9. Триггерлер және оның түрлері.

Сандық интегралды сұлбалар серияларының құрамына: жай логикалық элементтер, триггерлер, комбинационды және тізбектемелі сұлбалар кіреді. Олардың қызметтері: ақпараттарды сақтау, шифрлау, дешифрлау, мультиплекстеу, демультиплекстеу, импульстер санын санау, импульстерді тарату ж.т.б.

Олардың құрамына әртүрлі функционалды түйіндер және блоктар, арифиметикалық және есте сақтау құрылғыларының функцияларын орындайтын микросұлбалар кіреді.

Триггер – бұл бірразрядты екілік кодтың мәнін сақтауға қолданылатын электронды сұлба. Триггер- кіріс сигналдары арқылы өзгеретін немесе одан да көп мәндері болатын және бір бит ақпаратты, яғни 0 немесе 1- ді сақтауға арналған есте сақтау элементі.

Триггерлер типі бойынша RS, Т, D, JK, DV, DT, RST болып бөлінеді. Сигналдардың түсу уақытына байланысты: – асинхронды, синхронды, біртактілі: бірсатылы, екісатылы көптактілі- деп бөлуге болады.

Элементтік базасына байланысты: және-емес немесе-емес аралас базада

Синхронды триггерлерде ақпарат тек синхросигнал болғанда жазылады, ал асинхрондыды триггерлерде – ақпарат кез-келген уақытта жазылады. Сонымен қатар триггерлер бір тактілі және екі тактілі болады

Бір тактілі тригерлерде жазба сигнал жазбасының алдыңғы фронтымен жүргізіледі, ал екітактілі тригерлерде – артқы фронтымен жүргізіледі.

Бір тактты асинхронды RS-триггер.

Бұл триггер S=1; R=0 ақпараттық сигналдарымен 1 (Q=1) жағдайына және S=0, R=1 сигналдарымен О (Q=0) жағдайына орнайды. R=S=1 сигналдар комбинациясы тиым салынған, яғни триггер жағдайы анықталмаған

Бір тактты синхронды RS-триггер.

Асинхрондыға қарағанда бұл триггер әрбір ақпараттық кірісте қосымша ұқсастық сұлбасына ие, бірінші кірістер біріккен және оларға синхронды сигналдар түседі

Т-типті триггерлер

Т-типті триггер (ағыл. Tumble- аударылу), немесе сандық триггер. Бұл триггерде бір ақпараттық кірісі бар және қарама – қарсы жағдайға, оның әрбір кезектегі сигнал кірісіне әсер етуі нәтижесінде өтеді..

JK- триггер

JK триггер екісатылы Т триггерден үшкірістік элементті қолдану жолымен алады.

10. Регистрлер және оның түрлері.

Регистр –ЭЕМ функционалды түйіні, ақпараттың n-разрядты сөзін жазу, сақтау және оқуға арналған.

Регистрлерде логикалық операцияларды орындап, ақпаратты разрядтардың берілген санына жылжытуға болады.

Жазу –оқу тәсілдері бойынша регистрлер

• Тізбекті-тізбектей жазады және ақпаратты оқыйды

• Параллельді- параллельді жазу, ақпаратты параллельді оқу

• Тізбекті-параллельді- ақпаратты параллель жазу және тізбектей жазумен ерекшелінеді

• Әмбебап –паралельді және тізбекті жазумен, паралельді және тізбекті оқумен ерекшелінеді

Келіп түсетін және жіберілетін ақпараттардың фазалығы бойынша

• Бірфазалық-D триггерлер

• Жұпфазалық-RS және JK триггерлері

• Аралас

• Бірфазалы енгізу, қосфазалы шығару

• Қосфазалы енгізу, бірфазалы шығару

Тактілеу тәсілі бойынша

• Біртактілі- тактілік сигналдардың бір тізбегімен басқарылады

• Көптактілі –тактілік сигналдардың бірнеше тізбегімен басқарылады

11. Есептеу техникасының даму тарихы, негізгі кластары.

Саусақпен санау

Ағаштағы таяқшалар санын эталлон ретінде алып, басқа заттардың тобымен салыстыру арқылы санау

Жіп түйіні.

