Логикалық қосу

Біріктіруші мағынада қолданылатын НЕМЕСЕжалғаулығының көмегімен бір құрамдасқа екі қарапайым А және В айтылымдарының бірігуі логикалық қосу немесе дизъюнкция деп аталады, ал операцияның нәтижесі - логикалық қосынды.

НЕМЕСЕ логикалық операциясы үшін ақиқаттық кесте мынадай түрде болады:

А	В	А немесе В
иә	иә	иә
иә	жоқ	иә
жоқ	иә	иә
жоқ	жоқ	жоқ

Мысалы, "Күзде ағаштарда жапырақтар жасыл және сары" құрамды пікірі үш жағдайда иә логикалық мағынасын қабылдайды: "Күзде ағаштарда жапырақтар жасыл" не "Күзде ағаштарда жапырақтар сары", не "Күзде ағаштарда жапырақтар жасыл әне сары" болғанда.

Бұл операцияның ақиқаттық кестесінен, егер А да, В да иә мәніне ие болса; не тек қана А, не тек қана В иә мәніне ие болса, онда "А немесе В" айтылымы иә мәніне ие болатындығы көрінеді. Және керісінше, егер А да, В да жоқ мәніне ие болса, онда "А немесе В" айтылымы жоқ мәніне ие болады.

Егер А немесе В пікірлерінің тек біреуі ғана ақиқат болғанда, А және В дизъюнкциясы ақиқат.

А және В пікірлерінің екеуі де жалған болғанда, А және В дизъюнкциясы жалған.

Логикалық теріске шығару

Қарапайым А айтылымына ЕМЕС демеулік шылауын қосу логикалық теріске шығару операциясы деп аталады, операцияны орындағаннан кейінгі нәтиже жаңа айтылымды береді.

ЕМЕС (теріске шығару) логикалық операциясы үшін ақиқаттық кесте мына түрде болады:

А	А емес
иә	жоқ
жоқ	иә

Мұндағы А кейбір еркін айтылымдар.

Мысалы, "Бүгін далада ыстық" айтылымы үшін "Бүгін далада ыстық емес" айтылымы теріске шығару болады.

Кей жағдайларда барлық айтылымдарға "... жалған" сөзін қолдануға болады. Сонда "Сен жақсы баға алдың" айтылымын "Сенің жақсы баға алғаның жалған" айтылымы теріске шығару болады.

Бұл операцияның ақиқаттық кестесінен, егер бастапқы А айтылымы жалған болса, онда А емес (А емес ақиқат) теріске шығаруы иә мәніне ие болатындығын көреміз. Және керісінше, егер бастапқы А айтылымы ақиқат болса, онда А емес теріске шығаруы жоқ мәніне ие болады.

Бастапқы пікір жалған болғанда, теріске шығару ақиқат.

Бастапқы пікір ақиқат болғанда, теріске шығару жалған.

Логикалық элементтер — логика алгебрасы ережелеріне сәйкес кіріс сигналдарымен қарапайым логикалық операцияларды (функцияларды) жүзеге асыратын электрондық құрылғылар. Осындай операцияларға логикалық қосу — '''дизъюнкция''' (“немесе”), көбейту — '''конъюнкция''' (“және”), терістеу — '''инвертирлеу''' (“емес”) жатады. Қарапайым Логикалық элементтердің шартты белгілері суретте көрсетілген. Ақпараттық сигналдар ретінде электр кернеуі немесе тогының дискреттік мәндері (деңгейлері) қолданылады. Мысалы:

• 0 — төмен деңгейге, 1 — жоғары деңгейге сәйкес келеді.

Логикалық элементтер функционалдық белгіленуі, ақпарат беру әдісі, сұлбатех. шешімі және пайдаланылатын электрондық құралдары бойынша ажыратылады. Күрделі Логикалық элементтер қарапайым операциялар орындайтын элементтерді біріктіру арқылы жасалады. Мысалы:

• “немесе” — “емес”, “және — емес”, “немесе — және — емес”, т.б.

Құрылымдық түрде Логикалық элементтер жекеленген (дискретті) құраушылардан немесе интегралдық сұлба шала өткізгіш,(ИС) түрінде гибридті, үлдірлі орындалуы мүмкін. Қазіргі дербес компьютерлерде(пленкалы), т.б. жоғары дәрежелі интеграциясы бар ИС-дағы Логикалық элементтер жүйелері қолданылады. Логикалық элементтер компьютерлердің, цифрлық автоматтардың элементтік негізін қалайды.

