Kompyuterlarni tashkil qilishning raqamli-mantiqiy asoslari Reja

Kompyuterlarni tashkil qilishning raqamli-mantiqiy asoslari
Reja

1. 
   Kompyuterlarni tashkil qilish
   
2. 
   Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalash
   

Zamonaviy axborot va kommunikatsiya texnologiyalari raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni keng qo‘llanishini talab qiladi. Shuning uchun Oliy ta’lim Davlat standartida “Muxandislik va muxandislik ishi” ta’lim sohalarida “Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish” faniga keng o‘rin ajratilgan. Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish fani dasturi axborot va kommunikatsiya texnologiyalariga uchun zarur bo‘lgan raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni: mantiqiy elementlar, kombinatsion turdagi funktsional qurilmalar, ketma-ket turdagi funktsional qurilmalar, xotira qurilmalar, raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashni istiqbolli yo‘nalishlari bo‘yicha boshlang‘ich tushunchalar va ularning amaliy tatbiqlaridan tashkil topgan.

Axborot va kommunikatsiya texnologiyalari murakkab tizim sinfiga mansub bo‘lib, ular turli murakkablikdagi raqamli integral sxemalardan tashkil topgan. Shuning uchun ushbu tizimlarni shakllantiruvchi raqamli qurilmalarni o‘rganish dolzarb masalalardan biri hisoblanadi. Ushbu fan axborot va kommunikatsiya texnologiyalarida ishlatiladigan raqamli qurilmalar turlarini, xarakteristikalarini, ularning tuzilishi, ishlash mexanizimlari va ular yordamida yaratiladigan murakkab qurilmalarning texnologik va sxemotexnik xususiyatlarini o‘rganish masalalarini o‘z ichiga oladi.
Mazkur fan talabalarga maxsus fanlarni o‘zlashtirishda, keyinchalik esa ishlab chiqarish, loyihalash va tadqiqot ishlarida kerak bo‘ladigan asosiy negiz tushunchalarni o‘rgatadi. Birinchi IMSlar 1958 yilda yaratildi. IMSlarning hajmi ihcham, og‘irligi kam, energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori bo‘lib, hozirgi kunda uch konstruktiv – texnologik variantlarda yaratilmoqda: qalin va yupqa pardali, yarimo‘tkazgichli va gibrid. 1965 yildan buyon mikroelektronikaning rivoji G. Mur qonuniga muvofiq bormoqda, ya’ni har ikki yilda zamonaviy IMSlardagi elementlar soni ikki 5 marta ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 106 ÷109 ta bo‘lgan o‘ta yuqori (O‘YUIS) va giga yuqori (GYUIS) IMSlar ishlab chiqarilmoqda. Integral mikroelektronika va nanoelektronika bilan bir vaqtda funktsional elektronika rivojlanmoqda.
Elektronikaning bu yo‘nalishi an’anaviy elementlar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar va kondensatorlar)dan voz kechish va qattiq jismdagi turli fizik hodisa (optik, magnit, akustik va h.k.)lardan foydalanish bilan bog‘liq. Funktsional elektronika asboblariga akustoelektron, magnitoelektron, kriogen asboblar va boshqalar kiradi.
Raqamli (mantiqiy) elektron qurilmalar turli belgilariga ko‘ra sinflanishlari mumkin. Ishlash printsipiga ko‘ra barcha MElar ikki sinfga bo‘linadilar: kombinatsion va ketma-ketli. Kombinatsion qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, ikkita vaqt momentiga ega bo‘lgan, xotirasiz mantiqiy qurilmalarga aytiladi. Kombinatsion qurilmalar HAM-EMAS, YOKI- EMAS va boshqa alohida elementlar yordamida, yoki o‘rta ISlar, yoki katta va o‘ta katta IS tarkibiga kiruvchi ISlar ko‘rinishda tayyorlanadi. Ketma – ketli qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, hozirgi va oldingi vaqt momentlari uchun, ya’ni kirish o‘zgaruvchilarining kelish tartibi bilan belgilanadigan, xotirali mantiqiy qurilmalarga aytiladi.