Таспен түйінделген түйіндер

Қызыл түйін жауынгерлер саны

Сары түйін алтын болып саналған

Абак (ежелгі Рим)- V-VI ғ Суаньпань (Қытай)-VI ғ Соробан (Жапония)-XV-XVI ғ Шот (Ресей)-XVIIғ Леонардо да Винчи (XV) ғ ондық тісті 13- разрядты қосындылайтын сақиналы дөңгелек Вильгельм Шиккард (XVI) ғ “қосындылайтын есептеу сағаты” 6 разрядты сандық қосу және көбейту (машина құралғанмен де, өртенип кеткен) Блез Паскаль (1623-1662) 1642 ж тісті дөңгелектер 8-разрядты сандарды қосу және азайту ондық жүйе Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646-1716)

қосу, азайту, көбейту, бөлу, түбір алу 12- разрядты сан екілік жүйе Чарльз Бэббидж (1791-1871) Аналитикалық машина (1834) есептеуді автоматты түрде жүргізетін тартқыш (мельница) мәліметтерді сақтау (склад) басқару (контора) мәліметтерді енгізу және перфокартамен программалау Жылжымалы машина (1822)ж Алғашқы программа Ада Лавлейс (1815-1852) Ада Бэббидж аналитикалық машинасына әлемдегі ең алғашқы 3 есептеу программасын жасады Ада ресми түрде ең бірінші программа жасаушы болып табылады. Сондықтан да 1980- жылғы программалау тілі Аданың құрметіне “Ада программалау тілі” деп аталады Негізгі математикалық логика Джордж Буль (1815-1864) Электронды –сәулелі трубка (Дж. Томсон, 1897) вакуумдық лампалар-диод, триод (1906) Триггер- битті сақтауға арналған құрылғы (М.А. Бонч-Бруевич, 1918) Компьютерлерде математикалық логиканы пайдалану (К. Шеннон, 1936) Алғашқы компьютерлер Конрад Цузе (1937-1941) Z1,Z2,Z3,Z47 электромеханикалық реле (екі күйдегі құрылғы) екілік жүйе бульдік алгебраны қолдану кинолентадан мәліметтерді енгізу Джон Винсент Атанасофф (1939-1942) электронды лампалы компьютердің алғашқы сұлбасы екілік жүйе сызықты теңдеулерді шешу Марк-1 (1944) Марк-II Говард Айкен (1900-1973) АҚШ –дағы алғашқы компьютер Ұз: 17м салмағы: 5 тонна 75000 электронды лампалары бар 3000 механикалық релелері бар қосу 3екунд, бөлу 12 секунд Электроника кезеңі басталды. Яғни Дж Моушли өзінің (3 электродты лампалы) триодты 1906 ж релемен алмастырды. 1946ж АҚШ-тың Пенсильвания қаласының университетінде алғашқы әмбебап ЭЕМ-ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer- электронды сандық интегралдық калькулятор) құралды. ENIAC- 18 000 лампадан, 30т және 200м2 аумақты алып тұрды. EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer- электронды дискретті параметрлік машина) ЭЕМ-ның алғашқы буыны (1945-1954 гг.) Бұл аралықта ЭЕМ құрамына кіретін элементтердің құрылымдық типтері құралды. Осы уақытқа дейін ЭЕМ құрастырушыларға ЭЕМ қандай элементтерден тұру керек екені түсінікті еді. Бұл орталық процессор – (ОП), жедел жады (немесе жедел сақтау құрылғысы - ЖСҚ) және енгізу шығару құрылғылары (ЕШҚ). ОП бұл арифиметкалық логикалық құрылғыдан тұрады (АЛҚ) және басқару құрылғысынан тұрады (БҚ). Бұл кезеңдегі машиналар лампалық элементтер базасында жұмыс жасағандықтан электр энергиясы көп жұмсалды. Бұл машиналардың программасы машиналық тілде емес ассемблер тілінде жазылды.

ЭЕМ ның екінші кезеңі (1955-1964 гг.). Бұл кезеңге ауысу, лампалардан кишкентай транзисторларға ауысу барысында жүзеге асты. Яғни ЭЕМ да мекендік регистрлер пайда болды және программаны шақыру командасы ойлап табылды Жоғары дәрежелі программалау тілдері шығарылды. - Algol, FORTRAN, COBOL, Машинада тиімді басқару үшін (ОЖ) операциялық жүйе қолданыла бастады

ЭЕМ ның үшінші кезеңі (1965-1970 гг.). Элементтік база транзисторлардың орнына интегралды микросхемалар қолдана басталды. Микросхемалар ондаған элементтерді пластинкада бәрнеше сантиметрге сыйғызатындай болды және бұл тек қана ЭЕМ ның жұмыс істеу тиімділгін арттырып қана қоймай оның көлемін де кішірейтіп, бағасын да арзандатты.

