Arvuti riistvara 1. Arvutustehnika ajalugu a. Kes on nende kuulsate sõnade autor(id)? “640K mälu peaks olema piisav kõikidele.” ■ Vastus: Bill Gates b. Milline oli esimene kommertsmikroprotsessor? ■ Vastus: 4004 c. Milline oli esimene tabelarvutusprogramm? ■ Vastus: VisiCalc d. Milline nendest firmadest esitles esimesena WYSIWYG konsteptsiooni? ■ Xerox e. Milline nendest firmadest valmistas esimese 32bitise protsessori? ■ National Semiconductor f. Milli(ne/sed) arvuti(d) aitasi(d) briti valitusel II maailmasõja ajal murda koode? ■ Colossus g. Milline organisatsioon lõi WWW esialgse spetsifikatsiooni? ■ CERN 2. Arvuti, mis see on? 3. Protsessorid 1 4. Protsessorid 2
8 1. DIGITAALELEKTROONIKA ALUSED 1.1. Diskreetsed ja arvsignaalid 1.1.1. Kvantimine Kvantimine tähendab klassikaliselt füüsikateoorialt kvantteooriale siirdumise menetlust. Informaatikas on kvantimine signaalitöötluse operatsioon, millega pidevale signaalile omistatakse kindlaks ajavahemikuks diskreetne väärtus. Kvantimine toimub nii signaali nivoo järgi kui ka ajas. Lisagem, et signaal on sõnumi (informatsiooni) füüsikaline kandja. Sõltuvalt füüsikalisest olemusest liigitatakse signaale pneumo-, hüdro-, elektri-, valgus- jms signaalideks. Mikroprotsessortehnikas käsitletakse peamiselt elektrisignaale, kuid erijuhtudel ka optilisi ehk valgussignaale. Suur osa looduslikest ja tehisprotsessidest on pidevatoimelised, s. t neid iseloomustavad pidevad olekusignaalid, mida saab mõõta või hinnata suvalisel ajahetkel. Pidevatoimelisi
Iga etapi tätmisel rakendatud vaid 25% täielikust potentsiaalist. Käskude täitmise efektiivsust aitab tõsta RISC (Reduced Instruction Set Computing) ideoloogia. Konveier võimaldab käskude paralleelset täitmist. NT kui esimene käsk on läbinud esimese etapi ja jõudnud teise, siis saab alustada teise käsu esimese etapi täitmist jne. Konveier ei suurenda käskude täitmise kiirust, kuid tänu paralleelsusele täidetakse neid keskmiselt ajaühikus rohkem. Protsessor on nii ka pidevalt koormatud. Probleemiks on aga siirdekäsud (Branch bubbles) ja andmesõltuvus (Data dependency). Nendega tekkivad nö ,,mullid" lahendab andmete otsene edastus. 3. SUVAPÖÖRDUSMÄLUD Ehk muutmälud on toitepingest sõltuvad. Iga sõna poole pöördumine nõuab ühepalju aega asukohast sõltumata. Staatilised iga infobiti salvestamiseks kasutatakse ühe trigerit, mis säilitab infot kuni säilib toitepinge.
7. Andmevahetusprotokollid: sünkroonne, asünkroonne jne[3] 8. Registrid[2] 9.Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad[2] 10. Konveier protsessoris ja mälus[2] 11. Suvapöördusmälud[2] 12. Adresseerimise viisid[2] 13. Kuvarid[2] 14. Andmeedastuse juhtimine(bus arbitation): süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid[2] 15. Multipleksor, demultipleksor[2] 16. Spetsiaalse riistvara realiseerimine[2] 17. Alamprogrammide poole pöördumine[2] 18. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne[2] 19. Pooljuhtmälud[2] 20. Mälude klassifikatsioon[2] 21. Käsu täitmine protsessoris[1] 22. RISC ja CISC protsessorid, mikroprogramm[1] 23. Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid[1] 24. Analoog ja digitaal info. Analoog liides (DAC,ADC) [1] 25. Aritmeetika-loogika seade (ALU)[1] 26. Võrdlusskeem[1] 27. Analoog ja digitaal info. Helikaart[1] 28
......................................................................................33 3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. VT II piletit...............................................................33 XXII......................................................................................................................................... 33 1. Aritmeetika-loogika seade (ALU).....................................................................................33 2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne............................................................................................................ 34 3. Printerid, värvitrükk......................................................................................................... 35 XXIII......................................................................................................
