Дәріс №3 Компьютер архитектурасы. Фон Нейманның принциптері.
Тақырыпты оқыту бойынша әдістемелік нұсқаулар Информатика курсында компьютер құрылымы оның архитектуралық деңгейінде оқытылады. Мектеп информатикасында архитектура – ЭЕМ-ң техникалық жағын толық сипаттамай, оның құрылымын және жұмыс принципінің қарастырылуы деп түсініледі.
Компьютер архитектурасын жақсы білу, программистерге, әсіресе жүйелік программистерге аса қажет. ЭЕМ архитектурасын қарастырудың ең терең деңгейі – процессордың (машиналық бұйрықтар тілі) бұйрықтардың жүйесін, бағдарламалар орындау барысында оның жұмыс ережесін сипаттау.
Қарастырылатын сұрақтар:
ЭЕМ-нің негізгі құрылғылары.
Бағдарламалық басқару принципі.
ЭЕМ жадының формалары.
Ішкі жадының ұйымдастырылуы.
Сыртқы жадының ұйымдастырылуы.
Дербес компьютердің архитектурасы.
Дербес компьютердің бейнежүйесі.
Анықтама. Есептуіш машинаның1 архитектурасы (Computer architecture) – ақпараттың өңделуін жүргізуді айқындайтын, соның ішінде, ақпаратты деректерге түрлендіру әдістері және техникалық құралдармен бағдарламалық жабдықтардың арасындағы әрекеттесу прициптерін анықтайтын есептеуіш машинаның концепциялы құрылымы.
Әдетте, оқулықтарда ЭЕМ-нің маркасына байланыссыз архитектураның жалпы ұғымдары талқыланады. Ал сабақтағы тәжірибелік жұмыстар компьютердің белгілі модельдерінде өткізіледі. Ол жадының көлемі, процессордың разрядтылығы жайында айта отырып, оқушыларға осы параметрлердің нақты қай шамалары мектеп компьютерлерінде барын айта кеткен жөн.
ЭЕМ–нің негізгі құрылғылары және бағдарламалық басқару принципі.Аталған тақырыптың басты ұғымдары: ЭЕМ архитектурасы, ЭЕМ жады (жедел, сыртқы); процессор; енгізу- шығару құрылғылары; бағдарламалық басқару.
ЭЕМ-ң «архитектурасы» ұғымының мәні туралы жоғарыда айтылды. Бұл үғымды оқушыларға ашу үшін ұқсастық (орысш. – аналогия) дидактикалық амалын қолдануға болады.
Компьютер бұл ақпаратпен жұмыс істейтін әмбебап машина. Ал табиғатта мұндай «биологиялық машина» адам болып табылады. Бұлай дейтініміз, адам ақпараттық үрдістің үш типін: ақпаратты сақтауды, ақпаратты өңдеуді және ақпаратты қабылдауды орындай алады.
Сол сияқты, компьютердің құрылғыларының құрамына бұл үрдістерді іске асыратын техникалық жабдықтар кіру керек. Олар: жады процессор, енгізу және шығару құрылғылары деп аталады (3.1-кесте).
3.1-кесте.