Сонымен кішкене көлемді мини ЭЕМ лары шықты. Бұлар әртүрлі , өндірістік процесстер технологияларының ақпараттарын өңдеуде қолданылды. ЭЕМ ның қуаттылығы бір уақытта бірнеше программаларды бір ЭЕМ да орындауға мүмкіндік тудырды. Олардың элементтік базасы ретінде интегралды сұлбалар пайдаланылды олар микросұлба деп аталды. Осы кезеңдегі машиналар IBM System/360 және IBМ-370. ЭЕМ ның Төртінші кезеңі  (1970-1984 гг.). Компьютерлік техниканың 1970жылдан кейінгі қазіргі кезеңі болып табылады. Бұл кезеңнің компьютерлері қазіргі уақытттағы жоғары деңгей тілдерін тиімді пайдаланды және аұырғы программалау тілдері қоланылды. Сонымен қатар 70- жылдардын басында Intel фирмасы (МП) 4004 микропроцессорын шығарды. Жалпы процессор дегеніміз ЭЕМ ның логикалық және арифиметикалық ақпараттарды микропрограммалық басқару принціпі арқылы өңдейтін функционалды блогы болып табылады.

Сонымен алғашында микропроцессор 4004 Intel 4 разрядты параллелді есептеу құрылғысы болып қалта калькуляторы ретінде пайдаланылды.. Кейінірек қолдану аясы кеңіген сайын Intel өзінің микропроцессорларды дамыту бағытын тоқтатпай жаңасын жасады. Ол 8-разрядты процессора 8080 (1974 г.) болды. Бұл процессор әлдеқайда дамыған жүйеде тіпті бөлу операциясын да жасай білді. Дәл осы жүйе алғашқы дербес компьютер құрастыру барысында қолданды. Билл Гейтс өзінің BASIC тілінде Альтаирға арнап программа жасады. Осы кезеңнен бастап 5 кезең басталды

Бесінші кезең  (1984 г. – осы күнге дейін) Бұл кезеңді микропроцессорлық кезең деп айтса да болады.   1976 жылы Intel фирмасы 16-разрядты процессора 8086 –ны жасап шығарды. Ол үлкен разрядты тркегіш (16 битті) және мекендің жүйе шинасы (20 битті), 1 Мбайт жедел жадыдан тұрды. 1982 жылы 80286 процессоры құрылды. Бұл процессор 8086 – нің жақсартылған түрі еді. 80286 мекендің жүйе шинасы - 24 разрядты ,16 Мбайт жедел жадыдан тұрды.

1985 жылы фирма Intel 32-разрядты 80386 микропроцессор шығарды , Ол бірден 4 Гбайт жедел жадыда адрестейтін және виртуальды кеңістік жадысы 4 Тбайт –қа дейін бола алатын еді.

Процессор 386 параллел өңдейтін алғашқы микропроцессор болды. Артынан 486 яғни параллель өңдеуді ары қарай жалғастырып, кодттау, декодтау сонымен қатар бесінші сатылы конвейерлі командаларды орындау жүзеге асыра алатын процессорлар шықты. 512 Кбайтты кэш жады қолданд. оның алғашқы

1993 жылдан бастап Intel Pentium микропроцессорлары шығарыла бастады.

Pentium өзінің параллель өңдеу идеясын жалғастыра берді. Декодтау және орындау бөлімдеріне екінші конвейер қойылды. Енді екі конвейер Теперь два конвейера (u және v деп аталатын) бірігіп бір тактке екі ережені орындайтын болды. Архитектурасы 32 разрядты болса да микропроцессордың 128 және 256 разрядты мәліметтерді беру шиналары қолданылды. Ішкі жады 8 Кбайтқа ал сыртқы жады 64 битке өсті.

Pentium Pro микропроцессорларының шығуы нарықты екіге бөлді. Біріншісі жоғары өндіруші жұмыс станциялары, және арзан дербес компьютерлер Pentium Pro процессорында ең алдыңғы дәрежелі технологиялар қолданылды. Сонымен қатар Pentium Pro процессоры (Dynamic Execution) динамикалық командаларды орындады Pentium III процессоры. Мұнда барлық алдыңғы қатарлы процессорлардағыдай командалар орындалғанмен мұнда Mультимедиялық командалар қоса. Бұл үшін компьютер архитектурасына қосымша блок қосылды.