Otsi
Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse ☰

Arvutid - konspekt eksamipiletitest (0)

Tartu Ülikool - Informaatika - Arvutid
1 Hindamata
Punktid

Esitatud küsimused

  • Kui mitu analoogväärtust suudame kirjeldada?
Arvutid I – Eksamipiletid

Sisukord


I 3
1. Trigerid . 3
2. Konveier protsessoris ja mälus. 5
3. Siirete ( hargnemiste ) ennustamine ( Branch Prediction ). 6
II 6
1. Loendurid . 6
2. Adresseerimisviisid. 8
3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid . 8
III 10
1. Dekooder . 10
2. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. 10
3. RAID ja SSD ( pooljuht ) kettad. 11
IV 11
1. Summaator : järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. 12
2. Optilised mäluseadmed. 13
3. Analoog ja digitaal info. Analoog liides (DAC,ADC). 13
V 14
1. Võrdlusskeem . 14
2. Riistvara tegevus alamprogrammide poole pöördumisel. 14
3. Analoog- ja digitaalinfo. Helikaart . 14
VI 15
1. Multipleksor , demultipleksor. 15
2. Adresseerimisviisid. Vt II piletit 16
3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine . 16
VII 17
1. Dekooder. VT III piletit 17
2.Magnetmäluseadmed. 17
3. Klaviatuur . 18
VIII 18
1.Loendurid. VT III piletit 18
2. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine, segmenteerimine ). 18
3. Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne. 19
IX 19
1. Registrid . 19
2.Mälu organiseerimine : koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving). 20
3.Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. VT III piletit 20
X 21
1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. VT IV piletit 21
2.Erineva pöördusviisiga mälud : FILO , FIFO, assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu. 21
3. Siirete (hargnemiste) ennustamine (Branch Prediction). VT I piletit 21
XI 21
1. Multipleksor, demultipleksor. VT VI piletit 21
2. Konveier protsessoris ja mälus. VT I piletit 21
3. Pinumälu ( stack ) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. 21
XII 21
1. Loendurid. VT II piletit 21
2. Suvapöördusmälud. 21
3. Andmeedastuse juhtimine: süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid . 22
XIII 24
1. Trigerid. VT I piletit 24
2. Pooljuhtmälud. 24
3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine. VT VI piletit 24
XIV 24
1. Dekooder. VT III piletit 24
2. Katkestused arvutis (Interrupt). 25
3. Mälude klassifikatsioon . 26
XV 26
1. Registrid. VT IX piletit 26
2. Käsuformaadid- 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. VT IX piletit 26
3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. VT XI piletit 26
XVI 26
1. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad . 27
2. RISC ja CISC protsessorid , mikroprogramm . 28
3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid) 28
XVII 30
1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. VT IV piletit 30
2. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine. 30
3. Riistvara tegevus alamprogrammide pool pöördumisel. VT V piletit 30
XVIII 31
1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. 31
2. Käsu täitmine protsessoris. 31
3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. VT XI piletit 31
XIX 31
1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit 31
2. Protsessori üldstruktuur (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat). 31
3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid). VT XVI piletit 32
XX 32
1. Multipleksor, demultipleksor. VT VI piletit 32
2. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine, segmenteerimine). VT VIII piletit 32
3. Puutetundlikud ekraanid . 32
XXI 33
1. Loendurid. VT II piletit 33
2. Adresseerimisviisid. VT II piletit 33
3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. VT II piletit 33
XXII 33
1. Aritmeetika- loogika seade (ALU). 33
2. Vahemälu ( Cache ) organiseerimine: otsevastavusega , assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne. 34
3. Printerid , värvitrükk. 35
XXIII 36
1. Trigerid. VT I piletit 36
2. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine. VT XVII piletit 36
3. Siirete (hargnemiste) ennustamine. Strateegiad. VT X piletit 36
XXIV 36
1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit 36
2. Käsu täitmine protsessoris. VT XVII piletit 36
3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid). VT XVI piletit 36
XXV 37
1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit 37
2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne. VT XXII piletit 37
3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. Passiivmaatriks ja aktiivmaatriks. VT II piletit 37
XXVI 37
1. Loendurid. VT II piletit 37
2. Pooljuhtmälud. VT XIII piletit 37
3. Analoog ja digitaal info. Helikaart ja heli digitaalne salvestamine . VT V piletit 37

I

1. Trigerid.


Trigerid on osa järjestikskeemidest, sest neil on olemas mälu omadus, mis tähendab, et väljundi väärtus sõltub peale sisendite väärtuste kõnealusel hetkel ka väljundi väärtusest eelnevatel hetkedel.
See on elementaarne mäluelement, mis võimaldab säilitada infot üks bitt (info hulk, mida sisaldab üks kahendjärk).
Kui trigerit esitada tõeväärtustabeli või funktsiooni kaudu, tuleb sisse tuua ka aja parameeter (nii on igal järjestikskeemil), mis näitab, kuidas mainitud hetke väljundi väärtus sõltub eelnevate hetkede väljundi väärtustest.
Triger on kahe stabiilse olekuga element (1 ja 0). Kui oleme sisendite väärtuste muutmisega ümberlülitumise protsessi käivitanud, läheb triger üle ühte oma stabiilsetest olekutest. Tavaliselt omab triger kahte väljundit: otseväljund Q ja tema eitus .
Tööpõhimõtte järgi jaotatakse trigerid seadesisenditega SR-trigeriteks, loendussisenditega T-trigeriteks, andmesisenditega D-trigeriteks ning universaalsisenditega JK-trigeriteks.
  • Asünkroonne SR-triger – ilma sünkrosisendita triger, mis muudab väärtust sisendite muutumise järgi. Saab koostada kahest VÕI-EI-elemendist. Keelatud väärtus: S = R = 1. Väljund tuleneb S-sisendi väärtusest, kui pole keelatud väärtus.
  • Potentsiaaliga sünkroniseeritav SR-triger – sünkrosisendiga C määratakse, millal triger lülitub uude olekusse. Kui C = 0, siis säilitab triger oma vana oleku. Triger on avatud, kuni C = 1. (Võimalik ka madalaktiivne – tõeväärtustabel vastupidine ). Avatud, kuni C-sisendil on kõrge nivoo (H).
  • MS-triger – loogikaskeemides võib tekkida probleeme tagasisidega e trigerite sisendite väärtused võivad oleneda ta eelmisest olekust läbi välise kombinatsioonskeemi. Toimub pidev ümberlülitamine (vajalik ühekordne). Probleem lahendatakse kahetaktiliste trigeritega. Koosneb kahest identsest trigerist (master ja slave ), mida juhitakse erinevate sünkrosignaalidega läbi ei-elemendi. Väljundi muutus ei saa enam muuta esimese trigeri olekut.
  • D-triger – võtab sisendis oleva väärtuse, kui sünkrosisend seda lubab. Kui C = 0, siis säilitab triger eelmise väärtuse. Kui C = 1, võtab triger sisendi väärtuse. Võib olla ka madalaktiivne.
    Potentsiaaliga sünkroniseeritava D-trigeri saab realiseerida potentsiaaliga sünkroniseeritava SR-trigeri baasil. Sisend D jaguneb kaheks, otseväärtus läheb S-sisendisse ja inversioon R-sisendisse. Väljundiks SR-trigeri tõeväärtustabel.

Frondiga sünkroniseeritav D-triger ( flip - flop ) – lülitub ümber, kui C-sisendi väärtus muutub 0st 1ks (esifront) või vastupidi (tagafront). Lülitumine toimub ainult frondi ajal, muul ajal säilitab triger väärtuse. Kolmnurga (|> - tagafront) suund näitab, millise frondiga sünkroniseeritakse. Sünkrosisendi ette tuleb paigutada ei- ning ja-elemendist koosnev loogikaskeem , et avada triger ja fikseerida sel ajal D-sisendis olnud väärtus.
  • JK-triger – käitumiselt sarnane SR-trigeriga, kuid puudub keelatud väärtus J = K = 1.
    Potentsiaaliga sünkroniseeritava JK-trigeri saab realiseerida kahetaktilise potentsiaaliga SR-trigeri baasil, lisades juurde kaks ja-elementi ja täiendava ringtagasiside (mõlema sisendi ette läheb ja-element, kuhu on ühendatud J- või K-sisendi otseväärtus ja vastavalt ¬Q või Q tagasiside).
    Frondiga sünkroniseeritav JK-triger – võimalik realiseerida frondiga D-trigeri baasil, koostades frondiga D-trigeri ette loogikaskeemi , mis paneks ta käituma kui JK-triger.
  • T-triger – nimetatakse loendustrigeriks. Kasutatakse sageduse jagamisel ja loendurites. Väljendub XOR kaudu. Kui T = 0, on väljundiks Qt-1, kui T = 1, on väljundiks ¬Qt-1.
    Qt = T xor Qt-1
    Võimalik realiseerida nii D- kui ka JK-trigeri baasil.
  • Asünkroonsete asetussisenditega trigerid – T-trigeri puhul on probleeme algolekuga, kuna nt arvuti sisselülitamisel võtavad trigerid juhusliku oleku. T-trigeri väärtus oleneb aga alati eelmisest, siis pole võimalik teada, millises olekus triger on. Selleks on tavaliselt asünkroonsed asetussisendid, mis viib trigeri algolekusse (S- ja R- või ainult R- sisend , olenevalt ehitusest võib olla nii 0 kui 1). Võimalik on ka madalaktiivne asetussisend.

2. Konveier protsessoris ja mälus.


Protsessoris: käsu täitmise võib jagada teatud sõltumatuteks etappideks. Kui kõik etapid on sõltumatud ja ligilähedaselt sama kestusega, saab protsessor täita ühe taktiga esimese käsu esimese etapi ning teise takti ajal täita juba teise käsu esimest etappi jne. Kiirus ei suurene, suureneb ainult takti ajal täidetud käskude arv, mis tähendab, et protsessor on pidevalt koormatud.
Konveier töötab tõhusalt ainult siis, kui seda pole vaja pidevalt taaskäivitada. Taaskäivitamist võivad põhjustada siirdekäsud, operandide laadimine mälust või andmete ja käskude sõltuvus.
Siirdekäsud – hargnemiste korral tuleb konveier uuesti käivitada. Tuleb arvestada võimalusega, et ilma taaskäivitusteta pole võimalik programm teha, aga ilma taaskäivitusteta on programmi täitmine kiirem.
Operandide laadimine mälust – mälu poole pöördumise aeg on tavaliselt pikem kui teised käsuetapid ning tavaliselt pole pikkus prognoositav, kuna mälu kasutavad ka muud arvuti komponendid. Seetõttu on mõistlik realiseerida konveieris vaid sellised käsud , mille operandid on registermälus ja ka tulemus kirjutatakse sinna.
Andmete sõltuvus – probleemiks on see, kui järgnevad käsud vajavad käivitamiseks eelmise käsu tulemust (nt. A + B  C; C – E  D). Kasutatakse ka andmete otseedastust, kus järgmine käsk saab eelneva käsu tulemuse operandiks enne resultaadi salvestamist registermällu.
Konveierit on võimalik efektiivsemaks muuta.
Superskalaarne protsessor – kasutab mitut paralleelset konveieriharu töö kiirendamiseks. Sõltumatud käsud täidetakse eri konveierites.
VLIW arhitektuuriga protsessor – koormab tõhusamalt riistvara, analüüsides, milliseid käike saab korraga täita ja järjestades käsud selle järgi ümber.
Superkonveieriga protsessor – kõik käsud jagatakse omakorda sõltumatuteks alamkäskudeks. Nii saab ühe takti ajal hakata täitma juba mitut käsku ning tulemuseks on suurenenud käskude täitmise arv takti kohta.
SIMD arhitektuuriga protsessor – võimaldab käsku täita erinevate andmetega . Käsud täidetakse järjestikku, andmeid töödeldakse paralleelselt. Suurendab tootlikkust.
Mälus: vaheldatud mälu võimaldab käivitada konveieri analoogiliselt protsessoriga, mis tähendab, et kui sõna poole pöördumine võtab 4 takti, siis alates neljandast taktist väljastab konveier ühe sõna takti kohta.

3. Siirete (hargnemiste) ennustamine (Branch Prediction).


Protsessorites on loogikaskeem, mis tegeleb hargnemiste ennustamisega. See on vajalik, et konveierit peaks võimaliku vähe taaskäivitama. Ennustamine ei pruugi alati olla täpne. Hargnemine tähendab seda, et käsuloendurisse saadetakse järgmise käsu aadressi asemel täiesti uus väärtus.
Ennustamiseks kasutatakse kolme põhilist strateegiat: fikseeritud, staatiline ja dünaamiline .
Fikseeritud strateegiaga ennustamine – kõige lihtsam ja vanem. Tavaliselt eeldatakse, et hargnemist kunagi ei toimu. Probleem tekib tsüklitega, sest vale ennustuse korral tuleb konveier taaskäivitada. Kui eeldatakse, et alati toimub hargnemine, tekib liialt lisatööd, kui tegemist on segmenteeritud mäluga, sest hargnemise mittetoimumisel peab juhtimine minema tagasi endisesse segmenti .
Staatiline ennustamise strateegia – varem on tehtud käskude analüüs. Eri tüüpi käskudele on eri tüüpi ennustus . Hinnatakse, et õige ennustus tuleb keskmisel 82% juhtudest.
Dünaamiline ennustamine – hargnemiste ennustamise juures jälgitakse pidevalt programmi täitmise kulgu. Igas olekus on kaks bitti , millest vasak näitab ennustust hargnemise toimumise kohta (0 – ei toimu, 1 – toimub). Parem bitt näitab, kas viimase hargnemiskäsu juures toimus hargnemine või mitte. Kui ennustati, et hargnemist ei tule, kuid tuli, jääb ennustus samaks, kuid parema bitiga määrati, et tehti vale ennustus. Kui järgmiseks hargnemist ei tulnud, muutub parem bitt taas nulliks. Kui tuleb teist korda hargnemine, muudetakse nii parema biti väärtust kui ka ennustust. Seega dünaamilise ennustamise korral õpib programm eelnevatest hargnemistest ning õige ennustus tuleb keskmiselt 90% juhtudest.

