Arvutid I eksamipiletid 2013 (0)

Pilet 1 
1.  Trigerid . 
2.  Konveier  protsessoris ja mälus. 
3. Suvapöördusmälud. 
Trigerid 
(Flip-Flops)kuuluvad järjestiskeemide hulka sest neil on olemas mälu omadus, see tähendab väljundi väärtus sõltub 
peale sisendite väärtuse antud ajahetkel ka  eelnevast  väljundiväärtusest.  Triger  on elementaarne mäluelement, mis 
võimaldab säilitada infot üks bit. + 
1) asünkroonsed - salvestatakse  infi  vahetult sisenditesse antud signaalidega. 
2) sünkroonsed - see on võimalik ainult sünkroimpulsi olemasolul. 
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=-- 
. 
R 
S 
Qt 
 
0 
0 
Qt-1 
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. 
 
T (toggle), 1infosisendiga, iga järgmine impulss muudab trigeri oleku vastupidiseks, nn. loendustriger. Töötab: T; Q(t), 1= -Q(t-1), 
0= Q(t-1). 
T 
Qt 
0 
Qt-1 
1 
Qt-1 
D ( delay ), data  1 infosisend, väljundis  kordab  sisendi signaali, aga sünkroimpulsi  võrra hiljem,  saab  säilitada lühiajaliselt infot. 
Töötab: CD; Q(t) , 0 - =Q(t-1) , 11= 1, 10= 0. D  trigeril  on kaks  sisendit  – D andmesisend ja C clock sisend.  Niikaua  kui C=0, säilitab 
triger oma väärtust. Kui C=1, siis antakse trigerile D väärtus, kas 0 või 1, oleneb D väärtusest. Seega säilitab D triger oma väärtust 
seni kuni tuleb uuesti clock sisendisse1. Ehk kui C=1, Q=D ja C läheb nulliks(C=0), nüüd on trigeri väärtus Q=D kuni aja t pärast 
tuleb uuesti sisend C=1 ja siis saab Q väärtuseks jälle D väärtus. 
C 
D 
Qt 
0 
- 
Qt-1 
1 
1 
1 
1 
0 
0 
 
 
 
Konveier protsessoris ja mälus 
Käsu täitmise protsessoris võib jagada teatud sõltumatuteks etappideks. Näiteks on siin käsk jagatud  neljaks  etapiks: 
1) IF Instruction Fetch (Käsu laadimine) + Instruction Decode 
2) OF Operand Fetch (Operandi laadimine) 
3) OE Operand Execute ( Operatsioni täitmine ALU-s) 
4) OS Operand  Store  ( Resutaadi  salvestamine ) 
Programmi täitmine ilma konveierita: 
 
Vaadates nüüd käsu täitmist  selgub , et iga etapi täitmisel töötab ainult 20% riistvarast, samas kui 80% ei tee midagi. Siin on üks 
käskude täitmise efektiivsuse tõstmise võimalus, mille on arvutustehnikasse  toonud   RISC  ideoloogia, nimelt konveier. 
Teeme  nüüd  protsessori  nii,  et  need  neli  käsu  täitmise   etappi   oleksid  kõik  sõltumatud,  ligilähedaselt  sama  kestvusega.  Nüüd 
saame  peale  seda  kui  esimene  käsk  on  läbinud  esimese  etapi  ja  jõudnud  teise,  alustada  juba  teise  käsu  juures  esimese  etapi 
täitmist.  Kuivõrd  etapid  on  sõltumatud  saame  siis,  kui  esimene  käsk  on  kolmandas   etapis   ja  teine  käsk  teises  alustada  juba 
kolmanda  käsu  juures  esimese  etapi  täitmist  jne.  Seega  ei  ole  siin  suurenenud  ühe  käsu  täitmise  kiirus  kuid  tänu  käskude 
täitmise  paralleelsusele  täidetakse  neid  keskmiselt  ajaühikus  rohkem.  Samuti  on  siin  kogu   protsessor   pidevalt  koormatud. 
Analoogiline on konveieri töö tootmises. 
Konveieriga programmi täitmine ( Pipeline ): 
Suvapöördusmälud 
Random   access   memory  –suvapöördusmälu( iga sõna poole pöördumine nõuab ühepalju aega sõltumatta tema sukohast mälus) 
Muutmälude  (RAM  -  random  access  memory)  põhiliigiks  on  pooljuhtmälud,  mis  koosnevad  trigeritest  või  muudest 
mäluelementidest.  Muutmälud  on  toitepingest  sõltuvad  ning  jagunevad  kahte  liiki,  staatilisteks  ja  dünaamilisteks.  Staatilises 
muutmälus  kasutatakse  iga  infobiti  salvestamiseks  ühte  trigerit,  mis  säilitab  infot  seni,  kuni  säilib   toitepinge .  Kuna  staatilises 
mälus  säilib  salvestatud  informatsioon  ka  pärast  mälust  lugemist,  püsides  seal  toitepinge  olemasolu  korral  kui  tahes  kaua,  siis 
nimetatakse  niisugust  mälu  staatiliseks.  Lihtsaima  staatilise  muutmälu  struktuur  on  joonisel.  Mälul  on  1024  aadressi  ja  tema 
kogumaht   on  1024   bitti   ehk  1024  pesa.  Iga   bitt   on  salvestatud  trigerisse  ning  triger  valitakse  rea-  ja  veerudekoodri  abil.  Mälu 
juhtimiseks  kasutatakse järgmisi signaale: 
R/W = 1, (read/write) määrab ära lugemisrežiimi; 
R/W = 0, määrab ära kirjutusrežiimi; 
CS = 0, (chip  select ) lubab mälukiibist bitte lugeda (D0) või sellesse kirjutada (D1); 
CS = 1, mäluelement on süsteemi tööst välja lülitatud ning ei reageeri aadressi A9...A0  koodile  ega signaalile R/W. 
Andmesõna   pikkuseks   on  tavaliselt  8,  16,  32  jne  bitti.  Vastavalt  andmesõna  pikkusele  valitakse  ka  mäluelementide 
ühendamisviis. 
Dünaamilises muutmälus säilib info  MOSFET -transistori  paisu  mahtuvuse elektrilaenguna. Tavaliselt säilib see laeng lekkevoolu 
tõttu  väga  lühikest  aega.  Seepärast  tuleb  info  säilitamiseks  laengut  perioodiliselt  näiteks  iga  2  ms  järel   uuendada  
(regenereerida).  Dünaamiline  muutmälu  on  staatilise  mäluga  võrreldes  lihtsama  ehitusega  (ühe  biti  salvestamiseks  läheb  vaja 
umbes kaks korda vähem elemente), suurema toimekiirusega ning tarvitab tööks vähem energiat. 
Dünaamilisi  muutmälusid  regenereeritakse  harilikult  regenereerimissignaaliga  REG  ja  koos  sellega  toimub  mälu  kõigi  ridade 
järjestikune  adresseerimine.  Tavaline  lugemine  ega  kirjutamine  pole  regenereerimise  ajal  võimalik,  samuti  ei  saa 
regenereerimist  alustada  lugemise  ega  kirjutamise  tsükli  ajal.  Regenereerimishetke  kindlaksmääramine,  kõigi  rea- aadresside  
etteandmine, lugemise ja kirjutamise  blokeerimine  jms  operatsioonid  teevad dünaamiliste pooljuhtmälude kasutamise võrreldes 
staatiliste mäludega keeruliseks, sest nad nõuavad lisaelemente.  
Dünaamiliste muutmälude eeliseks on väike hind ja võimsustarve. Neid saab valmistada väga suure integratsiooniastmega, mis 
võimaldab toota suure mälumahuga  kiipe . Seepärast ehitatakse arvutite ja mikroprotsessorsüsteemide suuremad mäluseadmed 
tavaliselt  dünaamilistest  mälukiipidest.  Kõigi  muutmälude  üheks  oluliseks  puuduseks  on  salvestise  hävinemine  toitepinge 
väljalülitumisel.  Selle  puuduse  vältimiseks  kasutatakse  avariitoidet  (katkematu  toite   allikaid )  ning  muid  mäluseadmeid,  kus 
informatsioon säilib teatud aja ka ilma toitepingeta. 
Pilet 2 
1.  Loendurid . 
2.  Adresseerimise  viisid. 
3. LCD, LED, OLED ja  plasma   kuvarid . 
1.Loendurid 
Loenduriteks 
nimetatakse 
impulsside 
loendamiseks 
ette 
nähtud 
loogikalülitust. 
Loendureid 
kasutatakse 
nii 
automaatikaseadmetes  kui  ka  arvutustehnikas.  Sisse  tulevad  impulsid.  Väljundiks  0,1  kombinatsioonid.  Erinevate 
väljundkombinatsioonide arvu nim.  mooduliks . 
E- sisend, mis lubab loendamise 
 
 
 
 
 
 
Kaks diagrammi- üks sünkroonse, tei
e n
i e 
e asü
s nkroonse
s  
e jaoks.
s  
 
Sü
S nkroonne
n  lo
l endur
u  - ümb
m er
e lü
l lilt
i umi
m n
i e 
e toim
i u
m b sa
s ma
m aeg
e se
s l
e t v.
v  parallle
l e
e l
e se
s l
e t
l .  
Üm
Ü b
m er
e lü
l lit
i umi
m sa
s eg
e  
g on kogu
g  aeg
e  
g sa
s ma
m su
s gu
g ne.
e  
Ka
K su
s t. arvu
v tit
i es 
s andme
m t
e öötlu
l ses
e .
s  
 
