Қазақша рефераттар

Есептеуіш техниканың қысқаша даму тарихы

Есептеуіш техникасының қалыптасуы мен дамуы

Есептеуіш техникасының дамуы ерте кезеңдерден бастау алады. Уақыт өте келе механикалық құрылғылардан бастап, электрондық және микропроцессорлық жүйелерге дейін үздіксіз эволюция жүрді. Бұл даму ақпаратты өңдеу жылдамдығын арттырып қана қоймай, компьютерлердің көлемін кішірейтіп, олардың қолжетімділігін кеңейтті.

Алғашқы механикалық құрылғылар

XVII ғасырдың 40-жылдары Блез Паскаль (1613–1662) сандарды қоса алатын механикалық құрылғы ойлап тапты.

XVIII ғасырда Готфрид Вильгельм Лейбниц сандарды қоса және көбейте алатын құрылғы жасады.

XIX ғасырда Чарльз Бэббидж (1792–1871) механикалық машинаны бағдарламалық басқару идеясымен біріктірді.

Электрондық есептеу машиналарының (ЭЕМ) пайда болуы

XX ғасырдың 30-жылдарының соңына қарай АҚШ-та қосу және азайту элементтері, электрондық жад және механикалық компоненттері бар алғашқы электрондық есептеу машиналары құрастырылды. 40-жылдардың соңында қазіргі ЭЕМ архитектурасының негізгі қағидаларына сүйенетін бірқатар машиналар жасала бастады.

1946

Джон фон Нейман қағидалары

1946–1947 жылдары атақты математик Джон фон Нейман ЭЕМ-нің жұмыс істеуінің теориялық негіздерін сипаттады: ақпарат пен бағдарламаны сандық түрде пайдалану, деректер мен бағдарламаны бір ортақ жадқа орналастыру, сондай-ақ оларды өңдеу тәсілдері.

ЭЕМ буындары: негізгі кезеңдер

Бірінші буын (1950-жылдардың басы)

Вакуумдық шамдар

Ішкі құрылымы жеке бөлшектерден жасалған электрондық-логикалық схемаларға негізделді. Негізгі элементі — вакуумдық электрондық шамдар. Мұндай компьютерлер ірі көлемді, сенімділігі төмендеу және жылдамдығы шамамен секундына 5–6 мың қарапайым операциядан аспайтын.

Қарапайым операцияларға (екі санды қосу, көбейту, символдарды салыстыру сияқты) бір әрекет жатады; оны орындайтын бұйрық машиналық команда деп аталады.

Екінші буын (1950-жылдардың соңы)

Транзисторлар

Транзистордың ойлап табылуына байланысты техникалық негізі түбегейлі жаңарып, негізгі элементтері жартылай өткізгіш транзисторлардан тұратын ЭЕМ-дер пайда болды. Осы кезеңде тиімді бағдарламалар құру технологиясы дамып, адам еңбегін үнемдеуге бағытталған жаңа қадам жасалды.

Үшінші және төртінші буын (1960-жылдардың екінші жартысы – 1970-жылдар)

ИС / ҮИС / АҮИС

ЭЕМ құрылымына сапалы әрі күрделі өзгерістер енгізілді: элементтік база ретінде жартылай өткізгіш интегралдық схема (ИС), үлкен интегралдық схема (ҮИС) және аса үлкен интегралдық схема (АҮИС) кең қолданылды.

Бесінші буын (1990-жылдардан бастап)

Жаңа құралдар мен тілдер

1990-жылдардан бастап объектіге бағытталған бағдарламалау тілдері сияқты бағдарламалық және электрондық құралдары жаңартылған, күрделендірілген жаңа типтегі ЭЕМ-дер жасала бастады. Компьютерлік техника дамуы бүгін де жалғасып келеді.

Интегралдық схемалар және процессор ұғымы

Интегралдық (біртұтас) схема (ИС) — мүмкіндігі күрделі транзисторлық схемаға тең, алайда аумағы 1 см²-ге де жетпейтін функционалдық блок. Ол жартылай өткізгіш кристалдан тұрады және арнайы тақшада он мыңдағаннан миллиондағанға дейінгі транзисторлар, диодтар, конденсаторлар мен резисторлар тұтас құрастырылады.