G= g3+p3g2+p3p2g1+p3p2p1g0, P=p3p2p1p0. Selliseid neljajärgulisi grupe saab samasuguste kiirete ülekande skeemide abil kokku ühendada ja laiendada järgulisust. Näitks 16 järgulise summaatori jaoks oleks vaja 5 sellist ülekande skeemi ja 16 ühejärgulist summaatorit. Dekooder. Dekooder on ette nähtud kahendarvude dekodeerimiseks. Dekoodril tehakse kindlaks, milline on sisendkood. Igale võimalikule sisendkoodile vastab dekoodris üks väljund ja järlikult on dekoodril n sisend korral 2 n väljundit. Väljund on unitaarkood (1-ou-of 2) kood. Unitaarkood on selline, kus on ainult 1 1. Lisaks on juhtsisend E mis, lubab või keelab dekodeerimist. C B A E Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0
.................................. 3 3. Enamkasutatavad järjestiskeemid (80-124) ............................................................................ 4 4. Protsessori struktuur: käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat (125-132) ..................................................................................................... 5 5. Konveier protsessoris ja mälus (163-167 mälu + 184 cpu) .................................................... 8 6. Vahemälu (Cache) (171-182) ................................................................................................ 10 7. Protsessori töö kiirendamine: superskalaarne protsessor, konveier, SIMD, spekulatiivne täitmine, mitmetuumalised protsessorid (183-186) ..................................................................... 12 8. Arvuti mälu hierarhia (188-189) ........................................................................................... 15 9
T- trigeriteks, andmesisenditega ehk D- trigeriteks ning universaalsisenditega e. JK-trigeriteks. · · SR Triger (Set-Reset) SR-trigeri puhul on keelatud S=R=1 sisend, kuna sellisel juhul oleksid mõlemad väljundväärtused ühesugused, kuid see ei ole lubatud.SR trigereid on võimalik konstrueerida kasutades nii VÕI (or)või JA (and) elemente viimase puhul on tegemist S ja R sisendite näol tegemist
kallis. Kuna ALUl mälu puudub, kasutatakse lippude registrit eelneva tulemuse salvestamiseks. Käsuloendur on vajalik, et teada, millise käsu täitmise juures parasjagu ollakse. Käsuloendur säilitab järgmisena täitmisele tuleva käsu aadressi. Vajalik näiteks katkestuse korral ja alamprogrammi poole pöördumisel, et fikseerida tagasipöörde aadress järgmise käsu juurde. Käsuregister- kui protsessor väljastab käsuloendurist aadressi ja loeb selle järgi mälust käsukoodi, siis salvestatakse see käsuregistrisse. Käsuregistri väljundisse on ühendatud dekooder, mille väljundis on iga sisendkoodi korral aktiivne vaid üks väljund. Käsudekoodril läheb aktiivseks üks väljunditest, mis näitab, millise käsu kood loeti protsessorisse. Kõik käsud sisaldavad käsukoodi, kuid käsus võib olla ka aadress või andmed.
Kordamisküsimused aines IAY0520 1. Mõisted arvuti, arvutisüsteem, arvuti riistvara iseloomustavad näitajad. Arvuti on tarkvarast ja riistvarast koosnev süsteem, mis on määratud info töötlemiseks. Arvutisüsteem on täies töökorras arvuti, kuhu kuuluvad arvuti, tarkvara ja välisseadmed, mis on vajalikud arvuti tööks. Arvuti riistvara iseloomustavad näitajad: protsessor – aritmeetika-loogikaüksus (funktsionaalsus; info töötluse kiirus ja täpsus); juhtüksus (paindlikkus; kiirus; keerukus); mälusüsteem – mälusüsteemi hierarhiline korraldus; mälude infomahutavus; mälude kiirus; maksumus; sisend-väljundsüsteem – infoläbilaskevõime (sh reaktsiooniaeg); S/V-süsteemi (SVS) struktuurne korraldus; S/V-süsteemi talitluse korraldus (programselt juhitav SVS; katkestuste süsteemi
automaat ja juhtautomaat). 2. Arvuti mälu hierarhia. 3. Analoog info, ADC, DAC ja helikaart. 4. Pooljuhtmälud. 5. Konveier protsessoris ja mälus. 6. Virtuaal mälu. TAUSTAVÄRVIGA KÜSIMUSED ON VASTAMATA!!! PIIA 7-12 8. Andmevahetus mikroarvutis (erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses, AB, DB, CB). 7. Erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses (AB, DB, CB). 9. Optilised mäluseadmed. 10. Vahemälu ( Cache) organiseerimine (otsevastavusega, assotsiatiivne, kogum assotsiatiivne). 11. Enamkasutatavad kombinatsioonskeemid. 12. Klaviatuur. SILVER 13-18 13. Paralleelarvutid (SISD, SIMD, MIMD, MISD). 14. Printerid ja värviline trükk. 15. Magnetmäluseadmed. 16. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad 17. Erineva pöördumis viisidega mälud :LIFO, FIFO, assotsiatiivmälu ja kahe pordiga mälu. 18. RISC ja CISC protsessorid, mikroprogramm.