II

1. Loendurid.


Loenduril on sünkrosisend ja m väljundit. Impulsi saabumisel muudab üks/mitu väljundit oma väärtust. Teatud arvu kombinatsioonide järel jada kordub. Väljundis ei pruugi olla järjestikused kahendarvud. M-järgulisel loenduril võib olla maksimaalselt 2m kombinatsiooni enne kordumist. Loenduril võib olla ka loendamist lubav sisend E. Kui E pole aktiivne, et reageeri loendur sisendite muutusele. Kui sisend C = 1, läheb loendur järgmisesse olekusse. Käivitamisel läheb loendur juhuslikku olekusse. Seda on võimalik muuta sisendiga R, mis võimaldab viia loenduri mingisse kindlasse olekusse (ka algolekusse). Paralleel- ja järjestiklaadimisega loendur.
Loenduri omadused:
  • Loendamise seaduspärasus (kindel järjekord )
  • Moodul võib olla 2n (n – järkude arv) või väiksem
  • Kahendloendurite korral loetakse + või - suunas
  • Loendur on sünkroonne või asünkroonne
  • Järjestik- või paralleelülekandega

Sünkroonsed kahendloendurid
Igale loenduri järgule vastav üks triger. Suure järgulisuse korral pole otstarbekas kasutada järjestikülekannet, kuna see võib hakata piirama taktsagedust. Paralleelülekande korral seda probleemi pole, kuna sisenditele arvutatakse väärtused eraldi ning ülekanne ei läbi kõiki nooremaid järke. Paralleelülekanne on suure järgulisuse korral aga kulukam . Kahanevas suunas loendamiseks tuleb kasutada trigeri inverteerivat väljundit.
Kui koostada loendurit, siis iga biti jaoks on eraldi triger.
Sünkroonsed kahendloendurid. Järjestikülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16, mis loendab koodide kasvavas suunas. Täiendav sisend E lubab loendamist. Iga triger lülitub ümber kui on täidetud kaks tingimust: loendamine on lubatud (E=1) ja kõigi nooremate järkude väärtused on 1-d. Järjestikune ülekanne tähendab, et vanima järgu trigeri T sisendi väärtus levib läbi kõikide nooremate järkude.
Paralleelülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16 mis loendab koodide kasvavas suunas. Siin arvutatakse kõigile trigeritele sisendite väärtused eraldi ja nad ei läbi kõiki nooremaid järke. Oluliselt kiirem suure järgulisuse korral, kuid nõuab palju loogikaelemente (hind, kristalli pind).
Asünkroonsus tähendab seda, et ülemineku aeg ühest olekust teise ole konstatne. Näiteks aeg üleminekult 000-lt 001-le ei toimu sama kiirusega kui üleminek 011-lt 100-le. Loogikaskeemis kasutatakse asjaolu, et iga järk lülitub eelmisega vastupidiseks siis, kui tema noorem naaber muutub 1-st 0-ks (tagafront). Nii tekibki olukord, kus tagafront levib eri üleminekute korral läbi erineva arvu nooremate järkude trigerite. Kasutatakse sagedus jagajatena, indikaatorites jne. Ei sobi andmetöötlusse, sest viide hakkab sõltuma andmetest (koodist loenduris).
Kahend-kümnendloendur – loenduri moodul ei pruugi olla täisaste. Mooduliks võib olla ükskõik milline arv (nt 10). Tegemist on kahendloenduriga, kuna väljundis on järjestikused arvud. Loendurile tuleb mooduli alusel lisada detektor, mis nullib loenduri väärtuse ning alustab loendamist otsast peale. Detektorina kasutatakse ja-elemente (kuhu ühendatakse kõik väljundid, mis on loendamise lõppväärtuse juures 1), või-elemente (trigeri sisendisse, takistab 0 muutumist 1ks) ning inversiooni. Niimoodi saab loendada suvalise järgulisusega kümnendarve.
Võimalik realiseerida ka asünkroonsete nullimise sisendite abil, kus detektori väljundit kasutatakse kõikide järkude nullimiseks.
Suvalise seaduspärasusega loendurid – loendur, kus väljundiks pole järjestikused kahendarvud (nt Gray koodi loendur). Gray koodis on kõik järjestikused koodid naaberkoodid ehk erinevad teineteisest ainult ühe kahendjärgu poolest. Gray koodi loenduri moodul on alati 2n. loogikaskeemi saamiseks tuleb vaadelda argumentidena väljundite väärtust eelmisel taktil ja trigeri sisendite väärtusi (funktsioonid), mis tähendab, et sisenditesse saame väärtused ühetaktilise nihkega.
Kahendkoodi ja Gray koodi vahel on seos, seega saab Gray koodi loenduri realiseerida ka kahendloenduri baasil. Gray koodi loendur ei ole kahendloendur, kuid tema moodul on võrdne 2n-ga.

2. Adresseerimisviisid.


Vahetu adresseerimine – käsukoodi juurde kuulub kohe operand ise (mitte tema aadress). Programmi on kirjutatud konstant ja see laetakse protsessorisse koos käsukoodiga. Operandi pikkus võib olla piiratud.
Otsene adresseerimine – programmis on otseselt määratud operandi asukoht mälus. Operand peab ALATI asuma arvuti mälus kindlas kohas, kuhu näitab käsukoodi juures olev aadress. Väärtus võib aga muutuda. Käsukoodiga võib kaasas olla ka lühike aadress (asukoht registermälus).
Kaudne adresseerimine – käsuga antakse kaasa aadressi aadress e käsuga kaasa antav aadress näitab operandi aadressi asukohta mälus. Aadress võib olla ka lühike aadress, mis viitab registrile, kus on operandi aadress. Selleks, et viidata uutele operandidele, tuleb vahetada vahepealse aadresside tabeli sisu.
Autodekrementne ja autoinkrementne adresseerimine – seotud pinumäluga.
Autodekrementnte – seotud pinumällu kirjutamisega. Algul vähendatakse pinumälu osuti väärtust, et ta näitaks esimesele vabale pesale ja siis kirjutatakse operand mällu. Osutis säilib viimasena kirjutatud sõna aadress.
Autoinkrementne – seotud pinumälust lugemisega. Augul loetakse sõna, millele osutab osuti ja siis suurendatakse osutit nii, et see näitaks järgmisele sõnale pinumälus.
Baseerimisega adresseerimine – aadress arvutatakse summana baasregistri väärtusest ja nihkest, mis antakse käsukoodiga. Baasregistris on pikk mäluaadress, indeks võib olla lühem. Nihe võib olla märgiga arv. Baas otsustab tavaliselt andmestruktuuri algusele ja indeksiga valitakse teatud kirje.
Indekseerimisega adresseerimine – aadress leitakse summana käsukoodiga koosolevast baasaadressist ja kuskil registris säilitatavast indeksist. Kaasas olev aadress on pikk aadress. Kasutamine analoogiline baseerimisega adresseerimisega.
Baseerimise ja indekseerimisega adresseerimine – aadress leitakse kahe registri väärtuste summeerimisel. Ühes neist on baasaadress ja teises indeks. Juurde võidakse liita veel koodiga koos olev nihe.
Suhteline adresseerimine – käsukoodiga antakse kaasa märgiga nihe, mis liidetakse käsuloenduri väärtusele. Võimaldab liikuda tsüklites nihke võrra edasi või tagasi. Võimaldab laadida programmi mälus suvalisse kohta.

3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid.


Vedelikkristallid ei emiteeri valgust, vaid moduleerivad tagant tulevat valgust. Kahe klaasplaadi vahel on vedelkristall ja mõlemal plaadil on sooned . Kristalli molekulid võtavad soontega määratud suuna. Plaatide sooned on risti ja tekivad keerdunud ahelad. Kui valgus läbib neid ahelaid, muutub ta polarisatsioon 90°.
Kui panna vedelkristalli mõlemale poole elektroodid ja neist pinge läbi lasta, joonduvad vedelkristalli molekulid elektrivälja järgi, olenemata soonte suunast . Nüüd ei muuda valgus polarisatsiooni. Seega saab pingega juhtida polarisatsiooni.
Vedelkristall ei kiirga valgust, seega on vaja valgusallikat, mida saab lasta läbi vedelkristalli või mitte. Selleks on kolm võimalust:
  • Ekraani taga pole valgusallikas , vaid hoopis peegel , mis peegeldab vaataja pool olevat valgust tagasi läbi LCD-elementide. Ei toimi hämarates tingimustes. ( kalkulaator , käekell jne)
  • Ekraani taga on aktiivne valgusallikas (fluorescence või LED). LED tarbib vähem voolu. LED-valgustusega ekraanid saab teha õhemad (läpakad, meditsiinisead-med jne). puuduseks see, et ereda päikesevalguse korral on valgus intensiivsem tagant tulevast ja pilt on halvasti vaadeldav.
  • Kombineeritud meetod, kus osa valgusest saadakse peegeldamisega ja osa tuleb valgusallikast. Saab kasutada sees ja väljas, kuid pole nii tõhus kui kaks eelmist. (GPS, telefon jne)
    Passiivmaatriksiga LCD-kuvarid – moodustatud elektroodidest, mis võimaldavad piksleid sisse ja välja lülitada. Elektroodid on paigutatud vedelkristallide alla ning ühendatud mikroskeemiga, mis jagab laenguid vedelkristallidele. Vähendab vajalike liinide arvu. Probleemiks lekked , mille tulemusena langeb ka vedelkristalli naabritele pinge ja seal väheneb molekulide keerdumine , kontrastsus väheneb.
    Aktiivmaatriksiga LCD-kuvarid – ehituselt sarnased passiivmaatriksiga. Erinevuseks, et iga vedelkristalli juurde on paigutatud transistor , mis töötab lülitina ja juhib pinget. Tulemuseks hea kontrastsus.
      • OLED kuvarid

    Üks uuematest võimalustest kuvarite valmistamiseks. Koosneb järgmistest kihtidest:
        • Alus (võib olla painduv plastmass )
        • Anood , mille läbi liiguvad elektronid OLED-i
        • Orgaanilised kihid , mis koosnevad juhtuvast kihist ja emiteerivast kihist
        • Katood, mis võib olla olenevalt OLED-i tüübist läbipaistev

    Pinge tekitab elektronide liikumise juhtivalt kihilt emiteerivale kihile , millest jäävad järele augud. Need augud täidetakse elektronidega. Vabaneb energia, mille hulk määrab ära valguse värvi.
    Orgaaniliste kihtide alusele kandmise võimalused:
        • Vaakum - termo -aurustumine  kondenseerub õhukese kihina alusele. Aeganõudev ja kulukas .
        • Orgaanilise auru faasi sadestamine  orgaanilise materjali õhuke kiht kantakse täpselt jahutatud alusele. Paksuse kontroll täpsem, tootlikkus suurem
        • Jugaprinteriga printimine . Orgaaniline aine pihustatakse jugaprinteriga alusele  odavam hind, suurem paneel

    Passiivmaatriksiga OLED – anoodi külge kantakse üks kiht orgaanilist ainet ja teine kiht kantakse katoodi külge. Anoodid ja katoodid on risti. Kõiki punkte saab adresseerida. Lihtne valmistada, kuid esinevad voolukaod ja piisava heleduse saamine on raske. Sobib väiksemate ekraanide valmistamiseks
    Aktiivmaatriksiga OLED – kasutatakse TFT-maatriksit, millega juhitakse voolu igas ekraanivälja punktis ja määratakse tema heledus. Tavaliselt iga punkti kohta kaks transistorit: üks salvestab energiat ja teine juhib helendamiseks vajalikku voolu. Voolukaod on oluliselt väiksemad, sobib ka suuremate ekraanide valmistamiseks.
    OLED eelised: õhukesed ekraanid, kuna kiirgab ise valgust; kiire; isehelendavad elemendid  vaatenurk on lai; võimalik valmistada painduvale alusele; valmistamise tehnoloogia on lihtne; must on kvaliteetsem kui LCD- ekraanil
    OLED puudused: elemendid kaovad suhteliselt kiiresti keemiliste reaktsioonide tõttu; suhteliselt kõrge hind; värvide balansiga on probleeme; veekahjustused võivad oluliselt lühendada tööiga; UV-kiirgus kahjustab OLED-i; välistingimustes loetavus halveneb; valge värvi saamiseks on vaja suurt voolu
      • Plasma kuvarid

    Sobib suuremate kvaliteetekraanide valmistamiseks. Koosneb klaaskihtide vahel asuvates neooni ja kseooni seguga täidetud kambrikestest. Esiklaasi taga on läbipaistvad elektroodid, kambrikeste taga teisesuunalised elektroodid, mis võimaldavad kambrikesi ükshaaval adresseerida. Kambrikeste sees on fosfor , mis eristab kolme põhivärvi valgust. Pinge andmisel muutub gaas plasmaks ning eraldub ultraviolettvalgus, mis ergastab fosfori elektronid, mille normaalse energiataseme taastumisel eraldub nähtav valgus. Pikslite eri värvi alampunktide vahel on vaheseinad , et vältida naabrite mõjutamist. Erinevalt LCD-st on iga ekraanivälja punkt valgusallikas, vaatenurk on lai ja kujundi kvaliteet väga hea. Ei sobi seisva kujundi näitamiseks ja kulutab väga palju energiat.

    III

    1. Dekooder.


    Dekooder on lülitus , mis on ette nähtud etteantud sisendkoodi muundamiseks soovitud väljundkoodiks. Ta tunneb ära sisestatava kahendarvu ja annab signali vastavasse väljundisse.
    Dekoodri ülesandeks on muundada kahendkoodis arv niisuguseks koodiks, millega saab aktiveerida nõutava mälupesa, juhtida number- või tähtindikaatorit, tunda ära mitmesuguseid kodeeritud signaale, muundada kahendkoodis antud arv kümnendsüsteemi arvuks jne.
    Üldjuhul on dekoodril nii mitu sisendit n, kui mitu kohta on sisendisse antaval kahendarvul. Maksimaalne väljundite arv võrdub kombinatsioonide arvuga 2n . Dekoodrid koostatakse peamiselt NING- elementidest.
    Suure sisendite arvu korral kasutatakse dekodeerimiseks nn. kaskaadlülitust, kus esimese astme dekooder aktiveerib ühe teise astme dekoodri ning see omakorda ühe väljundi.

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


    Käskudes on alati käsukood , mis määrab tegevuse, mida tuleb teha. Samuti võib kaasneda informatsioon selle kohta, kuidas leida operandid ning kuhu salvestada tulemus. Käskude pikkus on oluline mälu kasutamise efektiivsuse jaoks. Käsu pikkus võib olla fikseeritud ja langeda kokku mälu sõna järgulisusega või olla tema kordne. Kasutatakse ka süsteeme, kus erinevad käsud on eri pikkusega. Käskude juurde võib kuuluda aadresse, mis näitavad operandid ja resultaadi asukohta põhimälus (pikk aadress) või registermälus (lühike aadress). Lühikese aadressi kasutamine võimaldab lühendada käsu pikkust.
    Kolme aadressiga arvuti – käsu juurde kuulub kolm pikka aadressi, mis näitavad operandide asukohta ja tulemuste salvestamise kohta põhimälus.
    Kahe aadressiga arvuti – kahe aadressiga arvutil kuulub käsu juurde kaks pikka aadressi. Tulemus salvestatakse tavaliselt ühe operandi kohale, sest eraldi aadressi resultaadile ei ole. Programmeerijal tuleb arvestada, et üks operand ja tulemus on alati ühel aadressil.
    Ühe aadressiga arvuti – käsukoodiga on kaasas vaid üks pikk aadress, mis viitab mälupesale, kus võib olla operand või tulemus. Kui tegemist on kaht operandi sisaldava käsuga, asub tavaliselt teine operand ühes kindlalt fikseeritud registermälu registris ja sinna paigutatakse ka tulemus. Tulemuse salvestamine õigesse mälupesasse on juba programmeerija töö.
    Nullaadressiga arvuti – aadressid käsukoodi juurde ei kuulu. Tegemist on pinumälul põhineva arvutiga. Alati võetakse operandid pinumälu pealt ja sinna kirjutatakse ka tulemus.
    1,5-aadressiga arvuti – käsukood, operandi pikk aadress, resultaadi lühike aadress
    Igal formaadil on oma eelised. Kiiruse poolest on kõige aeglasem kolme aadressiga arvuti, kuna mälu poole on vaja pöörduda kõige rohkem. Pinumäluga arvuti puhul oleks paardumisi veel rohkem, kui see oleks realiseeritud põhimälu baasil.
    Kiirus ei iseloomusta aga käskude pikkusi. Praktikas asub osa operande alati registermälus ja see võimaldab vähendada pöördumiste arvu ning käskude pikkust.
    RISC-arhitektuuriga arvutites on registermälu tavaliselt suurem ja kõik käsud täidetakse protsessori sees registermäluga, kuhu kirjutatakse ka tulemus. Süsteem sobib väga hästi konveieriga protsessorile, seega ajakulu ei ole otseselt võrdeline mälu poole pöördumiste arvuga.

