Arvutid I avalikele eksamipiletitele antud vastused. (0)

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 
SR – Set- Reset Triger ... seadesisendiga triger
T-triger – Toggle triger .. sisendisse impulsi andmisel muudab oleku vastupidiseks
D – delay triger  ... säilitab niikaua eelmise väärtuse, kuni sisendisse antakse uus väärtus
JK – triger –universaalsisenditega triger ... nagu SRt, ainult sisendi 11 korral, mis enne oli keelatud, muudab JK oleku vastupidiseks. 

Konveier protsessoris ja mälus

protsessoris

Kuulub RISC ideoloogia alla.
IF – instruction fetch
OF – operand fetch
OE – operand execute (ALU)
OS – operand store
Kuna protsessor suudab korraga teha igast käsust ühte, kuluks ilma konveierita iga käsu täitmiseks 4 takti. Konveier võimaldab korraga ühe käsu IF, teise OF, kolmanda OE ja neljanda OS teostada. Nii surutakse käsu täitmise aega oluliselt kokku.
Probleemiks on siirdekäsud, kuna IF teostatakse parajasti käsu jaoks, mida kavas polegi. Tekib 'mull'.
Viivitustega siire . Kuna uue käsu aadressi arvutamine toimub eelmise OE ajal, täidetakse järgnev käsk täielikult, enne kui siirdekäsu aadressile minnakse .. kotatakse ainult 1 takt.
Andmete sõltuvuse korral tekib samuti 'mull' .. probleemi lahendab andmete edastus otse. 

Suvapöördusmälud

RAM – Random Access Memory , suvapöördusmälu. Kiire ja kallis.

Staatiline pooljuht -suvapöördusmälu:
Koosneb trigeritest vm positiivse tagasisidega elementidest. Andmed hävivad toite kadumisel. Kasutatakse protsessoris töötsüklite ajal vajaminevate andmete säilitamiseks. Chip, millel aadressisisend, data väljund ning ChipSelect, OutputEnabled ning Read/Write väljundid. 
Dünaamiline pooljuht-suvapöördusmälu:
Koosneb mälumaatriksist, milles küljes rea aadressi ning veeru aadressi puhvrid . RowAddressSelect ning ColumnAddressSelect sisendid, R/W sisend. Andmed tuleb mingi aja jooksul refreshida, vastasel juhul imbub laeng transistoritest välja & andmed hävivad.
FastPageMode DRAM – mälus järjestikku paiknevad andmed paiknevad mälumaatriksi aktiveeritud rea järjestikustes veergudes.
ExtendedDataOutput DRAM – väljundis olev puhver lubab alustada uut pöördumist enne eelmise lõppu
Synchronous DRAM – jaguneb mitmeks pangaks, milledes saab iseseisvalt infot refreshida, sünkroonne süsteemi kellaga, genereerib ise järjestikused aadressid
Rambus DRAM – multibank DRAM + liideslülitus, edastab infot nii eis kui tagafrondist, kiire

Loendurid

Loendur on loogikalülitus, mis loendab sisendimpulsse. Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutitehnikas.
Realiseeritud trigeritel, mille otseväljundist läheb läbi Enabled signaaliga konjuktsiooni väärtus järgmise järgu sisendisse. Kui kõik eelmised järgud = 1, peab antud järk ümber lülituma.
Sünkroonne – mistahes kombinatsioonide vahel ülemineku viide = const .. arvutitehnikas kasutusel
Asünkroonne – ülemineku viide sõltub kombinatsioonidest
Loenduri moodul – erinevate väljundkombinatsioonide arv ... väljundi väärtus, mille korral alustab uuesti nullist.
Suvalise mooduliga loendur = ntx Grey koodi loendur, milles iga järgnev kood on eelmise naaberkood. Igasse sisendisse tuleb anda eelmise järgu moodul kaks summa iseendaga .

Reversiivne loendur loendab nii pos. kui neg. suunas.

Adresseerimise viisid

1. otsene adresseerimine – operandid vahetult järgnevatel mäluaadressidel
2. vahetu adresseerimine – operandide aadressid sõltumatud ning antakse eraldi aadressiga kas registermälus või põhimälus
3. kaudne adresseerimine – käsukoodis on aadressi aadress, operandide vahetamise võimalus CPU-de vahel
4. autoinkrementne adresseerimine – pinumälust lugemiseks (pop) .. aadress saadakse registermälust, sellele lisatakse operandi mõõt & tulemus läheb pinumälu järgmisesse aadressi
5. autodekrementne adresseerimine – registrist lühike aadress, mille järgi pinumälust operandid (aadressist lahutatakse op. mõõt) & resultaat pinusse
6. segmenteerimine – kk + aadress segmendis .. kui kõik andmed on ühes mälusegmendis, segmentidevaheline liikumine käsuloenduri abil
7. indekseerimisega adresseerimine – aadressibaas & indeks + nihe -> kui palju peab edasi liikuma, leidmaks operande, indeksiregister (selles pikk aadress)
8. baseerimisega adresseerimine – käsukoodiga antakse ainult nihe, aadressibaas asub baasiregistris
9. baseerimise ning indekseerimisega adresseerimine – nii indeksi- kui baasiregistrid
10. suhteline adresseerimine – käsukoodiga antakse nihe