 
 
Asünkroonne  -  ümberlülitusaeg  pole 
sa
s ma
m su
s gu
g ne.
e   
Uue   kombinatsiooni   ilmumine  sõltub 
se
s l
e lles
e t
s , mi
m s
i su
s gu
g sel
e e
l  
e üle
l mi
m n
i ek
e  toim
i u
m b.  
Kasut. 
indikatsiooniseadmetes 
ja 
sa
s ge
g d
e usj
s aga
g jates
e .
s  
Kahendloendur   -  on  järjestikulised 
kahen
e dkoodid
i . 
Kümnendloendur - järjestikuskoodid on 
0-9 
9 ja mo
m odul lon 10
1 .
0  Se
S e
e  
e tähe
h n
e dab , et
e  
t
loenduril on 10 erinevat kombinatsi
s o
i oni,i mi
m lille
l ga
g  ta va
v st
s ab si
s ss
s et
e ule
l va
v le
l  
e imp
m uls
l i
s jiadale
l .
e   
Su
S va
v lis
i e
s   mooduli
l g
i a
g   e. 
. gr
g ey  koodig
i a
g   lo
l endurid
i   –  kõik
i   järgn
g ev
e a
v d  koodid
i   on  naaber
e koodi
d d
i .    g=
g  
= QI+  QI +1    Suvalise  mooduliga  e. 
naaber
e koodid
i   on  koo
o did
i ,  mi
m s
i  
s er
e in
i eva
v d  tei
e n
i et
e ei
e s
i es
e t
s   ain
i ult
l   ühe 
e kahen
e djärgu
g   poole
l s
e t
s .  Gr
G ay  koodi i puh
u ul l lü
l lilt
i ub 
b korrag
a a
g   ümb
m er
e  
ainult 1 triger. 
Reversiivne  loendur  - Loen
e dur, mi
m s
i  
s lo
l en
e dab niii ipos 
s kui ika neg
e  
g su
s unas.
s  Loendussu
s una mu
m utmi
m n
i e 
e sõ
s lt
l ub se
s l
e llest
s , kas 
s üle
l k
e andek
e s 
s
kasu
s tatakse
s  
e trig
i e
g r
e i iotse
s st
s  võ
v i iinve
v r
e teer
e it
i ud si
s g
i n
g aalil.i 
Ringloendur - Loen
e dur, mi
m s
i  
s on mo
m odust
s atud nih
i ker
e eg
e i
g s
i t
s  rist , kui ise
s l
e le
l  
e vä
v ljlund ühen
e dada si
s s
i e
s n
e dig
i a
g . 
Adresseerimise viisid. 
1.  otsene  adresseerimine  –  käsu
s koodig
i a
g   antakse
s  
e kaasa
s   ope
p r
e andi i aadres
e s
s  
s kas  pik
i a  aadre
r s
e si
s n
i a  mä
m lllu
l   võ
v i i lü
l hik
i ek
e es
e e
s  
e aadres
e s
s in
i a 
a
registermällu. 
2.  vahetu  adresseerimine  –  käsu
s koodig
i a
g   antakse
s  
e kaasa
s   ko
k nst
s ant.  Ko
K nst
s ant  paik
i neb
e   mä
m lu
l s 
s käsu
s koodid
i e 
e va
v hel
e  l võ
v i i on  pandu
d d 
samasse mälu sõnasse käsukoodi juurde. 
3. kaudne adresseerimine – käsu
s koodig
i a
g  antakse
s  
e kaasa
s  adres
e si
s  iaadres
e s.
s  Se
S ej
e uures
e  
s võ
v ib
i  vahep
e ea
e ln
l e 
e aadres
e si
s  itabel
e  lolla põhimälus 
või vahemälus. 
4. autoinkrementne adresseerimine – Ka
K su
s tatakse 
e pin
i umä
m lu
l st
s  (S
( T
S ACK
C ) 
) lu
l ge
g mi
m s
i el
e .l  
5. autodekrementne adresseerimine – Ka
K su
s tatakse 
e pin
i umä
m lllu (S
( T
S A
T CK)
K  
) kir
i jutami
m se
s l
e .l  
6.  segmenteerimine  ja le
l h
e ek
e ülg
l e
g d
e ek
e s 
s jaotamin
i e 
e – kk-ga kaasas lühem aadres
e s 
s mi
m s 
s viiit
i ab oper
e andilie
l  
e se
s gm
g en
e di ivõ
v i ile
l h
e ek
e üljle se
s es
e .
s  
7. adresseerimine indekseerimisega – kk-ga
g  kaasa
s s 
s pik
i k aadres
e s
s  
s ja in
i dek
e s 
s (v
( õ
v ib
i  ollla
l  lü
l hem
e )
m  
) võ
v et
e akse 
e reg
e i
g st
s rist
s . 
8. baseerimisega adresseerimine – pik
i k aadres
e s
s  
s baasreg
e i
g st
s ris 
s ja lü
l hem
e  
m in
i dek
e s 
s on koos 
s käsukoodig
i a
g . 
9. baseerimise ning indek
e se
s er
e im
i i
m s
i eg
e a
g  adres
e se
s er
e im
i is
i e 
e juures 
s lei
e t
i akse
s  oper
e a
r ndi/
i r
/ esu
s lt
l aadi iasu
s koht liliit
i es 
s kokku baasa
s adres
e s 
s (p
( ik
i k 
mäluaadress) ja lühem indeks. 
10. suhteline adresseerimine – käsu
s koodig
i a
g  antakse
s  
e nih
i e 
LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid 
LCD  ( Liquid   Crystal   Display )  -  Kuvari  vedelkristallpaneeli taga on  valgusallikas . Enne paneeli on   filter ,  mis  laseb  läbi  valgust  0-
kraadise polarisatsiooniga ja paneeli taga on filter, mis laseb läbi ainult 90-kraadise polarisatsiooniga valgust. Kui vedelkristalli ei 
mõjutata  polariseeriva  pingega,  ei  läbi  valgus  teist   filtrit .  Mõjutades  vedelkristalli  polariseeriva  pingega,  muutub  ka  valguse 
polariseeritus peale kristalli läbimist ja ta läbib ka teise filtri. Varem oli LCD  kuvarite  puuduseks  aeglus , ebaselge kujund ja vajalik 
täpne  vaatenurk.   Tehnoloogia   areng  on  neid  puudusi  oluliselt  parandanud.  Suurimaks  energia  tarbijaks  on  paneeli  taga  olev 
valgustus. 
 
LED  ( Light   Emitting   Diode ) -  On  kahte  tüüpi  LED-paneele:  tavapärane  (kasutades  tavalisi  LED)  ja  pinnale  paigaldatud  (SMD) 
paneel .  Enamik  välised   ekraanid   ja  mõned  sise-ekraanid  on  ehitatud  üles  eraldi  paiknevatele  LED’idele.  Punased,  sinised  ja 
rohelised   dioodid   on  pannakse  gruppidena  kokku  moodustamaks  täisvärvilise   piksli   (tavaliselt  ruudu  kujuna).  Need   pikslid   on 
võrdsete vahedega ja on mõõdetud keskkohast keskkohani saavutamaks absoluutset piksli resolutsiooni.  
OLED koosneb elektrit  juhtivast  orgaanilise materjali  kihist , mis paikneb kahe elektroodi (anood ja  katood ) vahel. Neid materjale 
nimetatakse  orgaanilisteks  pooljuhtideks,  sest  omavad  juhtivustasemeid  isolaatorist  juhini.  Enamus  tänapäevased  OLED-id  on 
kahekihilised ja baseeruvad järgneval skeemil: 1. Katood (−), 2. Kiirgav kiht, 3. Kiirguse eraldumine, 4. JuhNv kiht, 5. Anood (+). 
OLED  ekraanid  võivad  kasutada  kas   passiiv - maatriks   (PMOLED)  või   aktiiv -maatriks  pikslite  adresseerimise   skeeme .  Aktiiv-
maatriks OLED-id (AMOLED) vajavad õhukest transistorite kihti tagaküljel, et lülitada iga individuaalne piksel sisse või välja. Tänu 
sellele tehnoloogiale on võimalik valmistada suurema resolutsiooni ja suurusega ekraane. 
Plasma  -  Plasma  ja  elektroluminesents  kuvaritel  on  kaks plaati,  millel  on  läbipaistvad  elektrijuhtidest  liinid  (joonisel  punane  ja 
roheline).  Neeb   plaadid   asetatakse  teine  teisele  poole  aukudega  isolatsioonmaterjalist  maski.  Nüüd  saab  elektriga  mõjutada 
ükshaaval  kõiki  maski  moodustuvaid   pesasid .  Need   pesad   täidetakse  kas  argooni-neooni   seguga   plasma  kuvaris  ja  luminofoori 
kelme või pulbriga elektroluminesentskuvaris. Mõjutadaes pingega aineid maski aukudes hakkavad nad helendama. Probleemiks 
on   tavalisest   arvuti  riistvaras  kasutatavast   pingest   kõrgema  pinge  vajadus  plasma  kuvaris.  Samuti  on  probleeme  värvide 
saamisega. Seisev kujund võib põhjustada mõnede punktide läbi põlemist. 
 