    3. RAID ja SSD (pooljuht) kettad.


    RAID – idee koostada väikestest ketastest ketaste massiiv , mis oleks efektiivsem kui üks suur ketas . Arendamise põhjused: tõstab oluliselt kogu süsteemi töökindlust; paralleelne pöördumine tõstab töökiirust; ühe suure ketta hind on kõrgem kui väikeste ketaste massiiv.
    Mitme ketta kasutamisel langeb veakindlus, kuna ühe ketta rike rikub salvestatav info. Töökindluse tõstmiseks kasutatakse liiasust, mis võimaldab vigu parandada või minna üle teise ketta kasutamisele. Nii riistvaraline kui ka tarkvaraline realisatsioon . RAID kettad jagatakse tasemeteks.
    • Tase 0 – ilma liiasusteta massiiv, kõige odavam. Kiirus suureneb, veakindlus mitte.
    • Tase 1 – liiasusega ketta massiivi puhul kasutatakse peegeldamist e dubleeritakse identne info mitmele kettale. Seega on kogu infost alati koopia teisel kettal. Väga kiire.
    • Tase 2 – andmed jaotatakse ketaste vahel bittidena. Iga bitirea kohta kasutatakse veaparanduskoodi, mille kasutamisega püütakse vähendada massiivi hinda.
    • Tase 3 – andmed jagatakse baitidena ketaste vahel ja üht ketast kasutatakse paarsuskontrolli info salvestamiseks.
    • Tase 4 – info salvestatakse plokkidena sõltumatutele eri ketastele, mille poole saab pöörduda samaaegselt. Kõikide plokkide paarsusinfo on salvestatud ühele kettale, mis osutub probleemiks, kuna pidev pöördumine võib hakata kiirust piirama.
    • Tase 5 – info kirjutatakse plokkidena ja kasutatakse paarsuskontrolli nagu tasemes 4, aga paarsusinfo on hajutatud ketaste vahel. Kaob ära vajadus pidevalt ühe ketta poole pöörduda.
    • Tase 6 – info jagatakse ketaste vahel plokkidena ja kontrollkood kirjutatakse mitmele kettale. Keerukama kodeerimise tulemusena võib tööd jätkata pärast kahe kettaseadme purunemist.

    SSD – pikka aega on püütud kõvaketta kõrvale luua pooljuhttehnoloogiaga valmistatud mälu. Nüüdseks kättesaadavam. Praegu kasutatakse valmistamiseks tavaliselt välkmälu ( Flash ) tehnoloogiat. Kasutab kõvakettaga sama liidest, seega tunneb selle ära. SSD on nagu suur mälupulk , mis on ehitatud arvuti sisse.
    SSD eelised: pöördumisaeg 100x väiksem, lugemine/kirjutamine 3x kiirem, puudub müra , 8x vastupidavam, väiksem energiatarve, vibratsioone pole, töökindlam, magnetväli ei mõjuta välkmälu, soojust eraldub vähem, kergem
    Kõvaketta eelised: väiksem hind, maksimaalne mälumaht suurem.

    IV

    1. Summaator: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne.


    Summaatoriks nim.arvuti loogikalülitust, mis on ette nähtud arvkoodide 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. Seega on ühejärgulisel summaatoril kolm sisendit ning 2 väljundit.
    Eristatakse täissummaatorit ja poolsummaatorit.
    Täissummaator – arvestab eelnevast järgust tulenevat ülekannet. Tõeväärtustabelist selgub , et funktsiooni pole võimalik lihtsustada Karanugh’ kaardi abil, seda tuleb käsitsi lihtsustada. Saadakse tulemus si = ai xor bi xor ci. A, b ja c ühendatakse xor-elementidesse, ülekanne saadakse sisendite ühendamisest ja-elementi ning edasi või-elementi.
    Poolsummaator – ei arvesta eelnevast järgust tulenevat ülekannet, kuid arvutab ülekande järgmisesse järku. si = ai xor bi. Summaator koostatakse a- ja b-sisendi ühendamisest xor-elementi ning ülekanne saadakse sisendite ja-elementi ühendamisest. Kahe poolsummaatori baasil on võimalik realiseerida täissummaator
    Paralleelülekandega summaator – suure järgulisuse korral on mõistlikum kasutada paralleelülekannet, kuna järjestikülekanne peab läbi käima kõik nooremad järgud. Iga järgu ülekanne arvutatakse eraldi funktsioonina ainult sisenditest ehk igal summaatori osal on 3 võrra rohkem sisendeid (a0, b0 ja c0 kasutatakse c1 arvutamiseks, c2 arvutamiseks kasutatakse a0, a1, b0, b1, c0 ja c1 jne). Probleemiks riistvara mahu kiire kasvamine, mis tähendab, et suurema järgulisuse korral ei saa paralleelülekannet kasutada.
    Kiire ülekanne – kõige levinum summaatori ülekandemeetod - järjestikuse ja paralleelse kompromisslahendus. Uued tähistused: gi = ai bi; pi = (ai + bi). G näitab, et ülekanne genereeriti kõnealuses järgus ja p näitab, et ta levib läbi selle järgu. Realiseeritakse nii, et sisendid a, b ja c on ühendatud xor-elementidega, kuid a ja b lähevad omakorda eraldi ja- ning või-sisendisse.
    Kokkuvõttes tehakse kiire ülekande skeem, millesse ühenduvad 4-järgulise summaatori puhul 4 ühejärgulist summaatorit. Summaatorites arvutatakse p ja g, ülekande skeemis arvutatakse c, mis läheb järgmisesse summaatorisse jne.

    2.Optilised mäluseadmed.


    Esmalt oli CD mõeldud muusika salvestamiseks, hiljem arendati välja CD-ROM andmete säilitamiseks.
    Esimesed CD-d esitati 1984.aastal-
    Plaadi koostis (alustades alt): polükarbonaatkiht ( laseb valgust läbi ja moodustab aluse), valgustpeegeldav kiht ( alumiinium või harvemini kuld ), õhuke kaitsekiht, markeering . Markeeringu kaitsekiht on õhuke ja sealt poolt rikneb plaat kergemini.
    Info kantakse plaadi pinnale radadena, mis paiknevad plaadi pinnal spiraalina (seest väljapoole). Radu on 20 000 pikkusega kuni 7 km. Lugemisel kasutatakse valgusallikana laserit. Laser juhitakse peegeldavale pinnale ning 75% valgusest peegeldub tagasi ja juhitakse detektorile. Põhipinnalt ja süvendist peegeldunud valgus on vastasfaasides ja summutavad teineteist (detektorini jõuab 10% valgusest). Seda üleminekut interpreteeritakse väärtusena 1. Kaks üleminekut ei saa olla kõrvuti, seetõttu tuleb teha nii, et koodi kahe ühe vahel on vähemalt kaks nulli.
    CD-R – ühekordselt kirjutatav optiline ketas. Sarnaneb CD-ROM-ile, kuid aluse ja metallkihi vahel on valgustundlikust orgaanilisest materjalist andmekiht. Kirjutamisel tekivad materjali kerge sulatamise tagajärjel valgust mittepeegeldavad alad, mille CD-seadme laser ära tunneb.
    CR-RW – ümberkirjutatav optiline ketas. Pind koosneb keraamilistest komponentidest, mis võivad temperatuurist olenevalt oma olekut pidevalt muuta ja säilitada. Korduvkirjutamisel on vaja kaht erinevat laserkiire võimsust.

    3. Analoog ja digitaal info. Analoog liides (DAC,ADC).


    Analooginfo – mingi suurus peab olema teise suuruse analoogiks. Elektrisüsteemides on info analoogiks pinge. Analooginfo korral võib infokandja võtta oma rajaväärtuste vahel suvalise väärtuse. Nt on infokandjaks ping 0 - +5. Pinge rajaväärtused määrab toiteploki pinge maksimaalne ja minimaalne väärtus. Pinge muudab pidevalt sujuvalt väärtust ning igasugune signaali kuju muutus põhjustab infomuutusi.
    Digitaalinfo – teatud hulk lubatud väärtusi, mida infokandja võib omandada. Suvaline väärtus pole lubatud. Nt 0, +3 ja +5. Info töötlemine on lihtsam, kuna infokandja väärtusi on vaja eraldada. Kasutatakse diskreetset aega, mis tähendab, et väärtusi ei muudeta suvalistel hetkedel, vaid kindlatel momentidel. Diskreetne aeg võimaldab ignoreerida siirdeprotsesse. Diskreetsed hetked ei tohi olla liiga lähestikku, muidu võidakse vaadata infokandja väärtust siirdeprotsesside ajal. Tehnoloogia arenedes saab diskreetseid momente järjest lähemale nihutada, kuna siirdeprotsessid muutuvad lühemaks.
    ADC – igale analoogväärtusele (lõpmatult suur hulk) tuleb seada vastavusse kahendkood . Probleemid: kui mitu analoogväärtust suudame kirjeldada?; kui tihti seame analoogväärtusega vastavusse kahendkoodi? Oluline on sagedus, millega me seame analoogväärtusega vastavusse kahendkoodi. Mida suurem on sagedus, seda parem, kuid muudab muundurite hinna kallimaks. Võimalik realiseerida koodimuunduri abil, mis muudab analoogpinge digitaalväljundiks. Mida väiksemateks osadeks jagame konstantse pinge Vref, seda täpsem on tulemus. Üldiselt on ADC keerukamad kui DAC.
    DAC – muudab lõpliku pikkusega kahendarvu pingeks või mõneks muuks füüsikaliseks suuruseks. Tuleb genereerida analoogväärtus, mis on proportsionaalne iga kahendarvu bitiga ja need kokku liita. Mida suurem on kahendarv (rohkem 1sid), seda suurem on väljundpinge. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoogpinge.

    V

    1. Võrdlusskeem.


    Võrdlusskeem on kahendarvude võrdlemiseks, millel on 2-3 väljundit: G – greater, L – lower , E – equal. Tihti väljund E puudub, kuna kui G ja L on mõlemad 0, peavad arvud olema võrdsed.
    Kahejärgulise võrdlusskeemiga saame võrrelda suvalise järgulisusega kahendarve.

    2. Riistvara tegevus alamprogrammide poole pöördumisel.


    Pinumälu üks rakendusi. Kui toimub pöördumine, salvestatakse käsuloenduri sisu pinumälusse, mis osutub ka (põhiprogrammi juurde) tagasipöörde aadressiks. Kui alamprogramm pöördub veel mõne alamprogrammi poole, salvestatakse pinumälusse veel üks tagasipöörde aadress. Osa protsessoreid salvestab koos käsuloenduri väärtusega ka lippude registri ja akumulaatori sisu.
    Käivitatakse põhiprogramm  pöördub alamprogrammi AP1 poole  käivitatakse  pöördub AP2 poole  käivitatakse  return AP1  käivitatakse  return põhiprogramm  käivitatakse

    3. Analoog- ja digitaalinfo. Helikaart.


    Analoogarvutis on meil info kandjaks pinge, mis lubab konstrueerida aritmeetilisi operatsioone tegevaid plokke. Sellise arvuti realiseerimine on alati võimalik, kuid praeguseks ajal on analoogarvutid vahetunud välja digitaalarvutite vastu, kus ülesandeid saab lahendada pandlikumalt
    Digitaalarvutites on kaks lubatud väärtust – 0 ja 1. Ehk siis on ainult kaks lubatud pingeväärtust, mis muudab nende eristamise lihtsaks (erinevalt rohkemate nivoodega). Kõrget nivood tähistatakse H ja madalat L. Kui info edastamisel juhtub, et pingenivoo on määramata väärtusel, siis seda korrigeeritakse vastavalt vajadusele kõrgeks või madalaks. Arvuti riistvara on võimeline täitma ainult 0 ja 1 kujule teisendatud programmi. Selleks on arvutis tarkvara .
    Helikaart – tekitab kõrvale kuuldavaid õhu võnkumisi arvutis oleva digitaalinfo alusel. Arvutis on info digitaalkujul, seega on helikaardis kindlasti DAC. Heli salvestamiseks on ADC, et heli teisendada digitaalkoodiks, mida arvuti suudab lugeda ja töödelda. Heli taasesitamisel on olulised sagedus (kõrgus) ja amplituud (tugevus). Analoogsignaali mõõdetakse iga 23 mikrosekundi tagant. Amplituudi salvestamine sõltub sellest, kui palju kahendjärke salvestatakse iga mõõtmise järel. Mida rohkem järke salvestatakse, seda parem, kvaliteetsem ja täpsem on heli.
    Helikaardis on tavaliselt digitaalsignaali protsessor, mis on spetsiaalne signaalide töötlemise protsessor. Vabastab arvuti protsessori audiosignaali töötlemisest. DSP puudumisel täidab seda rolli arvuti protsessor. Tavaliselt on helikaardil mälu töö kiirendamiseks.
    Helisüntesaator (MIDI) – võimaldab sünteesida heli, mitte taasesitada salvestatud muusikat. Võimalused:
  • Sagedusmodulatsiooni süntesaator – tekitab heli generaatorite abil kirjelduse järgi, väga raske on saada loomulikku heli, kuna sama sageduse ja amplituudi korral erinevad nt oreli ja viiuli heli ikkagi teineteisest.
  • Lainetabelisüntesaator – rohkem kasutusel. Olemas erinevate instrumentide helinäidised ja kirjelduses on vaja lisada amplituud ning sagedus.

    VI

    1.Multipleksor, demultipleksor.


    Andmekommutaator, mis võimaldab edastada loogilise väärtuse mitmest sisendist ühte väljundisse. Võib vaadelda kui lülitit, aga info liigub ainult ühes suunas. Kui multiplekseril on 4 andmesisendit, öeldakse et on neli-ühte-multipleksor. Väiksemate multipleksorite abil saab realiseerida suuremaid .
    Multipleksor kujutab endast andmeselektorit. Multipleksoril on mitu sisendit ja üks väljund. Sisendid jagunevad infosisenditeks ja juhtsisenditeks, kusjuures infosisendite arv määrab ära juhtsisendite arvu ning vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal ühest infosisendist. Kommuteeritavate infosisendite arv võrdub 2n, kus n on juhtsisendite arv. Järelikult saab kahe juhtsisendiga ehk kahebitise koodiga kommuteerida 4 sisendit, kolme juhtsisendiga 8 sisendit jne.Piisava arvu sisenditega multipleksori abil saab realiseerida suvalisi loogikafunktsioone.
    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.

    2. Adresseerimisviisid. Vt II piletit

    3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine.


