Arvuti ehitus (1)

Arvuti ehitus
Arvuti on elektrooniline masin, mis töötleb informatsiooni vastavalt etteantud
reeglitele.
Läbi aastate on sõna arvuti tähendanud erinevaid asju. Arvutiks nimetati näiteks
mehhaanilisi või elektrilisi masinaid, mille abil oli võimalik teha arvutusi. Elektroonilisi
klkulaatoreid on samuti nimetatud arvutiteks. Seda, mida praegu enamasti arvutiks
nimetatakse, tähistatakse ka sõnadega raal ja kompuuter.
Tänapäeva arvuti võimaldab laias skaalas informatsiooni töötlemist, muuhulgas ka
arvutamist. Arvuti, selle sõna tänapäevases mõistes, koosneb protsessorist,
töömälust, vahemälust ning välisseadmetest, mille ülesannete hulka kuuluvad
inimese ja arvuti suhtlemise vahendamine, arvutile andmete etteandmine ning
tulemuste salvestamine. Välisseadmed võivad asuda arvutiga samas korpuses.
Inimese suhtluseks arvutiga kasutatakse sisend- ja väljundseadmed, mille hulka
kuuluvad näiteks klaviatuur, hiir, skanner, kuvar ja printer.
Arvuti füüsiliste komponentide välimus võib olla üsna erinev. Arvuti suuruse,
võimsuse ja kasutamise põhjal eristatakse erinevat tüüpi arvuteid:
· pihuarvutid (handheld PC): ·sülearvutid (laptop, notebook):
· lauaarvutid: ·suurarvutid (mainframe):
(desktop, minitower, miditower)
1. Riistvara
Riistvara on arvuti nn. "käegakatsutav" osa.
Iga arvuti riistvara koosneb järgmistest osadest:
1.1 Sisendseadmed
Arvutisse info sisestamiseks mõeldud seadmed :
klaviatuur, hiir, skänner, mikrofon
Klaviatuur
Hiir
Skanner
Mikrofon
1.2 töötlusseadmed (keskseade, välismälud)
Keskseade ehk protsessor
Välismälu ehk kõvaketas
1.3 Väljundseadmed
Seadmed arvuti töö tulemuse väljastamiseks:
monitor ehk kuvar, printer, valjuhääldid.
Monitor
Printer
Valjuhääldid
ehk kõlarid
2. Tarkvara
· Tarkvara mõiste alla mahuvad eelkõige kõik arvutis infot töötlevad programmid, aga ka igasugune muu
elektroonsel kujul info, mis selgitab arvutikasutajale nende programmide tarvitamist (spikrifailid, juhendid,
õpikud, teatmikud).
Üldiselt mõeldakse tarkvara all kõiki arvutis olevaid programme. Programmiks nimetatakse käskude jada
, mis kirjeldab samm-sammult, mida on vaja teha. Iga programmi kasutamine algab selle käivitamisega ja
lõpeb selle sulgemisega.
Arvutiprogrammid jagunevad kaheks: süsteemitarkvara (system software) ja rakendustarkvara
(application software). Süsteemitarkvara ülesandeks on arvuti riistvara ja rakendusprogrammide vahelise
koostöö organiseerimine. Süsteemitarkvara tähtsaim komponent on operatsioonisüsteem (operating
system).
Operatsioonisüsteem on tarkvara, mis määrab, kuidas arvutis programme täidetakse (käivitab, haldab,
hooldab, tegeleb ressursijaotusega, juhib andmesisestust ja väljastust) ja tegeleb riistvaraga. On olemas
mitmeid erinevaid operatsioonisüsteeme (UNIX, SOLARIS, VMS, DOS, OS/2, WINDOWS95/98,
WindowsNT/2000/XP jne).
Rakendustarkvaraks on programmid, mida tavakasutaja mingi konkreetse töö tegemisel kasutab.
Näiteks tekstitoimetid (Word), esitluste tegemiseks mõeldud programmid (PowerPoint),
tabelarvutusprogrammid (Excel), andmebaasisüsteemid (Access), joonistamisprogrammid (Paint),
pakkimisprogrammid (PowerArchiever, WinZip), viirusetõrjeprogrammid (F-Secure, Norton Antivirus) jne.
Tarbeprogramm teeb konkreetset vajalikku tööd (arvutab, joonistab, mängib muusikat, töötleb tekste jne).