Pilet 3 
1.  Dekooder . 
2. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5  aadressiga   arvutid . 
3. RAID ja SSD  kettad . 
Dekooder. 
Dekooder  on  ettenähtud  kahendarvude  dekodeerimiseks,  see  tähendab,  et  tehakse  kindlaks,  milline  on  sisendkood.  Igale 
võimalikule sisendkoodile (n järgulise koodi korral on neid 2) vastab üks väljund ja järelikult on dekooderil 2 väljundit. Kuivõrd 
iga sisendkoodi korral on aktiivne ainult üks valjund, on meil seal unitaarkood (1-out-of-2 kood). 
 
Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. 
Kõigis  käskudes  on  alati  käsukood,  mis  määrab  ära  tegevuse,  mida  tuleb  teha  ja  samuti,  kuidas  leida  operandid  ning  kuhu 
salvestada    resultaat .  Operandi  leidmise  ja  resultaadi  salvestamise  koha  leidmiseks  on  terve  rida  eri   meetodeid ,  mida 
nimetataksegi adresseerimise viisideks. 
0  aadressiga  arvuti  (Käsukood  (OPCode))  –  tegemist  on  pinumälul  põhineva  arvutiga.  Aadresse  ei  ole  käsu   formaadis .  Alati 
võetakse operandid pinumälu pealt ja  kirjutatakse  sinna tulemus. 
1 aadressiga arvuti (Käsukood (OPCode)Aadress 1) – Käsu  koodiga  saab olla kaasa antud vaid üks pikk aadress, mis  viitab  mälu 
pesale,  kus  võib  olla  üks  operand.  Kui  on  tegemist  kahe  operandiga  käsuga,  siis  tavaliselt  asub  teine  operand  ühes  kindlalt 
fikseeritud  registries  ja  sinna  paigutatakse  ka  resultaat.  Operandi  kandmine  akumulaatorisse  ja  sealt  resultaadi  salvestamine 
õigesse mälupesasse on juba programmisti töö. 
2  aadressiga  arvuti  (Käsukood  (OPCode)Aadress  1,  Aadress  2)  –  Kahe  aadressiga   formaadi   korral  tavaliselt  salvestatakse 
resultaat ühe operandi kohale, sest eraldi aadressi resultaadile ei saa määrata. 
3 aadressiga arvuti (Käsukood (OPCode)Aadress 1, Aadress 2, Aadress 3) – Käsu koodiga on kaasas kolm pikka mälu aadressi. 
Seega saab mälus näidata kahe operandi ja resultaadi asukoha. 
1.5 aadressiga arvuti (Käsukood (OPCode)Aadress 1, lühike aadress) – 1.5 aadressiga arvutis saab olla käsukoodiga kaasas üks 
pikk mälu aadress ja teine lühike aadress, mis viitab registrimälu registrile. 
 
RAID ja SSD kettad 
Sõltumatute  ketaste  liiasmassiiv  Redundant    Array   of  Independent  Disks ehk RAID.  Sõltumatute  ketaste  liiasmassiiv on 
mitmest kõvakettast või  kõvaketta  partitsioonist  moodustatud  loogiline  plokkseade andmete  salvestamiseks,  kus  samad 
andmed salvestatakse mitmele kõvakettale. 
Pooljuhtketas ( Solid   State   Drive  ehk SSD)  on välismälu  –  andmekandja,  mis  kasutab  püsimälu  info  hoiustamiseks.  SSD-d 
eristuvad  tavalistest  kõvaketastest (Hard   Disk   Drive ehk  HDD),  mis  on  elektromehhaanilised  seadmed  ja  koosnevad 
pöörlevaist laengutega metallketastest 
ja 
lugemis-/kirjutamispeast. 
SSD-d 
kasutavad 
selle 
asemel mikrokiipe, hävimälu ja säilmälu ning  ei  sisalda  mingeid  liikuvaid  osi. Operatsioonisüsteemile  paistab  pooljuhtketas 
tavalise kõvakettana ning selle kasutamiseks pole vaja spetsiaalseid draivereid. 
SSD  ketta  eelised võrreldes kõvakettaga: 
• 
pöördumisaeg on suurusjärgult 100 korda väiksem, sest ei ole vaja positsioneerida päid; 
• 
lugemise/kirjutamise aeg on suurusjärgult 3 korda kiirem; 
• 
puudub müra, sest ei ole liikuvaid osi; 
• 
vastupidavus löökidele on hinnanguliselt 8 korda parem; 
• 
energiatarve  on oluliselt väiksem kui kõvakettal (SSD  ketas  tarbib 2-3  vatti  ja kõvaketas 6-7 vatti); 
• 
vibratsiooni ei ole, sest puuduvad liikuvad osad; 
• 
töökindlam. Keskmine tõrketa tööaeg ( Mean  time  between  failures, MTBF) on 3 korda suurem; 
• 
magnetväli ei mõjuta välkmälu; 
• 
soojust eraldub vähem; 
• 
väiksem kaal, mis on oluline kantavates arvutites. 
Kõvaketta eelised SSD mäluga võrreldes: 
• 
hind on väiksem (gigabaidi hind on üle 10 korra väiksem); 
• 
maksimaalne  mälu  maht  on  suurem  (SSD  mahud  jäävad  kantavates  arvutites  256  GB  sisse  aga  kõvaketastel  ulatuvat 
mitme TB-ni). 
Viimased  kaks kõvaketta eelist on need, mis piiravad SSD mälude kasutamist.  
 
Pilet 4 
1.  Summaator : järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. 
2.  Optilised  mäluseadmed. 
3.  Analoog  ja  digitaal  info. Analoog  liides  (DAC,ADC). 
Summaator: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. 
Summator on  loogikaskeem  kahendarvude aritmeetiliseks summeerimiseks. 
 
Mitmejärgulise  kahendarvu  summaator  koosneb  mitmest  ühejärgulisest  summaatorist.  Arvu  summeerimisel  tuleb  lisaks  kahe 
summeeritava arvu vastavatele järkudele liita nendega ka nooremate järkude summeerimisel tekkinud ülekanne.  
 
Poolsummaator  - ei arvesta liitmisel eelmisest järgust tulenevat ülekannet. Kasutades kahte poolsummaatorit, on alati saadav 
üks täissummaator. 
Täissummaator -  arvestab  liitmisel eelmisest järgust tulenevat ülekannet 
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. 
Info  salvestamisel  kasutatakse  peegelduvat  materjali,  milles  on  augud  (süvendid).  Rada  on  CD-ROM-l   spiraali   kujuline  (mitte 
kontsentrilised   ringid   nagu  kõvakettal).  Lugeva  laseri  positsioneerimine  on  analoogiline  kõvaketta   peade   positsioneerimisega. 
Peegeldunud laseri kiir teisendatakse  elektriliseks  signaaliks 
Süvendi  sügavus  on  ¼  lainepikkusest.  Kui  laseri   kiirest   osa  peegeldub  ketta  pinnalt  ja  osa  süvendist,  siis  läbib  süvendist 
peegeldunud  kiir  kaks  korda  ¼  lainepikkuse  võrra  pikema  tee.  Seega  on  need  kaks  osa  kiirest  nüüd  vastas  faasis  ja 
kompenseerivad teineteist. Seega tuntakse ära  mitte süvendid vaid hoopis üleminekud. Salvestamisel kasutatakse spetsiaalset 
14 bitist koodi kus ei ole kunagi kõrvuti kahte ühte. Kuivõrd üleminek vastab ühele ei ole neid võimalik ka kõrvuti teha.  Koodis  on 
kahe ühe vahel vähemalt kaks nulli. Selleks, et kahe kõrvuti oleva koodid ei oleks lubamatult lähestikku on iga koodi vahel kolm 
bitti  eraldajat.  Laserit  kasutatakse  valgus   allikana   sellepärast,  et  laseri  valgus  on  monokroomne  ja  kogu  allikast  lähtuv  valgus 
peab olema samas faasis. 
CD-R Sarnaneb ehituselt CD-ROM-ile, kuid põhimiku ja metallikihi vahel on valgustundlikust orgaanilisest materjalist (tsüaniin või 
seda  sisaldavad   segud )  andmekiht.  Põhimikku  on  pressitud  pidev  spiraalvagu,  mille  järgi  kirjutav  seade  hiljem  kirjutuslaserit 
positsioneerib  (kirjutamiseks  kasutatakse  kõrge  intensiiivsusega  laserkiirt).   Kirjutamisel   tekitatakse  vagudevahelisele   alale  
“lohke”.  Need  ei  ole  tegelikult  lohud,  vaid  materjali  kerge  sulatamisega  mittepeegeldavaks  muudetud  piirkonnad,  mida  CD- 
seadme laser peab lohkudeks.  
CD-RW  andmekihi  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 
kui  mittekristalliseerunult,  seega  saab  kristalliseerunud  pinda  kasutada  kui  põhipinda  "land"  ja  mittekristalliseerunud  kohta 
lohuna "pit". Seega peab CD-RW seade kasutama korduvkirjutamisel kahte erinevat laserikiire võimsust.  
Analoog ja digitaal info. Analoog liides (DAC,ADC). 
Analooginfo  – info kandja võib võtta ükskõik millisel ajahetkel oma rajaväärtuste puhul suvalise väärtuse. Nt-ks pinge 0 voldist 
+5 voldini: 
 
Digitaalinfo  –  fikseeritud  on  ainult  teatud  hulk  lubatud  väärtusi  mida  võib  info  kandja  omada  oma  rajaväärtuste  vahel.  Nt-ks 
lubatud pinge nivood 0, 3, 5V: 
 
DAC  –  muudab  kahendkoodis  signaali  pidevalt  analoogisignaaliks.  Paralleelkujul  ülekantava  signaali  jaoks  näiteks  pinge 
summaator,  mille  abil  määrata,  kui  mitu  „ühte“  on  antud  signaalis.  Võis  siis  analoogimine,  milles  igas  järgus  paiknevale  ühele 
antakse kindel pingenivoo (teistest suhteliselt erinev) ning pingete summeerimisega on võimalik määrata mistahes kood. 
ADC – analoogsignaal lastakse läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele, kui mitu dioodi on jõudnud diskreetimisel 
pingenivoole ’1’, leitakse koodimuunduris kahendkood. 
Pilet 5  
1. Võrdlusskeem. 
2. Alamprogrammide poole pöördumine. 
3. Analoog ja digitaal info.  Helikaart . 
Võrdlusskeem. 
Võrdluskeem  ehk   komparaator ,  näitab  operantide  suuruse  suhte.  Lihtsalt  võrdleb  kahte  arvu,  kumb  on  suurem,  või  on  hoopis 
võrdsed 
arv A on a1a0, 
arv B on b1b0, 
,kui A  B, siis G=1 
,kui L=G=0, siis A=B 
Alamprogrammide poole pöördumine 
Katkestustega  süsteem  –   katkestus   =  pöördumine  alamprogrammi  poole  CPU  lõpetab  poolelioleva  käsu,  PC  ( process   count)  & 
PSW (process status word) pinumällu. PC-sse alamprogrammi I käsk. 
Analoog ja digitaal info. Helikaart 
Igasuguse analoogsignaali muundamine digitaalseks ja vastupidiselt toob kaasa teatud vea. Et viga oleks võimalikult väike, seda 
pikemat kahendkoodi peaks kasutama. 
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. Helikaardi andmetes alati  leiduv  bittide arv (bit  rate , bit depth) näitab tegelikult DACi poolt kasutatava "sõna" pikkust. 
Mida rohkem bitte, seda loomulikuma esituse saame. 
Loomulik heli -(ja ka video-) signaal on analoogsignaal, mis tuleb kõigepealt viia digitaalkujule (digiteerida). Selleks kasutatakse 
analoogmuutuja  muutumispiirkonna  jagamist  lõplikuks  arvuks  vahemikes,  millest  igaühele  omistatakse  kindel  numbriline 
väärtus. 
Pilet 6 
1.  Multipleksor , demultipleksor. 
2. Adresseerimise viisid. Vaata Pilet2 
3. Spetsiaalse  riistvara   realiseerimine . 
Multipleksor, demultipleksor 
 
Multipleksor  on  andme  kommutaator,  mis  võimaldab  edastada  mitmest  sisendist  ühte  väljundisse.  Sisendi   valikuks   on 
juhtsisendid  s0,  s1,  jne.  Tavaliselt  on  n  juhtsisendi  korral  2  andmesisendit.  Teda  võib  vaadelda  funktsionaalselt  kui  lülitit,  aga 
arvestada  tuleb,  et  info  liigub  ainult  ühes  suunas  (sisendist  väjundisse).  Kui  on  4  andmesisendit,  siis  öeldakse,  et  on  neli-ühte 
multipleksor. Analoogiliselt kaheksa andmesisendi  koral  kaheksa-ühte.  
 
 
Demultipleksor on kommutaator, millel on üks infosisend ja mitu väljundit. Juhtsisendite arv sõltub väljundite arvust ja vastupidi. 
Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse  infosisendi signaal ühte väljundisse. Väljundite arv on 2n, kus n on juhtsisendite arv. 
Järelikult saab kahe juhtsisendiga ehk kahebitise koodiga kommuteerida 4 sisendit, kolme juhtsisendiga 8 sisendit jne. 
Spetsiaalse riistvara realiseerimine 
Spetsiaalse riistvara realiseerimise võimalused: 
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. 
Programmeeritav  loogika :  
Tehnoloogiad :  SRAM   tech  – StaticRAM trigerid ühendatakse mux-ga. AntiFuse tech – programmeeritavad maatriksid, milles saab 
erinevaid  programme  luua,  põletades  programmaatoriga  maatriksi  sõlmedest  'fuse'  ühendusi.  metall-amorfne_räni-metall 
ühendused. 
EPROM  tech – Erasable Programmable Read Only Memory – EPROM transistorid, millel npn-ühenduse paisu ning pooljuhi vahel 
on veel teine, nn ujuvpais, mis ei lase laengul transistorist hajuda, kuid võimaldab andmeid UV-kiirgusega   kustutada . 
(näiteks  segmentindikaatori  juhtimine püsimäluga --> sisenditeks on  aadressid  1..2..3 etc) 
Programmeritavad maatriksid: PLA – Programmable  Logic  Array  
Enamasti  ei  lähe  vaja  mitme   muutuja    Boole 'i  funktsiooni  muutujate  kõigi  kombinatsioonide  kasutamist  –  seega  sisaldavad 
dekoodrid  jms  elemendid  ülearuseid  transistoreid.    Konjunktsioone  realiseeriv  maatriks  +  disjunktsioone  realiseeriv  maatriks. 
AND-OR-NOT  –  f.- nide   süsteemi  jaoks.  PLA  põhimõte  –  tehakse  maatriks,  mille  veergudeks  sisendelemendid  ja  nende 
inversioonid, ridadeks pingestatud ühendused. Igas sõlmes asub  transistor , mille kollektor on trükitud äärmiselt peene juhtmena 
(põleb  läbi  pingel  +2Vh).  Vastava  programmaatoriga  saab  teatud  ühenduskohtades  connectionid  läbi  põletada  ning  panna 
maatriksi väljundina realiseerima mingi kindla Boole'i funktsiooni DNK-d. 
Kasutaja poolt programmeritavad maatriks- struktuurid :   FPGA  –  Field  Programmable  Gate  Array 
Maatriks  loogikaelementidest  (AND,  NOT,  OR,  ..),  mille  ümber,  maatriks  välimiste  elementidena  asuvad  sisend-väljundblokid. 
Luues  maskiga? ühendusi maatriksi sees ning paigutades  sisendid -väljundid, saab skeemi panna realiseerima mistahes Boole'i f.-
ni. 
Loogikablokid:  
Look -up  Table  –  mingi   register ,  SRAM,  ROM,  whatever,  milles  on  võimalik  säilitada  seosed  sisendite  vahel.  Kasutades 
sisendväärtuste  kombinatsiooni  aadressina,  saab  väljundiks  vastava  seose  LUT-st.  Mux-realisatsioon  –  andmesisenditeks 
loogilised   '0'  &  '1',  juhtsisenditeks  f.-ni  muutujad.  Mux-de  ühendused  loovad  vastavad  loogilised  seosed.  I/O-blokid  – 
reguleeritakse mux-de ning eripidi  asetsevate  dioodidega 
FPGA arhitektuurid: 
Sümmeetriline – maatriks 
Row- based  – ridades 
Sea of  gates  – loogikablokid tihedalt üksteise kõrval 
Hierarhiline 
FPGA-del põhineva riistvara  programmeerimine  
Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine &  minimeerimine  --> Ülesande jaotamine (Technology  mapping ) --> 
Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine-konfigureerimine 
Erinevate spetsiaalse riistvara realiseerimise võimaluste kasutusvaldkonnad ja võrdlus: 
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.  
Pilet 7 
1. Dekooder. - Vaata Pilet 3. 
2. Magnetmäluseadmed. 
3.  Klaviatuur . 
Magnetmäluseadmed 
Magnetiline  info  salvestus  põhineb  magnet  materjali  magnetiseerimises  ünes  või  teises  suunas.  Selleks  kasutatakse 
lugemis/kirjutamis pead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis. Juhtides mähisesse voolu ühes või teises suunas tekib 
ka  vastava   suunaline   magnetväli.  Magnet  jõujooned  kaarduvad  materjalist  välja  sinna  tehtud   pilu   kohal  mis  aga  omakorda  on 
salvestus materjali lähedal. Lugemisel aga indutseerib magnetvälja muutus mähises impulsse. Vool indutseeritakse selles kohas, 
kus toimub üleminek magneetimise ühelt suunalt teisele ja voolu suund sõltub sellest milises suunas on magnetvälja üleminek. 
Klaviatuur 
Klaviatuuri  kõikide  klahvide  all on lülitid. Lülitid võivad olla kontaktidega või kontaktivabad. Kontaktide puhul on oluline vältida 
mustuse  sattumist  kontaktide  vahele.  Väga  laialt  on  levinud   klaviatuurid   kus  kasutatakse  metaliseeritud  plastmassist  kilet  mis 
täidab ühtlasi ka vedru ülesannnet. Klaviatuur moodustab maatriksi kus read on ühendatud väljund pordi külge. See tähendab, 
et klaviatuuri kontroller  saadab  sinna teatud skaneerimise koode.  Veerud  on ühendatud läbi kaitsva takisti toite nivooga (väärtus 
1)  ja  samuti  saab  lugeda  veergude  väärtusi  läbi  sisend  pordi  klaviatuuri  kontrollerisse.  Kõigis  horisotaalide  ja  vertikaalide 
ristumiskohtades  on  lülitid  (klahvid).  Iga  lüliti  küljes  on  klahv  vastava  numbri  või  tähega.   Scan   koodi  saamiseks   saadetakse  
vertikaal  liinidel kood kus on väärtus 0 ainult esimesel ülemisel vertikaalil. Kõikidel teistel horisotaalidel on väärtuseks 1-d. Kui 
nüüd on mõni ülemise horisotaali klahv alla vajutatud, siis on ka vastaval vertikaalil väärtus 0. Kõigil neil vertikaalidel kus klahv ei 
ole alla vajutatud on väärtus üks. Kui alla on vajutatud klahv mõnel teisel horisontaalil, kus on  väljund pordi kaudu väärtus üks, 
siis  ei  mõjuta  nad  vertikaali  väärtust.  Järgmiseks  saadetakse  horisontaalidele  kood  kus  on  järgmisel  liinil  null  ja  kõik  ülejäänud 
ühed.  Sellega  kontrollitakse  kas  järgmisel  horisontaalil  on  mõni  klahv  vajutatud.  Sellisel  moel  kontrollitakse  järjest  kõiki 
horisontaale.  Kui  on  jõutud  viimasele,  siis  algab  protsess  otsast  peale.  Teades  horisontaalile  väljastatud  koodi  ja  vertikaalidelt 
loetud  koodi  saab  kindlaks  teha  milline  klahv  on  alla  vajutatud.  See  ongi  scan  kood.  Kui  korraga  on  mõnel  horisontaalil  alla 
vajutatud  rohkem  kui  üks  klahv  on  ka  vertikaalidel  rohkem  kui  ühes  järgus  null.  Valitakse  välja  neist  üks  ja  vastav  kood 
saadetakse protsessorisse. Kui see oli vale klahv siis selle parandamine on juba klaviatuuri kasutaja asi. 
 
