Kompyuterning asosiy komponentlari

Kompyuterning asosiy komponentlari
Shaxsiy kompyuterlarning turli xil modifikatsiyalari va variantlari bo`lishiga qaramasdan, ular bir xil qurilmalarni o`z ichiga oladi. Barcha qurilmalarni ichki (ular komponentlar deb ataladi) va tashqi yoki periferikka bo`lish mumkin. Komponentlar tizim blokining ichida joylashgan. O`z navbatida tashqi (periferik) qurilmalar tizim blokiga maxsus konnektor-portlar orqali ulanadi. Tashqi qurilmalarga kiritish-chiqarish qurilmalari kiradi, asosiylari: monitor, klaviatura va sichqonchadir. Ko`pgina qo`shimcha tashqi qurilmalar - printerlar, skanerlar, yuqori sig`imli tashqi disklar va boshqalar - kompyuter uchun majburiy emas, lekin ular foydalanuvchilariga katta imkoniyatlar beradi.
Kompyuterning asosiy hisoblash elementi protsessor (markaziy protsessor, CPU (Central Processor Unit)). U boshqa elementlarning (qurilmalarning) ishlashini boshqaradi va ichki xotiraning yacheykalarida (registrlarida) saqlangan ma’lumotlarni qayta ishlash bilan bog`liq barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajaradi.
Protsessor sifatida mikroprotsessor ishlatiladi, u odatda kremniy kristalida amalga oshiriladigan integral mikrosxemalar to`plamidir (5-rasm).
|
|
5-rasm. Mikroprotsessorlar
|
6-rasm. Mikroprotsessor o`rnatilgan elektron plataning fragmenti
|
Integral sxemalar plastik bosilgan elektron plataga o`rnatiladi (6-rasm), ularda elektr manbaidan va sxemalar o`rtasidagi signallarni uzatish uchun o`tkazgichlar (shinalar) qo`llaniladi.
Kompyuter dasturining ishlashi davomida dastlabki ma’lumotlar, oraliq va yakuniy natijalar kompyuter xotirasida saqlanadi.
Kompyuter xotirasi - bu kompyuterning bir qismi, ma’lum vaqt davomida hisoblashda ishlatiladigan ma’lumotlarni saqlash uchun mo`ljallangan fizik qurilma yoki muhit.
Kompyuter xotirasi yacheykalardan iborat bo`lib, ularning har biri o`z manziliga ega. Xotira yacheykalaridan ma’lumot olish jarayoni xotiradan ma’lumotlarni o`qish deb ataladi. Xotirada saqlash uchun ma’lumotni berilgan manzilga joylashtirish jarayoni xotiraga axborot yozish deb ataladi.
Kompyuter xotirasining asosiy xarakteristikasiga tezlik – axborotni xotiradan o`qish yoki unga ma’lumotning minimal qismini yozish uchun zarur bo`lgan vaqt va xotira hajmi (sig`imi) - saqlanadigan axborotlarning maksimal miqdori kiradi.
Kompyuter xotirasi ichki va tashqi bo`linadi. Ichki xotira tezkor, lekin cheklangan hajmiga ega. Tashqi xotira bilan ishlash, aksincha, o`qish- yozish operatsiyalari uchun ko`proq vaqt talab qiladi, lekin deyarli cheklanmagan miqdordagi axborotlarni saqlashga imkon beradi.
Ichki xotiraning uch turi mavjud: tezkor, doimiy va kesh xotirasi.
1. Tezkor xotira (RAM - Random Access Memory) - joriy vaqtda protsessor tomonidan qayta ishlanayotgan dasturlar va ma’lumotlarni saqlash uchun qurilma.
Tezkor xotira enrgiyaga bog`liq xotira, ya’ni. kompyuter o`chirilganda, RAMdagi barcha ma’lumotlar avtomatik ravishda o`chiriladi.
2. Doimiy xotira (ROM, faqat o`qish uchun xotira) - dasturlar va ma’lumotlarni uzoq muddatli saqlash uchun qurilma, enrgiyaga bog`liq emas.
3. Kesh yoki o`ta tezkor xotira – bu kichik hajmdagi juda tez saqlash qurilmasi bo`lib, u mikroprotsessor va tezkor xotira o`rtasida ma’lumotlar almashinuvi paytida protsessor va biroz kamroq tezkor RAM tomonidan axborotni qayta ishlash tezligidagi farqni qoplash uchun ishlatiladi. Kesh xotirasining bir necha darajalari mavjud:
L1 - yuqori tezlikda hisoblashlar uchun. Bu protsessorning ajralmas qismidir;
L2 - protsessor va tezkor xotira o`rtasidagi ma’lumotlar oqimini buferlash uchun xizmat qiladi;
L3 - ko`p yadroli protsessorlarda ichki mantiqni va yadrolar o`rtasida ma’lumotlar almashinuvini tashkillash uchun ishlatiladi.
LD - tashqi qurilmalarning bufer xotirasi, masalan, qattiq disk, tarmoq kartasi, printer, video karta. U tashqi qurilmalarga kechiktirilgan ma’lumotlarni uzatishni amalga oshiradi va axborotlarni uzatish kanallarini yuklanishini kamaytiradi.
Xotiraning sanab o`tilgan turlari fizik mikrosxemalardir (7-rasm).
Tezkor xotira mikrosxemalari maxsus xotira modullariga yig`iladi.