3 – тақырып бойынша тест сұрақтары

1. Пікір дегеніміз не? А) дәлелдеулер техникасын айтамыз В) пікірлер және олардың байланыстары туралы ғылым С) ақиқат пен жалған екенін тұжырымдауға болатын, мағынасы бойынша аяқталған сөйлемді айтамыз. D) формальды логика E) ықтимал логика

2. Компьютерді ажыратқанда ……….. барлық ақпарат өшіріледі: A) магнитооптикалық дискідегі; B) магниттік таспалардағы; C) CD-ROM – дағы; D) жедел жадтағы.

3. 4 Килобайт неге тең? A) 5120 байт B) 4000 байт C) 4096 байт D) 4000 бит

4.Адамдардың арасында қарым-қатынас кезінде техникалық құрылғыларда және қоғамдық өмірде ақпараттарды беру, жинақтау және өңдеу процестерін не деп айтамыз: А) ақпартатық процестер* В) ақпаратты беру С) ақпаратты сақтау D) информатика процестері E) ақпараттық техниологиялар

5.Ақпарат, негізінен, пайдаланушыға сигнал арқылы беріледі. Ақпараттың нақты немесе жормал бейнесін алу қалай аталады? А) ақпаратты сақтау В) ақпаратты беру* С) ақпаратты өңдеу D) ақпаратты сақтау E) ақпаратты шығару

6.Сан қандай да бір алфавиттің символымен немесе символдар тізбегімен өрнектеледі. Оны қалай атайды? А) жүйе В) цифр* С) сан D)өрнек

7.Бүтiн типтi айнымалылар … идентификаторы көмегiмен жазылады A) While B) Integer C) Longint D) sqr

8. Бағдарламаны орындау үшін … командасын орындау керек A) RUN B) RUN FILE C) PROGRAM RESET D) RUN– OPEN E) FILE – SAVE

9. Логикалық көбейту: A) Конъюнкция B) Дизъюнкция C) алу D)айнымалы

10. Бүтiн типтi айнымалылар … дейiнгi аралықтағы мәндердi қабылдай алады A) -32 768-ден 32 767-ге B) 0-ден 32768-ге C) -2 147 483 648-ден 2 147 483 647-ге D) 0-ден 999-ге E) -999-дан 0-ге

4-ТАҚЫРЫП. ЭЕМ архитектурасының негізгі түсініктері

4.1-тақырып. Фон-Нейман типті ЭЕМ-нің құрылымдық сұлбасы. Тьюринг машинасы мен Пост машинасы

Электронды есептеуіш машина (ЭЕМ) немесе компьютер – бұл ақпаратты шығаруға, өңдеуге және жинақтауға арналған программалар мен техникалық құрылғылардың жиынтығы.

ЭЕМ-нің архитектурасында процессор негізгі орынға ие болады. Ол тікелей мәліметтерді өңдеп және бағдарламаларды басқарып отырады. Әр команданы орындау кішігірім амалдарды орындаудан басталады. Оларды микрокомандалар деп атайды. Микрокомандалар жиынтығы ЭЕМ – нің командалар жүйесі және логикалық құрылымы арқылы анықталады. Сондықтан ЭЕМ–нің әрбір командасы тұрақты есте сақтау құрылғысында (ЕҚС) сақталатын тиісті командаларға сәйкес жүзеге асады. Микрокомандалар арасында уақыттық қатынасты анықтау үшін бірлік уақыты (такт) орнатылады, осы аралықта микрокоманда орындалады. Сондықтан ЭЕМ бір команданы синхро импульс бойынша беріледі, процессордың арнайы құрылғысы тактілік генератор арқылытактілік жиілік мГц өлшемі арқылы сипатталады.

Есептеу техникасы – кез келген ақпарат түрін автоматты түрде жылдам өңдеуге арналған электрондық құрылғылар жиыны.

Бір – бірімен нақты түрде байланысып, біртұтас кешендік қызмет атқара алатын құрылғылар жиыны есептеу жүйесі деп аталады. Есептеу жүйелерінің орталық құрылғысы электрондық есептеу машинасы (ЭЕМ) немесе компьютер болып саналады. ЭЕМ құрылғылары белгілі бір заңдылықтармен өз деңгейлеріне, яғни архитектурасына сәйкес жұмыс атқарады. Барлық ЭЕМ – дер жұмысы осы негізгі архитектураға сәйкес жүзеге асырылады.

Архитектура сөзі әдетте ғимараттаға байланысты айтылады да, оның сыртқы пішінін, ішкі бөлмелерінің орналасуын көрсетеді. Әйтсе да архитектура тек ғимарат жоспары ғана емес, соның барлық бөліктерінің бір – біріне сәйкес келуі. ЭЕМ – ге қатысты ғылымда да «архитектура» сөзі осы соңғы мағынада қолданылады.