Sageli on sama firma poolt toodetud aga erinevate tööde jaoks mõeldud programmid koondatud
programmipakettideks. Näiteks pakett Microsoft Office sisaldab mitut erineva otstarbega
rakendusprogrammi.
Kolmanda osana tarkvarast võib vaadelda arvutis olevaid andmeid. Andmeteks (Data) nimetatakse
arvutisse salvestatud mistahes infot (tekstid, pildid, tabelid, helid, videod jne).
3.Põhiplokk ehk korpus
· Põhiplokk ehk korpus
Personaalarvuti kõige tähtsamad osad asuvad põhiplokis. Põhiplokk on metallkast (korpus),
kus asub toiteplokk ja enamus arvuti riistvarast. Sageli nimetatakse arvutiks ainult korpust,
sest seal asuvad kõige olulisemad seadmed.
Põhiplokis asuvad emaplaat (motherboard) koos sellel asuvate seadmetega (protsessor,
operatiivmälu, kontrollerid, laienduskaardid jms.) ja välismäluseadmed (disketiseade,
kõvaketas, CD-seade jt).
Emaplaat kujutab endast suurt plaati paljude väikeste elektroonikadetailidega. Teised
arvutiosad, mis paiknevad korpuses, paigaldatakse kas otse emaplaadile või ühendatakse
kaablite abil. Emaplaadil asuvatest arvuti osadest on kõige olulisemad protsessor ja
operatiivmälu.
Arvuti "südameks" on keskseade e. protsessor (CPU ­ Central Processing Unit). Protsessor
sooritab enamuse arvuti tööks vajalikest arvutustest, seetõttu sõltub arvuti kiiris kõige rohkem
protsessori kiirusest ehk taktsagedusest, mida mõõdetakse hertsides. Taktsagedus määrab
palju loogikatehteid suudab antud protsessor ühes sekundis teha.
Kõige enam kasutatakse arvutites firmade Intel ja AMD protsessoreid.
Mis on korpuse sees?
4. Arvuti ehitus
Personalarvutid (Personal Computer - PC) jagunevad IBM ja Mackintosh perekondadeks. Enamlevinud on IBM tüüpi arvutid,
mis ei tähenda seda, et need kõik oleksid IBM firma toodang, vaid nad on IBM arvutitega sarnased ehk ühilduvad.
IBM perekonna PC-d koosnevad:
Põhiosad: Lisaseadmed:
- Mikroprotsessor 486DX,PENTIUM (Celeron, III)
75 ... 700 MHz - Printer Maatriks-, Tindi- või Laserprinter
- Sisemälu (RAM) 4...128 MB kvaliteet 600 DPI
- Välismälu (Drive) Kõvaketas(HDD) 100MB... Trükkimiskiirus 10 lk/min
20GB - Hiir (Mouse) Arvuti juhtimine koostöös
Diskett (FDD) 3,5" 1,44 ekraaniga
MB - Scanner Valmis trükiste sisestamiseks
CD-ROM 650 MB arvutisse
DVD 20 GB - Modem Arvuti ühendamiseks teiste
- Graafika kaart 800x600x2B@85Hz arvutitega
- Ekraan (Monitor) Mõõt 14" ­ 21" telefoni liinide kaudu
Punktisamm 0,26 mm Kiirus 56 Kbps
- Sõrmistik (Keyboard) - Võrgukaart (LAN Card) 10/100
Seotud riigi kooditabeliga. Mbps
- UPS Katkematu toitepinge allikas
võimsus 500 W
5. Arvuti mälu
1) Mäluühikud
Arvuti mälus esitatakse info (andmed) digitaalkujul ­ see on teabe ainus esitusvorm arvutites.
Digitaalandmed on andmed, mis on kirja pandud arvude 0 ja 1 jadadena (binaarkujul,
kahendkujul ehk digitaalkujul). Sellisena digitaalkujul läbivad andmed arvuteis kõik elutsüklid:
loomine, muutmine, säilitamine, edastamine, kasutamine, hävitamine. Välismällu salvestatuna
nimetatakse digitaalkujul andmete kogumeid failideks.