Kuvarid

CRT kuvar : Cathode Ray Tube : kasutatakse metallide omadust termoemiteerida elektrone. ~600 kraadini kuumutatud katoodist hakkavad välja lendama elektronid, mis kiirendadatakse ~20 000 .. 25 000 V potentsiaalide vahega. Katoodi lähedale paigutatud võrgul oleva laengu muutmisega saab reguleerida väljalendava elektronidevoo intensiivsust. Elektonkiir koondatakse laetud plaatide vahel ning kallutatakse mähise abil, tabamaks kindlat piirkonda fosforkattel. 
Kujundi moodustamine: kallutusmähisega mõjustatult tekitab elektronkiir ekraanile siksakilise mustri, mille eri punktides kiire intensiivsuse erinevused (videomälust saadud koodide järgi) tekitavad inimsilma jaoks illusiooni ekraanil olevast reaalse maailma peegeldusest.
Saadakse n veergu ja m rida, mille Cartesiuse korrutise iga punkti jaoks saadakse videomälust kood, vastavalt sellele laeb DigitalAnalogConverter võrgu.
Dot clk / n / m = crt syncro
Aadressi moodustaja järgi saadab videomälu crt signaali. 
Videomälu: Dot clock annab aadressigeneraatorisse impulsi, viimane saadab aadressi videomällu (realiseeritud tavaliselt kahepordiliste nihkeregistrite baasil), mis samal ajal vahetab infot (aadresse ja datat) CPUga. Videomälu tühjendab oma nihkeregistri crt-väljundisse, kus see läbib DAC ja jõuab monitori . 
Videokaart: video RAM, graphics controller (accelerator), 3D/mpeg co-processor / controller, bus connector form CPU, DAC + bus to crt. Saab CPU-lt andmeid edastatava pildi kohta, arvutab täpsed aadressid ja värvid ( color lookup table), konverteerib need analoogi. 
LCD: Kahe elektroodi vahel asub vedelkristall , mis teatud pinge andmisel polariseerib valgust (90¤). Tagant langeb ekraanile polariseerimata valgus, mis läbib filtri , mis hoolitseb veelkord polarisatsiooni nullistamise eest, siis läbib valgus LC kihi, mis kas polariseerib selle või mitte, olenevalt elektroodide pingest . Vedeklristallist teisel pool asub 90¤ polariseeriv filter, mille läbib ainult polariseeritud valgus.
Passiivne maatriks : tavaline rea & veeru valimine paneb ruudu helendama, helendab niikaua, kuni pinget antakse.
Aktiivmaatriks: baseerub Thin Film Transistoril: rea ja veeru registritest saadetakse kood, mille järgi hakkavad helendama vastavad cell'id, helendus kestab uue signaali saabumiseni ilma pinget alal hoimata. Laptops . 
värviline kujund: kolm elektronkahurit: RGB. Kõik on erineva nurga all. Ekraani ette on pandud augukestega ' mask ', et eri kahurite vood üksteist segama ei hakkaks . Iga augukese kohta antakse igale kahurile sõltumatu heledus – moodustuvad segunenud värvid. 
plasmakuvar: pilt tekitatakse ioniseeritud keskkonna ( plasma ) elektrilise mõjutamisega 
elektroluminesentskuvar: pilt genereeritakse gaaslahendust kasutades 

Dekooder

Dekooder on loogikalülitus, mis teeb kindlaks, milline kood sisendis on, milline sisend on aktiivne. Dekooder tunneb ära vastava kahendkoodi & aktiveerib sellele vastava väljundi.
Sisendis n-järguline kood, väljundis 2 astmel n-järguline kood.
Dekoodriga saab kahendkoodi muundada koodiks, millega aktiveerida mälupesa, juhtida segmentindikaatorit, konverteerida bindec, jne.

Koosneb AND elementidest. Kaskaadlülitus... kõrgema taseme dekooder aktiveerib madalama taseme dekoodrid, need omakorda väljundid, etc. 

Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid .

3 aadressiga arvuti – käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + resultaadi pikk aadress
A=B+C 
2 aadressiga arvuti – kk + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress
B=B+C 
1,5 aadressiga arvuti – kk + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress (registriaadress) 
1 aadressiga arvuti – kk + I operandi aadress
Ac – akumulaatorregister.
1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri aadressil 
Käsusüsteem:
andmeedastuskäsud – MOV, LOAD , STORE
aritmeetika- loogika käsud – AND, OR, SUB, MUL
siirete käsud –JMP, CALL , RET
pinumälu, I/O-seadmete, CPU juhtimise käsud – PUSH , POP, IN, OUT, NOP 

Andmeedastuse juhtimine(bus arbitation): süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid

Passiivne andmevahetus – I/O seadmete prioriteetide probleem lahendatakse korrapäraselt mux-'de kaudu. Seadme käest loetakse olekusõna ning järjestatakse andmevahetuseks ... polling.
Staatiline vs dünaamiline prioriteetide jaotamine 
Katkestustega süsteem – katkestus = pöördumine alamprogrammi poole
CPU lõpetab poolelioleva käsu, PC ( process count) & PSW (process status word) pinumällu. PC-sse AP I käsk. 
Polling + Interrupt – programne katkestuste lahendamine 
Daisy chain – prioriteedid paika pandud riistvaraliselt (jäigalt) füüsilise asetusega 
Interrupt controller – olekuregistris oleva juhtsõnaga saab prioriteete juhtida 
Andmevahetus otsepöördusrezhiimis – Direct Memory Access
request data transfer (peripeheral) --> request DMA cycle (DMA controller) --> grant DMA cycle (CPU) --> grant data transfer (DMA controller) ---> transfer data (peripeheral)
DMA tsükli ajal on CPU olekus HALT.
Cycle stealing – DMA controller & CPU teevad siinitsüklid vaheldumisi . 
Summaator : järjestik, paralleel ja kiire ülekanne
Summaator on kombinatsioonskem, mis liidab arvkoode. Iga järk summeeritakse eraldi. Lisaks sisendite väärtustele arvestatakse ka noorematest järkudest tulevaid

• Jada ülekandega e. järjestikülekandega summaatoris moodustatakse väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades.
  
• Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral.
  
• Kiire ülekandega summaatorid- nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
  

Optilised mäluseadmed
Valgust läbilaskval alusmaterjalil peegelduv kiht, mille sisse kõrvetatakse laseriga “ bitt ”. Tavaliselt peegeldub 75 % valgusest tagasi, üleminulk 10 %.
cd- põhimikku on pressitud pidev spiraalvagu, mille järgi kirjutav seade hiljem kirjutuslaserit positsioneerib. Kirjutamisel tekitatakse vagudevahelisele alale “lohke”. Need pole tegelikult lohud, vaid materjali kerge sulatamisega mittepeegeldavaks muudetud piirkonnad, mida cd–seadme laser peab lohkudeks.
cd-rw- amdekihi pind koosneb erilistest keemilistest komponentidest, mis võivad oma olekut korduvalt muuta ja säilitada, sõltuvalt temperatuurist. Materjali kuumutamisel ühe temperatuuriga ja seejärel jahutades, aine kristalliseerub ning teise temperatuuriga kuumutades, võtab aine mittekristalliseerunud oleku. Kui aine on kristalliseerunud, peegeldab ta rohkem valgust, seega saab kristalliseerunud pinda kasutada kui põhipinda “ land ” ja teist lohuna “pit”.
Analoog ja digitaal info. Analoog liides (DAC,ADC)
Analoog
Analoog kandja cõib võtta ükskõik millisel ajahetkel oma rajaväärtuste vahel suvalise väärtuse. Näiteks pinge 0 voldist kuni +5 voldini

digitaal

Digitaalne infoesitus-fikseeritud ainult teatud hulk lubatud väärtusi mida võib info kandja omada oma rajaväärtuste vahel.näiteks on lubatud pinge nivood 0, 3 ja 5 v.

DAC

DAC

ADC
Võrdlusskeem
Helikaart
Helikaart on arvuti lisakaart, mille ülesandeks on programmis leiduva digitaalse informatsiooni alusel madalsageduslike elektriliste võnkumiste tekitamine. Need edastatakse kõlaritesse või kõrvaklappidesse, kus tekitatakse õhuvõnkumised. Iga helikaardi aluseks on digitaalanaloogmuundur (DAC- Digital to Analog Converter), mis arvuti poolt digitaalsel kujul saadetava info kindla algoritmi järgi madalsagedusvõnkumisteks (helisagedusteks) muudab. Just temast sõltub otseselt taasesitatava heli kvaliteet.
Tavalisel helikaardil on peale helitekitamise seadme ka sisendid ja mikser. Mikseri ülesandeks on eri sisenditest saadud helide kokkuliitmine. Signaalide summa läbib analoog- digitaalmuunduri (ADC- Analog to Digital Converter) ja muutub nii arvutile arusaadavaks, reeglina vähemalt 8- bitiseks digitaalsignaaliks. Loomulikult mida enam bitte ja mida kõrgem töösagedus, seda kõrgem on kvaliteet.
Loomulik heli signaal on analoogsignaal, mis tuleb kõigepealt viia digitaalkujule (digiteerida). Selleks kasutatakse analoogmuutuja muutumispiirkonna jagamist lõplikuks arvuks vahemikeks, millest igaühele omistatakse kindel numbriline väärtus. Diskreetimissagedus peab kvaliteetse tulemuse saavutamiseks olema kvanditava analoogsignaali kõige kõrgemast sagedusest vähemalt kaks korda suurem. Bittide arv, mis kulub analoogsignaali iga kvanditud väärtuse esitamiseks , sõltub täpsusest, mida soovitakse saada.
 