Pilet 8 
1. Loendurid. - Vaata pilet 2 
2. Virtuaalmälu. 
3.  Andmeedastus   protokollid  : sünkroonne, asünkroonne jne. 
Virtuaalmälu 
virtuaalmälu Mõned opsüsteemid (näit. MS  Windows)  kasutavad  virtuaalmälu.  See  on  kujutletav  mälupiirkond,  millest  osa 
paikneb muutmälus ja  osa kõvakettal.  Virtuaalmälul  on  oma  mäluaadresside  süsteem  ning   programmid   kasutavad  reaalsete 
mäluaadresside asemel neid  virtuaalseid aadresse käskude ja andmetesalvestamiseks. Kui programmi tegelikult täidetakse, siis 
muudetakse  virtuaalsed  aadressid  reaalseteks  mäluaadressideks.  Virtuaalmälu  eesmärgiks  on  suurendada mäluaadresside 
ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu 
kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, 
kopeerides  kettalt  põhimällu ainult täitmiseks antud etapil vajalikke programmiosi. Mida väiksem on põhimälu, seda sagedamini 
peab  arvuti   suhtlema  kõvakettaga ja  seda  aeglasemalt  programm  töötab.  Seepärast  ongi  iga  programmi  puhul  ära  näidatud 
soovitatav  põhimälu  suurus,  mis  tagab  programmi  täitmise  normaalse  kiirusega  .  Et  hõlbustada  kopeerimist  virtuaalmälust 
reaalsesse  mällu   jaotab   opsüsteem  virtuaalmälu  kindlat  arvu  mäluaadresse sisaldavateks lehekülgedeks,  mida  hoitakse  kettal 
seni,  kuni  neid  vaja  läheb.  Kui  lehekülge  on  vaja,  siis  kopeerib  opsüsteem  selle  kettalt  põhimällu,  muutes  virtuaalaadressid 
reaalseteks aadressideks. 
Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne 
Sünkroonne siin – clock reguleerib, millal andmed loetakse 
Asünkroonne  siin  –  Siinitsükkel  =  'mälu  aadress  valmis'  genereerib  'mem.  read'  signaali,  lisaks  saadetakse  sünkrosignaal,  mille 
peale paneb mälu andmed valmis. Kui andmed käes, saadab protsessor 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  võttev  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 Mux-tud siin 
 
Pilet 9  
1.  Registrid . 
2. Mälu  organiseerimine : koostamine mitmest  moodulist  ja vaheldamine (Interleaving). 
3. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. - Vaata Pilet3 
Registrid 
Register on grupp ühise juhtimisega  trigereid . Minimaalselt tähendab see ühist sünkroniseerimist. Peale kahendsõna (hulk bitte) 
säilitamise võib olla registris võimalik teostada ka muid operatsioone (nihe,mitme infoallika valik jne). 
 
Ilma nihketa register  
Hulk ühise juhtimisega trigereid.  
Nihkeregister 
Registrid, millesse info sisestamine ja väjastamine toimub järjestikku nim. nihkeregistriteks. Nihkeregistri  koostamiseks  kasut. nii 
RS-, D- kui ka JK- trigereid. Nihkeregistris ühendatakse otsene ja inverteeritud väljund järgmise trigeri seadesisenditega S ja R. 
Seega toimub iga taktiga infosõna  nihutamine  ühe biti võrra. Sõltuvalt sellest kuidas trigerid omavahel ühendatakse, nihkub 
infosõna kas paremale või vasakule . Iga  takti  keskel nihutab sünkrosignaal info trigerite  esimesest  astmest teise. Reversiivne 
register- selle puhul toimub kahesuunaline nihe. 
Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving) 
Andmesiini  järgulisus  määrab  ära  tavaliselt  sõna  järgulususe  mälus,  kui  sõna  ei  edastata  osade  kaupa.  Sellist  asja  on  tõesti 
mõnikord ka kasutatud. Teine probleem on seotud mälu sõnade arvuga mälus, nimelt ei ole kogu mälu mahtu mida on võimalik 
adresseerida  aadress  siini  abil  tehnoloogiliselt  võimalik  valmistada  ühe  moodulina.  Seega  tuleb  koostada  mälu  mitmest 
moodulist.  See  annab  ka  võimaluse  kasutada  ka  väiksemat  mälu  millele  võib  vastavalt  vajadusele  ja  rahakotile  hankida  soovi 
korral lisa. 
 
 
 
Mitmest  pangast  koosneval mälul võivad järjestikused pesad olla järjest ühes pangas ja siis edasi samuti järgmises. Vaheldamise 
korral on aga järjestikused aaressid erinevates pankades. Vaheldamine võimaldab järjestikulistelt aadressidelt 
lugemisel/kirjutamisel käivitada konveieri. 
Pilet 10  
1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. Vaata Pilet4 
2. Erineva pöördus  viisiga  mälud : FILO ,  FIFO , assotsiatiivmälu, kahe  pordiga  mälu. 
3. Siirete ( hargnemiste ) ennustamine ( Branch  Prediction). 
Erineva pöördus viisiga mälud :FILO, FIFO, assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu. 
Pinumälu -   LIFO   e.  “last  in,   first   out”.   registrisse   viimasena   kantud   andmed  saab  esimesena  välja  Realiseeritud  nihkeregistrite 
põhimõttel 
Puhvermälu - FIFO e. “first in, first out”. registrisse esimesena kantud andmed saab esimesena välja. 
Assotsiatiivmälu -  “Content-Adressable  Memory”  –  CAM,  võimaldab  (üli)kiire  otsimise.  Erinevalt  RAM'ist,  kus  antakse  mälu 
aadress ja saadakse  sisu; Siis  assotsiatiivmälu puhul antakse sõne, CAM otsib oma kogu mälust, kas otsitavat sõne seal leidub. 
Kui leidub, tagastatakse  loetelu , kust sõne leiti.  
Kahe pordiga mälu – lugemine ja kirjutamine samaaegselt, ntx videomälu 
Siirete (hargnemiste) ennustamine (Branch Prediction). 
Protsessorites  on  tihti  eraldi  loogikaskeem  mis  tegeleb  hargnemiste  ennustamisega,  et  muuta  konveier  efektiivsemaks. 
Hargnemise  ennustamine  toimub  teatud  statistiliste  kriteeriumite  järgi  ja  ei  saa  anda  alati  õiget  tulemust,  kuid  siiski  suudab 
vähendada konveieri uuesti käivitamise vajaduse tõenäosust. 
Pilet 11 
1. Multipleksor, demultipleksor - Vaata Pilet6 
2. Konveier protsessoris ja mälus - Vaata Pilet1 
3. Pinumälu ( stack ) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. 
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. 
Pilet 12 
1. Loendurid. - Vaata Pilet2  
2. Suvapöördusmälud. - Vaata Pilet1 
3. Andmeedastuse juhtimine: 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 I – katkestus = pöördumine alamprogrammi poole (riistvaraline, programmiline või vea teke põhjused) 
Katkestustega  süsteem  II  -  CPU lõpetab poolelioleva käsu, PC (process count) & PSW (process status word) pinumällu. PC-sse 
AlamProgrammi I käsk. Juhtimine läheb vastavalt katkestust teenindavale progele. 
Andmevahetus katkestusega süsteemis (Interrupt-driven I/O)I – programne katkestuste lahendamine 
Andmevahetus  katkestusega  süsteemis  (Interrupt-driven  I/O)II  –  prioriteedid  paika  pandud  riistvaraliselt  (jäigalt)  füüsilise 
asetusega 
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. 
 