Ketma – ketli qurilmalarga triggerlar, registrlar, schetchiklar misol bo‘la oladi. Ikkilik axborotni ifodalash usuliga ko‘ra qurilmalar potentsial va impuls raqamli qurilmalarga bo‘linadi. Potentsial raqamli qurilmalarda mantiqiy 0 va mantiqiy 1 qiymatlariga elektr potentsiallarning umuman bir – biridan farqlanuvchi: yuqori va past sathlari belgilanadi. Impuls raqamli qurilmalarda mantiqiy signal qiymatlariga (0 yoki 1) impulslar sxemasi chiqishida ma’lum davomiylik va amplitudaga ega bo‘lgan impulsning mavjudligi, ikkinchi holatiga esa – impulsning yo‘qligi to‘g‘ri keladi. Kompyuterning eng muhim elementi - xotira. U tezkor va uzoq muddatga bo'linadi. Xotira baytlarda o'lchanadi. Bitta harf yoki raqam bir baytda saqlanishi mumkin. Kilobayt (KB), megabayt (MB) va GB (GB) ishlatiladi. Bir kilobayt 1024 baytga teng. Bir kompyuterda ikkilik raqamlar tizimi ishlatilganligi tufayli, bu raqamlar yumaloq raqamlarga qaraganda qulayroq bo'ladi. RAMga kirish protsessordan amaliy ravishda vaqt talab qilmaydi, bu xotira biz istaganimizdan kamroq. Uzoq muddatli xotira hajmi juda katta, ammo unga kirish uchun ko'p vaqt kerak bo'ladi.
Kompyuterning navbatdagi muhim elementi displey tekshiruvi yoki video adapter hisoblanadi. Uning vazifasi raqamli signallarni mikroprotsessordan displeyga yuborilgan video signalga aylantirishdir. Video tekshirgichning o'z xotirasi bor, uning o'lchami ekranda tasvirni qancha qismdan ajratish mumkinligini va qancha rang ishlatilishini aniqlaydi. VGA va SVGA video adapterlari eng keng tarqalgan.
Turli xil vazifalarni echish uchun ishlatiladigan komponentlar tarkibiga va xususiyatlariga ko'ra turli xil kompyuterlar mavjud. Shunday qilib, murakkab axborotni qayta ishlash vazifalarini hal qilish uchun hisoblashni amalga oshirish uchun eng kuchli qurilmani o'z ichiga olgan kompyuter talab qilinadi. Unda, qoida tariqasida, ma'lumotlarning ahamiyatsiz ravishda sifatli taqdim etilishi muhim emas va ushbu ma'lumot ko'rsatiladigan asbob juda zaif bo'lishi mumkin. Odatda, ushbu shartlarga javob beradigan va ofisning umumiy kompyuter tarmog'ida ishlaydigan kompyuterlarga serverlar deb ataladi va boshqa kompyuterlardan olingan talablar bo'yicha ma'lumotlarni qayta ishlashga mo'ljallangan.
Boshqa tomondan, hujjatlarni bosib chiqarish uchun ishlab chiqilgan kompyuter bunday kuchli axborotni qayta ishlash qurilmasiga ega bo'lmasligi mumkin, lekin ko'pincha yuqori sifatli printerga ulangan bo'lishi kerak. Ofislar doimiy ravishda ish joyida joylashgan kompyuterlardan foydalanadilar. Shaxsiy kompyuterning asoslari tizimli blok. U ishni tashkil qiladi, ma'lumotni qayta ishlaydi, hisob-kitoblarni amalga oshiradi, inson va kompyuter o'rtasidagi aloqani ta'minlaydi.
Foydalanuvchi tizim birligining qanday ishlashini to'liq tushunishga majbur emas. Bu juda ko'p mutaxassislar. Lekin u kompyuterning qaysi funktsional bloklarini tashkil etishini bilishi kerak. Bizning atrofimizdagi ob'ektlarning ichki funktsiyalari - muzlatgich, gaz plitasi, kir yuvish mashinasi, mashinada ishlash printsipi haqida aniq tasavvurga ega emasmiz, lekin biz bu qurilmalarning ishlashi asosida nimalar yotayotganini bilishimiz kerak, ularning tarkibiy qismlarining imkoniyatlari qanday?
Shaxsiy kompyuterning tizim birligi 212/300 mm hajmiga ega va tizimning pastki qismida joylashgan, bir karnay, fan, quvvat manbai va ikkita diskda joylashgan tizim kartasidan iborat. Bir haydovchi Winchester diskida kirish / chiqish ma'lumotlarini, ikkinchisini esa floppi-disklardan beradi.
Anakart kompyuterning markaziy qismi bo'lib, turli maqsadlar uchun bir necha o'nlab integral mikrosxemalardan iborat. Mikroprosessor bir katta integratsiya elektron sifatida yaratilgan. Qo'shimcha mikroprotsessor Intel 8087 - suzuvchi nuqta amaliyoti uchun uyasi mavjud. Agar kompyuteringiz ish faoliyatini yaxshilash kerak bo'lsa, uni ushbu uyaga qo'yib qo'ying. Bir necha doimiy va RAM modullari mavjud. Modelga bog'liq ravishda turli adapterlarning taxtalari joylashtirilgan 5 dan 8 ulagichga ega.
Zamonaviy axborot va kommunikatsiya texnologiyalari raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni keng qo‘llanishini talab qiladi. Shuning uchun Oliy ta’lim Davlat standartida “Muxandislik va muxandislik ishi” ta’lim sohalarida “Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish” faniga keng o‘rin ajratilgan.

Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish fani dasturi axborot va kommunikatsiya texnologiyalariga uchun zarur bo‘lgan raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni: mantiqiy elementlar, kombinatsion turdagi funktsional qurilmalar, ketma-ket turdagi funktsional qurilmalar, xotira qurilmalar, raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashni istiqbolli yo‘nalishlari bo‘yicha boshlang‘ich tushunchalar va ularning amaliy tatbiqlaridan tashkil topgan. Axborot va kommunikatsiya texnologiyalari murakkab tizim sinfiga mansub bo‘lib, ular turli murakkablikdagi raqamli integral sxemalardan tashkil topgan.

Shuning uchun ushbu tizimlarni shakllantiruvchi raqamli qurilmalarni o‘rganish dolzarb masalalardan biri hisoblanadi. Ushbu fan axborot va kommunikatsiya texnologiyalarida ishlatiladigan raqamli qurilmalar turlarini, xarakteristikalarini, ularning tuzilishi, ishlash mexanizimlari va ular yordamida yaratiladigan murakkab qurilmalarning texnologik va sxemotexnik xususiyatlarini o‘rganish masalalarini o‘z ichiga oladi. Mazkur fan talabalarga maxsus fanlarni o‘zlashtirishda, keyinchalik esa ishlab chiqarish, loyihalash va tadqiqot ishlarida kerak bo‘ladigan asosiy negiz tushunchalarni o‘rgatadi. Birinchi IMSlar 1958 yilda yaratildi.
IMSlarning hajmi ihcham, og‘irligi kam, energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori bo‘lib, hozirgi kunda uch konstruktiv – texnologik variantlarda yaratilmoqda: qalin va yupqa pardali, yarimo‘tkazgichli va gibrid. 1965 yildan buyon mikroelektronikaning rivoji G. Mur qonuniga muvofiq bormoqda, ya’ni har ikki yilda zamonaviy IMSlardagi elementlar soni ikki 5 marta ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 106 ÷109 ta bo‘lgan o‘ta yuqori (O‘YUIS) va giga yuqori (GYUIS) IMSlar ishlab chiqarilmoqda. Integral mikroelektronika va nanoelektronika bilan bir vaqtda funktsional elektronika rivojlanmoqda. Elektronikaning bu yo‘nalishi an’anaviy elementlar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar va kondensatorlar)dan voz kechish va qattiq jismdagi turli fizik hodisa (optik, magnit, akustik va h.k.)lardan foydalanish bilan bog‘liq. Funktsional elektronika asboblariga akustoelektron, magnitoelektron, kriogen asboblar va boshqalar kiradi. Raqamli (mantiqiy) elektron qurilmalar turli belgilariga ko‘ra sinflanishlari mumkin. Ishlash printsipiga ko‘ra barcha MElar ikki sinfga bo‘linadilar: kombinatsion va ketma-ketli. Kombinatsion qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, ikkita vaqt momentiga ega bo‘lgan, xotirasiz mantiqiy qurilmalarga aytiladi. Kombinatsion qurilmalar HAM-EMAS, YOKI-EMAS va boshqa alohida elementlar yordamida, yoki o‘rta ISlar, yoki katta va o‘ta katta IS tarkibiga kiruvchi ISlar ko‘rinishda tayyorlanadi. Ketma – ketli qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, hozirgi va oldingi vaqt momentlari uchun, ya’ni kirish o‘zgaruvchilarining kelish tartibi bilan belgilanadigan, xotirali mantiqiy qurilmalarga aytiladi. Ketma – ketli qurilmalarga triggerlar, registrlar, schetchiklar misol bo‘la oladi. Ikkilik axborotni ifodalash usuliga ko‘ra qurilmalar potentsial va impuls raqamli qurilmalarga bo‘linadi. Potentsial raqamli qurilmalarda mantiqiy 0 va mantiqiy 1 qiymatlariga elektr potentsiallarning umuman bir – biridan farqlanuvchi: yuqori va past sathlari belgilanadi. Impuls raqamli qurilmalarda mantiqiy signal qiymatlariga (0 yoki 1) impulslar sxemasi chiqishida ma’lum davomiylik va amplitudaga ega bo‘lgan impulsning mavjudligi, ikkinchi holatiga esa – impulsning yo‘qligi to‘g‘ri keladi.

Xulosa
Xulosa qilip aytganda Bunda elementlar aniqlangan qoydalarga asosan birlashadi. Elementlarning tabiatini va ularning birlashishini qurilmaning umumiy ishlash tamoyili aniqlaydi. Elementlar va ularning birikmalarini aks ettiruvchi, qurilmaning ideallashtirilgan rusumini sxema deb ataymiz.
Murakkab raqamli qurilmaning alohida tugunlari (bloklari) orasida uzatiluvchi axborot kodli so‘zlar ko‘rinishida ifodalanadi. Shunday qilib, har bir tugunning kirish qismiga kodli so‘zlar kelib tushadi, har bir tugunning chiqish qismida, kirish so‘zlarining qayta ishlangan natijasi sifatida yangi kodli soz hosil bo‘ladi. Chiqish so‘zi tugunning kirish qismiga qanday so‘zlar kelib tushganiga bog‘liq bo‘ladi. Bunday funksiyalarning aloxida hususiyati, funksiya va uning argumentlari, faqat man 0 и man1 qiymatlarni qabul qilishini e’tiborga olib, bunday funksiyalarni mantiqiy algebra funksiyalari (MAF) deb ataymiz.
Mantiqiy algebra funklsiyalarini vujudga keltirishga mo‘ljallangan qurilmalar mantiqiy qurilmalar yoki raqamli qurilmalar deb ataladi.


FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1. A.A. Xalikov. Raqamli sxemotexnika. – Toshkent, 2006. 

2. Вайсман Г.М. Автоматика и телемеханика в метео- 
рологии. – Ленинград, 1987. 
3. B.M. Xolmatjanov, Z.N. Fatxullayeva. Meteorologik axbo- 
rotni qayta ishlash va tahlil qilish usullari. – Toshkent, 2011.