ЭЕМ архитектурасы – компьютер құрылғыларының құрамы, орналасуы және солардың бір – бірімен байланысуының сипатталуы. Бұған қоса, аритектура – ЭЕМ – нің жұмыс істеу ерекшеліктері (принципетрі).

Архитектура ұғымының мағынасын ашатын, оған жақын термин «функциналдық схема» сөзі. Құрылғылардың функциналдық схемасы бір бірімен байланысқан көптеген төртбұрышты блоктардан тұрады, әр төртбұрыш белгілі бір әрекетті орындайтын тәуелсіз бөлік болып табылады. ЭЕМ жұмысын сипаттау кезінде «программа» және «мәлімет» (данные) терминдері жиі қолданылады.

Программа – компьютер орындай алатын командалар жиыны, Программаны орындау арқылы ЭЕМ берілген тапсырмаларды автоматты түрде орындай алады.

Мәліметтер – компьютер өңдеуге тиіс берілген информация. Ол сандар, мәтіндер, суреттер, дыбыстар сияқты алдын ала ақпараттардан тұруы мүмкін.

Сонымен, егер программалар – компьютердің информация өңдеуге арналған басқару құралдары болса, мәліметтер өңдеуге болатын түрге келтірілген бастапқы информация.

1. Компьютерлер архитектурасының анықталу принциптері

Компьютерлердің жұмыс істеу негіздері олардың барлығына ортақ бірнеше қағидаларға (принциптерге) негізделген. Оларды алғаш рет 1945ж. Венгр елінен шыққан американ ғалымы Джон Фон Нейман ұсынған еді.

Программалық басқару принципі

Бұл принцип бойынша компьютердегі программа командалар тізбегінен құрылып, олар белгілі бір кезекпен автоматты түрде біртіндеп орындалу арқылы атқарылады. Программалық басқару ісінің тиімділігі бастапқы мәліметтерді өзгерте отырып бір программаны бірнеше рет қайталап пайдалану болып табылады.

Программа компьютер жадынан командалар санаушы (счетчик) көмегімен бір – бірлеп шақырылады. Процессор бір команданы орындап болған соң, санауыш регистрі адресті бірге өсіріп, келесі команданы шақырып олрындайды, т.с.с. Командалар реттеліп бірінен кейін бірі орналасқандықтан программа машина жадында қатар тұрған ұяларға сақталып жылдам орындалады.

Егер бір машина команданы орындағаннан кейін келесі команда емес компьтер жадының басқа жерінде тұрған команда орындалуы керек болса,шартты немесе шартсыз көшу командасы санауыштағы нөмірді керектісін өзгертеді.Командаларды орындау программа

соңындағы "соңы" ("стоп") командасына жеткенде тоқталады.

Программаны жадта сақтау принципі

Программа командалары компьютер жедел жадында сандар секілді сақталып ,сандар сияқты өңделеді.Мәліметтер мен сандардың компьютер үшін еш айырмасы жоқ.Бір программа командалары басқа программаның нәтижесі ретінде шығарылуы мүмкін.Осы принцип негізінде трансляция тәсілдері – программалау тіліндегі командаларды нақты компьютер міндеті командаға түрлендіру жасалады.

Программалар мен мәліметтер жедел жадының кез келген жеріне жазыла береді.Кейіннен оны берілген адресі бойынша алдыңғы мәліметтерді қарамастан тауып алуға болады.

Адрестелу принципі

Жедел жадындағы мәліметтерді кез келген тәртіппен жазуға немесе оқуға болады(произвольный доступ к памяти).

Жад ұялары нөмірленетін болғандықтан,кейіннен оны берілген адресі бойынша алдыңғы мәліметтерді қарамастан тауып алуға болады.

Жад бөлігіне ат қойып,кейіннен осы ат бойынша оны пайдалануға (өзгертіп жазуға , оқуға) да болады.

4.2-тақырып. Қазіргі заманғы есептеу техникасының архитектурасы

Сонымен,қазіргі компьютерлер архитектурасының анықталу принциптері:

1.Программалық басқару принципі компьютердегі есептеу процестерін автоматтандыру істерін атқаруға негізделген.Бұған байланысты кез келген есепті шығару үшін соған сәйкес орындалатын компьютер командаларының тізбегін анықтайтын программа құрылады.Программалық басқару ісінің тиімділігі бастапқы мәліметтерді өзгерте отырып бір программаны бірнеше рет қайталап пайдаланған сайын арта түседі.

2.Программаны жедел жадта сақтау принципі бойынша программа командалары сандар секілді сақталып ,сандар сияқты өңделеді.Программаның орындалуын жеделдету үшін ол алдын ала компьютер жедел жадына толық жүктелуі тиіс.