NMOS (n- channel MOS)- n Sõna pikkus sõltub registri ning vastupidi. Vastavalt Info salvestamist püsimällu nim. juhtivusega MOS- loogika. trigerite arvust ning võib olla juhtsignaalile kommuteeritakse püsimälu programmeerimiseks PMOS- P juhtivusega MOS väga erinev. Enam on levinud 8-, multipleksori väljundisse signaal .Püsimälude tähtsamad alaliigid: loogika CMOS (Complementary 16-, 24-, ja 32- bitised registrid, ühest infosisendist. programmeeritav püsimälu MOS)) mis vastavad sõnapikkusele 1, 2, Kommuteeritavate infosisendite (PROM- programmable read 3.Trigerid: Triger on 3 ja 4 baiti
...................................................................................... 18 o juhtautomaat (CU - Control Unit) ........................................................................................... 18 o operatsioonautomaat (Data Path) ........................................................................................... 19 Käsu täitmine protsessoris (Instruction Execution, fetch-decode-execute cycle) ....................... 21 RISC - CISC protsessor............................................................................................................... 22 Konveier protsessoris (Pipeline) ................................................................................................. 23 Siirete (hargnemiste) ennustamine.(Branch Prediction) ............................................................. 24 Peidikmälu, vahemälu (Cache) .................................................................................
trigeriteks ning universaalsisenditega e. JK-trigeriteks. Kui trigeri oleku muutmine toimub kasvõi ühe sisendi kaudu täiendava sünkroniseerimis signaali abil, nim. trigerit sünkroonseks, vastupidisel juhul aga asünkroonseks. Sõltuvalt tööpõhimõttest ning ehitusest liigitatakse trigerid ühe- või kahetaktiliseks . · SR- seadesisendiga triger *a-sünkroonne | * sünkroonne - Keelatud on anda mõlemasse | sisendisse signaal 1. Sünkroonne ühetaktiline SR-triger erineb asünkroonsest selle poolest, et trigeri olek muutub vaid kindlail sünkroimpulssidega määratud ajahetkeil. Lisaks infosisenditele S ja R on tal veel sünkroseerimis sisend C (clock). Sünkroniseeritud infosisend toimib hetkel, mil saabub sünkroniseerimis- signaal. Kahetaktiline sobib sinna (skeemidesse), kus on vaja saada tagasisidet. Näiteks mälu vaatamine jne. 4. LOENDURID. Loenduriteks nimetatakse impulsside loendamiseks ette nähtud
....................................18 juhtautomaat (CU - Control Unit)..........................................................................................18 operatsioonautomaat (Data Path)...........................................................................................19 1 Käsu täitmine protsessoris (Instruction Execution, fetch-decode-execute cycle)..................... 21 RISC - CISC protsessor.............................................................................................................22 Konveier protsessoris (Pipeline)................................................................................................23 Siirete (hargnemiste) ennustamine.(Branch Prediction)............................................................24 Peidikmälu, vahemälu (Cache)..................................................................................................25
Kui iga etapi täitmisel on hõivatud võrreldav hulk riistavara, siis hõivatud on igal taktil vaid 25% protsessorist. Konveier aitab koormata kogu protsessori riistavara maksimaalselt. Konveieriga saame esimese käsu juures läbides esimese etapi, alustada juba teise käsu esimese etapi täitmist. Seejärel on esimene käsk kolmanda etapi juures, teine käsk teise etapi juures ja alustada kolmanda käsu esimese etapiga jne. Käskude paralleelsusele täidetakse keskmiselt ajaühikus rohkem ja protsessor on pidevalt koormatud. Konveier tõstab oluliselt protsessori tootlikust, kuid ainult siis kui seda pole vaja pidevalt uuesti käivitada või vahepeal peatada. Konveieri tõhusust vähendavad: 1) Siirdekäsud Konveier töötab tõhusalt seni kuni pole käske, mis realiseerivad programmis hargnemisi. Hargnemiste korral tuleb konveier uuesti käivitada. Vahel ei saa programmi ilma hargnemiseta teha, kuid mida vähem konveieri taaskäivitamist, seda kiirem on programmi täitmine.
