilmasi bolgan K.dan foydalaniladi. Istalgan K. tizimlar bloki, monitor va klaviaturadan iborat boladi. Kerak bolganda bulardan tashqari boshqa qurilmalar ham ulanadi. Tizimlar bloki da K.ning ishlashi uchun zarur muhim qismlar bolib, unga qolgan qurilmalar ulanadi. Monitor {displey) matn va turli tasvir kurinishidagi axborotlarni ekranda aks ettiradi. Klaviatura K.ga buyruq va turli axborotlarni kiritadi. Kopincha, K. tarkibiga "sichqon" manipulyatori va printer kiritiladi. "Sichqon" ikki yoki uchta knopkasi bolgan qurilma bolib, uning yordamida K. ishini osonlashtiradi. Printer esa axborotlarni qogozga tushirish uchun xizmat qiladi. Zamonaviy K.lar, asosan, tort qurilma: boshqarish, protsessor, xotira va kiritish-chiqarish qurilmalaridan iborat. Boshqarish qurilmasi K.ning barcha qurilmalari ishini muvofiklashtiradi va boshqaradi. Protsessor K.ning asosiy qurilmasi bolib, axborotlarga ishlov beradi, yani hisoblash amallari, solishtirish va uzatish kabi arifmetikmantiqiy amallarni bajaradi. Bu qurilma bajaradigan amallar dasturlar orqali belgilanadi. Xotira qurilmasi axborotlarga ishlov berish vaqtida uni saqlash uchun xizmat qiladi. Foydalanayotgan dasturlar ichki xotirada, uzoq, muddat saqlanadigan axborotlar tashqi xotira da saqlanadi. Ichki va tashqi xotiralarda axborot almashinuvi kiritish - ch iqarish qurilmalari yordamida amalga oshiriladi.

K. oyinlari ham keng tarqalgan. Ularning mingdan ortiq xili mavjud; ular yordamida kop narsalarni amaliy bilib olish va amaliy tajribalarni orttirish mumkin qarang Kompyuter oyinlari. K.ning universalligi axborotni aniq maqsad yolida qayta ishlay olishiga, inson faoliyatining turli sohalarida ishlab chiqarishni tubdan ozgartirishga, kishilarning ishini osonlashtirishga imkon beradi. Ob-havoni oldindan aytib berishda meteostansiyalar va suniy yoldoshlardan keladigan axborotlarni yigib va tahlil qilib, juda katta hisoblash ishlarini bajaradi va inson uchun qulay bolgan shaklda ifodalaydi.

                                     

1. Tarixi

Elektron hisoblash mashinalari EHM davri 4 avloddan iborat bo’lib, ular quyidagi alomatlari bilan farqlanadi: asosiy tashkil etuvchi elementi, tezkorligi, tezkor xotirasi hajmi, kiritish-chiqarish qurilmasi, dasturiy ta’minoti.

1947-yilda Bell laboratoriyasinig xodimlari amerikalik Uilyam Shokli, Jon Bardin va Uolter Bratteyn tomonidan elektron lampa ishini bajara oladigan tranzistor ishlab chiqildi. Endi bu element asosida EHMlar o’lchami, vazni va energiya sarfi minglab baravar kamaydi, tezligi o’nlab marotaba ortdi. Bu kashfiyot uchun ular 1956-yilda Nobel mukofotiga sazovor bolishdi. 1957 yilda Texas Instruments firmasi xodimi Jek Kilbi mantiqiy elementlardan tuzilgan birinchi integral sxema ni ishlab chiqdi. Tranzistor va integral sxemaning kashfiyoti tufayli qisqa davr ichida EHMlarning quyidagi jadvalda qiyoslamasi berilgan tort avlodi ishlab chiqarilgan.

Narxi qimmat hamda o’lchami katta EHMlarga ko’p sonli muhandislar va dasturchilar xizmat ko’rsatishgan. Bunday hisoblash mashinalarining oddiy inson xonadoniga kirib kelishi uchun narxini arzonlashtirish, o’lchamlarini kichiklashtirish, o’rnatilgan dastur asosida dasturchilarsiz mustaqil ishlatilishi mumkin bo’lgan holatga keltirish zarur bo’ldi. Bu rivojlanish shaxsiy kompyuter PC – Personal Compyuter atamasi bilan bog’langan.

Kompyuter deganda dastur asosida axborotlarni katta tezlikda qayta ishlashni ta’minlovchi universal avtomatik qurilmani tushunish mumkin.

Birinchi shaxsiy kompyuter 1973-yilda Fransiyada Truong Trong Ti tomonidan ishlab chiqilgan. Avvaliga mazkur shaxsiy kompyuter elektron oyinchoq sifatida qabul qilindi. Bu kompyuter 1977-yilda amerikalik Stiv Jobs boshchiligidagi "Apple Computer" firmasi tomonidan mukammallashtirildi hamda dasturlarning katta majmuini tatbiq etib ommaviy ravishda ishlab chiqarila boshlandi. Shundan beri kompyuter hayotimizda mustahkam joylashib, axborotni qayta ishlashning eng zamonaviy vositasiga aylandi.