Қазіргі кезде өлшемі шамамен 5×5 мм бір кристалда жүздеген мыңдаған күрделі электрондық құрылымдар біріктіріле алады. Интегралдық схемаларды қолдану компьютердің сыртқы көлемін күрт кішірейтіп, өнімділігін мыңдаған есе арттырды.

Процессор

Машинаны басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық өңдеу құрылғысы бірігіп процессор деп аталады.

Микропроцессор

Бір немесе бірнеше АҮИС-тен тұратын дербес компьютер процессоры микропроцессор деп аталады. Оның құрамында кемінде бірнеше ондаған мың транзистор болады.

Компьютерлердің типтері және өнімділігі

ЭЕМ-дер өлшемі мен қуатына қарай өте үлкен, үлкен, кіші және өте кіші компьютерлер болып бөлінеді. Үлкен ЭЕМ-дер секундына миллионнан астам қарапайым операция орындай алады.

Интегралдық схемаларды пайдалану және компьютер құрастыруды автоматтандыру нәтижесінде 250–800 мың операция/сек жылдамдыққа жететін мини-ЭЕМ-дер, сондай-ақ бір үстелге толық сыятын микрокомпьютерлер мен дербес компьютерлер (ДК) жаппай шығарыла бастады.

Қазіргі таңда кең тараған ДК-лер — IBM PC және онымен үйлесімді әмбебап компьютерлер.

Енгізу және шығару құрылғылары

Енгізу құрылғылары: міндеті мен түрлері

a

Пернетақта

Пернетақта — компьютерге деректер мен командаларды енгізу құрылғысы. IBM PC/AT үйлесімді компьютерлерде әдетте 101–102 перне болады. Пернелер үш топқа бөлінеді: функционалдық, алфавиттік-цифрлық және басқару пернелері.

F1–F12 пернелері әртүрлі режимде әртүрлі командаларды орындайды; әріп, цифр және арнайы символдары бар пернелер алфавиттік-цифрлық топқа жатады.

b

Сканер (ізкескіш)

Сканер мәтіндерді, суреттерді, графикалық кескіндерді және фотосуреттерді қағаз құжаттан компьютерге енгізеді. Нәтиже компьютерде файл түрінде сақталады.

Сканерлер ақ-қара және түрлі түсті болып бөлінеді. Көп жағдайда сканер компьютердің параллель портына қосылады және жұмыс істеу үшін TWAIN сияқты стандартқа сай драйвер қажет.

c

CD-ROM (компакт-диск)

CD-ROM қолданылатын компакт-дискілердің сыйымдылығы шамамен 600–700 МБ. Олардан негізінен тек оқуға болады. Компакт-дискілер арқылы кинофильмдер мен музыкалар да таратылған. Сондай-ақ ақпаратты жазуға және оқуға арналған дискі түрлері де бар.

Шығару құрылғылары: міндеті мен түрлері

a

Бейнемонитор

Бейнемонитор екі бөліктен тұрады: монитор және бейнеадаптер. Бейнеадаптер мониторға символдар, графика және түстерді қалыптастыратын сигналдарды жібереді әрі экранға шығарылатын бейненің кодтарын сақтайтын өз жадына ие.

Бейнеадаптердің мүмкіндігіне қарай монитордың жұмыс режимі мәтіндік және графикалық болып бөлінеді. Мәтіндік режимде әдетте экранға 80×25 символ сыяды; графикалық режимде монитор үлгісіне қарай 320×200 және одан жоғары пиксельдерді көрсетуге болады.

Бейнеадаптер түрлері

CGA, EGA, VGA, SVGA.

b

Принтер

Принтер — ақпаратты қағазға басып шығару құрылғысы. Оның өз жады болуы мүмкін; матрицалық, лазерлік және басқа да түрлері қолданылады.

Матрицалық принтер

Ең қолжетімді түрі. Символдарды қағазға нүктелер жиынтығы арқылы басады. Баспа бастиегі әдетте 9, 18 немесе 24 инеден тұрады (мысалы, EPSON LX-100 — 9 инелі; LQ-870 және LQ-1170 — 24 инелі).

Лазерлік принтер

Ақпаратты қағазға лазер сәулесі арқылы басып шығарады (мысалы, EPL-5000, EPL-5200). Жылдам әрі сапалы, бірақ бағасы жоғарырақ.