Sõltuvalt sisendsignaalist olek kas säilib või muutub vastupidiseks. Väljundeid on üldjuhul 2 QjaQ. Kasutatakse mäluelementidena registrites, loendurites jne. Informatsiooni salvestusviisi järgi jagunevad kaheks: asünkroonsed infot salvestatakse vahetult sisendisse antud signaalidega sünkroonsed võimalik vaid sünkroimpulsi(clock) olemasolul. Sünkroniseerimine kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel(1) loetakse sisse uued sisendid ja toimuvad üleminekud, madalal olekul(0) on triger passiivne ja säilitab oma endise oleku. Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest jagunevad trigerid: ühetaktiline puuduseks see, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada kahetak line masterslave, kokku ühendatud 2 trigerit, et sünkroniseerimsel nulli
Loendureid kasutatakse nii automaatikaseadmetes, kui ka arvutustehnikas. Loenduril on sünkroonsisend ja m väljundit. Iga impulsi saabumisel sünkrosisendisse muudab üks või mitu väljundit oma väärtust. Teadtud arvu väljundkombinatsioonide järel kogu väljundkombinatsioonide jada kordub. Loenduri sisse tulevad impulsid ning väljundiks on 0,1 kombinatsioonid. Erinevate väljundkombinatsioonide arvu nimetatakse mooduliks. Loendurit kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutitehnikas. E- sisend, mis lubab loendamise Kaks diagrammi- üks sünkroonse, teine asünkroonse jaoks. Sünkroonne loendur - ümberlülitumine toimub samaaegselt v. paralleelselt. Ümberlülitumisaeg on kogu aeg samasugune. Kasut. arvutites andmetöötluses. Asünkroonne - ümberlülitusaeg pole samasugune. Uue kombinatsiooni ilmumine sõltub sellest, missugusele üleminek toimub. Kasut. indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.
.........15 3. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid................................................................15 10. PILET.........................................................................................................................................15 1. Aritmeetika-loogika seade (ALU) ...........................................................................................15 2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne. ......................................................................................................................................................15 3. Printerid....................................................................................................................................16 11. PILET........................................................................................................
ARVUTITE EKSAM PILETID PILET 1. Käsu täitmine protsessoris. Teisisõnu fetch-decode-execute tsükkel. Protsessor viib käsu täide iga käsu väikeste sammude seeriana. Umbkaudu on need sammud järgmised: järgmise käsu haaramine käsuregistrisse -> käsuloenduri muutmine nii, et ta viitaks järgmisele käsule -> teha kindlaks käsu tüüp -> juhul, kui käsk kasutab sõna, mis on juba mälus, siis teha kindlaks, kus see mälus asub -> vajaduse korral haarata see sõna ja viia see protsessori registrisse -> täita antud käsk -> naaseda esimese sammu juurde ja alustada järgmise käsu täitmist.