Multipleksor , demultipleksor
Spetsiaalse riistvara realiseerimine
Programne realisatsioon + riistvaraline realisatsioon: CPU-ga ühendatakse siine mööda mikrokontroller (RAM, ROM, CLK, CPU + pordid ), selle külge omakorda riistvaraline skeem / trükkplaat.
Tegevust kontrollib multifunktsionaalne CPU oma programmide ja algoritmidega, infot edastab spetsiaalne kontroller.
Odav, laiendatav, aeglane, kohmakas.
Võimalik ka puhtalt riistvaraline lahendus --> sellisel juhul luuakse iseseisev trükkplaat, mis sobib ainult antud ülesande lahendamiseks.
Ülesande püstitamine --> projekteerimine --> mikroskeemi valmistamine --> Application Specific Integrated Circuit
Kallis, kiire, sobib suurte andmekoguste ning ekstremaalsete rakenduskohtade jaoks. 
Programne lahendus:
Odav, aeglane, paindlik. Kasutusvaldkonnad peamiselt mitte väga nõudlike ning väikesemahuliste ülesannete juures. 
Riistvaraline realistatsioon trükkplaadina:
Kallis, keerukas, väga kiire, jäik. Sobiv suuremahuliste, andmerohkete ning ekstreemsetes oludes läbiviidavate ülesannete lahendamise jaoks. Väikeste tootmismahtude juures hirmkallis. Juba loodud skeemi ei saa ümber konfigureerida. 
PLA:
Paindlik, odav, säästlik, kuna kasutab optimaalset hulka kristalli pinda. Anti-fuse tehnoloogia vajab suhteliselt täpset tootmist, muidu võivad tekkida läbilöögid.
Ühe ja sama algmaatriksiga võib eri maskide abil luua erinevaid skeeme .
Väikesemahuline tootmine. Ülesanded, mis vajavad kiiret, ka ebatavalistesse füüsikalistesse tingimustesse sobivat riistvara. 
FPGA:
Kaustaja poolt programmeritav. Paindlik. Kasutab optimaalset hulka kristalli pinda.
Magnetmäluseadmed
Mittemagneetuval alusel magneentuv substants , mille kohal liigub vooluga mähis, milles kitsas pilu . Pilust väljuv magnetväli pöörab magneetuva substantsi doomenid vastavalt voolu suunale. Lugemisel kasutatakse magnetilist induktsiooni, mille puhul doomenite pöördumiskohas genereerub lugemispeasse pingeimpulss, mis registreeritakse.Salvestamisel kasutatakse hüstereesi – isegi pärast magnetvälja mõju lõppu jääb kettale teatud magneetumus. HDD:Pöörleb 3600 .. 10200 rpm
Magnet-Optiline põhimõte – laser kuumutab ketta biti ala ~200 kraadini (Curie' punkt) magnet polariseerib selle. Lugemisel arvestatakse peegelduva valguse polaarsusega.
Kõvaketta puhul on keskmine tõrketa tööaeg umbes 200000 ja 500000 tunni vahel.
Klaviatuur
sisendseade, mis kujutab endast maatriksit lülititest (magnetiline induktsioon, mehaaniline deformatsioon, takistuse muutumine). Skaneerimine : saadetakse välja rea kood, milles skaneeritava rea väärtus 0, loetakse sellele vastav veeru kood, kui selles on toimunud teatavad muutused, analüüsitakse koodi ning leitakse vastav lüliti, mis on alla vajutatud
Mälu hierarhia arvutis. 
registermälu:   100B, 5ns staatiline suvapöördusmälu, baseerub positiivsel tagasisidel, väike maht.Random access memory RAM  kiire, kallis
protsessor -  ALU, mälupuhvrid, etc 
peidikmälu / cache :    512KB kiire, mahukam... protsessor, puhvrid 
põhimälu:    50ns, 4GB  aeglasem , mahukam, emaplaat  
kõvaketas:    10ms, 180GB aeglasem, mahukam 
CD-ROM:    100ms, 17~GB odavam, teisaldatav 
perifeeriaseadmed ( magnetlint ,...): 100s, 10TB
Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne 
Sünkroonne siin – clock reguleerib, millal andmed leotakse
Asünkroonne siin – Siinitsükkel = 'mälu aadress valmis' genereerib 'mem. read' signaali, lisaks saadetakse sünkrosignaal, mille peale paneb mälu andmed valmis. Kui andmed käes, saadab prose teise sünkrosignaali, mis eelmised maha võtab.  
Tagasisideta siin – DAtaValid signaal, mille peale võib siini teises otsas asuv seade hakata andmeid lugema
Tagasisidega siin – DAtaValid signaal, millele vastu võõtev seade annab DataACcepet signaali. Signaalide kestvusaeg ei sõltu üksteisest
Täieliku tagasisidega siin – Andmed valmis genereerib DataValid, mis loob DataAccepted. Viimase ilmumisel kustutatakse 2 esimest. 
Ootetsüklite lisamisega.. kui DataAccepted signaali pole tulnud, ei võeta mälu aadressi signaali address busilt ära. 
Grupi andmeedastus – antakse count.. arv, mitu tsüklit tuleb teha & esimene aadress.. ülejäänud data võetakse järjestikustelt aadressidelt. 
Andmeedastus konveierina.. uus mäluaadress pannakse aadressisiinile enne, kui eelmise andmed on kohal.
Registrid
hulk kokku ühendatud trigereid. Registrite tüübid = trigerite tüübid.
Võimaldab säilitada infot ühe sõna kaupa. Enamasti 8-, 16-, 24- ja 32-bitised registrid (säilitamaks sõnu 1, 2, 3, 4 Bytes ).
Nihkeregister võimaldab infosõnu nihutada vasakule ja paremale, teisendades nii andmeid järjestik- ja paralleelkuju vahel. Registrit juhitakse vastavate trigerite Set Reset käskudega. Nihkeregister RS trigeritel Clock on kõigil ühtne. Sisend järjestikkujul = Set , selle inversioon = Reset, i trigeri otseväjund = i+1 Set, inversioonväljund = i+1 Reset. Paralleellaadimisega nihkeregistrid. 
Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving)
Aritmeettika-loogika seade (ALU)
Aritmeetika-Loogikaseadme ülesandeks on mitmekohaliste kahendarvudega erinevate aritmeetiliste ja loogiliste tehete tegemine. Tehe , mida teha, määratakse juhtsisenditega, operandid andmesisenditega. Iga järgu jaoks arvutatakse väljundi väärtus iseseisvalt.
Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega , assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne
Vahemälu e peidikmälu protsessori sees. Programmeerija eest varjatud. Väga kiire. Kasulik, kuna paljusid operande, mälusõnu tuleb protsessori töös kasutada korduvalt. Seepärast salvestatakse viimatitöödeldud andmed ka cache-s. Cache'i kontroller analüüsib protsessorist mälu poole minevaid aadresse, juhul kui mälusõna leitakse cache'ist (hit), võetakse see sealt.
Cache'i organiseerimise viisid: 
otsevastavusega (direct-mapped) – cache'is määratud mälu 'set' ( segment ) ja 'line'
+lihtsa organisatsiooniga
+selle poole pöördumisel saab korraga pöörduda nii cache'i kui põhimälu poole
-igast segmendist saab korraga sees olla 1 line
+andmete update põhimälus lihtne 
associatice mapped – mälus on aadresside asemel teat . osad line'st (tag) + line. Identifitseerimine toimub tag'i kaudu 
-uuendamine: Least Recently Used, Least Frequently Used, First In First Out, Random 
andmete kirjutamine cache'i
write-through – korraga muutused cache's & põhimälus (486)
write-back – põhimälu update'itakse cache'i bloki asendamisel (Pentium) 
kogumassotsiatiivne vahemälu – n cache segmenti on järjestikku ühendet. Hit ühes = NO hit teistes. 
L1 – inside CPU: Instruction Cache (16KB) + Data Cache (64KB)
L2 – outside CPU: 0.5..1MB
L3 – on the motherboard: SRAM 1..5MB