3.Жедел жадындағы мәліметтерді кез келген тәртіппен алу (произвольный доступ к памяти) принципі бойынша программалар мен мәліметтер жедел жадынының кез келген жеріне жазыла береді,кейіннен оны берілген адресімен басқа мәліметтерді қарамастан тауып алуға болады.

Осы принцип негізінде компьютер – оның жадына сандық кодтар түрінде жазылған алғашқы мәліметтер мен программаны енгізгеннен кеін есептеу процесін толық автоматты түрде өзі жүргізіп, нәтижесін адамға түсінікті түрде бере алатын техникалық құрылғы болып табылады.

1 сурет. Компьтердің Фон Нейман архитектурасы бойынша құрылуы

Енді осы принциптерге сәйкес жұмыс атқаратын компьютерлік жүйелерді қарастырайық.

2. Компьютерлік жүйелер

Электрониканың дамуы компьютердің жаңа түрін – жеке пайдаланылатын дербес компьютердің (ДК) көптеп шығаруға жол ашты. Компьютерді өндіріс пен жобалау ісінде ғылыми- зерттеу істері мен білім беруде пайдалану миллондаған адамдардың жұмыстарының мазмұны мен орындалуын түбегейлі түрде өзгертті деуге болады.

Бұл күнде компьютер информацияны өндеудің ең негізгі құралы болып саналады. Компьютер – кез келген ақпарат түрін автоматты тұрде жылдам өндеуге арналған электрондық құрылғылар мен программалар жиыны. Комьютерді жұмыста тиімді пайдалану белгілі бір мәдиниет иесі болуды талап етеді, яғни ол мәдиниеттілктің белгісі болып саналады. Ол үшін компьютердің негізгі мүмкіндіктерін жақсы болу қажет, олар: мәселелерді (есептерді ) айқын түрде қоя білу , оларды шешудің жоспарын жасау және ЭЕМ-ге түсінікті түрде жазу: есеп шығаруға мәліметтерді айқындай білу мен алынған нәтижеоерді талдау тәсілдерін әрбір адамның жетік меңгеруі болып табылады. Мұндай мәдинеиеттілікті игеру логика мен информатика заңдарын білкге барып тіреледі.

IMB фирмасының (АҚШ) анықтамасы бойынша есептеу машиналарын компьютерлік жүйелер деп айтқан дұрыс, ол негізгі төрт бөліктен тұрады:

Компьютерлік жүйелер

Ақпараттық жабдықтама

Программалық жабдықтама

Мәліметтер файлы

Жұмыс істейтін

адам

2 - сурет. Компьютерлік жүйенің құрамы

Компьютерлік жүйелер мәліметтерді өңдеу жүйелерін осы төрт комбинацияны – құрылғылар, программалар, мәліметтер және адамды- біріктіре қарастыру кезінде қолданылады.

3.ДК Жұмыс істеу принципі

Компьютерлің барлық есептеу және информация өңдеу істерін атқаратын негізгі құрылғысы – орталық процессор. Бір интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессор деп аталады.

Енгізу құрылғысы (пернетақта, тышқан, сканер) компьютерге мәлімет енгізу қызметін атқарады. Шығару( мәлімет алу) құрылғысы компьютерлің жұмыс нәтижесін адамдарға жеткізу үшін қолданылады. Есте сақтау құрылғысы программаларды, мәліметтерді және жұмыс нәтижелерін сақтауға арналған. Ол сыртқы және ішкі болып екіге бөлінеді.

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ДК-нің жедел жады( RAM-Random Access Memory ) Сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (ROM-Read-only Memory) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады.

Қатты магниттік диск (винчестер) ДК программалары мен көлемді мәліметтерді есте сақтайды. Олардың көлемі оншақты Гбайттан жүздеген Гбайттарға дуйін бола береді. Алмалы-салмалы мәлімет жинақтауыш – иілгіш магниттік дискінің флоппи –дискілер немесе дискеттер диаметрі 3,5дюйм 88мм , ал сақтайтын информация көлемі -1,44 Мбайт болады.

Орталық процессор жедел жажтағы программаларды орындап, мәліметтерді түрлендіреді және де барлық құрылғыларды басқарады. Ол екі бөліктен – басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық құрылғыдан тұрады. Басқару құрылғысы программа командаларын қабылдап алып орындайды да, арифметикалық-логикалық құрылғы есептеу жұмыстарын және логикалық операцияларды атқарады.

Енгізу шығару

құрылғысы

Жады-жедел жады.Тұрақты жады

Сыртқы жады қатты диск Иілгіш диск

Орталық Процессор

АЛҚ

Басұару құрылғысы