Näiteks kontoriarvuti jaoks ei ole reeglina vaja võimsa protsessoriga, eriti suure muutmäluga ja graafikatööks mõeldud spetsiaalsete omadustega arvutit. Samas on loetletud omadused hädavajalikud graafikadisaineri arvutil. Ainult riistvarakomponentidest ei piisa, et panna arvuti teostama mingit ülesannet. Riistvarakomponendid paneb koos funktsioneerima programm ehk käskude jada, mis ütleb arvutile kuidas mingit ülesannet täita. Programm, mille käske arvuti protsessor mõistab, on arvutikeeles ühtede ja nullide jada ja selle abil toimub ka suhtlus erinevate arvutikomponentide vahel. Iga üksik element selles nullide või ühtede ahelas on väikseim infoühik ehk bitt. Bittide jada moodustab binaarkoodi ehk kahendkoodi, mis on kogu arvutiteooria aluseks ja mille unepealt tundmine on igale IT spetsialistile oluline kirjaoskus. Konkreetsete sõnumite moodustamiseks on kahendkoodis kasutusel infoühik bait, mis omakorda koosneb kaheksast bitist
RS (reset-set) , ühe ja kahetaktiline, antud on asünkroonne, R=S=1 on keelatud. Töötab: RS; Q(t), 00>Q(t-1) , 01= 1, 10= 0, 11=-- . t R S Q t-1 0 0 Q ei muutu 0 1 1 Set 1 0 0 reset 1 1 - keelatud *a-sünkroonne | * sünkroonne NB! Keelatud on anda mõlemasse sisendisse signaal 1. Sünkroonne ühetaktiline SR-triger erineb asünkroonsest selle poolest, et trigeri olek muutub vaid kindlail sünkroimpulssidega määratud ajahetkeil. Lisaks infosisenditele S ja R on tal veel sünkroseerimis sisend C (clock). Sünkroniseeritud infosisend toimib hetkel, mil saabub sünkroniseerimis- signaal. Kahetaktiline sobib sinna (skeemidesse), kus on vaja saada tagasisidet. Näiteks mälu vaatamine jne.
Näide: 2.11 Ülesanne 1d Arvutada järgmiste kahendarvude summa ja vahe. a) 1101011,101 ja 1011101,11 d) 1010111,0111 ja 1101110,101 e) 10111001,0011 ja 1101010,1101 b) 11101010,11 ja 10111101,011 c) 1011011,1011 ja 1101101,0111 f) 11001111,1011 ja 1110101,0111 2.12 Ülesanne 1e Arvutada järgmiste kahendarvude korrutised. a) 1101011,01 * 1001,1 b) 1011010,11 * 1010,01 c) 101011,101 * 1101,01 d) 1100100,101 * 1011,101 2.13 Ülesanne 1f Arvutada järgmiste kaheksandarvude summa ja vahe. a) 1304,065 ja 672,744 b) 4512,63 ja 2764,45 c) 324,6025 ja 715,2543 d) 5034,21 ja 4651,74 Ülesanne 2 Arvutada järgmiste kaheksandarvude korrutised. a) 571,4 * 3,65 c) 371,65 * 43,1 b) 64,25 * 27,4 d) 267,45 * 15,2
Triger on kahe stabiilse olekuga element. Tavaliselt trigeril on kaks väljunidit: Joonis: SR-TRIGER (set-resest) ühe ja kahetaktiline, antud on asünkroonne, R=S=1 on keelatud. Töötab: RS; Q(t), 00–>Q(t-1) , 01= 1, 10= 0, 11=-- Asünkroonse trigeri puhul muutub väljundi väärtus sisendite väärtuste muutuste järgi. Potentsiaaliga sünkroniseeritav SR : Sünkrosisendiga C määratakse, millal lülitub triger uude olekusse. NB! Keelatud on anda mõlemasse sisendisse signaal 1, sest otseväljund ja inversiooniväljund ei saa olla võrdsed. MS-TRIGER (Master Slave) MS-Triger on kahetaktiline triger, mis lahendab tagasisidega tekkinud probleeme. Kahetaktiline triger koosneb kahest identsest trigerist Master ja Slave. D-TRIGER (Delay) data 1 infosisend, väljundis kordab sisendi signaali, aga sünkroimpulsi võrra hiljem, saab säilitada lühiajaliselt infot. D trigeril on kaks sisendit – D andmesisend ja C clock sisend
madalaimast bitist allapoole väljanihkuvad LSB-d (last significant bit) saab kasutada sisendsignaalidena CI (carry in) ja MSB (most significant bit) ALU töö samal sammul. Näiteks CO suunamisel CI-sse realiseerime ringülekande, LSB suunamisel MSB-sse toimub ringnihe jne. CO ja MSB väärtusi võib salvestada ka trigerite abil ja kasutada ALU töö järgmisetel sammudel. Peale selle on osutunud otstarbekaks registreerifa tehte tulemuse muidki tunnuseid, milledest tähtsamad on ületäitumine, mis paljudel juhtudel vastab CO-le, nulltulem, negatiivne tulem, väljanihkunud biti väärtus C jt. Tunnuste salvestamiseks rakendatakse trigereid, mille olekuid kasutab nii ALU ise kui ka tema juhtplokk. Kirjeldatud tunnusbitte nimetatakse sageli lippudeks (flag) ja nad kuuluvad funktsionaalselt ALU juurde. 3 · dekooder (Decoder)