Pilet 13 
1. Trigerid. – Vaata Pilet1 
2. Pooljuhtmälud. 
3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine. – Vaata Pilet6 
Pooljuhtmälud 
Jagunevad kaheks: 
Staatiline  pooljuht -suvapöördusmälu (SRAM): 
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 ( DRAM ): 
Koosneb  mälumaatriksist,  milles  küljes  rea  aadressi  ning   veeru   aadressi   puhvrid .  RowAddressSelect  ning  ColumnAddressSelect 
sisendid,  R/W  sisend.  Andmed  tuleb  mingi  aja  jooksul  värskendada,  vastasel  juhul   imbub   laeng  transistoritest  välja  &  andmed 
hävivad.  DRAM  on  aeglasem  kui  SRAM.  Mälu  moodulite  mahud  on  suured,  kuid  mikroskeemile  ei  ole  võimalik  teha  piisaval 
hulgal  väljaviike.  Sp  jagatakse  DRAM-i  aadress  kaheks  osaks  –  rea  aadress  ja  veeru  aadress.  DRAM  juhtimine:  rea  ja  veeru 
aadressid  loetakse  sisse   samade   väljaviikude  kaudu.  Ajaliselt  toimub  lugemine  järjestikkuliselt,  mis  muudab  mälu  poole 
pöördumise aeglasemaks. 
 
 
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 esi kui tagafrondist, kiire 
Content Adressable Memory, CAM – assotsiatiivmälu 
Double Data Rate DRAM – edastab infot nii esi kui tagafrondist 
SIMM – 72  klemmi   
DIMM – 168 klemmi 
  
Pilet 14 
1. Dekooder – Vaata Pilet3 
2.  Katkestused  arvutis (Intrrupt). 
3. Mälude  klassifikatsioon . 
Katkestused arvutis (Intrrupt). 
Arvutid  kasutavad  katkestusi  (interrupts)  mitmesugusteks  ülesanneteks.  Näiteks  kui  te  vajutate  mingile  klahvile,  saadab 
klaviatuuriprotsessor  põhiprotsessorile  ühe   katkestuse .  Katkestus  on  signaal,  mis  sunnib  põhiprotsessorit  oma  tööd  hetkeks 
katkestama  ja  täitma  mingit  muud  ülesannet.  Selleks  salvestab  protsessor  oma  hetkelise  töö  jätkamiseks  vajalikud  andmed  ja 
asub seejärel sellele katkestusele vastavat ülesannet täitma. Mälu alguses,  esimeses 1024 baidis asub tabel, mis  sisaldab pikki 
viitasid iga katkestuse puhul täidetavale funktsioonile. Iga  sissekanne  sellesse tabelisse sisaldab 4  baiti  (pika viida suurus). Seega 
sisaldab tabel täpselt 256 sissekannet. Kui te nüüd vajutasite näiteks mingile klahvile, siis katkestab protsessor oma hetkelise töö 
ja täidab sellele katkestusele (katkestus number 9) vastava ülesande. Selleks hangib ta katkestuste tabelist vastava (üheksanda) 
sissekande  ja  jätkab  tööd   sellelt   aadressilt.  Nimetatud  aadressil  asub  tavaliselt  operatsioonisüsteemi  või  BIOSi  funktsioon,  mis 
uurib  järele,   millisele   klahvile  vajutati  ja  väljastab  vastava  sümboli   ekraanile .  Peale  selle  funktsiooni  täitmist  jätkab  protsessor 
oma  endist  tööd. 
Katkestused on jaotatud järgmistesse  gruppidesse : 
Katkestused:  0  -  15 - Need katkestused kutsutakse välja arvuti poolt. Sellesse gruppi kuuluvad klaviatuuri ja muude seadmete 
jaoks vajalikud katkestused, ning mitmed süsteemi enda jaoks vajalikud katkestused. Süsteem omab iga sellise katkestuse jaoks 
sobiva  BIOSi  funktsiooni,  mis  on  kõik  salvestatud  arvuti  ROM  -is.  Operatsioonisüsteem  (DOS)  asendab  sageli  osa  neist 
funktsioonidest  oma  funktsioonidega  arvuti  töö  kontrollimiseks.  Ka  programm  võib  osa  neist  funktsioonidest   asendada   enda 
poolt loodutega . 
Katkestused:  16  -  31 -  Neid  katkestusi  kasutavad  nii  operatsioonisüsteem  kui  ka  programm  mitmesuguste  seadmete  (näiteks 
ekraani) kasutamiseks. Igale sellisele katkestusele vastab üks BIOSi funktsioon. 
Katketused:  32  -  63 -  Neid  katkestusi  kasutab  operatsioonisüsteem.  Programmid  võivad  nende  katkestuste  kaudu  kasutada 
operatsioonisüsteemi funktsioone, näiteks failide avamiseks ja lugemiseks. 
Katketused:  64  -  95 - Neid katkestusi kasutavad operatsioonisüsteem ja mitmed ohjurprogrammid oma ülesannete täitmiseks. 
Igale katkestusele vastab kas üks BIOSi või mingi ohjurprogrammi funktsioon. 
Katkestused:  96  -  102 -  Need  katketused  on  reserveeritud  programmide  jaoks.  Kuidas  programmid  neid  kasutavad,  ei  ole 
kindlaks määratud. 
Katkestus: 103 - Seda katkestust kasutab laiendatud mälu ohjurprogramm. 
Katketused: 112 - 119 - Neid katketusi kasutavad ohjurprogrammid 
Katkestused:  128  -  240 -  Neid  katkestusi  kasutab  teie  arvuti  ROM  -is  salvestatud  programmeerimiskeel   BASIC ,  kui  teie  arvuti 
ROM üldse sisaldab keelt BASIC. 
Katkestused: 241 - 255 - Neid katkestusi esialgu ei kasutata. Võibolla omistatakse neile mingi tähendus tulevikus. 
Mälude klassifikatsioon. 
Klassifikatsioon  I  -  Nõuded  mälule  on  vastuolulised:  võimalikult  suur  maht,  võimalikult  väiksel  infokandjal,  võimalikult  väike 
pöördumise aeg (kiire), võimalikult väike energiatarve. Milline füüsikanähtus võib olla info salvestajaks: peab olema 2 püsivat 
olekut;  kahe  püsivaoleku  vahel  peab  olema  energia  barjäär,  st  et  ta  ei  lähe  ühest  püsivast  olekust  teise  ilma  välise  energiaga 
mõjutamata;  väliselt peab olema  võimalik teha kindlaks kumbas püsivas olekus ta on  (lugemine);  väliselt peab olema võimalik 
teda  viia  ühte  tema  püsivatest  olekutest  (kirjutamine).   Millistel   füüsikanähtustel  mälud  põhinevad:  deformatsioon,  laeng, 
positiivne tagasiside, magnetilised nähtused, optilised nähtused, viiteliin. 
Klassifikatsioon II joonisel allpool: 
  
Pilet 15 
1. Registrid. – Vaata Pilet9 
2. Käsuformaadid- 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. – Vaata Pilet3 
3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. – Vaata Pilet11 
  