    Tänapäeval leiab valdav osa arvutitehnika riistvarast kasutust mujal kui arvutites. Igas eluvaldkonnas kasutatakse spetsiaalseid arvutustehnikaid.
    Programne realisatsioon – alati saab suvalist algoritmi realiseerida programmina. Seda saame teha tänu siini protokollidele, mis lubavad lisada siinide külge siini protokolle täita oskavaid lisakaarte. Programne on realisatsioon seetõttu, et juhtalgoritm on realiseeritud arvuti mälus programmina, mida protsessoris täidetakse.
    Head omadused:
    • Saab kasutada harjumuspärast tarkvara
    • Lihtne teha muudatusi
    • Ei ole vaja tunda riistvara

    Puudused:
    • Võrreldes riistvaralise realisatsiooniga aeglane
    • PC või mõni teine universaalne arvuti on paljudes kohtades mõttetult kallis
    • Füüsilised mõõtmed ei ole alati vastuvõetavad

    Eelmise versiooni mõned puudused on võimalik lahendada mikrokontrolleri abil, mille mälu maht on küll piiratud, kuid lihtsamaid algoritme on ta võimeline täitma.
    Head omadused:
    • Lihtne teha muudatusi
    • Võrreldes PC-ga suhteliselt odav
    • Hea valik turul
    • Mõõtmed oluliselt väiksemad

    Puudused:
    • Tuleb kasutada spetsiaalset tarkvara
    • Eeldab paremat riistavara tundmist
    • Füüsilised mõõtmed kohti liiga suured
    • Aeglane võrreldes riistvaralise realisatsiooniga

    Riistvaraline realisatsioon – võimalik realiseerida riistvaras sarnaselt juhtautomaadiga protsessoris. Tänapäeval võimalik teha oma mikroskeem.
    Head omadused:
    • Suurte seeriate puhul odavam toota
    • Väikseim võimalik komponentide arv
    • Loogikaskeem realiseeritakse kristalli pinnal, tihedus on suur
    • Turvalisus (spionaaž pea võimatu)

    Puudused:
    • Pikk valmistamise aeg
    • Väikeste seeriate korral kõrged hinnad
    • Disain nõuab suht kalli spetsiaalse tarkvara olemasolu

    Võimalik valmistada algusest lõpuni või kasutada toorikuid ja disainida ainult osa, et realiseerida vajalik toode.
    Programmeeritav loogika – tähendab siin riistvara tooriku konfigureerimist oma rakenduse järgi. Ei kasutata mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat.
    Põhjused, miks valida:
    • Realiseerimine, muutuste tegemine ja laienduste lisamine on lihtne
    • Kättesaadavus on hea
    • Komponentide ja kõige juurdekuuluva hind on soodne
    • Tarkvaras on olemas mugavad realiseerimise vahendid
    • Laia leviku tõttu on palju kogemusi PL kasutamiseks
    • Lai erinevate toodete valik konkureerivatelt tootjatelt

    Moodustab toote elueast ühe osa. Väljatöötamisel kasutatakse PL-i ning sealt minnakse üle tootmisele. Võimaldab toote ruttu turule saada. Kui seeriad on piisavalt suured, minnakse sujuvalt üle ASIC mikroskeemidele. Üksikute muudatuste tegemiseks toodetakse väiksem seeria PL baasil. Toote vananedes ei ole suurte seeriate valmistamine enam otstarbekas. Nõudlus säilib väikestele seeriatele.
    PL omadused võrreldes ASIC-uga:
    • PL on aeglasem
    • PL-l on väiksem tihedus
    • PL baasil on on odavam valmistada prototüüpe ja toode jõuab kiiremini turule
    • PL baasil toodetud suured seeriad on kallimad kui ASIC-us
    • PL baasil on lihtsam teha muudatusi

    VII

    1. Dekooder. VT III piletit

    2.Magnetmäluseadmed.


    Põhineb magnetmaterjali magnetiseerimises ühes või teises suunas. Mittemagnetiseeruv materjal (keraamika, klaas, alumiinium jne) kaetakse õhukese magnetmaterjaliga. Kui tekitada magnetväli vooluga juhtmega , siis magnetmaterjali sees orienteeruvad magnetdoomenid kindlas suunas (vastavalt voolu suunale). Kui väline magnetväli kaob, säilitab osa doomeneid oma orientatsiooni.
    Kirjutamiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis. Mähisesse voolu juhtides tekib magnetväli ka lugemis/kirjutamispea sees. Lugemisel pole võimalik voolu suunda kindlaks teha. Lugemisel indutseerib mähises pinge impulsse ainult magnetvälja muutus (üleminek). Salvestamisel peab info olema kodeeritud üleminekute kaudu.
    Meetodid: nulli nivoole tagasipöördumisega kodeering (return-to- zero recording), non-return to zero one recording.
    Kõvaketas – pakett pöörlevaid kettaid, mis on jäigast mittemagnetiseeruvast alusest ja kaetud väga õhukese magnetmaterjali kihiga . Iga ketta pinnal on oma lugemis/kirjutamispea. Kõik pead on vastavate ketaste pindadel olevate radade kohal. Kasutatakse tagasisidega süsteemi, kus teatud ketta pinnal oleva spetsiaalse info järgi häälestatakse pead maksimaalse signaali järgi. Minevikus kasutati mehaanilist süsteemi, kuid see piiras info tihedust kõvakettal. Ketta pind peab olema väga sile, kuna pead liiguvad kettale väga lähedal. Kui pea riivab ketast, rikub ta magnetmaterjali ja salvestatud info kaob.
    Kõvakettale iseloomulikud näitajad: maht (111 Gb – 4 Tb), läbimõõt (1,8; 2,5; 3,5), pöörlemise kiirus (4200 – 15000), pöördumise aeg, ülekande kiirus.
    Universaalse lugemispeaga tekivad pealekirjutamise ja lugemise nõuetes vastuolud. Parimates kõvaketastes kasutatakse GMR-päid, mis on optimeeritud kirjutamiseks. Lugemiseks kasutatakse teist pead. 19. sajandi keskel avastati, et on olemas materjale, mille takistus muutub magnetvälja toimel. 90ndatel võeti seda tüüpi peadega kõvakettad kasutusele.

    3.Klaviatuur.


    QWERTY paigutus kujunes välja mehaaniliste kirjutusmasinate ajal. Praegu toimub klahvide töö elektrooniliselt . Klahvide all on lülitid väärtusega 0 (ühendust pole) või 1 (ühendus on). Tavaliselt on trükiplaadi peal plastikust materjal (vedru), mis on sümbolite kohalt metalliseeritud ja klahvi vajutusel tekib kontakt alumise pinnaga. On olemas ka hermeetilises klaaskorpuses asetsevaid kontakte, mis magneti lähendamisel tõmbuvad kokku ja kontaktivabad klaviatuurid (kallid).
    Mehaaniliste kontaktide puhul tekib alati kontaktide vahel mitmekordse ühendumise ja katkestuse efekt (värelemine), mida võidakse interpreteerida mitme vajutusena. Seetõttu kasutatakse klahvi vajutamisel viidet, mis on pikem värelemise ajast. Samamoodi klahvi vabastamisel.
    Vajutatud klahvide tuvastamiseks skaneeritakse pidevalt klaviatuuri , mis moodustab maatriksi, kus read on ühendatud väljundpordi külge. Sinna saadetakse skanneerimise koode. Veerud on ühendatud läbi takisti toitenivooga. Kõigis ridade ja veergude ristumiskohtades on lülitid. Skanneerimisel saadetakse vertikaalliinile kood, mis kontrollib vertikaali väärtust. Kui klahv on alla vajutatud, on väärtus 0, muul juhul 1. Siis saadetakse horisontaalile analoogne kood. Kontrollitakse kõiki horisontaale. Kui ükski horisontaali väärtus pole 0, hakkab protsess otsast peale. Horisontaali ja vertikaali koodidest saab välja lugeda, milline klahv on alla vajutatud.

    VIII

    1.Loendurid. VT III piletit

    2. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine, segmenteerimine).


    Tihti tekib olukord, kus programmid nõuavad rohkem mälu kui arvuti riistvara võimaldab kasutada. Kettaseadmed võimaldavad mälu laiendada, kuid kasutavad põhimälu. Virtuaalmälu korral seotakse omavahel oluliselt suurem virtuaalse mälu ruum väiksema füüsilise põhimälu ruumiga.
    Organiseerimise mehhanismid :
    • Lehekülgedeks jagamine
    • Segmenteerimine
    • Segmenteerimine lehekülgedeks jagamisega

    Lehekülgedeks jagamine – mälu jagatakse fikseeritud suurusega lehekülgedeks. Teineteisest lahutatakse loogilised aadressid (virtuaal-) füüsilistest aadressidest (põhimälu). Programmi täitmisel teisendatakse virtuaalsed aadressid füüsilisteks (kõik virtuaalne teisendatakse füüsiliseks) ning on võimalik adresseerida arvuti mälu.
    Virtuaalne mälu võimaldab suurendada aadressi järkude arvu, mida tarkvara kasutab e virtuaalset mälumahtu. Info loetakse põhimällu lehekülgede kaupa. Aadressi teisendamine toimib juhtimisplokis, mis võib olla realiseeritud ka riistvaras. Kui põhimälus puudub aadress, laetakse see virtuaalsest mälust ning ruumi puudusel asendatakse mõni lk teisega (tavaliselt tehakse tarkvaras). Välismälu on väga aeglane. Kui toimub lehekülje asendamine, kirjutatakse muutused ka välismällu.
    Segmenteerimine – virtuaalne aadressiruum jagatakse tarkvaraliselt segmentideks, kuid tuleb arvestada riistvaralisi kitsendusi. Segmentide mõõdud on erinevad ning laetakse vabasse kohta, kus on piisavalt ruumi. Teisendamine toimub teistmoodi, kuna segmentide pikkused pole fikseeritud. Tabelist võetakse täispikk segmendi aadress ning talle liidetakse nihe segmendi sees, et saada korrektne füüsiline aadress. Ruumi puudusel toimub analoogne asendamine lehekülgedega ning otsib põhimälus vaba ruumi ja laeb segmendi sinna. Keerukam ja ajakulukam kui lehekülgedeks jagamine.
    Segmenteerimine lehekülgedeks jagamisega – virtuaalne aadress jaguneb lehekülje- ja segmendinumbriks ning nihkeks. Segmentidele saab lisada kaitset. Mõlema meetodi eeliste esiletoomiseks kasutataksegi kombineeritud meetodit.

    3. Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne.


    Sünkroonne siin – tegevused seotud sünkrosignaaliga (esi- või tagafront). Kiirus võib kannatada, kuna aeglasem mälu ( vastandiks protsessor) võib vajada andmete edastamiseks lisaaega.
    Ploki edastus – alati ei ole kasulik edastada üksikuid sõnu, vaid terve plokk korraga (nt vahemälu laadimisel). Lugemine toimub niimoodi, et see takt , mille ajal plokki loetakse, taaskäivitatakse, kuni kõik sõnad on plokist loetud. CPU paneb aadressisiinile ainult ploki alguse aadressi, ülejäänud genereeritakse mälu juures. Sõnade arv võib olla fikseeritud või edastab selle protsessor.
    Asünkroonne siin – taktsignaali pole otseselt näha. Andmeedastus toimub täiendavate signaalide (MSYN, SSYN) vahetamise abil. MSYN teatab algavast siinitsüklist ja SSYN teatab andmete valmisolekust. Ajastus on paindlikum

    IX

    1. Registrid.


    Tihti on vaja info edastamisel ja andmete töötlemisel edastada sõnu. Selleks tulevad mängu registrid, mis koosnevad tervest rühmast ühise juhtimisega trigeritest. Registrites on võimalik ka muid operatsioone teha (algväärtuse asetus , mitme infoallika valik, nihe jne). Oluline on sünkroniseerimine, millega määratakse kõigile trigeritele ühiselt info salvestamise aeg. Võimalik on valida ka kahe sisendite komplekti vahel, valik tehakse juhtsisendiga.
    Nihkeregister – kahendinformatsiooni ühes või teises suunas nihutamine . Mõlemas suunas nihutatavat registrit nim reversiivseks. Nihe paremale – arvu jagamine arvusüsteemi alusega (kahendsüsteem – 2, kümnendsüsteem – 10 jne); nihe vasakule – arvu korrutamine arvusüsteemi alusega. Nihutamisel tuleb (vastavalt suunast) äärmisesse järku uus väärtus, kui ei ole tegemist ringnihkega, mille puhul läheb üks äärmine väärtus teisele äärele.
    Ehitus: järjestikku ühendatud trigerid, kus ühe väljund on ühendatud teise sisendiga. Võib koostada kõigi trigeritüüpide baasil. Nullimise sisend saadakse tavaliselt asünkroonsete R-sisendite kokku ühendamisega.
    • Reversiivne nihkeregister – juhtsisend M määrab nihke suuna
    • Paralleellaadimisega nihkeregister – algväärtus kantakse nihkeregistrisse paralleelkoodis. Juhtimiseks kasutatakse täiendavat sisendit PL. Sama sünkrosignaaliga juhitakse nii nihet kui ka paralleelset sissekannet.

    Nihkeregistri üks rakendusi on info teisendamine paralleelkujult järjestikkujule ja vastupidi. Paralleelkujul edastamine toimub ühe taktiga, kuid igale bitile on vaja oma liini. Paralleelkujult järjestikkujule teisendamisel kantakse info paralleellaadimisega nihkeregistrisse. Sealt nihutatakse info järjestikkujul bitthaaval välja.
    Järjestikkuju  paralleelkuju – info nihutatakse järjestiksisendist bitthaaval nihkeregistrisse ja saadakse paralleelkujul kätte nihkeregistri trigerite väärtusest

    2.Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving).


    Kogu aadressiliinide abil adresseeritavat mälu mahtu on tehnoloogiliselt võimalik valmistada ühe mäluplokina (mikroskeemina). Seega tuleb koostada mälu mitmest mäluplokist.
    Vaheldamata mälu – järjestikuste aadressidega pesad paiknevad samas mäluplokis. Puuduseks on, et järgmist sõna saab lugema hakata alles siis, kui eelneva sõna lugemine on lõppenud. Kahe sõna poole ühes plokis korraga pöörduda ei saa.
    Vaheldatud mälud – järjestikuste aadressidega sõnad paiknevad eri mäluplokkides, mis tähendab, et korraga saab lugeda nii palju järjestikuseid sõnu, kui palju on mäluplokke.

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


    X

    1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. VT IV piletit

    2.Erineva pöördusviisiga mälud: FILO, FIFO, assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu.


    Pinumälu (stack) – mälu, kus viimasena loetakse välja esimesena salvestatud sõna. Varem salvestatud sõnu saab lugeda siis, kui hiljem salvestatud sõnad on juba loetud. Alles hoitakse mälu osutit e viimasena loetud sõna aadressi. Kirjutamine – push , lugemine – pop. Tavaliselt realiseeritakse põhimälus.
    Puhvermälu – esimesena loetakse esimesena salvestatud sõna. Kasutatakse erineva kiirusega töötavate süsteemi komponentide vahel. Üks seade kirjutab infopaketi oma kiirusega sisse ja teine seade loeb selle oma kiirusega samas järjekorras välja.
    Kahe pordiga mälu – võimaldab samaaegselt lugeda ja kirjutada, mis tähendab, et kanalid lugemiseks ja kirjutamiseks peavad olema sõltumatud. See omakorda tõstab mälu hinda.
    Assotsiatiivmälud – ei otsita sõna aadressi, vaid ühe sõna osa sisu järgi ülejäänud sõnaosa või aadressi. Kokkulangevus võib olla mitmes sõnas. Kui otsitavaga langes kokku mitu sõna, tuleb teha valik. Otsimine ei saa toimuda kõigi sõnade järjestikuse välja lugemise teel, sest see oleks liialt aeglane. Otsimine peab toimuma paralleelselt ja otse riistvaras.