dioodid, transistorid, kondekad). Idee on soojusliku mõju kõikidele elementidele on yhesugune, juhtmete arvu vähendamine (seega ka mahtuvuse ja induktiivsuse v2hendamine). Selle tulemusena kiirus kasvab. OV toidetakse kahepolaarse pingega. OV sisendiks on kaks eri polaarsusega sisendit (st yhele sisenditest [mitteinverteeriv ehk otsesisend + ] signaali andmisel saame v2ljundiks sama polaarsusega signaali, teise sisendi [inverteeriv sisend - ] korral toimub signaali p88ramine 180 kraadi). Ideaalse OV parameetrid: 1) sisendvool (i(s) ja sisendpinge (v(s)): peaksid olema nullil2hedased. (sisendahel v6imalikult v2ikese v6imsusega) 2) pingev6imendustegur (k0) : ilma tagasisideta l6pmata suur. (tegelikud v22rtused umb 1000000). 3) sagedustunnusjoon: pingev6imendsutegur s6ltub sagetusest, suurtematel sagedustel k0 v2heneb. w(t) -> k0=1, nimetatakse OV piirsageduseks. ideaaljuht oleks kui k0 ei s6ltuks sagedusest.
Trigerid Triger on mäluelement mis säilitab 1bit informatsiooni. Qt = S + -R * Qt-1Trigeril on 2 stabiilset olekut 1 ja 0. Olekuks nimetatakse trigeri väljundi väärtust antud ajakhetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist muudab triger oleku vastupidiseks või säilitab endise oleku. Sünkroniseerimine kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel loetakse sisse uued sisendid, toimuvad üleminekud, madalal olekul aga on triger passiivne, säilitades oma endise oleku. Vastasel juhul võiksid erinevate elementide ja kombinatsioonide erinevad viited väjundit mõjutada. Esifront vs tagafront. Ühe- vs kahetaktiline triger (MS-triger) master ja slave pool ... kahetaktilisse on kokku ühendatud 2 trigerit, et sünkroniseerimisel nulli haaramist elimineerida... slave lülitub esimesel taktil, master järgneval
Kordamisküsimused aines IAY0520 1. Mõisted arvuti, arvutisüsteem, arvuti riistvara iseloomustavad näitajad. Arvutit võib vaadelda kui süsteemi (arvutisüsteemi), mis töötleb programmimälus masinakeelset programmi ning teisendab andmemälus olevaid andmedi vastavalt sellele programmile. Arvuti riistavara iseloomustavad näitajad: Protsessor (keskprotsessor) Aritmeetika-loogikaüksus Juhtüksus Mälusüsteem Mälussüsteemi hierarhiline korraldus Infomahutavus Kiirus Maksumus Sisend-väljundsüsteem Info läbilaskevõime (reaktsiooniaeg) Struktuurne korraldus S/V-süsteemi talitluse korraldus: - Programselt juhitav - Katkestuste süsteemi rakendav
andmete salvestamist, töötlemist, edastamist ja väljastamist. Keskseadme sees ja koos välisseadmetega. Personaalarvutites paikneb ta tavaliselt emaplaadil, mis sisaldab rea kõrge integratsiooniastmega mikrolülitusi, millest tähtsaim on mikroprotsessor. Tihti kasutatakse sõnu keskseade ja mikroprotsessor samas tähenduses, kuid õige on see ainult siis, kui tegemist on monoliitarvutiga (single-chip computer), millel asuvad samal kristallil nii protsessor, muutmälu (RAM) kui ka püsimälu (ROM). RAM-i võib võrrelda inimese lühiajalise mäluga, ROM-i pikaajalise kustumatu mäluga. Keskseadme kui arvuti "südame" sisemise "pulsilöögi" määrab taktgeneraatori ehk kella võnkesagedus. "Meeleorganiteks" on keskseadmele juurde lisatud erilised sisend-väljund (S/V)- lülitused. Andmeimpulsse edastakse arvutisõlmede vahel siinide abil, mida võib võrrelda inimese "närvikiududega". Keskseadme protsessor täidab
