ДЭЕМ-нің жұмыс істеу принципі мен сәулеті

                                       МАЗМҰНЫ.

1.Кіріспе....................................................................................................................3              

2. ДЭЕМ-нің жұмыс істеу принципі мен сәулеті..............................................4

3. БЛБ мөлтікүрдісшілерінің жіктелуі.............................................................6

4. Базалық мөлтікүрдісшілік жүйелер құрылымы. Мөлтікүрдісші сәулеті...7

5. МҮ негізгі түрлері мен сипаттамалары.......................................................8

6. Мөлтікүрдісшіні функционалдық ұйымдастыру...........................................9

7.Қорытынды....................................................................................................11

8.Пайдалынылған әдебиеттер тізімі..............................................................12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               

                                           КІРІСПЕ.

Компьютердің әртүрлі  құрылғыларын басқаратын электрондық  сызбаны бақылағыш деп аталады. IBM PC фирмасының барлық компьютерлерінде пернетақтаны, мониторды, дискіжетекті басқаратын бақылағыш болады. Көптеген компьютерде кейбір бақылағыш бөлек электрондық плата – бақылағыш платасында орналасады. Бұл плата компьютердегі жүйелік тақшаның арнайы слотында қондырылған. Плата бақылағышын қосу және айыру арқылы қолданушы компьютерді модифициялау мүмкін. Мысалы, қолданшы компьютерге факс моделін, дыбыстық картаны қосуы мүмкін. Бұзылған компьютерлерде арнайы бақылағыш - PC картасы қолданылады

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ДЭЕМ-нің жұмыс істеу принципі мен сәулеті.

1.1 Қазіргі компьютердің сәулеті. Жүйелік плата, оның қолданылуы, негізгі элементтері және жүйедегі өзара әрекеті Компьютердегі ең үлкен электрондық плата – жүйелік тақша (аналық плата) болып табылады. Жүйелік тақша-жүйенің ядросы. Бұл шынындада ДК-нің басты бӛлшегі-қалғандарының барлығы онымен жалғастырылған және жүйедегі құрылғылардың бәрін нақты сол басқарады. Әдетте , жүйелік тақшада келесі құрауыштар болады:

· Процессордың ұясы;

· Процессордың қоректену кернеуін түрлендірушілер;

· Жүйелік тақшаның жүйелік логика микросхемаларының жинағы;

· Екінші деңгейлі кэш –жады (кэш L2)

· SIM немесе DIMM жадтарының ұялары;

· Шинаның ағытпалары (слоттар);

· ROM BIOS;

· CMOS пен сағаттарды қоректендіру батереясы;

· Енгізу-шығару микросхемасы.

Сурет – 1.1. Аналық платаның көрінісі

Компьютердің  әртүрлі құрылғыларын басқаратын электрондық  сызбаны бақылағыш деп аталады. IBM PC фирмасының барлық компьютерлерінде пернетақтаны, мониторды, дискіжетекті басқаратын бақылағыш болады. Көптеген компьютерде кейбір бақылағыш бөлек электрондық плата – бақылағыш платасында орналасады. Бұл плата компьютердегі жүйелік тақшаның арнайы слотында қондырылған. Плата бақылағышын қосу және айыру арқылы қолданушы компьютерді модифициялау мүмкін. Мысалы, қолданшы компьютерге факс моделін, дыбыстық картаны қосуы мүмкін. Бұзылған компьютерлерде арнайы бақылағыш - PC картасы қолданылады. Слотқа жүйелік тақшаны қойған кезде бақылағыш шинаға қосылады. Шина - оперативті жады мен бақылағыш арасындағы берілгендерді тапсыру магистралы. Қазіргі компьютерлерде 2 шина болады: Шина ISA - төменгі жылдамдықты құрылғы бақылағышы үшін арналған (пернетақта, тышқан, дискіжетек, модем, дыбыстық карта); Шина PCI - жоғары жылдамдықты құрылғы бақылағышы үшін арналған (қатты диск, видеобақылағыш және т.б.); Ескі компьютерлерде - EISA, VESA (VLB) және т.б. шиналары бар. Чипсет - жүйелік тақшаның негізгі қасиетін және функционалдық мүмкіндігін анықтайды. Chipset (англ. - мөлтіксұлба жиынтығы деген мағынаны білдіреді).Чипсет екі үлкен мөлтіксұлбалардан тұрады: 1. "оңтүстік көпір"