Printerid

Perifeeriaseade arvutist tulevate andmete trükkimiseks mingile maisele kandjale.
Maatriksprinter: printimispeas asub nõeltest maatriks, iga nõela taga on solenoid, millesse voolu laskmisel magnetväli tõukab nõela peast välja. Paberi ja nõela vahel on trükilint, mis jätab paberile täpi. Täppidest moodustub kujund. 
Õisprinter: ümmargune printpea, mille küljes ASCII märgid, pea pööratakse õigesse asendisse ning antakse impulss vastavale märgile, mis lööb läbi trükilindi jälje paberile. 
Pallprinter :): sfääriline printpea, mis pööratakse ümber rotating telje ja tilting telje vastava märgiga kohani ja lüüakse siis läbi trükilindi paberile. 
Tindiprits: tindianumast pumbatakse tint peenesse torusse, kust lennutatakse see tilkade kaupa välja. Lennutajaks on piesokristall, mis elektriimpulsile reageerib deformatsiooniga. Väljalennanud tindtilk juhtakse horisontaalsete ning vertikaalsete laetud plaatidega õige kohani paberil . 
Laserprinter: Laser muudab prinditava kujundi valgustäpikesteks, mille abil muudetakse laengut valgustundlikul trumlil. Trummel paigutatakse tahmaanuma lähedale. Anumast lendunud tahmaosakesed tõmmatakse trumli laetud piirkondadele. Tahmane trummel surutakse vastu paberilehte ning tahm kuumutatakse paberile kinni.
Laserkiir peegeldatakse ning moduleeritakse. Siis peegeldatakse kiirt omakorda pöörleval trumlil, mille abil skaneeritakse paberile read. 
Ilma laserita saab ka: valgusallikas --> LCD shutter --> koondav lääts --> trummel 
Värviline laserprinter: neelamise printsiip
cyan – neelab punast, R
magenta  - neelab rohelist, G
yellow – neelab sinist, B
black –neelab valget 
Plotter: printer , milles ei liigu mitte paber vaid printimispea, milleks on enamasti mingi kirjapulk. Võimaldab suure täpsusega teha tehnilisi jooniseid. 

Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine.

* abstraktne automaat - automaati vaadeldakse kui musta kasti A, tema sisend- ja väljundsignaale aga kui tähestiku tähti. Kuna automaat on diskreetne , siis on abstrakeeritud ka aja kulg, mis võib omandada vaid diskreetseid järjestikuseid väärtusi, näiteks t= 0,1,2.
Niisugune automaat on kirjeldatav:
* sisendtähestikuga e. sisendsignaalide hulgaga -Z
* väljundsignaalide hulgaga -W
* olekusignaalide hulgaga -A
* üleminekutefunktsiooniga - δ(a1;zi)
* väljundfunktsiooniga - λ(a1;zi)
* automaadi algolekuga x0, mis vastab hetkel x0=0
Abstraktse automaadi töötamisel toimub sisendsõnade muutumine väljundsõnadeks, kusjuures protsessis etendab olulist osa automaadi sisemine olek antud hetkel. Iga järgmine olek oleneb eelmisest. Et väljundsignaalide ja olekute vahetumine toimuks soovitud korrapärasusega, tuleb automaadi mällu salvestada programm ning ette anda algolek hetkel t=0
Abstraktne automaat- matemaatiline mudel järjestikskeemi kirjeldamiseks.
* Mealy mudel W(t) = λ(A(t), Z(t))
* Moore mudel W(t) = λ(A(t))

• sisend tähtsust ei oma, sõltub ainult olekust A.
  

Nt: Mealy ja Moore’i automaadid võivad olla aluseks ühtede või teiste juhtseadmete väljatöötamisel.
Nende erinevus väljundfunktsioonis.
Automaadid võivad olla esitatud

• tabelina
  
• graafina
  
• analüütiliste avaldistena
  

Koodimuundur

On loogikaskeem, mis teisendab sisendkoodi mingisse teise loogikasse. Näiteks positiivsest loogikast negatiivsesse loogikasse inversiooni läbi. Binary-Decimal.

Igale sisendjärgule vastab loogikaskeem, mis toimetab teisenduse.