    3. Siirete (hargnemiste) ennustamine (Branch Prediction). VT I piletit

    XI

    1. Multipleksor, demultipleksor. VT VI piletit

    2. Konveier protsessoris ja mälus. VT I piletit

    3. 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.
    Pinumälu seaduspärasus väljendub inglise keelses lühendis: FirstIn Last Out. Pinumällu kirjutamisel näitab pinumälu osuti (Stack Pointer –SP või Top OfStack -TOS) alati viimasele sinna kirjutatud sõnale. Seega saab lugeda esimesena ainult sinna viimasena salvestatud sõna. Sõna, mis kirjutati mällu esimesena, loetakse välja viimasena. Realiseeritakse kahel viisil: 1) esiteks protsessori põhimälu baasil –see tähendab pinumälule eraldatakse teatud mälu piirkond ja SP on salvestatud spetsiaalsesse registrisse. Alati, kui toimub kirjutamine, siis modifitseeritakse SP väärtust, et ta näitaks esimesele vabale pesale ja siis salvetatakse sõna. Lugemisel on vastupidi –alguses loetakse sõna ja seejärel modifitseeritakse SP, et ta osutaks järgmisele varem salvestatud sõnale pinumälus. 2) teiseks riistvaraline realisatsioon -pinumälu on põhimõtteliselt rida ühise juhtimisega nihkeregistreid, kus infot saab nihutada sünkroonselt. Igale sõna bitile vastab oma nihkeregister. Kiiremat riistvaralist realisatsiooni kasutatakse spetsiaalsetes kohtades, üldotstarbelistes protsessorites on tavaliset põhimälul põhinev realisatsioon.
    Pinumälu kasutatakse alamprogrammide poole pöördumisel tagasipöörde aadressi salvestamiseks, samuti katkestuste korral.

    XII

    1. Loendurid. VT II piletit

    2. Suvapöördusmälud.

      • Pooljuhtmälud
        • Staatiline pooljuht suvapöördusmälu (Static RAM)

    Info on salvestatud positiivse tagasiside kaudu trigerites. Kiiruselt suudab funktsioneerida prose taktsagedusega, aga sisaldab suhteliselt palju transistoreid ning seetõttu ei sobi suurte mälumahtude realiseerimiseks. Juhtimiseks on vajalik aadress, mis määrab maksimaalse mälusõnade hulga. Sisend R/¬W määrab, kas toimib lugemine või kirjutamine. ¬OE-sisend lubab mäluplokist lugeda või viib puhvrid kolmandasse olekusse. Juhtsisend ¬CS määrab ära, kas valitud mäluploki poole on lubatud pöörduda. Mälu poole pöördumist kirjeldatakse ajadiagrammide abil.
        • Dünaamiline pooljuht suvapöördusmälu ( Dynamic RAM)

    Kiirem kui SRAM . Tavaliselt on arvuti põhimälu realiseeritud DRAM -ina. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris, kuid aja jooksul laeng kaob ja info hävib. Seetõttu toimub dünaamilises mälus pidev mälu värskendamine, mille käigus kirjutatakse infot pidevalt uuesti üle. Kuna DRAM on odavam, kasutatakse seda just suuremahulise põhimälu valmistamiseks. DRAM-ist lugemise tsükkel erineb SRAM-ist eelkõige adresseerimise poolest.

    ROM – valmistatakse mikroskeemide tootja juures. Kasutaja mälu sisu muuta ei saa (read only). Muudatuste tegemine on sellises mälus kulukas ja aeganõudev. Küll aga on suurte seeriatega tootmine odavaim ja töökindlaim variant. Sisaldab aadressi dekoodrit.
    Programmeeritav püsimälu (PROM) – kasutaja saab sellisesse mällu kirjutada ühe korra, kuna kirjutamisel sulavad dioodide juurest ühendused ära. Taastada neid pole võimalik. Mälu ise on paindlikum kui ROM, kuid pärast ühenduste sulamist väheneb pakkimise tihedus.
    Ümberkirjutatavad püsimälud ( EPROM , EEPROM , Flash EPROM) – dünaamiline mälu, kus laengu hajumine võtab aastaid aega. Erinevad mälud erinevad üksteisest põhiliselt kustutusviisi poolest. Info salvestatakse ujuvpaisule laengu kandmisega.
    EPROM-ist toimub kustutamine UV- valgusega . UV-valgusega tulev lisaenergia hajutab ujuvpaisult laengud . Kustutada saab terve mikroskeemi sisu korraga.
    Flash EPROM-ist ja EEPROM-ist kustutatakse info elektriväljaga. EEPROM-ist saab kustutada tavaliselt sõnade kaupa, Flash EPROM-ist sektorite kaupa. Sisemine ehitus on neil sarnane. Flash on praegu üks levinumaid püsimälusid (kasut. mälupulgas, MP3-s jne).
    Erinevalt SRAM- ja DRAM-tüüpi mäludest on ümberkirjutamise tsüklite arv piiratud, kuna laengu kandmine kahjustab isolatsioonkihti, mis põhjustab suurte tsüklite korral laengu hajumise. Tsüklite arv 50 000-100 000.

    3. Andmeedastuse juhtimine: süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid.


    Katkestustega andmevahetus – tavaliselt täidetakse käske kuni hargnemiseni või alamprogrammi poole pöördumiseni. On oluline erand , mis sunnib protsessorit muutma käskude täitmise järjekorda – katkestus (interrupt).
    Katkestuse käivitamise võimalused: programne, erandina , S/V-seadme poolt tulenev.
    Katkestuste täitmine: protsessor lõpetab poolelioleva käsu; PC ja PSW salvestatakse stacki; käsuloendurisse laetakse uus väärtus; pärast katkestust täitva programmi töö lõppu taastatakse pinumälust käsuloenduri sisu ja PSW abil akumulaatori ja lippude registri sisu.
    Lihtsama katkestuste süsteemi puhul saab protsessor katkestuse nõudmise signaali, kuid pole määratud, milline seade katkestust soovis. Pärast signaali saamist alustab tööd katkestuste teeninduse programm, mis hakkab ükshaaval kontrollima kõigi S/V-seadmete olekuregistreid, et teha kindlaks, kes soovid katkestust. Puuduseks, et protsessor on hõivatud seadme otsimisega. Võimalik on ka paindlikult programselt muuta S/V-seadmete prioriteete, muutes küsitluse järjekorda.
    Kasutatakse ka riistvaralist järjestikust prioriteetide süsteemi. Prioriteedid on määratud seadmete järjestusega ahelas. Lubav signaal jõuab kõigepealt protsessorile kõige lähemal olevale S/V-seadmele ja kontrollib kõiki, kuni jõutakse seadmeni, mis soovis katkestust. Prioriteet sõltuv lähedusest protsessorile. Jäik ja prioriteetide muutmine nõuab tülikaid riistvara muudatusi.
    Katkestusvektorite tabel – katkestust sooviv programm ei pea edastama mitte täispikka aadressi, kus asub programmi algus, vaid nihke katkestuste vektorite tabeli alguse suhtes.
    Kokkuvõte:
      • Katkestustega saab protsessorile teatada välistest sündmustest
      • Katkestus võib olla tegevuse lõpetamisest teatamiseks
      • Katkestuse abil saab protsessori ressursse jagada erinevate programmide vahel
      • Katkestus on ebanormaalsete sündmuste indikaator
      • Tarkvaralised katkestused võimaldavad kasutada süsteemseid funktsioone

    Siinide arbitreerimine (bus arbitration ) – kui süsteemi kuulub mitu seadet, mis võivad siine juhtida, siis tekib probleem, kuidas määrata, kes saab õiguse andmeid edastada. Siinide arbitreerimine võib olla staatiline (varem ettemääratud reeglite järgi jaotatakse siinide juhtija roll, pole eriti tõhus) või dünaamiline ( siinid antakse seadmetele juhitavateks vastavalt nende poolt saadetud soovi signaalidele; signaalid bus request ja bus grant ).
    Prioriteetide küsimuse lahendamine. Riistvaraline järjestikune meetod, kus kõigepealt saab lubava signaali esimene seade (kõige lähem). Kui esimene seda ei soovinud, liigutakse edasi teise juurde jne.
    Süsteemi võib kuuluda tsentraalne siinide arbiiter, kes jagab siinide kasutusõigusi. Prioriteetide probleemi saab lahendada ka tarkvaraliselt. Prioriteedid pannakse paika selle järgi, kes küsis esimesena siinide kasutusõigusi. Arbiiter võib teha töö käigus ka muutusi.
    Tsentraliseeritud siinide arbiitriga süsteem võib olla ka sõltumatute liinidega, kus iga seade saadab siinide küsimise signaali individuaalse juhtme kaudu. Prioriteedid pannakse paika funktsioneerimise algoritmi järgi.
    Kasutatakse ka hübriidsüsteemi, kus seadmed on jagatud rühmadeks ning iga rühma jaoks on siinide hõive küsimise/loovutamise liinid , kuid rühmas kasutatakse riistvaralist prioriteetide süsteemi.
    Võib ka puududa keskne arbiiter. Signaal hakkab liikuma kohe, kui mõni seade tahab siine kasutada ja siinid on vabad.
    • Sisend-väljund seadmete ja protsessori andmevahetus

    Sisendseade ( hiir , klaviatuur jne), väljundseade ( printer , kuvar jne), mõlemad (kettaseade). Suhtlemine toimub süsteemi siinide kaudu. S/V-seadmeid ei ühendata oste siinide külge, kuna nad on aeglasemad. Tavaliselt lahendatakse küsimus liidese abil, millel on kaks poolt: protsessori pool, mis täidab protokolli ja kindlustab andmevahetuse ning S/V-seadme pool, mis tegeleb selle juhtimisega. Signaalid on väikese vooluga, mis piirab ühenduskaablite pikkust. Tavaliselt täidab liides ka võimendi rolli, mis lubab kasutada pikemaid kaableid.
    Kui andmeedastuskiirused erinevad, võib vahepeal vaja olla andmeid puhverdada FIFO-tüüpi mälus. Lugemisel kirjutab S/V-seade info paketi sisse ja protsessor loeb selle oma kiirusega välja. Kirjutamisel on vastupidi. Juurde võib kuuluda ka olekuregister, mis sisaldab infot S/V-seadme kohta. Juhtregister on selleks, et konfigureerida liidest mitmesse režiimi selle järgi, millised seadmed on selle külge ühendatud.

    XIII

    1. Trigerid. VT I piletit


    2. Pooljuhtmälud.

        • Staatiline pooljuht suvapöördusmälu (Static RAM)

    Info on salvestatud positiivse tagasiside kaudu trigerites. Kiiruselt suudab funktsioneerida prose taktsagedusega, aga sisaldab suhteliselt palju transistoreid ning seetõttu ei sobi suurte mälumahtude realiseerimiseks. Juhtimiseks on vajalik aadress, mis määrab maksimaalse mälusõnade hulga. Sisend R/¬W määrab, kas toimib lugemine või kirjutamine. ¬OE-sisend lubab mäluplokist lugeda või viib puhvrid kolmandasse olekusse. Juhtsisend ¬CS määrab ära, kas valitud mäluploki poole on lubatud pöörduda. Mälu poole pöördumist kirjeldatakse ajadiagrammide abil.
        • Dünaamiline pooljuht suvapöördusmälu (Dynamic RAM)

    Kiirem kui SRAM. Tavaliselt on arvuti põhimälu realiseeritud DRAM-ina. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris, kuid aja jooksul laeng kaob ja info hävib. Seetõttu toimub dünaamilises mälus pidev mälu värskendamine, mille käigus kirjutatakse infot pidevalt uuesti üle. Kuna DRAM on odavam, kasutatakse seda just suuremahulise põhimälu valmistamiseks. DRAM-ist lugemise tsükkel erineb SRAM-ist eelkõige adresseerimise poolest.
        • Püsimälud (ROM - Read Only Memory)

    ROM – valmistatakse mikroskeemide tootja juures. Kasutaja mälu sisu muuta ei saa (read only). Muudatuste tegemine on sellises mälus kulukas ja aeganõudev. Küll aga on suurte seeriatega tootmine odavaim ja töökindlaim variant. Sisaldab aadressi dekoodrit.
    Programmeeritav püsimälu (PROM) – kasutaja saab sellisesse mällu kirjutada ühe korra, kuna kirjutamisel sulavad dioodide juurest ühendused ära. Taastada neid pole võimalik. Mälu ise on paindlikum kui ROM, kuid pärast ühenduste sulamist väheneb pakkimise tihedus.
    Ümberkirjutatavad püsimälud (EPROM, EEPROM, Flash EPROM) – dünaamiline mälu, kus laengu hajumine võtab aastaid aega. Erinevad mälud erinevad üksteisest põhiliselt kustutusviisi poolest. Info salvestatakse ujuvpaisule laengu kandmisega.
    EPROM-ist toimub kustutamine UV-valgusega. UV-valgusega tulev lisaenergia hajutab ujuvpaisult laengud. Kustutada saab terve mikroskeemi sisu korraga.
    Flash EPROM-ist ja EEPROM-ist kustutatakse info elektriväljaga. EEPROM-ist saab kustutada tavaliselt sõnade kaupa, Flash EPROM-ist sektorite kaupa. Sisemine ehitus on neil sarnane. Flash on praegu üks levinumaid püsimälusid (kasut. mälupulgas, MP3-s jne).
    Erinevalt SRAM- ja DRAM-tüüpi mäludest on ümberkirjutamise tsüklite arv piiratud, kuna laengu kandmine kahjustab isolatsioonkihti, mis põhjustab suurte tsüklite korral laengu hajumise. Tsüklite arv 50 000-100 000.

    3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine. VT VI piletit


    XIV

    1. Dekooder. VT III piletit

    2. Katkestused arvutis (Interrupt).


    Katkestustega andmevahetus – tavaliselt täidetakse käske kuni hargnemiseni või alamprogrammi poole pöördumiseni. On oluline erand, mis sunnib protsessorit muutma käskude täitmise järjekorda – katkestus (interrupt).
    Katkestuse käivitamise võimalused: programne, erandina, S/V-seadme poolt tulenev.
    Katkestuste täitmine: protsessor lõpetab poolelioleva käsu; PC ja PSW salvestatakse stacki; käsuloendurisse laetakse uus väärtus; pärast katkestust täitva programmi töö lõppu taastatakse pinumälust käsuloenduri sisu ja PSW abil akumulaatori ja lippude registri sisu.
    Lihtsama katkestuste süsteemi puhul saab protsessor katkestuse nõudmise signaali, kuid pole määratud, milline seade katkestust soovis. Pärast signaali saamist alustab tööd katkestuste teeninduse programm, mis hakkab ükshaaval kontrollima kõigi S/V-seadmete olekuregistreid, et teha kindlaks, kes soovid katkestust. Puuduseks, et protsessor on hõivatud seadme otsimisega. Võimalik on ka paindlikult programselt muuta S/V-seadmete prioriteete, muutes küsitluse järjekorda.
    Kasutatakse ka riistvaralist järjestikust prioriteetide süsteemi. Prioriteedid on määratud seadmete järjestusega ahelas. Lubav signaal jõuab kõigepealt protsessorile kõige lähemal olevale S/V-seadmele ja kontrollib kõiki, kuni jõutakse seadmeni, mis soovis katkestust. Prioriteet sõltuv lähedusest protsessorile. Jäik ja prioriteetide muutmine nõuab tülikaid riistvara muudatusi.
    Katkestusvektorite tabel – katkestust sooviv programm ei pea edastama mitte täispikka aadressi, kus asub programmi algus, vaid nihke katkestuste vektorite tabeli alguse suhtes.
    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.
    Kokkuvõte:
      • Katkestustega saab protsessorile teatada välistest sündmustest
      • Katkestus võib olla tegevuse lõpetamisest teatamiseks
      • Katkestuse abil saab protsessori ressursse jagada erinevate programmide vahel
      • Katkestus on ebanormaalsete sündmuste indikaator
      • Tarkvaralised katkestused võimaldavad kasutada süsteemseid funktsioone

    3. Mälude klassifikatsioon.


    Mälud võib jagada suvapöördusmäludeks (RAM) ja jadapöördusmäludeks (SAM). Suvapöördusmälud on sellised, kus suvalise sõna poole pöördumine võtab ühesuguse aja sõltumata asukohast. Nad jagunevad magnetmäludeks ja pooljuhtmäludeks. Täna on kasutusel pooljuhtmälud, mida valmistatakse pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. Pooljuhtmälud jagunevad mittesäilivateks ja säilivateks. Mittesäilivatest info kaob, kui toide on välja lülitatud, säilivates info säilib.
    Jadapöördusmäludes sõltub aeg asukohast. Jagunevad magnetilisteks ja optilisteks. Ajalise erinevuse põhjustab lugemise/kirjutamise peade positsioneerimine . Näide: floppy disk, kõvaketas, CD-ROM.