Guruch. 7. Mikrosxemalar va xotira moduli
Xotirada qanday dasturlar va ma’lumotlar doimiy saqlanishi kerakligiga qarab, kompyuterda o`rnatilgan doimiy xotira mikrosxemalari orasida quyidagilarni ajratib ko`rsatish mumkin:
1. BIOS. Ushbu mikrosxema klaviatura, sichqoncha, monitor, qattiq disk va boshqa apparat komponentlariga kirish uchun tezkor tizim drayverlarini yuklash uchun ishlatiladigan asosiy kirish chiqish tizimi (Basic Input Output system, BIOS) drayverlarini saqlaydi. Xotiraning tarkibi doimiy saqlash uchun uni ishlab chiqarish jarayonida qurilmaga maxsus "o`rnatilgan".
2. CMOS. Bu kompyuter apparat sozlamalarini saqlaydigan o`zgarmas flesh xotira. Ma’lumotlar tizimga qanday uskunalar kiritilganligiga qarab mustaqil ravishda kiritilishi va o`zgartirilishi mumkin. Ushbu mikrosxema doimiy ravishda asosy kartada joylashgan kichik qayta zaryadlanuvchi batareyadan quvvatlanadi. Ushbu mikrosxemadan BIOS -da yozilgan dasturlar uskunaning tarkibi va parametrlari haqidagi ma’lumotlarni o`qiydi.
Tashqi xotira dasturlar va ma’lumotlarni uzoq muddatli saqlash uchun mo`ljallangan. Udagi axborotlarning saqlanishi kompyuterning yoqilgan yoki o`chirilganligiga bog`liq emas. Tezkor xotiradan farqli o`laroq, tashqi xotira protsessorga bevosita ulanmagan. Tashqi xotira qurilmalari axborotni saqlash qurilmalari deyiladi (8-rasm).
8-rasm. Xotira qurilmalari
Kompyuterga ma’lumotlarni kiritish va ishlov berish natijalarini chiqarish uchun turli xil kiritish/chiqarish qurilmalari (klaviatura, sichqoncha, printer, monitor va boshqalar) ishlatiladi, 9- rasm.
Protsessor va ichki xotira mikrosxemalari kompyuterning asosiy platasiga joylashtirilgan (10-rasm).
Asosiy plata (motherboard) yoki tizim platasi - shaxsiy kompyuterni tashkil etuvchi barcha qurilmalar o`rtasida elektron va mantiqiy aloqani ta’minlovchi markaziy integral bosma elektron plata.
Mikroprotsessor va xotira mikrosxemalariga qo`shimcha ravishda, asosiy karta tashqi qurilmalarni ulash uchun standart vositalarga ega - bular adapterlar (signal o`zgartirgichlar) va kontrollyorlar (boshqaruv qurilmalari), shuningdek, qo`shimcha qurilmalarni (slotlarni) ulash uchun ulagichlar (raz’yemы). Kompyuterning ichki qurilmalari o`rtasida signal almashinuvi shinalar deb ataladigan elektron liniyalar to`plami orqali amalga oshiriladi.
9-rasm. Kiritish/chiqarish qurilmalari
10-rasm. Asosiy plata
Printerlar, skanerlar va boshqa periferik jihozlar kompyuterga standartlashtirilgan interfeyslar orqali ulanadi, ular odatda portlar deb ataladi (11-rasm). (Shaxsiy) kompyuter porti kompyuter ichidagi shinaga ulangan qurilmalar va tashqi qurilma o`rtasida ma’lumot almashish uchun mo`ljallangan.
Bog`langan qurilmalar o`rtasida ma’lumotlarni uzatish usuliga (parallel yoki ketma-ket) qarab, parallel va ketma-ket portlar ajratiladi.
Ketma-ket portlar mashina kodidagi ma’lumotlarni ketma-ket birin-ketin uzatuvchi elektr impulslarini uzatadi. Parallel port bir vaqtning o`zida mashina kodidagi ma’lumotlarni uzatuvchi 8 ta yelektr impulsini uzatadi. Parellel port ketma-ket portlarga qaraganda yuqori ma’lumot uzatish tezligini amalga oshiradi.
11-rasm. Standartlashtirilgan shaxsiy kompyuter interfeyslari (portlar)
Asosiy plata ulagichlariga (uyalariga), masalan, ovoz kartasi, video karta, tarmoq kartasi, ichki modem kabi qurilmalar o’rnatiladi.
Videokarta (video adapter, videokontroller) - bu video ma’lumotlarni (matn va grafikalar) qayta ishlaydigan va displeyning ishlashini boshqaruvchi elektron plata: u displeyga nurning yorqinligini boshqarish signallari va tasvirni yoyish signallarini yuboradi.
Ovoz platasi (audio adapter, audio karta) mikrofon, naushniklar, dinamiklar, o’rnatilgan sintezator va boshqa jihozlar yordamida ovoz yozish, uni ijro etish va dasturiy ta’minot yaratish imkonini beruvchi maxsus elektron plata.
Tarmoq kartasi (tarmoq adapteri) - bu kompyuterning asosiy plata ulagichiga o’rnatilgan va kompyuterni tarmoqqa ulash uchun ishlatiladigan kengaytirish platasisi.
Shaxsiy kompyuterning strukturaviy blok sxemasi 12-rasmda ko’rsatilgan.
12-rasm. Shaxsiy kompyuter qurilmasining blok sxemasi
|