2. "солтүстік көпір"Солтүстік көпір - төрт құрылғының: үрдісшінің, оперативті жадының, AGP видео портының және PCI шинасының байланыстарын басқарады. Сондықтан оны жиі төртпортты бақылағыш деп атайды.Оңтүстік көпірді де функционалды бақылағыш деп те атайды. Ол жай құрылғылардың бақылағыштарының функциясын орындайды (қатты және магнитті дискінің, ISA-PCI көпірінің функциясын, пернетақтаның бақылағышын, тышқан, USB шинасын және т.б.). Бұл ДК-нің орталық блогы, ол машинаның барлық блоктарының жұмысын басқаруға және ақпаратпен арифметикалық және логикалық операциялар орындауға арналған  

 

3.БЛБ мөлтікүрдісшілерінің жіктелуі.

 Барлық шығарылатын әмбебап мөлтікүрісшілік БЛБ-ры әрқайсысы белгілі бір қызметтер жиынтығын орындайтын класстарға бөлінеді. Қызметтері мен  автоматтандырылатын нысанның көлемі бойынша минималдысынан бастап, барлық жоспар тапсырмалары мен өндіріс орнындағы техникалық басқаруды қамтитын БТБ-дың классына дейін қарастырсақ. Олар:    

1. ҚК базасына негізделген бақылағыштар
2. Локальды БЛБ
3. Бақылағыштардың торлы кешендері
4. Кіші масштабты РСУ
5. Толық масштабты РСУ
6. Мөлтікүрдісшілік БЛБ-ның дамуының әлемдік тенденциялары
7. Нақты БЛБ-н таңдау кезінде, жалпы сұлбасы берілсе де,  ескірген кешенді алмау үшін БЛБ-ның дамуының жалпы тенденциясын білу керек. Егер таңдалған БЛБ нақты нысанды автоматтандыруда қазіргі таңдағы барлық талаптарға сай болып, бірақ жаңа үлгіде болмаса, оны орнату барысында(кешенннің қызмет көрсету уақыты >10 жылдан кем болуы тиіс)  келеңсіз жағдайларға алып келуі мүмкін. 

4.Базалық мөлтікүрдісшілік жүйелер құрылымы. Мөлтікүрдісші сәулеті.

Мөлтікүрдісші сандық ақпаратты өңдеу үшін ЖӘНЕ электрондық элементтердің интеграциясын жоғарғы дәрежелік бірнеше интегралды сұлбалар түрінде орындайтын осы өңдеулерді үрдіспен басқару үшін белгіленген бағдарламалық басқару құрылғысы. Мөлтікүрдісшілердің өнімділігін арттыру үшін оның барлық аппаратуралық ресурстарын дамыту керек. Дамудың белгілі бір деңгейіндегі мөлтікэлектрондық технология бір кристалды мөлтікүрдісшінің мүмкіндіктерін анықтайды. Сондықтан үрдістердің өнімділігін арттыру үшін олардың мөлтіккристалды, сонымен қатар секциялық коды кристалды мөлтікүрдісшілер түріндегі жүзеге асырылуда қолданылады. Басқарудың күрделі функцияларын атқару қажеттілігі мөлтікбақылағыштың бір немесе бірнеше кристалдарда орындалған басқарушы құрылғыларының пайда болуына алып келді. Мөлтікүрдісші логикалық талдау және басқару функцияларын атқарады. Сондықтан да арифметикалық ақпараттарды қолданбай, олардың аппараттық күрделілігін азайтуға немесе  логикалық басқару функциясын дамытуға болады.