Pilet 16 
1. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad. 
2. RISC ja  CISC   protsessorid ,  mikroprogramm . 
3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. – Vaata Pilet11 
Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad 
Bipolaarsed tehnoloogiad: 
dioodloogika:  kokku  ühendatud  n-p   pooljuhid   lüliti  avatud,  kui  vool  kulgeb   noole   suunas.  Väljundvoolu  hargnevustegur  – 
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  =  mitter-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.  Vähe  adresseerimise  viise.  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. 
Oluline  on  käsu  täitmisel,  et  seda  teostatakse  riistvaras  .  Näiteks  kui  ALU  ei  oska  riistvaras  korrutada,  siis  võime  teha  keeruka 
mikroprogrammi  spetsiaalosa,  mis  realiseerib  selle   liitmise   ja  nihke  kaudu.  RISC  ideoloogia  sellist  keerukat  (aeglast) 
mikroprogrammi  ei  luba.   Korrutamine   teostatakse  riistvaras  ALU-s  või  ta  üldse  puudub.  Mikroprogrammis  on  olemas  üldosa 
koos  käsukoodi  lugemise  ja  käsuloenduri  modifitseerimisega  ning  operandide  lugemine  ja  resultaadi  salvestamine,  kuid  ta 
puudub täitmisel. 
Pilet 17 
1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. – Vaata Pilet3 
2.  Juhtautomaat  : osa käsu täitmisel ja realiseerimine.  
3. Alamprogrammide poole pöördumine. 
Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine 
Juhtautomaat  kujutab  endast  käsu  täitmise  algoritmi  riistvaralist  realisatsiooni  loogikaskeemina.  Peale  üldosa  vastab  igale 
käsule, mida protsessor on võimeline täitma (kuulub tema käsusüsteemi), algoritmis oma haru. Käsu dekodeerimise järgi toimub 
mikroprogrammis   hargnemine .  Selle  hargnemise  realiseerimiseks  peab  juhtautomaati   tulema   käsudekoodrist  info  selle  kohta, 
milline  on  täitmisele  tulev  käsk.  Mõnede  käskude  täitmisel  on  vaja  realiseerida  mikroprogrammis  hargnemisi,  mis  sõltuvad 
protsessori mõne teise osa seisundist. Näiteks on vaja teada korrutamise realiseerimisel liitmise ja nihutamise abil eelneva ALU 
operatsiooni tulemuse võrdumist nulliga.  
Põhimõtteliselt on juhtautomaadi realiseerimiseks kaks võimalust:  
1)  jäiga  loogikaga  juhtautomaat:  Jäiga  loogika  korral  realiseeritakse  algoritm  loogikaskeemina  kristalli  pinnal  ja  iga  muutus 
käsusüsteemis  tähendab  uue   loogikaskeemi   realiseerimist.  2)    püsimälus  säilitatava  mikroprogrammiga  juhtautomaat:  Kui 
mikroprogrammi  hoitakse  püsimälus  (näiteks  Flash),  siis  saab  käsusüsteemis  teha  muudatusi  ilma  uut  loogikaskeemi 
koostamatta. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele mikroprogrammi sisaldavast püsimälust. Mingil määral 
toimib see analoogiliselt programmi täitmisega protsessoris.  
Alamprogrammide poole pöördumine 
Katkestustega  süsteem  –  katkestus  =  pöördumine  alamprogrammi  poole  CPU  lõpetab  poolelioleva  käsu,  PC  (process  count)  & 
PSW (process status word) pinumällu. PC-sse alamprogrammi I käsk. 
Pilet 18 
1.  Kombinatsioonskeemid  ja järjestiskeemid. 
2. Käsu täitmine protsessoris. 
3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine Protsessoris. - Vaata Pilet11 
Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid 
Kombinatsioonskeem:  digitaalskeem,  milles,  teades  sisendite  väärtusi,  võime  väljundid  välja  arvutada  üheselt,  väljundid  on 
määratud üks-üheselt sisendite väärtustega. 
Järjestikskeem:  digitaalskeem,  milles  väljundi  väärtus  sõltub  eelmistest,  eelnevatel  diskreetse  aja  hetkedel  I/O-s  olnud 
väärtustest – skeemil on mäluolek. 
Positiivne vs negatiivne loogika. Täielikult vs mittetäielikult määratud Boole'i funktsioonid < Enamkasutatavaid järjestikskeeme 
Käsu täitmine protsessoris 
e. von Neumanni tsükkel.  
a)  käsukoodi laadimine (käsuloendurisse) 
b)  käsuleonduri  modifitseerimine : PC:=PC+1 
käsu aadress mälu aadressiregistrisse + read 
mälupesa sisu mälu puhverregistrisse 
mälu puhverregistrist kood käsuregistrisse + ALU-sse 
c)  Käsukoodi dekodeerimine  
d)  Käsu täitmine juhtautomaadi sisendid, mille käsudekooder aktiveeris 
ALU seadistamine 
Pilet 19  
1. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad. – Vaata Pilet 16 
2. Protsessori üldstruktuur. 
3. Puutetundlikud ekraanid. 
Protsessori üldstruktuur 
Arvutis  säilitatakse  programme  (käskude  jada)  ja  andmeid  mälus  kahendkujul    (0-de  ja  1-de  jada).  Põhiliselt  on  kasutusel  von 
Neumanni tüüpi arvuti  arhitektuur , kus nii käsud kui ka andmed asuvad samas mälus. Eksisteerib ka Harvardi arhitektuur kus on 
eraldi  mälu  käskudele  ja  andmetele.  Kogu  programmi  täitmine  eeldab  pidevat  andmevahetust  protsessori  ja  mälu  vahel. 
Protsessorisse loetakse käske ja andmeid ning mällu kirjutatakse resultaate (andmeid, mitte käske). Sisend ja väljund ei pruugi 
toimuda üldjuhul läbi protsessori, vaid võib olla teostatud ka otse mälu ja sisend-väljund seadmete vahelise andmevahetusena.  
 
 
  
Mälust  saab  lugeda  ja  sinna  kirjutada  käske-andmeid  sõnade  kaupa.  Eri  protsessoritel  on  erinev  sõna  järgulisus.  Aadress  on 
kahend   kood  (number),  mis  näitab  millise  sõna  poole  toimub  pöördumine. Mälus on 0-de ja 1-de jada. Koodi enda järgi ei ole 
võimalik eristada, kus on andmed ja kus käsud. Protsessorist peab tulema aadress, mis näitab, millise sõna poole pöördutakse. 
Lugemise korral  peab  juba  protsessor  teadma,  kas  sõna interpreteerida  käsuna  või  andmetena.  Mälu  juhtimiseks on  veel  vaja 
mõningaid  juhtsignaale.  Täpsemalt  vaatleme   neid  mälude  juures,  aga  minimaalselt tuleb  määrata,  kas  toimub  lugemine  või 
kirjutamine. 
Juhtautomaat:  käsukood  -->  mikrokäsu  aasressi  register  --->  mikroprogrammi  mälu  -->  mikroprogrammi  täitmine  -->  järgmise 
mikrokäsu aadress mikrokäsu aadressi registrisse / protsessori teiste osade juhtimine. 
sisendid 
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 
Puutetundlikud ekraanid 
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 . 
Resisitive system) kasutatakse 56 % vastavates  seadmetes .  Ekraanil  on läbipaistev takistite maatriks, mille peal on elektrit juhtiv 
kile.  Vajutades  mingis  punktis  sellele  kilele,  tekib  ühendus  mingi  punktiga  takistite  maatriksis.  Kui  nüüd  sellele  maatriksile  on 
antud külgedel mingi pinge, siis selle puutekoha pinge näitabki tema  asukohta  maatriksil nii X kui ka Y suunal. 
Mahtuvusel  põhinev:  Ekraani  igas  nurgas  on   vahelduvvool .  Kui  asetada  sõrm  vastu  monoliitset  klaasist  ekraanipinda,  muutub 
selle   mahtuvus .  Nurkade  kaudu  mahtuvusi  arvutades  ja  trianguleerides,  saab  leida  vajutuskoha  koordinaadid.  (Capacitive 
sensing)  põhimõtetet  kasutatakse  umbes  25  %  vastavates  seadmetes.  Ekraani  pinnal  on  kaks  läbipaistvat  juhtivat  kihti  mis  on 
eristatud   isolaatoriga  (klaas).  Need  juhtivad  kihid  moodustavad  mahtuvuse  ( kondensaator ).  Neist  kihtidest  alumisele  juhitakse 
läbi  takistite  nurkadesse  vahelduvvool.  Kui  nüüd  inimese  sõrm  (mis  omab  ka  teatud  mahtuvust)  puudutab  välimist  juhi,  kihti 
muutub  ka  kogu  ekraani  mahtuvus,  mis  mõjutab  ka  vahelduvvoolu.  Kui  erinevate  ekraani  punktide  puudutuse  mõju  on  teada 
(kalibreeritud), saab määrata ka puutepunkti koordinaaadid. 
Pilet 20  
1. Multipleksor, demultipleksor. – Vaata Pilet6 
2. Virtuaalmälu. - Vaata pilet 20 
3. Puutetundlikud ekraanid. – Vaata Pilet19 
 
Pilet 22 
1. Aritmeettika-loogika seade (ALU). 
2. Vahemälu ( Cache ) organiseerimine:  otsevastavusega ,  assotsiatiivne  ja kogumassotsiatiivne 
3.  Printerid . 
Aritmeettika-loogika seade (ALU). 
Sõltumata  arvuti  ja  protsessori  ehitusest  on  arvutis  alati  üks  skeemiosa,  kus  teostatakse  otsesed   arvutustehted   ja  muu 
infotöötlus - nimelt aritmeetika- loogikaseade  ehk ALU (Arithmetical and  Logical   Unit ). Eri protsessoritel on üldiselt erinev tehete 
hulk ja valik, kuid tavaliselt hõlmab see aritmeetilisi (minimaalselt  liitmine  ja lahutamine) ning loogilisi tehteid (JA, VÕI,  EITUS ) ja 
nihutusoperatsioone (kahendarvu bitid nihutatakse oma senise positsiooni suhtes kas vasakule või paremale). 
Vahemälu (Cache)organiseerimine:otsevastavusega,assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne 
Otsevastavusega vahemälu (Direct-mapped cache): 
Üks  lihtsamaid  vahemälu  organiseerimise  viise  on  otsevastavusega  vahemälu.  Info  lugemine  mälust  toimub  gruppidena  (Line). 
Mälu on jagatud segmentideks (Set). Vahemälus on igale grupile oma koht. Antud näites on iga  segment  jagatud neljaks grupiks. 
Seega on vahemälus ruumi neljale grupile. Korraga saab vahemälus olla üks 0-s grupp, üks 1-ne grupp, üks 2-ne grupp ja üks 3-ne 
grupp. Seejuures võib iga grupp olla ükskõik  millisest  segmendist. Korraga ei saa olla aga kahte 0-ndat gruppi, 1-st gruppi, 2-st 
gruppi ega 3-ndat gruppi erinevatest segmentidest. Selleks, et oleks võimalik kindlaks teha millisest segmendist mingi grupp on 
võetud, on vahemälus iga segmendi juures vastava segmendi number. Adresseerimine on lihtne ja ka suhteliselt odav, kuid kui 
vaja  on  näiteks  0-nda  grupi  infot  erinevatest  segmentidest,  tuleb  pidevalt  teha  ümberlaadimist.  Vahemälu  kontroller  võrdleb 
mälu  poole  pöördumisel,  kas  vastava  grupi  juures  on  soovitud  segmendi  number.  Kui  on  kokkulangemine  (hit),  siis  pöördub 
protsessor vahemälu poole. Kui aga ei lange kokku, asendatakse vastav grupp teisega. Vajadusel (kui protsessor on antud gruppi 
midagi kirjutanud) kopeeritakse asendatav grupp ka põhimällu. 
 