Hozirgi kunda xilma-xil zamonaviy kompyuterlar insonga xolis xizmat qilmoqda. Ular­ning tashqi korinishlari ham turlicha. Lekin kompyuterlarni tashkil etuvchi qurilmalar ya’ni apparatli ta’minoti bilan yaqindan tanishsak, turli turkumdagi mashinalardagi qurilmalarda oxshashlik borligini koramiz. Har qanday kompyu­terning apparatli ta’minoti asosiy va qoshimcha qurilmalardan tashkil topgan. Asosiy qurilmalar kompyuter ishlashini ta’minlasa, qoshimcha qurilmalar kompyuterdan foydalanishda qulayliklar va qo’shimcha imkoniyatlar beradi.

Kompyuterning asosiy qurilmalariga sistema bloki, monitor va klaviatura kiradi. Qoshimcha qurilmalarga sichqoncha manipulyatori, printer, plotter, skaner, modem, web-kamera va boshqalar misol boladi.

Sistema bloki, asosan, g’ilof, asosiy plata ona plata yoki sistema platasi, protsessor, xotira qurilmalari va mikrosxemalar, quvvat blokidan iborat.

Asosiy plata yaxlit asosga yig’ilgan elektron sxemalar bo’lib, unga ba’zi qurilmalar axborot almashish sistema magistrali – shina lar simlarining oramlari yordamida bog’lanadi. Shinalar kompyuter-ning hamma qurilmalariga parallel holda ulanadi. Kompyuter ishida uch xil shina xizmat korsatadi: berilganlar berilgan ma’lumotlar shinasi, adreslar shinasi, boshqarish shinasi. Asosiy platada mikroprotsessor, xotira qurilmalari va mikrosxemalar, ovoz, video va tarmoq platalari ham joylashadi. Ular asosiy plataning maxsus slot qirqimlariga ulanadi.

Diskyurituvchi, printer, flash-xotira kabi qurilmalar portlar deb yuritiluvchi asosiy platadagi maxsus joylarga ulanadi. Bu qurilmalarni boshqarish uchun asosiy platada kontrollerlar deb ataluvchi elektron sxemalar mavjud. Portlar parallel LPT, ketma-ket COM va universal ketma-ket USB turlarga bo’linadi. Ketma-ket port protsesordan ma’lumotlarni baytlarda oladi va qurilmalarga bitlarda uzatadi, paralelel port esa baytlarda olib baytlarda uzatadi. Odatda, sichqoncha va modem ketma-ket portlarga, printer parallel portga ulanadi. Juda ko’p asosiy platalarda sichqoncha va klaviatura doiracha shaklidagi PS/2 bo’lmaga ulanadi. Hozirgi kunda universal ketma-ket portga sichqoncha, klaviatura va boshqa qurilmalarni ulash imkoni bor.

Odatda, asosiy plataning ajralmas qismi sifatida qaraladigan doimiy xotira qurilmasi DXQ, ing. ROM – Read Only Memory – faqat o’qish uchun xotira mikrosxema ko’rinishida tashkil etilgan bo’lib, quvvat manbaiga bog’liq bo’lmagan holda ma’lumotlarni saqlash uchun xizmat qiladi. Doimiy xotira qurilmasida kompyuterning kiritish-chiqarish asosiy sistemasi BIOS – Basic Input-Output System haqidagi doimiy axborot saqlanadi.

Protsessor ni mikroprotsessor yoki CPU ya’ni, Central Processing Unit - markaziy protsessor deb ham atashadi. Protsessor arifmetik va mantiqiy amallar bajaradi, xotira bilan boglanadi va barcha qurilmalar ishini boshqaradi.

Zamonaviy kompyuterlarda protsessor vazifasini kvadratdan ham kichik yuzali yagona yarim otkazgichli kristalda kremniy yoki germaniy joylashgan millionlab mitti tranzistorlardan tashkil topgan mikroprotsessor, yani ota zich integral sxema, bajarmoqda. Misol sifatida koradigan bolsak, Intel Pentium Pro mikroprotsessori oz ichida 5.5 milliondan ortiq tranzistorlarni saqlaydi.

Protsessorning ish unumdorligi uning tezligi taktli chastota va raz­ryadlar soni bilan belgilanadi. Tezlik protsessorning 1 sekundda bajargan amallar miqdori bilan belgilanadi va Gs gers bilan ifodalanadi. Masalan, i8086 protsessori 10 MGs sekundiga 10 million amal tezlikka ega bolsa, Intel Pentium IV protsessori uchun bu korsatkich 1700 MGs va undan yuqoridir. Protsessor­ning razryadlari soni uning bir vaqtning ozida baravariga ishlashi mumkin bolgan bitlar miqdori bilan aniqlanadi. Hozirgi kunda 16, 32, 64, 128 razryadli protsessorlar keng qollanilmoqda. Protsessorning tezligini oshirish maqsadida hozirgi vaqtda kesh-xotira, turli matematik soprotsessorlar kabi vositalardan foydalanish yolga qoyilgan. Shu kunlarda protsessorlarning ko’p yadroli turlari ishlatilmoqda.