Kuvarid

CRT kuvar: Cathode Ray Tube: kasutatakse metallide omadust termoemiteerida elektrone. ~600 kraadini kuumutatud katoodist hakkavad välja lendama elektronid, mis kiirendadatakse ~20 000 .. 25 000 V potentsiaalide vahega. Katoodi lähedale paigutatud võrgul oleva laengu muutmisega saab reguleerida väljalendava elektronidevoo intensiivsust. Elektonkiir koondatakse laetud plaatide vahel ning kallutatakse mähise abil, tabamaks kindlat piirkonda fosforkattel. 
Kujundi moodustamine: kallutusmähisega mõjustatult tekitab elektronkiir ekraanile siksakilise mustri, mille eri punktides kiire intensiivsuse erinevused (videomälust saadud koodide järgi) tekitavad inimsilma jaoks illusiooni ekraanil olevast reaalse maailma peegeldusest.
Saadakse n veergu ja m rida, mille Cartesiuse korrutise iga punkti jaoks saadakse videomälust kood, vastavalt sellele laeb DigitalAnalogConverter võrgu.
Dot clk / n / m = crt syncro
Aadressi moodustaja järgi saadab videomälu crt signaali. 
Videomälu: Dot clock annab aadressigeneraatorisse impulsi, viimane saadab aadressi videomällu (realiseeritud tavaliselt kahepordiliste nihkeregistrite baasil), mis samal ajal vahetab infot (aadresse ja datat) CPUga. Videomälu tühjendab oma nihkeregistri crt-väljundisse, kus see läbib DAC ja jõuab monitori. 
Videokaart: video RAM, graphics controller (accelerator), 3D/mpeg co-processor / controller, bus connector form CPU, DAC + bus to crt. Saab CPU-lt andmeid edastatava pildi kohta, arvutab täpsed aadressid ja värvid (color lookup table), konverteerib need analoogi. 
LCD: Kahe elektroodi vahel asub vedelkristall, mis teatud pinge andmisel polariseerib valgust (90¤). Tagant langeb ekraanile polariseerimata valgus, mis läbib filtri, mis hoolitseb veelkord polarisatsiooni nullistamise eest, siis läbib valgus LC kihi, mis kas polariseerib selle või mitte, olenevalt elektroodide pingest. Vedeklristallist teisel pool asub 90¤ polariseeriv filter, mille läbib ainult polariseeritud valgus.
Passiivne maatriks: tavaline rea & veeru valimine paneb ruudu helendama, helendab niikaua, kuni pinget antakse.
Aktiivmaatriks: baseerub Thin Film Transistoril: rea ja veeru registritest saadetakse kood, mille järgi hakkavad helendama vastavad cell'id, helendus kestab uue signaali saabumiseni ilma pinget alal hoimata. Laptops. 
värviline kujund: kolm elektronkahurit: RGB. Kõik on erineva nurga all. Ekraani ette on pandud augukestega 'mask', et eri kahurite vood üksteist segama ei hakkaks. Iga augukese kohta antakse igale kahurile sõltumatu heledus – moodustuvad segunenud värvid. 
plasmakuvar: pilt tekitatakse ioniseeritud keskkonna (plasma) elektrilise mõjutamisega 
elektroluminesentskuvar: pilt genereeritakse gaaslahendust kasutades
Pooljuhtmälud 
Informatsiooni saab mõõta. Kõige väiksem infoühik on 1 bitt, mis vastab loogilisele olekule „tõene” või „väär”. Biti arvavaldisele vastavad kahendarvud 0 või 1. See tähendab tegelikkuses seda, et loogilist informatsiooni on võimalik esitada matemaatiliselt. Seejuures on vaja mõista, et loogiline 0 on ka info.
1 bitt – kõige väiksem infoühik, kahendarvukoht. Biti olekud on 0 või 1.
Elektrotehnikas vastab ühele bitile elektriahela olek: elektrivool on olemas (lüliti on sisse lülitatud) või elektrivoolu ei ole (lüliti on välja lülitatud).
Elektroonikas vastab ühele bitile pooljuhtmälu pesa ehk triger, millel on ainult kaks olekut. Pooljuhtmälu jaguneb mittesäilivaks ja säilivaks mäluks. Mittesäilivad mälud on staatiline RAM ja dünaamiline RAM, säilivad mälud on ROM, PROM, EPROM, EEPROM ja FlashEPROM.
Erineva pöördus viisiga mälud : FILO , FIFO, assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu.
Pinumälu – First In Last Out – Käsud Push & Pop, mis viivad kirjutamise-lugemise viidad ühe võrra edasi-tagasi. Realiseeritud nihkeregistrite põhimõttel
Puhvermälu – First In First Out – reversiivne nihkeregister, kirjutatakse ühest otsast, loetakse teisest otsast.
Suvapöördusmälu – vastavalt aadressile saab otse vastava mälupesa kätte
Jadapöördusmälu – tuleb lugeda terve seeria eelenvaid andmeid, mille hulgast leida õige data.
Kahe pordiga mälu – lugemine ja kirjutamine samaaegselt, ntx videomälu.
Siirete ( hargnemiste ) ennustamine ( Branch Prediction)
Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris.
Pinumälu - LIFO e. “last in, first out”, on mälu poole pöördumis viis, registrisse viimasena kantud andmed saab esimesena välja võtta.
Tegemis on protseduuriga, mis tegeleb andmestruktuuride loeteluga , kus järjest kantakse andmeid registrisse, mis uuesti pealt järjest vastavalt vajadusele välja võetakse. Andmete lugemiseks või kirjutamiseks läheb vaja vaid ühte binaarkujul olevat viita arvuti mälupiirkonnale, kust register algab.
Piltlikult võib kujutada seda kui protseduuri, kus pabereid lisatakse ühekaupa üksteise otsa ja vastavalt vajadusele võetakse neid sealt ühekaupa.
Kui läheb vaja võtta välje 5 element pealt, tuleb esmalt ära tõsta tema peal olnud 4 elementi, ning ales siis pääseb soovitud elemendile ligi.
Katkestused arvutis (Intrrupt)
katkestus Keskprotsessoris toimuva protsessi peatamine mingi välissündmuse töötluseks selliselt , et hiljem on võimalik protsessi jätkata. Enamik katkestusi genereeritakse selleks, et teostada sisend- või väljundoperatsioone.
Katkestused jagunevad 2 liiki - riistvarakatkestused ja tarkvarakatkestused. Riistvarakatkestus genereeritakse näiteks siis, kui kasutaja vajutab klaviatuuril mõnd klahvi või liigutab hiirt või kui printer alustab või lõpetab printimist. Tarkvarakatkestusi genereerib näiteks programm, mis nõuab kettalt lugemist või kettale kirjutamist.
Sisseehitatud taimer võib protsessori tööd katkestada mitu korda sekundis, et hoida arvutiaega õigena või et võimaldada ajajaotusega tööd.
Kui toimub katkestus, siis võidakse juhtimine ajutiselt üle anda katkestusetöötluse alamprogrammile.
Katkestused on liigitatud prioriteetsuse järgi - mida kõrgem on katkestue prioriteet, seda kiiremini seda teenindatakse
Mälude klassifikatsioon
suvapöördusmälu jadapöördusmälu 
pooljuhtmälu magnetmälu  magnetmälu optiline mälu 
mittesäiliv säiliv säiliv säiliv säiliv
Static RAM ROM  ferriit  mullmälu CD-ROM
Dynamic RAM PROM  floppy disk  CD-R
EPROM   hard disk CD-RW
EEPROM  magnet disk DVD
FlashEEPROM Lint M/O
Holograafiline 
Alamprogrammide poole pöördumine.
Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad .
Bipolaarsed tehnoloogiad: 
dioodloogika: kokku ühendatud n-p pooljuhid lüliti avatud, kui vool kulgeb noole suunas. Väljundvoolu hergnevustegur – dioodide arv loogikaskeemis piiratud, kuna vastasel juhul võib ühte dioodi hakata läbima liiga suur vool ... summa eelnenud dioodidest * I ... vana, ei kasutata 
TTL – Transistor -Transistor Loogika: bipolaarne transistor ... npn = emitter-base- collector ja pnp = emitter-base-collector ... viimane on negatiivse loogika näide (invertor)
kolme olekuga väljund: Enabled+x1+x2. Kui E=0, f=?
väiksema energitarbega & kiirem kui eelmine  
STTL – Shotky TTL ... lisatud Shotky diood , kiire lülitumisega 
IIL – Integrated Injection Logics ... suhteliselt madalam töökiirus, suurim elemenditihedus.. TTL modifikatsioon , milles kahe transistori pnpnp osad kokku ühendet 
ECL – Emitter-Coupled Logic ... väga kiire bipolaartransistoritel põhinev loogika 
Pooljuhtide tehnoloogia: MOS – Metal Oxide Semiconductor  
n(channel)MOS transistor: pnp poljuhid, p-p pooljuhtide vahele tekib voolu juhtiv kanal , mis suleb transistori, kui pinge n-pooljuhi kohal = +V = H 
p(channel)MOS transistor: npn pooljuhid, sama lugu, ainult nüüd asub gate p- pooljuhi kohal 
CMOS – Complementary MOS ... kiire, voolutarve vaid lülitumishetkel
MOS on unipolaarne , energiatarve väike, suhteliselt aeglasem, kuid võimaldab suurt pakkimistihedust 
RISC ja CISC protsessorid , mikroprogramm .
RISC – Reduced Instruction Set Computer
Vähe käske. Kiire. Interpreteeriv mikroprogramm puudub, käsk läheb kohe täitmisele.
kiirem käsutäitmine (paralleelselt)
fix käsuformaat – käsu lihtsam dekodeerimine
mälu poole ainult LOAD & STORE käsud (ühes käsus 3 registeraadressi)
võimas registermälu
efektiivne andmevahetus alamprogrammidega
efektiivne siirdekäskude ja alamprogrammide juhtimine
lihtsad käsud 
CISC – Complex Instruction Set Computer
Palju käske. Aeglane. Interpretaatori rolli täidab kristalli pinnal realiseeritud mikroprogramm.
~ 1 CISC-käsk = 5 RISC käsku 
Tavaliselt on reaalsetes protsessorites RISC & CISC ideoloogia paralleelselt. 
Programm - jada käske. Käsk - ühele käsule
vastab mikroprogramm. Mikroprogramm - käsukood määrab mikroprogrammi.

Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid.

Käsu täitmine protsessoris.
e. von Neumanni tsükkel.

käsukoodi laadimine (käsuloendurisse)

käsuleonduri modifitseerimine : PC:=PC+1 
käsu aadress mälu aadressiregistrisse + read 
mälupesa sisu mälu puhverregistrisse 
mälu puhverregistrist kood käsuregistrisse + ALU-sse

Käsukoodi dekodeerimine

käsu täitmine  
juhtautomaadi sisendid, mille käsudekooder aktiveeris 
ALU seadistamine

Protsessori üldstruktuur

Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu registrit ning vahemälu.
Käsuloenduri ülesandeks on järjestikuste käskude lugemine PC aadressi järgi. Käsuloendur saab järgneva käsu aadressi ???-st (juhtautomaadist arvatavasti ... või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse.
Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib.
Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALU-sse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted . Lippude register saadab samuti operande ALU-sse. 
Siirdekäsk – käsk, mis nihutab käsuleonduri aadressile, mis ei oleks olnud loenduri loomulik järgmine aadress. 
Käsuleondur on loendur, mis väärtustatakse teatud algtingimustega ja mida juhib programmist oma siirdekäskudega. Ülejäänud CPU töötab automaatselt. 
Juhtautomaat: käsukood --> mikrokäsu aasressi register ---> mikroprogrammi mälu --> mikroprogrammi täitmine --> järgmise mikrokäsu aadress mikrokäsu aadressi registrisse / protsessori teiste osade juhtimine.
Sisendud, väljundid, olekud, üleminekud
Mealy automaat: väljundfunktsioon sõltub nii olekutest kui sisenditest
Moore'i automaat: väljundf.-n sõltub ainult olekust. algolek = lõppolek 
operaatorsõlm – milles sooritatakse mingi tegevus
tingimuslik sõlm – hargnemine 
Jäiga loogikaga juhtautomaat – milles algoritmi säilitatakse püsimälus 
Puudutustundlik ekraan
Takistusel põhinev: ekraani peal kilekiht, millel takistitega maatriks. Selle peal teine kile. Vajutus ekraanile muudab maatriksi mingi elemendi takistust: ridade ja veergude pingete skaneerimisega on võimalik kindlaks teha, kuhu vajutati. Alalisvool . 
Mahtuvusel põhinev: Ekraani igas nurgas voolab vahelduvvool. Kui asetada sõrm vastu monoliitset klaasist ekraanipinda, muutub selle mahtuvus. Nurkade kaudu mahtuvusi arvutades ja trianguleerides, saab leida vajutuskoha koordinaadid.