Kogu arvutis olev informatsioon kirjeldatakse kahe numbri 0 ja 1 abil. Iga selline 0 või 1 kanab
nimetust bitt. Bitt on väikseim arvuti mälu ühik, millel on kaks olekut - "sisse lülitatud" või "välja
lõlitatud". Bittidel põhinevat süsteemi nimetatakse kahendsüsteemiks. Nii saab ühe bitiga
vä vahel. Kahe bitiga saab väljendada juba nelja erinevat< ja 8 bitiga 2 8 = 256 olekut. Näiteks saab ühe biti abil kirjeldada inimese
sugu (0=mees, 1=naine) ja nelja biti abil aasta-aegu (00=talv, 01=kevad, 10=suvi ja 11=sügis).
Arvuti mälu "mahu" (sh. ka välismällu salvestatud faili suuruse) kirjeldamiseks kasutatakse
suuremaid ühikuid:
1 bait (byte) B= 8 bitti (bit).
1 kilobait KB = 1024 baiti.
1 megabait MB = 1024 kilobaiti.
1 gigabait GB = 1024 megabaiti.
2) Operatiivmälu
· Töötavaid programme ning töödeldavaid andmeid hoitakse arvuti sise- ehk operatiivmälus
(RAM ). Sisemälu asub emaplaadil ja sinna kantud andmed kaovad, kui vool välja lülitada.
Kaasaegsete arvutite operatiivmälu maht on enamasti 64-512 MB. Windows NT 'ga arvutis peaks
sisemälu maht olema vähemalt 32MB, Windows XP'ga arvutis aga 128MB. Kui arvutil on
operatiivmälu liiga vähe, võetakse kasutusele virtuaalmälu - operatiivmälu laiendus välismällu
(enamasti kõvakettale). Kuna aga andmevahetus välismäluga on oluliselt aeglasem kui
sisemäluga, siis kannatab tugevalt arvuti töökiirus.
· Programmide ja andmete pikemaajaliseks säilitamiseks kasutatakse arvuti välismälu. Välis- ehk
püsimälu asub erinevatel andmekandjatel. Iga andmekandja jaoks on oma seade selle
lugemiseks - kettaseade. Kettaseadmed asuvad enamasti arvuti põhiplokis ja on emaplaadiga
kaablite kaudu ühendatud. Välismälu hoiab in fot (tarkvara ja andmed) ka sel ajal, kui arvuti on
välja lülitatud. Lisaks saab enamiku andmekandjate abil infot ühest arvutist teise viia.
Info jäädvustamist arvuti välismällu nimetatakse salvestamiseks (save). Kui unustad andmed
salvestada või juhtub arvutiga midagi töötamise ajal (näiteks voolukatkestus), siis kaob
programmi või arvuti sulgemisel kogu töö, mis on tehtud pärast viimast salvestamist.
6. Andmekandjad ja nende lugejad
· Kõvaketas (hard disk, HDD)
Arvuti peamiseks andmekandjaks on kõvaketas (Hard Disk Drive, HDD). See asub arvuti korpuses. Kõvakettal on
andmekandja ja selle lugeja ühendatud.
Tänapäeval on kõvaketaste maht enamasti 10-180 GB. Kõvakettal säilitatakse arvuti süsteemne tarkvara, arvutisse
installeeritud rakendusprogrammid ja andmefailid. Arvuti normaalseks tööks peaks kõvakettal olema vähemalt 100 MB vaba
ruumi.
· Pehmeketas ehk diskett (floppy disk)
Diskett on õhuke plastmasskestas asuv elastne magnetketas, mida loeb disketiseade (Floppy Disk Drive, FDD). Kasutusel
on olnud 8, 5,25 ja 3,5 tollise läbimõõduga diskette, kirjutustiheduse järgi 3 tüüpi diskette: topelt- (DD - double density), kõrg-
(HD - high density) ja eritihedusega (ED - extra density), mille 3,5 tollised kettad mahutavad vastavalt 720 kB, 1,44 MB ja 2,88
MB infot. Praeguseks on neist kasutusele jäänud 3,5 tollise läbimõõduga HD disketid, mille mahutavus on 1,44 MB.