Protsessor, asosan, quyidagi qismlardan iborat:

  • arifmetik-mantiqiy qurilma;
  • ma’lumotlar va adreslar shinasi;
  • buyruq jamlagichi;
  • kesh, ya’ni kichik hajmli o’ta tezkor xotira;
  • registrlar;
  • qo’zg’aluvchan vergulli sonlar matematik soprotsessori.

Aniq protsessorga mos i80386, 16/32 yozuvi, ushbu protsessor 16 razryadli berilganlar shinasi va 32 razryadli adreslar shinasiga ega ekanligini, ya’ni bir vaqtning ozida 16 bit axborot va 32 = 4 Gbayt hajmdagi adreslar sohasi bilan ishlash imkoniyati mavjudligini bildiradi.

Protsessorning asosiy ishi tezkor xotira qurilmasida joylashgan dasturdan navbatdagi buyruqni oqish va bajarish, natijani yozib qoyish hamda keyingi bajariladigan buyruqni aniqlashdan iborat takrorlanuvchi jarayondir. Bundan tashqari protsessor dastur mazmunidagi boshqa­rishni amalga oshirish, ma’lumotlarni zarur joydan oqish, lozim joyga yozish, kerak joyga uzatish, boshqa qurilmalarning ishlashini muvofiqlashtirish vazifasini ham bajaradi.

Demak, protsessor berilgan dastur va zarur ma’lumotlar asosida inson aralashuvisiz kompyuterning avtomatik ishlashini ta’minlovchi qurilma ekan.

Tezkor xotira qurilmasida TXQ ishlash jarayonida protsessor foydalanadigan barcha axborotlar va dasturlar saqlanadi. Uni tezkor deyilishiga sabab boshqa xotiralarga nisbatan axborot almashinuvi minglab yoki millionlab marotaba tezdir. Tezkor xotira qurilmasida saqlanayotgan ma’lumotlar kompyuter elektr manbaidan uzilganda yoki qayta yuklanganda ochib ketadi.

Tezkor xotira qurilmasi registr lardan tashkil topgan. Registr – malumotlarni ikkilik shaklida vaqtinchalik saqlab turish uchun moljallangan qurilma. Har bir registr oz navbatida triggerlardan tashkil topadi. Trigger mitti elektron sxema bolib, u elektr toki bilan zaryadlangan holda "1" ni, zaryadlanmagan holatda "0" ni ifodalaydi. Registrdagi triggerlarning miqdori kompyuterning necha razryad li ekanini belgilaydi. Registrlar uyachalar yacheykalar deb ham yuritiladi. Uyachalarning har bir razryadida bir bit axborot joylashadi yani 0 yoki 1. 8 bit axborot birlashganda 1 bayt miqdordagi axborotni hosil qiladi. Har bir bayt oz tartib raqamiga, yani adres iga ega boladi. Uyachaning sigimi mashina sozi uzunligini belgilab beradi. Mashina sozining uzunligi baytlarda olchanadi. Mashina sozining uzunligi 2, 4, 8 baytga teng bolishi mumkin. Demak, ketma-ket joylashgan ikki, tort yoki sakkiz bayt birlashib, bitta mashina sozini tashkil etishi mumkin ekan. Har bir xotira uyachasi ham oz adresiga ega, u esa shu uya­chadagi boshlangich bayt adresi bilan ifo­dalanadi. Tezkor xotira qurilmasining boshqacha nomi – RAM Random Access Memory – tanlov boyicha ixtiyoriy kirishli xotira, chunki undagi istalgan adresli uyachaga togridan-togri otish imkoniyati mavjud.

Tovush, video va tarmoq platalari asosiy plataga joylashtirilgan yoki alohida bo’lishi mumkin. Bu platalar protsessor ishini tezlashtirish hamda zaruriy sifat ko’rsatkichiga erishish maqsadida ishlatiladi.

Tovush platasi ing. Sound adapter, adapter - moslashtiruvchi – axborot saqlagichlarga yozilgan raqamli audioaxborotni tovushlarga aylantirib beruvchi qurilma. Qurilmaning chiqish qismiga ovoz kuchaytirgich yoki karnaylarni ulash mumkin. Tovush platasi o’z mikroprotsessoriga ega bo’lib, tovushni kiritishda analog-raqamli o’zgartirish va chiqarishida diskret-analogli o’zgartirishni ta’minlaydi.

Video-plata ing. Graphics adapter – murakkab tasvirlar va millionlab ranglarni qayta ishlashni ta’minlab beruvchi plata. Bu plata o’z mikroprotsessori va tezkor xotirasiga ega bo’ladi. Zamonaviy video-karta hajmli va uch olchovli grafika bilan ishlash imkoniyatiga ega. Hozirgi kundagi juda ko’p dasturlar va oyinlar 64 Mb yoki 128 Mb sig’imli video-kartalar bilangina ishlaydi.