  
Assotsiatiivne vahemälu (Associative mapped cache): 
Assotsiatiivne  vahemälu  ei  ole  jägatud  segmentideks.  Endiselt  on  olemas  grupid.  Nüüd  võib  vahemälus  olla  ükstaskõik  milline 
grupp  mälust.  Otsimine  vahemälust  toimub  grupi  numbri  järgi.  Grupid  ei  ole  järjestatud  ja  sellepärast  kasutatakse 
assotsistiivmälu. Siin on vähem vaja põhimälu poole pöördumisi, kuid mälu ise on kallim. Otsevastavusega vahemälu korral oli 
alati teada, milline grupp tuleb asendada. Assotsitiivse vahemälu puhul tuleb see otsustada kontrolleril. Kasutusel on terve rida 
vastandlikke  strateegiaid . Assotsiatiivse vahemälu uuendamise strateegiad : 
LRU - Least  Recently Used 
LFU –Least Frequently Used 
FIFO –First In First Out (kauem olnud andmed välja) 
Random –juhuslik 
Alati  peab  olema  tagatud,  et  kui  protsessor  on  infot  vahemälus  muutnud,  siis  jõuaks  vastav  muutus  ka  põhimällu.  Vahemälu 
peab olema põhimälu koopia. Kasutusel on kaks erinevat strateegiat. Andmete kirjutamine vahemälust põhimällu :  
Write-through, korraga muutused kirjutada vahemällu ja põhimälu (486) 
Write- back , kirjutatakse põhimällu vahemälu grupi asendamisel. 
Näide:  Line on 16 baiti s.o. neli 32 bitist sõna. Mälu on 1 Mb ja seega koosneb 64 K linest. 
Cache koosneb 4096-st linest. Et laetud cachesse võib olla laetud ükstaskõik milline 64 K lineston tag 16  bitine .  
Kogumassotsiatiivne vahemälu (Set associative-mapped cache): 
Set associative-mapped cache –kompromiss direct-mapped ja täielikult associative cache vahel.  
Printerid 
maatriksprinter  (Dot  matrix   printer ) 
(Nõelprinter, mille prindipea sisaldab üht või kaht rida nõelu, millest moodustatakse tähekujundeid ja siis surutakse läbi tindiga 
immutatud   lindi  vastu  paberit.  Prindipea  prindib  rea  algusest  lõpuni,  seejärel  järgmise  rea  jne.  Mida  rohkem  on  nõelu,  seda 
suurem  on  printeri  eraldusvõime.  Näit.  9  nõelaga  saab  mustandikvaliteedi  ja  24  nõelaga  kirjutusmasinakvaliteedi. 
Printimiskiirused ulatuvad 200 kuni 400 tähemärgini sekundis, mis vastab 90 kuni 180 reale minutis). Kõgi löökprinterite juures 
tekitatakse  kujund  paberile  löögiga  läbi  värvilindi  (tindiga  immutatud  kangas).  Erinevus  on  selles  kuidas  ja  millega  teostatakse 
löök. Kõige levinum om maatriksprinter kus  vastu värvilinti mille taga on paber lüüakse  trüki peas olevate nõeltega.  Peas  võib 
nõelu olla parematel printeritel kuni 24. Kõiki nõelu saab juhtida solenoididega. Kui printeri juhtseade tekitab solenoidis voolu 
impulsi  lööb  vastav  nõel  vastu  värvilinti  mis  tekitab  omakorda  emda  taga  olevale  paberilepunkti.  Selline  odav  aga  lärmakas 
printer  võimaldab  trükkida  ka  lihtsamat  punktidest   koosnevat   graafikat.  Varem  enimlevinud  prontereid  kasutatakse  veel  vaid 
seal kus on vaja saada prinditust ka kopeerpaberi koopia (näiteks maksekorraldused pankades). 
laserprinter (Laser Printer) 
Laserprinter  töö  põhineb  seleen  trumlil.  Seleen  on  pooljuht  materjal  mis  valguse  toimel  muutub  juhiks.   Trummel   laetakse 
kõrgepingega  (1).  Edasi  mõjutatakse  trumli  pinda  valgusega  (2).  Valguse  allikaks  on  laserprinteris  laser  ja  koopiamasinas 
originaali   peegeldus .  Need  kohad  mis  saavad  rohkemvalgust  muutuvad  rohkem  juhiks  ja  neilt  kaob  ka  laeng.  Nüüd  pöörleb 
trummel  edasi  ja  läheneb  toonrile  (3).  Need  kohad  mis  on  rohkem  laetud  tõmbavad  rohkem  toonerit  külge  ja  need  mis  said 
rohkem  valgust  ja  on  vähem  laetud  vähem.  Seega  moodustub  toonerist  trumlile  kujund.  Koopiamasinal  on  ta  vastavalt 
peggeldusele  aga  pronteris  koosneb  punktidest.  Seejärel  surutakse  trummel  vastu  puhast  paberit  (4).  Edasi  kuumutatakse 
tooner paberile (5) ja trummel puhastatakse toonerist (6). Seega laser on printeris ainult valguse allikas. 
jugaprinter  ( Inkjet  Printer) 
tindiprits-printer. Idee meenutab natuke maatriks printerit ainult siin ei lööda trüki peas olevate nõeltega värvilinti vaid peas on 
pihustid   millest  pritsitakse  paberile  värvaine  täppe.  Pihusteid  sisaldav  trükipea  liigub  horisintaalselt  paberi  läheduses. 
Vertikaalne  liikumine  saadakse  paberi  kerimisega.  Neist  värvaine  täppidest  moodustatakse  kujund.  Suhteliselt  lihtne  on  saada 
värvilist trükki. 
Pihustamiseks  on kaks võimalust:  
• 
Piesokristalli  pihusti  mõjutatakse vooluga mille tulemusena ta muudab oma kuju ja paiskab  tindi  täpi pihustist väja. 
• 
Trükipeas on takisti mis voolu impulsi toimel kiiresti kuumeneb ja paiskab paisunud tindi tilga pihustist paberile. 
Viimasel meetodil on see hea omadus, et kuumenenud  tint  kuivab kiiremini. 
värviprinterid 
Priterites  ei ole kasutatav RGB süsteem  mis  monitoride puhul võimaldas  värve liita. Põhjuseks on see,  et paber  ei ole aktiivne 
valgusallikas  nagu  kuvari   elektronkiire   toru  ja  taust  on  valge  mitte  must.  Valge  värv  teatavast  peegeldav  kõiki  värvusi. 
Kasutatakse  kolme  värvi:• CYAN   mis  peegeldab  kõiki  värvusi  peale  punase.•MAGENTA  mis  peegeldab  kõiki  värvusi  peale 
rohelise.•YELLOW mis peegeldab kõiki värvusi peale  sinise. Kõigi nende kolme  värvi  summa peaks andma  musta, kuid must ei 
ole  eriti  kvaliteetne.  Arvestades,  et  silm  on  musta  kvaliteedi  suhtes  vägatundlik  on  lisatud  eraldi  ka  must  värv  – black .  Kokku 
saadaksegi värvisüsteem CMYK mida printerites kasutatakse. 
Plotter  
Joonestav  kahekoordinaadilise  juhtimisega  väljundseade.  Plotterid  erinevad  printeritest  selle  poolest,  et  nad  kasutavad 
joonestamiseks   sulge .  Seetõttu  suudavad  nad  tekitada  paberile  pidevaid  jooni,  sellal  kui  printerid  moodustavad  jooni 
täpikestest.  Värviplotterid  kasutavad  automaatselt  vahetatavaid  sulgi  värviliste   jooniste   ja   kirjade   jaoks.  Plotterid  on  märksa 
kallimad  kui  printerid  ja  neid  kasutatakse  enamasti  insenertehniliste  jooniste  valmistamiseks.  Täpsemad  ja  kallimad  kasutavad 
spetsiaalset  sulge  ja  lihtsamad  ning  odavamad  võivad  kasutada  ka  tavalist  pastapliiatsit.   Sulg   kinnitatakse  kelgule  ja  võib  seal 
liikuda   Y  suunal.  Samal  ajal  kelk  ise  liigub  alusel  X  suunal.  Mitmevärvilise  joonise  samiseks  kasutatakse  eri  värvi  sulgi.  Sulgede 
vahetamine  toimub  tarkvaraga  juhitult.  Paremate  plotteritega  võib  olla  joonise  täpsus  0,25  mm.  Tegemist  on  spetsiifilise 
valdkonna jaoks projekteeritud  seadmega  mis ei ole sellepärast leidnud eriti laialdast kasutamist. 
Pilet 23 
1. Trigerid. – Vaata pilet1 
2. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine. – Vaata pilet 17 
3. Andmevahetusprotokollid: sünkroonne, asünkroonne jne. - Vaata Pilet 8 
Pilet 24 
1. Koodimuundur. - Muundab ühte tüüpi koodi teist tüüpi koodiks. Näiteks muundab kahendkoodi kümnendkoodiks. 
2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne – Vaata pilet 
22 
3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. – Vaata Pilet2  
Pilet 25 
1. Loendurid. – Vaata Pilet2 
2. Pooljuhtmälud. – Vaata Pilet 13 
3. Andmevahetusprotokollid: sünkroonne, asünkroonne jne. - Vaata Pilet 8 
Pilet 26 
1. Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid. – Vaata Pilet 18 
2. Käsu täitmine protsessoris. – Vaata Pilet 18 
3. Veakindlad koodid.  
•  vigu avastavad koodid  
•  vigu parandavad koodid