Disketid ei sobi andmete pikaajaliseks säilitamiseks, sest nende magnetpind on väga õrn ja kergesti rikutav. Disketti võivad
kahjustada muljumine, külm, magnetväli, mobiiltelefoni lähedus, tolm jms. Seepärast ei tohiks disketil hoida olulisi andmeid,
millest mujal koopiat ei ole. Oluliste andmete viimisel disketiga ühest arvutist teise tuleks neist teha kindlasti koopia teisele
disketile (või vähemalt samale disketile) ja soovitatav oleks kasutada disketi hoidmiseks disketikarpi.
· Kompaktketas (CD, compact disk)
Mahukamate andmete säilitamiseks kasutatakse kompaktkettaid ehk laserkettaid. CD-ketas on 120 mm läbimõõduga plaat,
mille lugemiseks kasutatakse CD-lugejat (CD-ROM Drive). CD-kettale mahub 650-800 MB andmeid. CD-lugejat iseloomustab
selle lugemiskiirus, mida võrreldakse tavalise laserheliplaadimängija kiirusega. Näiteks 52-kordse kiirusega CD-lugeja loeb 52
korda kiiremini kui tavaline plaadimängija. Praegu on enamasti kasutusel kuni 56-kordse kiirusega CD-lugejad.
CD-kettale andmete salvestamiseks on vaja eraldi seadet CD-kirjutajat. CD-kirjutaja töötab ka tavalise CD-lugejana, kuid on
enamasti aeglasem kui tavaline CD-lugeja. Enamus CD-ketaste toorikuid on sellised, millele saab andmeid kirjutada ainult üks
kord (sellest ka nimi - CD-ROM - Read Only Memory). Kuid on olemas ka toorikuid, millele on võimalik andmeid lisada ning
neid muuta - ülekirjutatavad CD-kettad (CD-RW).
· DVD-ketas (Digital Versatile Disk)
Väljanägemiselt on DVD-kettad äravahetamiseni sarnased CD-ketastega, tegelikult erinevad
need aga nii füüsiliste omaduste kui kandmete lugemise ja salvestamise meetodite poolest. DVD-
ketast nimetatakse ka "universaaldigitaalkettaks ja neid loevad DVD-seadmed. Esimesed
seadmed ilmusid 1996. a. lõpul, ühepoolne ühekihiline mahutab 4,7 GB, kahepoolne kahe
läbipaistva kihiga 18,8 GB, enamus DVD-ketaste maht jääb 4-8 GB vahele. Algselt kasutati DVD-
kettaid vaid filmide hoidmiseks ja seetõttu oli nende nimi alguses digitaalne videoketas (Digital
Video Disk). DVD-filmide jaoks on olemas eraldi teleriga ühendatavad seadmed - DVD-mängijad,
kuid kõiki DVD-filme saab vaadata ka arvuti DVD-seadme vahendusel.
· Mälupulk (Flash Memory Stick)
Uusim, pisike pulka või pliiatsit meenutav mäluseade, mis ühendatakse arvutiga USB-pordi
kaudu. Mälupulga maht võib olla 12MB kuni 1 GB. Mälupulk on väga mugav ja kiiresti arvutiga
ühendatav mäluseade, mis ilmselt lähitulevikus vahetab välja disketid. Uuematel IBM-
sülearvutitel polegi enam sisseehitatud disketiseadet, andmevahetus teiste arvutitega on võimalik
mälupulga või arvutivõrgu vahendusel.
· Vähemlevinud andmekandjad:
magnetoptilised kettad ­ laser- ja magnetsalvestuse kombinatsiooni kasutav andmekandja;
magnetlintseadmed ­ andmekandjaks on magnetlint, mahutavad küll palju infot (gigabaitides),
kuid aegluse tõttu sobivad vaid varukoopiate tegemiseks. Levinuimad on DAT-kassetid (digital
audio tapecassette) ­ digitaal-helilint pangakaardi suuruses kestas, mahutab kuni 8 GB andmeid;
zip-kettad ­ 100 MB ja 200 MB disketid, mida loeb Zip-seade (Iomega ZIP-drive).
Kõvaketas CD/DVD
Keskseade
Disketiseade ID-kaardi lugeja
Emaplaat
Protsessor Videokaart
Mälu Helikaart
Tagasi
Arvutipered Eestis 2005.aastal
Piirkond Arvutipered
Põhja-Eesti 41,20%
Kesk-Eesti 33%
Lääne-Eesti 29,50%
Keskmine 34,6%
min 29,50%
max 41,20%
Interneti kasutajad 1000 el kohta
Arvuti ehitus