Аналогты және сандық сигналдарды  тікелей өңдеу үшін белгіленген аналогты мөлтікүрдісшілерді құру мөлтікэлектрондық  технологиялардың көрнекті жетістігі болып табылады. Аналогты мөлтікүрдістердің құрылымында бірнеше аналогтық – сандық каналдар және сандық-аналогты түрлендіргіштер, сондай-ақ сандық үрдістер болады. Аналогты мөлтікүрдісшілер аналогты сұлбалар функциясын атқарады. Мысалы, тербеліс генерациясын, модуляциясын, фильтрацияны уақыттың реалды масштабтағы сигналдарды кодтау және декодтауды жүзеге асырады, т.б. операциялық күшейткіштерді конденсаторлардан тұратын күрделі электронды сұлбалардың орнын ауыстырады. Олар аналогты сигналдардың өңдеу нақтылығы мен өнімділігін атқарады. Мөлтікүрдісшілер сәулеті мәліметтерді, масштабтық операцияларды, алгоритмдерді және есептеу үрдісерін суреттеуді көрсету үшін қолданылатын мөлтікүрдістердің электронды аппаратуралық құралдарының функционалдық мүмкіндіктері.

“Жүйенің сәулеті” термині тар және кең мағынада жиі қолданылады. Тар мағынасында сәулет деп командалар жинағы түсіндіріледі. Командалар жинағының сәулеті аппаратура мен БҚ арасындағы шекара қызметін атқарады және компиляторлардың бағдарламалаушысы немесе құрастырушысына көрініп тұрған жүйенің бөлігін білдіреді. Бұл осы терминнің аса жиі қолданылуы екендігін айта кеткен жөн. Кең мағынасында сәулет жадының ішкі жүйесінің, компьютерді құрастырудың жоғарғы деңгейлі аспектілерін, жүйелік шина құрылымдарын, енгізу және шығарудың ұйымдастырылуы мен тағы сол сияқтыларды қосатын жүйені ұйымдастыру түсінігін қамтиды.

ЕТ дамуының қазіргі кезеңіндегі  командалар жинағының екі негізгі сәулеті RISC және    CISC сәулеттері болып табылады.

Командалардың кеңейтілген  жинағының үрдістің - CISC (complete Instruction Set Computer) негізін салушы ретінде ядросы 1864 жылдан бері қолданылып келе жатқан /360 базалы сәулетімен IBM компаниясын санауға болады.

CISC сәулетті МП құрастыруда х86 және Pentium сериясымен Intel компаниясы көшбасшы болып табылады. Бұл сәулет микрокомпьютерлер рыногы үшін тәжірибелік стандарт болып табылады. CISC үрдістері үшін келесілер тән: РОН салыстырмалы үлкен емес саны; кейбірі сәйкесінше сұлбалық түрде бағдарламалаудың жоғары деңгейлі тілдерінің операторымен жүктелген және көптеген тактілер ішінде орындалатын машиналар командаларының көп мөлшері; мекемдеу әдістерінің көп мөлшері; әртүрлі разрядты командалар форматтарының көп саны; командалардың екі адрестік форматын қамтуы; регистр – жады типінің өңдеу командасының бар болуы.

Командалардың қысқартылған жинағымен МП сәулетінің баспалары ( Reduced Instruction Set Computer) құрастырушылары жылдам есептеіш машиналарын құру үшін командалар жинағын қарапайымдандырудың маңыздылығын түсінген СДС 6 GOO  компьютерлеріне өз түбірлерімен бірге кетеді.  RISC соңғы түсінігі оның қазіргі түсінігінде IBM компаниясының 801 процессорының, Беркли университетінің RISC үрдісшінің және Стенфорд университетінің MIPS үрдісшінің компьютерлерінің үш зерттеушілік жобаларының негізінде қалыптасқан.