    XV

    1. Registrid. VT IX piletit

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

    3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. VT XI piletit


    XVI

    1. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad.

    • Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad: 30ndatel valmistati releede baasil, 40ndatel kasutati elektronlampe, 50ndatel kasutati bipolaarseid pooljuhtdioode ning transistoreid, 60ndatel sündisid esimesed mikroskeemid.

    TTL (Transistor-Transistor Logic ) – bipolaarne tehnoloogia, kus kasutatakse bipolaarseid transistoreid. 90ndatest asendus MOS-tehnoloogiaga (Metal-Oxide Semiconductor Field -Effect Transistor, MOSFET  MOS) – väljatransistorite unipolaarsed tehnoloogiad. Algusaastatel oli MOS-tehnoloogia aeglasem, kuid väiksema voolutarbega ja suurema pakkimise tihedusega kristalli pinnal. Praeguseks valmistatakse suured mikroskeemid CMOS -tehnoloogias (Complementary MOS), kus samal kristalli pinnal on valmistatud nii n- kui ka p-kanaliga väljatransistoreid. MOS-transistoril on kolm elektroodi:
      • Läte (Source), millest laengukandjad sisenevad voolu juhtivasse kanalisse
      • Neel (Drain), millest laengukandjad väljuvad voolu juhtivast kanalist
      • Pais ( Gate ), mis asub kanali küljel

    Kui paisu (G) pinge = L, siis ahelas vool puudub (paremal), kui G = H, siis moodustub voolu juhtiv kanal ja võime vaadata seda kui suletud kontaktidega lülitit.
    p-kanaliga transistor töötab vastupidiselt:
    CMOS ei-element - Koosneb kahest järjestikku ühendatud eri tüüpi kanaliga väljatransistorist. Üleval on p- ja all n-kanaliga väljatransistor. Kui sisend x = H, juhib voolu alumine transistor ja väljund on L. Kui aga x = L, juhib voolu ülemine transistor ja väljund on H. Väljundi väärtus on seega vastupidine sisendi väärtusele (inversioon). Ümberlülitumisel LH või HL tekib voolu hüpe, mis põhjustab soojenemist. Seepärast on mikroskeemidel jahutus.
    CMOS ja-ei-element – konjunktsiooni eitus. Ehitus transistorite tasemel: üleval kaks rööbiti pMOS-i ja alla jadamisi kaks nMOS-i. Voolu tarbimine sama mis ei-elemendi juures.
    CMOS või-ei-element – disjunktsiooni eitus. Üleval JADAMISI kaks pMOS-i, all kaks rööbiti nMOS-i.
    CMOS ja- ja või-elemendid – CMOS-i tehnoloogias on lihtsaim ei-element, järgnevad ja-ei ning või-ei-element. Ja- ning või-elemendi valmistamiseks tuleb ja-ei ja või-ei-elemendi väljundisse lisada täiendav ei-element.
    Bipolaarsed tehnoloogiad – kasutatakse bipolaarseid dioode ja transistoreid, kus voolujuhtiva kanali moodustavad nii pMOS kui ja nMOS pooljuhid.
    Dioodloogika – passiivsed pooljuhtdioodid . Väikeste pingete ja vooludega ei saa juhtida suuri pingeid ja voole, mis omakorda raskendab loogika nivoode korrigeerimist, kui madal/kõrge nivoo läheb liiga kõrgeks/madalaks. Piiratud on ühe elemendi väljundisse ühendatavate järgmiste loogikaelementide arv
    Diood -transistor-loogika – eelmise tehnoloogia edasiarendus, kus pooljuhtdioodidele on lisatud bipolaarsed transistorid eelnevate puuduste kaotamiseks.
    Transistor-transistor-loogika – praegu kõige enam kasutusel TTL, aga oma koha kaotanud unipolaarsetele tehnoloogiatele
    • Shotky TTL – eelneva tehnoloogia modifikatsioon , kus transistoritele on lisatud Shotky diood, mis parandab kiiruse ja energiatarbe omadusi
    • Emitter-sidestuses-loogika – suhteliselt kiire tehnoloogia, kus kasutatakse teistest tehnoloogiatest erinevaid negatiivseid nivoosid. Üleminek mõnele teisele nivoole toimub spetsiaalsete komponentide abil

    2. RISC ja CISC protsessorid, mikroprogramm.


    Arvuti mälu liiga kalliks muutumise korral püüti seda muuta kompaktsemaks keerukate käskudega. See aga muutis nende täitmise aeglaseks.
    RISC- arhitektuur – mõte muuta käsusüsteem lihtsamaks ja käskude täitmine tõhusamaks. Käsk tuleb täita ühe taktiga otse riistvaras. Tagajärjeks väike käskude hulk.
    CISC- arhitektuur – keerukas käsusüsteem realiseeriti mikroprogrammide abil, mis moodustasid kihi käskude ja riistvaras teostatavate tegevuste vahel.
    RISC põhimõtted:
    • Vähe käske, vältida keerulisi käske
    • Vähe adresseerimise viise
    • Vähe erinevaid käsuformaate dekodeerimise kiirendamiseks
    • Käsud tuleb täita riistvaras ühe taktiga
    • Maksimaalne käskude täitmise kiirus
    • Ainult load- ja store -käsud pöörduvad mälu poole
    • Võimas registermälu, vähendamaks mälu poole pöördumist
    • Jäiga loogikaga kiire juhtautomaat
    • Tõhus andmevahetus alamprogrammidega
    • Tõhus käskude järjekorra juhtimine

    3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid)


    Liidesel on alati 2 poolt: protsessori pool ja S/V-seadme pool. Protsessori osa täidab siini protokolli selle järgi, millise siini külge on ühendatud. S/V poolel võib see toimuda kas järjestikuselt või paralleelselt olenevalt kasutatavast andmeedastuse ressursist ja nõudmisest info liikumiskiirusele.
    Järjestikandmeedastus – piisab ühest liinist, et edastada andmeid. Juurde kuulub ka nullnivoo (GND). Samas iga biti edastamiseks kulub 1 takt ehk kui nt on 8 biti, tuleb kasutada 8 takti.
    Paralleelandmeedastus – 8 biti edastamiseks on vaja 8 liini (juurde ka nullnivoo), kuid aega kulub 1 takt. Seega kui hoida kokku liinide arvelt, toimub andmete edastus aeglasemalt. Edastusviis sõltub sellest, millise seadmega andmete vahetuse soov on. Paralleelandmeedastuse korral on pikkades liinides võimalikud moonutused ja kõik bitid ei jõua kohale sünkrosignaali ajal. Ent järjestikandme. on odavam ja ei esine selliseid probleeme.
    Üldiselt toimub süsteem komponentide sees andmeedastus ja töötlus paralleelkujul. Mis tähendab, et kui see toimuks järjestikkujul, tuleks saatja poolel teha paralleel-järjestik- teisendus ja vastuvõtjapoolel järjestik-paralleelteisendus. Teisendamisel on kasutusel nihkeregister.
    Paralleel-järjestikusel laetakse sõna nihkeregistrisse ja saatmisel nihutatakse sealt taktihaaval välja saatja taktgeneraatori sageduse järgi. Järjestik-paralleelsel nihutatakse vastuvõtjas sõna nihkeregistrisse järjestiksisendist sama (piisavalt lähedase) sagedusega kui saatja selle saatis. Paralleelkujul saab sõna kätte nihkeregistri trigerite väljunditest.
    Asünkroonne järjestikandmeedastus – kui on antud edastus, ei pea olema saatja ja vastuvõtja taktgeneraatorite sagedused sünkroniseeritud. Andmeid edastatakse sümbolitena ning nende vahel ei ole kindlat fikseeritud ajavahemikku. Et edastada infot asünkroonselt, on vaja leppida kokku saatja ja vastuvõtja vahel teatud tingimustes:
    • Sümboli pikkus
    • Biti edastamiseks kuluv aeg
    • Milline on ooteolek, kui andmeid ei edastata
    • Stardibiti väärtus (0 või 1)
    • Stopp-bittide väärtused (0 või 1)

    Sünkroonne järjestikandmeedastus – antud edastuse korral peavad saatja ja vastuvõtja taktgeneraatorid olema sünkroniseeritud. Selle jaoks kasutatakse spetsiaalset riistvara (phase-locked- loop , PLL). Tõhusam, aga kallim, sest on vaja täiendavat riistvara taktsignaalide sünkroniseerimiseks. Asünk-se korral vaja edastada ka start- ja stopp-bitid. Mis võtavad aega ja sellepärast kiiremad järjestikliidesed, nagu nt USB ja FireWire, kasutavad sünkroonset.
    Paralleelliides on kasutusel ka nt printeriga andmevahetuses. Kiireks andmevahetuseks kasutatakse SCSI (Small Computer System Interface ) erinevaid modifikatsioone.
    Veakindlad koodid.
    • Vigu avastavad koodid – info edastamisel tekib vigu. Põhjused on erinevad. Viga avastavad koodid võimaldavad kindlaks teha võimalikke moonutusi edastatavas koodis. St andmebittidele tuleb lisada lisabitid, mis ei edasta täiendavat infot, küll aga võimaldavad kindlaks teha võimalikke vigu.

    Lihtsaim variant: andmebitile edastatakse paarsusbitt, mis kontrollib andmebitis olevate 1-de arvu. Kui mõni andmebitt muutub, tuvastatakse viga. Eeldatakse, et viga on ühes järgus. Paarsusbitiga pole võimalik avastada 2 või enam vigu. Samuti ei leita viga, kui kood muutub, kuid selles on ikka paaris/paaritu arv 1-sid. Ühebitist viga on võimalik tuvastada, kuid parandada mitte.
    • Vigu parandavad koodid – võimaldavad ka vigu avastada. Kahe õige koodi erinevust kahendjärkudes nimetatakse Hammingi distantsiks. Näites on õiged koodid 000 ja 111, mille Hammingi vahe on 3. Kui salvestati kood 000 ja hiljem loeti 001, siis Hammingi distants 000-st on 1 ja 111-st on 2, seega valitakse väiksema distantsiga kood. Edastatud kood on 000 ja tehakse vastav parandus. Kahe õige koodi vahe peab olema vähemalt 3.

    XVII

    1. Summaatorid: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. VT IV piletit

    2. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine.


    Juhtautomaat on käsu täitmise algoritmi riistvaraline realisatsioon loogikaskeemina.
    Jäiga loogikaga juhtautomaat – algoritm realiseeritakse loogikaskeemina kristalli pinnal ja iga muutus käsusüsteemis tähendab uue mikroskeemi valmistamist.
    Realiseerimiseks vajalikud parameetrid :
    • Sisendid (x1…xn) – määrab, kuidas läbitakse algoritmi
    • Väljundid (y1…yn) – aktiveerivad tegevusi protsessoris
    • Üleminekute funktsioon am = fü(as,Xi) – määrab järgmise oleku
    • Väljundfunktsioon Yj = fv(as,Xi)
      • Mealy automaat – määrab väljundväärtuste kombinatsiooni olekust as. Start-nupuga käivitatakse seade. Läbitakse käskude jadad ning jäädakse uut start-käsklust ootama. Ei ole oluline, kuidas algolek on kodeeritud, kuid sisselülitamisel või protsessori taaskäivitamisel on tähtis, et juhtautomaat (ja käsuloendur) viiakse algolekusse, kuna algoritmi täitmist tuleb alustada algusest. Algolek ja lõppolek langevad kokku.
      • Moore ’i automaat – väljundfunktsiooniga määratakse väljundväärtuste kombinatsioon olekus as.Väljund sõltub ainult olekust, kus parajasti ollakse algoritmi täitmisel. Algolek ja lõppolek langevad kokku.

    Mikroprogrammeeritav juhtautomaat – kui mikroprogrammi hoitakse püsimälus, saab käsusüsteemis teha muudatusi ilma uut loogikaskeemi koostamata. Mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele õiges järjekorras sõ. Käsuregistris oleva koodi järgi valitakse mikroprogrammi alguse aadress. Aadressigeneraator valib järgmise aadressi püsimälust loetud sõna mõnest väljast ja vajadusel (nt hargnemise puhul) arvestab ka tingimustega.

    3. Riistvara tegevus alamprogrammide pool pöördumisel. VT V piletit


    XVIII

    1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid.


    Kombinatsioonskeemid – loogikaelementidest koostatud skeemid , millel puudub mäluelement. Näideteks xor, summaator, lahutaja, dekooder, multipleksor, koodimuundur , komparaator, ALU. Teades hetke sisendite väärtust, saame arvutada väljundid samal hetkel. Kombinatsioonskeemide LF-des pole vaja näidata, mis hetkel neid väljundite väärtuste arvutamiseks kasutatakse.
    Järjestikskeemid – loogikaelementidest koostatud skeemid, millel on mäluelement. Näideteks trigerid, loendurid, registrid. See tähendab, et kõnealusel hetkel on väljundite arvutamiseks vaja teada ka väljundite väärtusi eelmistel hetkedel. Sünkroonsel JS-l on spetsiaalne taktsisend, mis määrab üleminekuaja ühest olekust teise sisendi väärtuse muutumisel. Asünkroonsel JS-l toimub üleminek mõne sisendi väärtuse muutmisel. Sünkroonsed on levinumad – lihtsam juhtida ja jälgida.

    2. Käsu täitmine protsessoris.


    Eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. protsessorisse loetakse käske ja mällu kirjutatakse resultaate . Mälust saab lugeda ja sinna kirjutada sõnade kaupa. Aadress on kahendkood, mis näitab, millise sõna poole pöördutakse.
  • Käsukoodi laadimine (fetch) – käsu täitmiseks laetakse järgmisele täitmisele tuleva käsu aadress käsuloendurisse ning mälu aadressiregistrisse
  • Käsuloenduri modifitseerimine– kui käsk on täidetud, laetakse käsuloendurisse järgmine aadress. Aadressi laadimine on oluline näiteks katkestuste ja alamprogrammide poole pöördumise korral, et fikseerida tagasipöörde aadress.
  • Käsukoodi dekodeerimine (decode) – parasjagu käimas oleva käsu aadress salvestatakse käsuregistrisse, mille väljundisse on ühendatud käsudekooder. Käsudekooder dekodeerib kahendkoodi ning saadab selle juhtautomaati, mis juhib käsu täitmist.
  • Käsu täitmine (execute) – käsu täitmine operatsiooniautomaadis.