Positiivne vs negatiivne loogika. Täielikult vs mittetäielikult määratud Boole'i funktsioonid {LAB1} Enamkasutatavaid järjestikskeeme 4. Trigerid: Triger on mäluelement mis säilitab 1bit informatsiooni. Qt = S + -R * Qt-1 Trigeril on 2 stabiilset olekut 1 ja 0. Olekuks nimetatakse trigeri väljundi väärtust antud ajakhetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist muudab triger oleku vastupidiseks või säilitab endise oleku. Sünkroniseerimine kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel loetakse sisse uued sisendid, toimuvad üleminekud, madalal olekul aga on triger passiivne, säilitades oma endise oleku. Vastasel juhul võiksid erinevate elementide ja kombinatsioonide erinevad viited väjundit mõjutada. Esifront vs tagafront. Ühe- vs kahetaktiline triger (MS-triger) master ja slave pool ... kahetaktilisse on kokku ühendatud 2 trigerit, et sünkroniseerimisel nulli haaramist elimineerida... slave lülitub esimesel taktil, master järgneval
Positiivne vs negatiivne loogika. Täielikult vs mittetäielikult määratud Boole'i funktsioonid {LAB1} Enamkasutatavaid järjestikskeeme 4. Trigerid: Triger on mäluelement mis säilitab 1bit informatsiooni. Qt = S + -R * Qt-1 Trigeril on 2 stabiilset olekut 1 ja 0. Olekuks nimetatakse trigeri väljundi väärtust antud ajakhetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist muudab triger oleku vastupidiseks või säilitab endise oleku. Sünkroniseerimine kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel loetakse sisse uued sisendid, toimuvad üleminekud, madalal olekul aga on triger passiivne, säilitades oma endise oleku. Vastasel juhul võiksid erinevate elementide ja kombinatsioonide erinevad viited väjundit mõjutada. Esifront vs tagafront. Ühe- vs kahetaktiline triger (MS-triger) master ja slave pool ... kahetaktilisse on kokku ühendatud 2 trigerit, et sünkroniseerimisel nulli haaramist elimineerida... slave lülitub esimesel taktil, master järgneval
süs Digitaaltehnika konspekt 4 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 süs Näide: A7F,B6E16=15 g160+7 g161+10 g162+11 g16-1+6 g16-2+14 g16-3=2687,714 1.5. Kahendkodeeritud kümnendsüsteem 8421 BCD Binary Code Kahendkodeeritud kümnendsüsteemis saadakse number 8421 spikri abil. Kui meil on tarvis saada number üheksa selles süsteemis siis: 8421 9 1001 Võtame need numbrid mis on vajalikud 9 saamiseks liidame, antud juhul 8 ja 1, nende numbrite alla kirjutame ühed. Nende numbrite alla mida me ei liida nende alla kirjutame nullid. Seega saame, et number üheksale vastab kahendkodeeritud kümnendsüsteemis 1001. Mitme kohale arv kodeeritakse kümnend koodis kuid iga selle number esitatakse kahend koodis. Näide: 925,86710=100100100101.1000011001118421 1.6. Kahendkodeeritud kümnendsüsteemid 2421 ja liiaga 3
süs Digitaaltehnika konspekt 4 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 süs Näide: A7F,B6E16=15 g160+7 g161+10 g162+11 g16-1+6 g16-2+14 g16-3=2687,714 1.5. Kahendkodeeritud kümnendsüsteem 8421 BCD Binary Code Kahendkodeeritud kümnendsüsteemis saadakse number 8421 spikri abil. Kui meil on tarvis saada number üheksa selles süsteemis siis: 8421 9 1001 Võtame need numbrid mis on vajalikud 9 saamiseks liidame, antud juhul 8 ja 1, nende numbrite alla kirjutame ühed. Nende numbrite alla mida me ei liida nende alla kirjutame nullid. Seega saame, et number üheksale vastab kahendkodeeritud kümnendsüsteemis 1001. Mitme kohale arv kodeeritakse kümnend koodis kuid iga selle number esitatakse kahend koodis. Näide: 925,86710=100100100101.1000011001118421 1.6. Kahendkodeeritud kümnendsüsteemid 2421 ja liiaga 3
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