RISC  сәулетінде командалар форматы үйлестірілген және мекемдеу режимдерінің шектелген санымен қарапайым кодталуға ие. Командалар CISC- тағыларға қарағанда жинақырақ – және олардың орындалуына Intel жиынының үрдістерінде қолданылатын аса үлкен түйіндер қажет емес. Бұл CISC-тағыға қарағанда файлы RISC – үрдісшілерінде маңызды түрде кеңірек болатын деректер қоймаларының регистрлері үшін үрдісшіде көбірек орынды қамтуға мүмкіндік береді. Нәтиже ретінде үрдісшілер, CISC – үрдісшілерге қарағанда, аса маңызды есептеуіш қуаты мен жылдам әрекет етуге иее

Intel компаниясының соңғы құрастырмаларында   RISC – мөлтікүрдісшілерінде жүзеге асырылған идеялар кеңінен қолданылатынын айта кеткен жөн, олай болса RISC және CISC арасындағы көптеген айырмашылықтар өшіріледі.

 

5. МҮ негізгі түрлері мен сипаттамалары.

 Мөлтікүрдісші дегеніміз аз санды мөлтіксұлбалар (сәйкесінше 1 немесе бірнеше ҮИС кристалы) жиынтығы немесе мөлтіксұлбаның өзі болып табылады, олар мәліметтерге арифметикалық және логикалық операцияларды орындап, есептеу үрдісінде бағдарламалық басқаруды іске асырады.

Мөлтікүрдісшінің негізгі сипаттамаларына келесі көрсеткіштерді жатқызуға болады:

-  Мөлтікүрдісшілік ҮИС дайындау кезінде қолданылатын мөлтіксұлбалық технология түрлері;

-  МҮ құрайтын кристалдар саны;

- кристалдар өлшемі;

- кристалдағы элементтер  саны;

- кристалл корпусының  шығысының саны;

-  МҮ өңделетін сөздер ұзындығы (разрядтар саны);

• МҮ тез қызметі (тактілік жиілік, негізгі операциялар командаларын орындау уақыты);
• адрестелген жады көлемі;
• басқарушы құрылғы түрі (сұлбалық немесе мөлтікбағдарламалық басқару);
• команда жүйесінің тиімділігі (операцияларды орындайтын команда саны, адрестеудің мүмкін тәсілдері, т.б.);
• тоқтату деңгейі саны;
• жадымен тікелей хабарласу мүмкіндігі;
• қолданылатын сигналдар параметрлері.

Барлық МҮ екі түрге бөлінеді:

1. Тұрақты разрядты сөзі  бар, тұрақты жүйелі командасы  бар,  сұлбалық логикалық басқарушы құрылғысы бар біркристалды мөлтікүрдісшілер.

2. Өзгеретін разрядты  сөзі бар, микрооперациялардың  тұрақты жиыны бар көпкристалды (секциялық) программаланатын микропроцессорлар.

6.Мөлтікүрдісшіні функционалдық ұйымдастыру. 

МҮ құрылымын немесе МҮ-лік  жүйелерді жеткілікті түрде сипаттамас бұрын есептеу техникасының негізгі концепцияларын-аппаратты және программалық қамтамасыз ету архитектурасын қарастыру керек.

Ақпараттарды өңдеудің универсалды  программалық басқарушы құрылғысы  болып табылатын микропроцессор құрамына орындалатын командаларға сәйкес ақпараттарды өңдеуді қамтамасыз ететін  операциялық құрылғы (ОҚ),  орындалатын командаларға және басқарылатын процесс күйіне сәйкес МҮ-ды есептеу процесін синхронизациялауды орындайтын басқару құрылғысы (БҚ), МҮ-дың  МҮ-лық жүйелердің басқа модулдерімен өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін интерфейстік блоктар (ИБ) кіреді. ОЭЕМ-сын жалпы түрде төрт негізгі блоктар түрінде көрсетуге болады:

1. Енгізу-шығару блогы.

       2. Жады.

3. Арифметикалы-логикалық  құрылғы (АЛҚ).

4. Басқару блогы.

Олардың көмегімен кез-келген универсалдық ЕМ-рын сипаттауға болады, ол 3-суретте көрсетілген. Есептеу  машиналарына ақпарат түседі және енгізу-шығару құрылғысына беріледі.

 

 

 

 

 

 

3-сурет.   МҮ-нің негізгі блоктарының схемасы.