    3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. VT XI piletit


    XIX

    1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit

    2. Protsessori üldstruktuur (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat).


    Põhiliselt on kasutusel von Neumanni tüüpi arvuti arhitektuur:
    • Käsukoodid ja andmed on esitatud ühesuguste kahendkoodidena  lihtsustab
    • Käsukoodid ja andmed asuvad samas mälus
    • Mälu poole pöördutakse aadressi järgi

    Eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. protsessorisse loetakse käske ja mällu kirjutatakse resultaate. Mälust saab lugeda ja sinna kirjutada sõnade kaupa. Aadress on kahendkood, mis näitab, millise sõna poole pöördutakse.
    Käsuloendur – loogikaelement , kus hoitakse järgmisena täitmisele tuleva käsu aadress. Oluline, sest katkestuste korral fikseeritakse tagasipööre. Aadress loetakse mälust ja saadetakse edasi käsuregistrile.
    Käsuregister – käsuregister salvestab aadressid. Käsuregistri väljundis on dekooder, mis dekodeerib käsu ja saadab selle juhtautomaati täitmisele.
    Juhtautomaat – käsu täitmise algoritmi riistvaralise realisatsiooni loogikaskeem.
    Operatsiooniautomaat – andmete teisendaja, mis koosneb registermälust, ALU-st ja lippude registrist. Registermälu on väga kiire mälu, kus hoitakse operande, vahe- ning lõpptulemusi. Mõne käsu täitmisel läbivad operandid mitmeid kordi ALU (korrutamise tehe, kui seda ei eksisteeri  liitmine + nihutamine). Lippude registris säilitatakse info ALU-s tehtud operatsioonide kohta, kuna ALU-l endal mälu pole.

    3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid). VT XVI piletit

    XX

    1. Multipleksor, demultipleksor. VT VI piletit

    2. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine, segmenteerimine). VT VIII piletit

    3. Puutetundlikud ekraanid.


    Takistuslik puuteekraan – oli kaua aega turul valitseb tehnoloogia. Koostis: kõva alus (nt klaas), läbipaistev takistusliku materjaliga kaetud kiht, painduv välimine kiht. Kaks kihti on eraldatud isolaatoritega. Kui vajutada painduvale kihile, puutuvad kaetud kihid kokku.
    • Nelja juhtmega – punktide kindlakstegemisel kasutatakse nelja juhet (2 ühendatud välimise kihi servadega , 2 sisemise kihi servadega). Algul pingestatake üks kiht, mille tulemusel tekib ühtlane pingejaotus ning kontrollerisse loetakse teiselt kihilt puutepunkti pingeväärtus, mis annab X-koordinaadi. Y- koordinaat saadakse teise kihi pingestamisel ning esimeselt loetakse koordinaat. Puuduseks, et painduva kihi kattele tekivad mõrad, pingejaotus pole enam ühtlane ning tekivad vead.
    • Viie juhtmega – pingestatud on ainult mittepainduv kiht, pealmist kihti kasutatakse pingete lugemiseks. Algul pingestatakse alumine kiht X-suunas ja siis Y-suunas, siis loetakse pealmiselt kihilt koordinaadid.
    • Maatrikstakistuslik puuteekraan – ekraan jagatakse ridadeks ja veergudeks. Iga rida ja veerg on ühendatud pingeallikate ja anduritega ning kui kaks kihti puutuvad kokku, teeb kontroller kindlaks puutekoha. Võimaldab tuvastada mitut puudet , kui pingeallikad pole pidevalt ühendatud, vaid kommuteerimine toimub suurel sagedusel.

    Puude on võimalik nii palja käe kui ka kindaga või muu materjaliga. Tehnoloogia on odav ja pole määrdumise suhtes tundlik. Läbipaistvad kihid vähendavad pildi kvaliteeti. Painduv kiht võib kergesti viga saada, mis vähendab kasutusvaldkondi.
    Mahtuvuslik puuteekraan
    • Pindmahtuvuslikud puuteekraanid – puutepind kaetakse ainult ühelt poolt läbipaistva juhtiva kihiga. Ekraani nurkades on elektroodid, millega tekitatakse elektriväli, kasutades vahelduvvoolu generaatorit. Kui sõrm (juhtiv keha) viia tekkinud välja, muutub elektriväli ja tekib laengute liikumine. Tekkivat voolu on võimalik mõõta nurkades olevate anduritega. Voolu muutuse suurus sõltub punkti kaugusest andurist (kaugemal muutub vool vähem). Muutuste järgi saab kindlaks teha puutepunkti.
    • Projekteeritud mahtuvuslikud puuteekraanid – ekraani pinnale mõõdistatakse juhtivatest ribadest võrk (horisontaalsed ja vertikaalsed). Laengut salvestavad ribad on isoleeritud ning nende vahel on mahtuvus. Kui sõrm läheb mahtuvusele, võtab ta osa laengust endale, mille fikseerib kontroller.

    Infrapunapuuteekraan – kasutusvaldkond rahaautomaatidest tahvelarvutiteni. Ekraani servadesse paigutatakse infrapunavalgusdioodid, mille kiirtest moodustub ekraani ette võrgustik. Vastasservadesse paigutatakse infrapunaandurid. Iga kiir langeb ühele andurile. Kui puudutada ekraani, ei jõua vähemalt üks kiir andurini nii X- kui Y-suunal. Nii teeb kontroller kindlaks puutepunkti. Puude registreeritakse kinnastega/kinnasteta/muu esemega puudutades. Pildi kvaliteet ei halvene, kuna pole lisakihte. Probleemiks võib olla mustus, mis takistab kiirte teekonda andurini.
    • Täieliku sisepeegeldusega infrapunapuuteekraan – erinevuseks, et kiir ei levi ekraani pinna ees, vaid ekraani ees oleva kaitseklaasi ees. Kiire liikumise nurk on valitud nii, et ta peegeldub täielikult sisse tagasi. Olukord muutub, kui ekraani puudutada ning osa valgust väljub kehast. Andurid registreerivad valguse lahkumise ja kontroller leiab puutepunkti. Probleemseks võib osutuda mitme punkti asukoha määramine ekraanil

    Akustilise laine impulsstuvastus – suhteliselt uus meetod. Ekraani servadesse on paigutatud piesoandurid. Kui puudutada ekraani pinda, tekivad akustilised lained, mis eemalduvad puutekohast. Andurid muudavad võngete energia elektrisignaaliks (erinevatel punktidel erinev lainetus ), mille järgi kontroller leiab üles puutepunkti. Täiendavaid kihte pole vaja, kvaliteet ei halvene. Probleemiks on ekraani määrdumine või kriimustumine. Puuduseks, et staatilist puudutust ei tunta pikema aja jooksul ära. Vahet pole, millega puudutad
    • Signaali dispersiooni tehnoloogia – kasutatakse suurte paneelide juures. Keerukaid valemeid kasutades on võimalik andurist saadud signaalide järgi arvutada puutepunkti koordinaadid.

    Optiline puuteekraan – puute asukoha määramiseks kasutatakse kaamerat
    • Hajutatud valgustuse meetod – kasutatakse täielikku sisepeegeldust. Infrapunavalgusdioodidega tekitatakse ekraani ees infrapunavalguse foon ja pildi fikseerib kaamera . Puudutusel tekib peegeldus ja osa valgust lahkub keskkonnast. Muudatused fikseeritakse kaameratega ekraani taga. Ekraan kaetakse tihti silikooniga, et tekitada ühtlasem peegeldus. Võimalik on tuvastada mitut puudet, kuni valgust jätkub. Seega on otstarbekas paigutada dioodid kõikidesse servadesse
    • Hajutatud pinnavalgustuse meetod – dioodid endiselt puutepinna servades. Kasutatakse spetsiaalset pleksiklaasi, mille osakesed on nagu peeglid, mis jaotavad infrapunase välja ühtlaselt. Puutepinnale paigutatakse hajutaja, millel võib suunata valgust alt või ülevalt. Eest suunatud valguse korral registreerib kaamera puutekohas varju, tagant tuleva valguse korral tekib puutekohas suurem peegeldus, mille fikseerib kaamera. Selle järgi saadakse puutepunkt .

    Pindakustilised lained
    Tekitatakse ekraani nurkades piesogeneraatoritega, tavaliselt kahes nurgas . Servades asuvad pindakustiliste lainete peegeldajad. Teises kahes nurgas on piesovastuvõtjad, mis registreerivad võngete pildi. Puutepunktis võnked sumbuvad. Vastuvõtja kaugusest puutepunktile oleneb punkti viide, mille järgi registreeritakse puutepunkt.
    Jõutundlik puuteekraan
    Idee on vana, kuid kasutusel viimasel ajal. Kasutatakse pangaautomaatides ja mujal, kus on vaja head pildikvaliteeti. Puutepind kinnitatakse piesoanduritele, mis muudavad füüsilise jõu elektrisignaaliks. Suurem surve, suurem laeng. Puutekoha kohta on nurkades asuvatel anduritel erinevad surved, mille järgi tehakse kindlaks puutepunkt. Puutematerjaliks võib olla suvaline materjal. Puudutada võib ükskõik millise esemega, kuid ei registreerita mitut samaaegset puudet.

    XXI

    1. Loendurid. VT II piletit

    2. Adresseerimisviisid. VT II piletit

    3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. VT II piletit


    XXII

    1. Aritmeetika-loogika seade (ALU).


    Kombinatsioonskeem, mis teeb teatud hulka aritmeetika- ja loogikaoperatsioone (baasoperatsioonid, otse riistvaras – liitmine, lahutamine, JA-, EI-, VÕI). Dekooder määrab, millist operatsiooni hakatakse täitma. Operandid on k-järgulised kahendarvud ning ka resultaat on k- järguline kahendarv. Iga operatsiooni jaoks on loogikaskeem. Kui operatsioon on valitud, määrab loogikaskeemi väljund kogu ALU väljundi väärtuse. Valik tehakse dekoodri (juhtsisend) ja loogikaskeemi suunamisega multipleksorisse. Kahejärgulise nelja operatsiooniga ALU jaoks on vaja kaht neli-ühte-multipleksorit. Operatsioone realiseerivad loogikaskeemid on sõltumatud.
    ALU operatsioonide loetelu sõltub arvuti eesmärkidest ja funktsioonidest, mis täidab ALU teiste seadmete funktsioneerimisel. Kuna ALU operatsioonid on mikrooperatsioonide kogumid, peab ALU koosnema elementidest, mis realiseerivad neid mikrooperatsioone.
    Seega määrab ALU struktuuri mikrooperatsioonide kogum, mis on vajalik aritmeetiliste, loogiliste ja erioperatsioonide täitmiseks. ALU ülesanne on tegelikult määrata selline mikrooperatsioonide kogum, mis võimaldaks koostada mikroprogrammi iga ettenähtud operatsiooni jaoks. Sellist kogumit on lihtne saada. Et sellist skeemi saada tuleb ALU aritmeetilise ja loogilise operatsiooni algoritm valida minimaalse mikrooperatsioonide hulgatingimuse põhimõttel. Sellisel juhul tuleb arvestada antud ALU kiiruse tagamise nõudlustega: liiga piiratud mikrooperatsioonide hulga tõttu võivad mõned operatsioonid tekitada väga pikad mikroprogrammid, mis suurendavad antud operatsioonide täitmise aega.

    2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne.


    Pöördumine mälu poole on väga aeglane. Registermälud on liiga kallid. Lahenduseks on vahemälu, kus hoitakse tihemini kasutatavaid andmeid ( analoogia märkmiku ja telefoniraamatuga). Alati on võimalik asendada vahemälus mingi info infoga põhimälust. Asendatav info säilib alati põhimälus ning seda on võimalik vahemällu laadida. Peab olema tagatud, et muutuste korral vahemälus muudetakse ka vastavat osa põhimälus. Vahemälu on tavaliselt SRAM.
    Arvuti käivitamisel läheb vahemälu juhuslikku olekusse. Lihtsama lahendusena kasutatakse kehtivuse bitti, mis määrab ära põhimälust vahemällu tulnud info kehtivuse (1). Kasutatakse ainult kõrge kehtivuse biti väärtusega sõnu. Lõpuks on vahemälu täidetud õige infoga.
    Üldjuhul koosneb aadress vahemälu poole pöördumisel ploki aadressist ja sõna aadressist ploki sees. Andmevahetus toimub plokkidena. Kirjutatakse eelisjärjekorras vabadesse plokkidesse, nende puudumisel kirjutatakse plokk vahemälus üle.
    Otsevastavusega vahemälu – üks lihtsamaid organiseerimise viise, kus infot loetakse plokkidena. Mälu on jaotatud segmentideks, millest igaüks sisaldab teatud hulga plokke. Aadress sisaldab segmendi, ploki ja sõna aadressi. Ühe numbriga plokke eri segmentidest võib olla ainult üks. See teeb tsüklid aeglaseks, kuna võib tekkida vajadus laadida kogu aeg üht ploki numbrit ümber. Segmendi number asub ploki juures. Ploki adresseerimine on lihtne ja suhteliselt odav.
    Assotsiatiivne vahemälu – aadressis ploki ja sõna aadress. Vahemälus võib olla ükskõik milline plokk vahemälust. Adresseerimine toimub sõna mingi osa järgi, mis on riistvaras väga kiire, sest kõiki sõnu kontrollitakse paralleelselt. Sellisel juhul on teada ka ploki aadress, mille olemasolu kontrollitakse vahemälust. Põhimälu poole paardumisi on vähem, kuid assotsiatiivne mälu on kallis. Tsüklitega probleeme ei teki. Kui vahemälus plokki ei leidu, tuleb see asendada.
    Meetodid:
    • Kõige vähem kasutatud plokk 
    • Kõige harvemini kasutatud plokk  nõuavad täiendava riistvara olemasolu
    • Kõige kauem vahemälus olnud plokk 
    • Juhuslik plokk
    • Järjestikune uuendamine

    Kirjutamine:
    • Otsekirjutamine – kirjutatakse korraga nii põhi- kui ka vahemällu. Hea töökindlus , kuid nõuab pidevalt põhimälu poole pöördumist
    • Tagasikirjutamine – ploki sisu kirjutatakse põhimällu siis, kui vahemälus toimub ploki asendamine.

    Kogumassotsitaiivne vahemälu – kompromiss kahe eelneva vahel. hulk paralleelselt töötavaid otsevastavusega mälusid, millest otsimine käib assotsiatiivsel meetodil.

    3. Printerid, värvitrükk.


    Printer seade, mis toodab teksti või graafikat elektrooniliselt salvestatud dokumentidest füüsilistele meediakandjatele, näiteks paberile või kilele. Enamasti mõeldakse printeri all arvutist sõltuvat lisaseadet, kuid uuemad printerid saavad hakkama ka ilma arvutita. Vanasti toimus andmevahetus arvuti ja printeri vahel paralleelportide, tänapäeval enamasti USB kaabli kaudu. Võrguprinteril on sisseehitatud, tüüpiliselt traadita ja/või ethernetil põhinev võrgukaart ning neid saavad kasutada tööks kõik selle konkreetse võrgu kasutajad. Lisaks suudavad uuemad printerid lugeda infot otse mälukaardilt sisseehitatud mälukaardilugeja abil, USB mälupulgalt või suhelda digitaalkaamerate ja skanneritega. Printereid, millel on lisaks printimisele ka skaneerimise või paljundamise võimalus, nimetatakse tihti kontorikombainideks. Tavaprinterid ja mõned tööstuslikud printerid on mõeldud väikesemahulisteks trükitöödeks.
    Printereid klassifitseeritakse eelkõige tööpõhimõtete järgi, mida nad kasutavad. Erinevate printimistehnoloogiatega printerid sobivad erinevate tööde jaoks, neil on erinev prindikvaliteet piltidele ja tekstile, erinev printimise kiirus, lehekülje hind, müratase jne.
    Igasugune arvutiprinter koosneb kolmest põhiosast :
    • paberi või muu andmekandja veo- ja etteandmissüsteem,
    • trükimehhanism koos trükivärvi pealekandva sõlmega (marking engine) ning
    • juhtseade e. kontroller, mis juhib trükimehhanismi ja mille abiga jäädvustatakse trükimärgid andmekandjale.
    Printerite jagunevus tööpõhimõtete järgi:
    • Löökprinterid – printimise pea ja paberi vahel on tindiga immutatud värvilint. Kujund saadakse löögiga vastu värvilinti. Kasutatakse esinevaid printimispäid. Pead on võimalik pöörata ja üles-alla liigutada, et sümbol õigesse kohta paigutada.

    Tuntuim on nõelmaatriksprinter, kus trükipeas on nõelad, mida saab elektromagnetiga liigutada, et tekitada löök värvilindi pihta. Kvaliteet sõltub nõelte arvust. Varem oli väga levinud.
    • Termoprinterid – löögita
      • Termokontaktprinter – kasutatakse temperatuuritundlikku spiraalset paberit (alumiiniumisisaldus). Trükipea meenutab nõelmaatriksprinteri pead, kuid nõelte asemel on takistid , mida saab kuumutada. Kujund moodustub täppidest. Puuduseks spetsiaalse paberi vajadus ning trükitu ei säili pika aja jooksul
      • Termosiirdeprinter – ei kasuta spetsiaalset paberit. Pea ja paberi vahel on vahaga immutatud värvilint. Takistitega kuumutatakse punkte ja paberile moodustub sulavast vahast kujund.
      • Sublimatsioonprinter – printeri sees on lint , millel on üksteise kõrval nelja põhivärvi sublimaat (aine, mis läheb tahkest olekust gaasilisse ilma vedela olekuta). Lint liigub trükitava alusmaterjali peal ning seda kuumutatakse. Alusele moodustub läbipaistev gaasikiht ning muutub seejärel tahkeks . Kasutatakse näiteks fotoprinteritena, säilib pikema aja jooksul
    • Jugaprinter – kujund moodustatakse välja pritsitud tindiist või vahast. Tilku on kujundi moodustamisel 10-30 tk/mm. Kaks pihustamise tehnoloogiat:
      • Buble jet – pihustites on väikesed takistid, mis kuumutamisel tekitavad gaasimulli, mis tõukab tinditilga välja. Tilk tekitab vaakumi ja kassetist imetakse sisse uus tint . Tint on soe ja kuivab paberil kiiremini
      • Piesoelektriline tehnoloogia – piesokristallile antakse laeng, mille tulemusel muudab see oma mõõtmeid ja lükkab tinditilga välja. Kristalli tagasi tõmbumisel tuleb väljapaisatud tindi asemel kassetist uus tint.

    Tindi asemel kasutatakse ka vahapulki
    • Fotoelektriline printer, laserprinter – töötab analoogselt koopiamasinaga. Töö põhineb valgustundliku materjaliga kaetud trumlil, mille kattematerjal on isolaator, mis valguse mõjul muutub juhiks. Trummel laetakse kõrgepingega ning selle pinda mõjutatakse valgusega (laser). Valgust saavad kohad muutuvad juhiks ja neilt kaob laeng. Trumli pinnale tekib laengust kujund. Trummel läheneb toonerile ja laetud kohad tõmbavad toonerit külge. Toonerist moodustub trumlile kujund. Seejärel surutakse trummel vastu puhast paberit, paberile tekib kujund, mis kuumutatakse paberile ja trummel puhastatakse.
    • Värviprinterid – printimisel on 4 põhivärvi, kuna valge värv peegeldab kõiki värve.
      • Cyan – peegeldab kõiki värve peale punase
      • Magenta – peegeldab kõiki värve peale rohelise
      • Yellow – peegeldab kõiki värve peale sinise
      • Must – lisavärv täiusliku musta saavutamiseks

    Laserprinteris saadakse värvitrükk eri värvi toonerite ületrükiga, kus iga tooni jaoks on oma trummel. Jugaprinterites kasutatakse ületrükiks erinevaid pihusteid eri värvide jaoks. Termosiirdeprinterites tehakse ületrükk eri värviga immutatud värvilintide abil. Sublimatsiooniprinterite juures ei ole vaja pooltoonide saamiseks alampunktideks jagamist, kuna värvaine reguleerimine toimub temperatuuriga.

    XXIII

    1. Trigerid. VT I piletit

    2. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine. VT XVII piletit

    3. Siirete (hargnemiste) ennustamine. Strateegiad. VT X piletit


    XXIV

    1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit

    2. Käsu täitmine protsessoris. VT XVII piletit

    3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid). VT XVI piletit


    XXV

    1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit

    2. Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne. VT XXII piletit

    3. LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. Passiivmaatriks ja aktiivmaatriks. VT II piletit


    XXVI

    1. Loendurid. VT II piletit

    2. Pooljuhtmälud. VT XIII piletit

    3. Analoog ja digitaal info. Helikaart ja heli digitaalne salvestamine. VT V piletit


    37
    • .DOCX Laadi alla originaalfail 37 lk · .docx · 17 allalaadimist
    Vasakule Paremale
    Arvutid - konspekt eksamipiletitest #1 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #2 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #3 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #4 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #5 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #6 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #7 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #8 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #9 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #10 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #11 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #12 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #13 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #14 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #15 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #16 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #17 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #18 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #19 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #20 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #21 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #22 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #23 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #24 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #25 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #26 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #27 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #28 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #29 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #30 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #31 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #32 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #33 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #34 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #35 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #36 Arvutid - konspekt eksamipiletitest #37
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 37 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2017-11-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 17 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor lliizu Õppematerjali autor
    Kontrollitud
    PDF TXT
    Konspekt eksamipiletite järgi (sobib nt aine "Arvutid" läbimiseks ). Nt trigerid, loendurid, ALU, konveier protsessoris ja mälus jne.
    trigerid konveier protsessor mälu registrid multipleksor käsuformaadid adresseerimisviisid siirete ennustamine magnetmäluseadmed kuvarid andmeedastus protokollid summaator suvapöördusmälud pooljuhtmälud katkestused arvutis pinumälu printerid vahemälu

    Sarnased õppematerjalid

    Arvutid eksamipiletid joonistega
    142
    pdf

    Arvutid eksamipiletid joonistega

    Selle tulemusena eraldub UV-valgus, mis ergastab kambrikestes oleva fosfori elektronid. Kui need elektronid lähevad oma normaalsele energia tasemele, eraldub nähtav valgus. Ekraanipunktide eri värvi alampunktide vahel on vaheseinad, et naabrite vahel ei oleks üksteise mõjutamist. Kujundi kvaliteet on väga hea. Kujundi kuvamiseks kulub väga palju energiat. Pilet 3 1. Dekooder. 2. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. 3. RAID ja SSD kettad. Dekooder. Dekooder on ette nähtud kahendarvude dekodeerimiseks, see tähendab, et tehakse kindlaks, milline on sisendkood. Igale võimalikule sisendkoodi väärtusele (n järgulise koodi korral on neid 2) vastab dekoodril üks väljund ja järelikult on dekoodril väljundit. Kuivõrd iga sisendkoodi korral on aktiivne ainult üks valjund, on meil seal unitaarkood (1-out-of-2 kood). St, et igas koodis on ainult üks 1

    Arvutid
    TTÜ Arvutid eksamiküsimused
    16
    docx

    TTÜ Arvutid eksamiküsimused

    LCD, LED, OLED ja plasma kuvarid. Passiivmaatriks ja aktiivmaatriks. LCD ­ kahe soontega klaasplaadi vahel on vedelkristallid, mis juhivad valgust. Vedelkristallid võtavad soontega sama suuna ning kuna sooned on risti, siis tekivad keerdunud ahelad. Kui lasta valgust läbi, siis oleks polarisatsioon 90 kraadi. Kui nüüd vedelkristalli mõlemale poole panna elektroodid ja juhtida sealt läbi pinge, siis oleks polarisatsioon endine. Luues 3-kihilise elemendi -> filter (0 pol) ­ valgusallikas ­ vedelkristall ­ filter (0 pol) ja juhtides sealt läbi pinge, siis ei laseks filter valgust läbi. Kui pinge maha keerata, siis oleks polarisatsioon jälle 90 kraadi. LCD kuvarid vajavad valgusallikat. Nt: ekraanitagune peegel (kelladel), ekraanitagune aktiivne valgusallikas, kombineeritud. LED ­ valgusallikaks valgusdiood, mis võimaldab teha õhemaid ekraane (nt läpakas). LEDil halvem kvaliteet, kui LCD, nt väga heleda valguse korral ekraani raske näha. Vähem jahutada, sest tarbim v?

    Arvutid
    Orgaanilise keemia areng XIX sajandil
    13
    docx

    Orgaanilise keemia areng XIX sajandil

    Registrid on hulk ühise juhtimisega trigereid. Minimaalselt tähendab ühist sünkroniseerimist. Peale kahendsõna säilitamise saab registris teha ka muid operatsioone, näiteks nihe. Loendur on register, millesse salvestatud arv sisendi mõjul suureneb v väheneb ühe võrra. Loenduri moodul määrab, mitmeni loendatakse või kui on reversiivne loendur, siis määrab, millest alustatakse. XII. Käsuformaadid ­ 0,1,2,3 ja 1,5 aadressiga arvutid /231-235/ Kõikides käskudes on käsukood, mis määrab tegevuse ja millega võib kaasneda info, kust leida operandid ja kuhu salvestada tulemus. Aadressid näitavad operandide ja resultaadi asukohta põhimälus(pikk aadress) või registrimälus(lühike aadress) Nullaadressiga ­ käsukoodi juures pole aadresse. Selline arvuti põhineb pinumälul: operandid võetakse pinumälult ja sinna salvestatakse ka tulemus.

    Orgaaniline keemia
    Arvutid 2017 Kospekt
    33
    docx

    Arvutid 2017 Kospekt

    Erinevalt LCD- kuvaritest on iga ekraanivälja punkt valgusalliks ja vaatenurk on lai. 1. Dekooder. Dekooder on ettenähtud kahendarvude dekodeerimiseks. Igale võimalikule sisendkoodi väärtusele vastab dekoodril üks väljund ja seega on dekoodril n sisendi korral 2^n väljundit. Kui dekooderile on lisatud juht-sisend, siis on võimalik keelata dekodeerimist, kui selle väärtus on 0. Dekoodri loogikaskeem. 2. Käsuformaadid ­ 0, 1, 2, 3 ja 1, 5 aadressiga arvutid. Kõikides käskudes on alati käsukood, mis määrab tegevuse, mida tuleb teha ja samuti võib kaasneda infot selle kohta, kuidas leida operandid ja kuhu salvestada tulemus. Operandi leidmise ja tulemuse salvestamiseks on erinevad adresseerimiseviisid. Kolme aadresssiga arvuti ­ käsu juurde kuulub kolm pikka aadressi, mis näitavad operandide asukohta ja tulemuse salvestamise kohta põhimälus. Kahe aadressiga arvuti ­ käsu juurde kuulub kaks pikka aadressi. Tulemus

    Arvutid
    Arvutid I eksamipiletid ja vastused
    25
    doc

    Arvutid I eksamipiletid ja vastused

    3. Kuvarid.......................................................................................................................................7 3. PILET.............................................................................................................................................8 1. Dekooder....................................................................................................................................8 2. Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. ................................................................9 3. Andmeedastuse juhtimine(bus arbitation): süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid. ......9 4. PILET.............................................................................................................................................9 1. Summaator: järjestik, paralleel ja kiire ülekanne. .....................................................................9 2. Optilised mäluseadmed.....................

    Arvutid i
    Arvutid I eksamipiletid 2013
    17
    pdf

    Arvutid I eksamipiletid 2013

    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).

    Arvutid i
    Arvutid konspekt
    54
    docx

    Arvutid konspekt

    Puudub müra sest pole liikuvaid osi. Vastupidavus löökidele hinnanguliselt 8 korda parem. Energiatarve oluliselt väiksem. Vibratsiooni ei ole. Töökindlam, keskmine tõrkevaba aeg 3 korda pikem. Magnetväli ei mõjuta välkmälu. Soojust eraldub vähem. Väiksem kaal. Puudused: Kallim, gigabaidi hind on üle 10 korra suurem,. Maksimaalne mälumaht on väiksem, kantavates arvutites kuni 256GB aga kõvakettal kuni 1Tb. Käsustik:  Käsuformaadid - 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid. Kõikides käskudes on alati käsukood, mis määrab tegevuse, mida tuleb teha. Lisaks võib sisalduda info operandide leidmise ning tulemuse salvestamise kohta. Operandi ja tulemuse asukoha leidmiseks on rida eri meetodeid mida nimetatakse adresseerimisviisideks. Käskude pikkus on oluline mälu kasutamise effektiivsuse jaoks. 3 aadressiga arvuti – Käsu juurde kuulub 3 pikka aadressi. käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + tulemuse asokoha pikk aadress:

    Arvuti
    IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid
    26
    docx

    IAF0041 eksamipiletite vastused: mälud ja trigerid

    mäluväli, mille pool pöörduti. Kasutatakse ka protsessori sisemuses, kus dekodeerivad käsuregistrist saabunud käsukoode ning edastavad neid juhtautomaadile. Kõige levinumalt koosnevad dekoodrid AND loogikaelementidest. Suure sisendite arvu korral kasutatakse dekodeerimiseks kaskaadlülitust, kus esimese astme dekooder aktiveerib ühe teise astme dekoodri ning see alles omakorda ühe väljundi. 2. KÄSUFORMAADID -0, 1, 2, 3 JA 1.5 AADRESSIGA ARVUTID Käsusüsteeme võrreldakse sageli selle järgi, kui mitu operandi on käskluses täpsustatud. Käsusüsteeme võib seega käsuformaadi põhjal jagada: 0-aadressiga ­ ei täpsustata operandi asukohta, kuna selle asukoht on kindlalt paigas. Need arvutid on üldjuhul realiseeritud pinul ­ NT käsk ADD ,,tõmbaks" pinu tipust 2 esimest operandi, liidaks kokku ja ,,lükkaks" tulemuse pinu otsa tagasi. Puhtalt 0-aadressi masinad pole väga laias kasutuses.

    Arvutid


    Rohkem sarnaseid



    Meedia

    Vasakule Paremale

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Kõik kommentaarid



    Info
    K & V
    Mäng
    Eraõpetajad
    Meist
    Kuidas saada punkte?
    KKK
    Reklaam
    Uudistevoog
    Sitemap
    Kontakt
    Saada kiri
    kiri@annaabi.ee
    Telefon: +372-569-80010
    Aadress: Tiskrevälja 33, Tallinn
    OÜ LOLSOL. Registrikood: 11450433
    Kasutustingimused
    Privaatsustingimused
    Sõnastikud
    Inglise Soome Saksa Vene Hispaania Prantsuse Rootsi Itaalia Ladina Taani Esperanto
    Püsiühendus(es)
    Facebook Instagram Twitter Reddit
    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun