Arvutid kordamisküsimused (0)

1. Trigerid
Triger on mäluelement, mis säilitab 1 biti informatsiooni. Triger on kahe stabiilse olekuga loogikalülitus (1 või 0). Trigeri olek vastab tema väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab triger endise oleku või muudab seda hüppeliselt (seega sültub trigeri väljund ka selle eelmisest väljundist).
Trigeril on tavaliselt 2 väljundit: otsene Q ja invertne. Tööpõhimõtte järgi jaotatakse trigerid seadesisenditega ehk SR- trigeriteks, loendussisenditega e. T-trigeriteks, andmesisenditega ehk D-trigeriteks ning universaalsisenditega e. JK-trigeriteks.

• SR Triger (Set- Reset )
  

SR-trigeri puhul on keelatud S=R=1 sisend , kuna sellisel juhul oleksid mõlemad väljundväärtused ühesugused, kuid see ei ole lubatud.SR trigereid on võimalik konstrueerida kasutades nii VÕI (or)või JA (and) elemente – viimase puhul on tegemist S ja R sisendite näol tegemist nende inversiooniga ja ka tõeväärtustabel on vastupidine.

• JK-triger – suurim erinevus SR trigerist seisneb selles, et lubatud on ka mõlema sisendi väärtustamine 1-ks – sellisel jul on väljundiks eelneva oleku vastasolek.
  

• T-riger – omab vaid ühte infosisendit. Iga järgmine impulss muudab trigeri oleku vastupidiseks.
  

• D ( delay ) triger - 1 infosisend, väljundis kordab sisendi signaali, aga sünkroimpulsi võrra hiljem, saab säilitada lühiajaliselt infot.
  

Kui trigeri oleku muutmine toimub kasvõi ühe sisendi kaudu täiendava sünkroniseerimis signaali abil, nim. trigerit sünkroonseks, vastupidisel juhul aga asünkroonseks.

• Asünkroonsel trigeril puudub spetsiaalne sisend, millega saaks määrata, millal toimub ümberlülitumine. Kui muutuvad sisendite väärtused, siis lülitub ka triger kohe uude olekusse. Skeemi näiteks on SR trigger (üleval).
  
• Sünkro sisendiga C määratakse, millal lülitub triger uude olekusse. Kui C sisend ei ole aktiivne, siis triger säilitab vana oleku sõltumata muude sisendite väärtustest. Samas võib sünkro C sisendiga tekkida ka probleeme tagasiside näol – niikaua , kui C on aktiivne võib triger lõpmatu palju kordi ümber lülituda. Samas on sünkro C sisendi aktiivse aja määratlemine keeruline, kuna liiga lühike aeg ei pruugi anda aega vajalikeks ümberlülitusteks ja liiga pika aja jooksul toimub mitu ümberlülitumist.
  

Sünkroniseerimine on võimalik nii potensiaaliga (ehk kui sünkro C omab väärtus toimub ümberlülitumine) või frondiga, misjuhul toimub trigeri ümberlülitumine juhul, kui sünkro C sisend muutub 1-st 0-ks (tagafront) või 0-st 1-ks (esifront).
Sõltuvalt tööpõhimõttest ning ehitusest liigitatakse trigerid ühe- või kahetaktiliseks. Kahetaktiline triger omab 2 sünkro sisendit . Kui esimene sünkro on avatud ehk aktiivne, siis teine on samal ajal suletud ja vastupidi. Seega ei toimu kahetektilise trigeri korral pidevat ümberlülitumist. Kahetaktilised trigerid on nn master- slave trigerid.
Kasutatakse mäluelementidena registrites , loendurites jne.
 2.  Registrid
Register on grupp ühise juhtimisega trigereid. Minimaalselt tähendab see ühist sünkroniseerimist. Peale kahendsõna (hulk bitte ) säilitamise võb olla registris võimalik teostada ka muid operatsioone ( nihe ,mitme infoallika valik jne).
Registriteks nim. trigeritest koosnevat seadet , mis võimaldab salvestada , säilitada ning taasesitada infot ühe sõna kaupa. Lisaks nihutatakse registri abil infosõna bitte vasakule või paremale. Sõna nihutamisega muundatakse rööpkoodis esitatud info jadakoodiks ning vastupidi. Rööbiti - mäluregister, järjestikku - nihkeregister.
Registri põhiülesandeks on mitmejärgulise arvu säilitamine.
Sõna pikkus sõltub registri trigerite arvust ning võib olla väga erinev. Enam on levinud 8-, 16-, 24-, ja 32- bitised registrid, mis vastavad sõnapikkusele 1, 2, 3 ja 4 baiti . Registrit juhitakse signaalidega: vastuvõtt (write) ja 0-seade (reset). Signaalidega write kirjut . sisendite A­­­­­­­­­­­­­º…A­­n informatsioon registrisse , signaaliga reset aga kustutatakse sealt.
Registril võib olla asetuse (nullimise) sisend, millega saab kõgile järkudele anda korraga algväärtuse (näiteks kõik 0-d).

• Nihkeregister võmaldab kirjutada qi biti kohale q i+1 biti väärtus (nihe paremale) või qi biti kohale q i-1 biti väärtus (nihe vasakule). Nihkeregistrit, mis võimaldab nihet mõlemas suunas nimetatakse reversiivseks. Nihet kasutatakse näiteks info teisendamisel paralleelkujult järjestik kujule ja vastupidi. Matemaatika poolelt tähendab nihe paremale arvu jagamist arvusüsteemi alusega (kahensüsteemis kahega) ja nihe vasakule vastavalt korrutamist. Mõningates rakendustes kasutatakse ka ringnihet, kus äärmise biti väärtus ei lähe kaduma, vaid nihkub teisest otsast registrisse sisse. Järjestiknihe võib olla paremale või ka vasakule. Nihkeregistreid võb koostada kõgi trigeri tüüpide baasil. Näitena on toodud paremale nihutav register SR trigerite baasil. Nihkeregistritel võib olla ka asetus sisend (kas nullimiseks või mõne muu algkoodi salvestamiseks). Nullimise sisend (Reset, Clear ) saadakse tavaliselt trigerite asünkroonsete R sisendite kokku ühendamisega.
  

• Reversiivse sisendi struktuuris on oluline roll juhtsisendil M, mis määrab ära nihke suuna, kuna register on võimeline töötama mõlemas suunas.
  

3. Loendurid
Loenduriteks nimetatakse impulsside loendamiseks ette nähtud loogikalülitust. Loendur vastab impulsside jadale spetsiaalses loendussisendis kindla väljundkombinatsioonide (olekute) jada läbimisega. Loendureid kasutatakse nii automaatikaseadmetes kui ka arvutustehnikas. Sisse tulevad impulsid. Väljundiks 0,1 kombinatsioonid. Erinevate väljundkombinatsioonide arvu nim. mooduliks .
Tihti on loenduritel olemas algasetuse võimalus, sest iga uus väljundi väärtus sõltub eelmisest ja kui algolek ei ole teada, siis ei ole võimalik määrata ka hilisemaid väljundi väärtusi. Saadakse asetuse (nullimise) sisend trigerite asünkroonsete R sisendite ühendamisega. Võib kohata ka registreid, millel on olemas paralleelne algväärtuse laadimise võimalus. Erinevalt nullimisest võib siin algväärtuseks olla suvaline kahendkood .
Loenduri moodul on kahe täisaste (Näites 16) ja loendamine toimub kahendakoodide kasvavas suunas ( binary up-counter). Loenduri sünkroniseerimine (üleminek ühest olekust teise) toimub tagafrondist. Loomulikult võib koostada loenduri, mis lülitub ümber esifrondist. Loenduri mooduliks nimetatakse erinevate väljundkombinatsioonide arvu. Pärast mooduli läbimist alustatakse jada läbimist algusest uuesti.
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 teiseei 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. Kasutatkse sagedus jagajatena, indikaatorites jne. Ei sobi andmetöötlusse, sest viide hakkab sõltuma andmetest (koodist loenduris).
Kahendloendur - on järjestikulised kahendkoodid.
Kümnendloendur - järjestikuskoodid on 0-9 ja moodul on 10. See tähendab , et loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta vastab sissetulevale impulsijadale.
Suvalise mooduliga e. grey koodiga loendurid – kõik järgnevad koodid on naaberkoodid. g= QI+ QI +1 Suvalise mooduliga e. naaberkoodid on koodid, mis erinevad teineteisest ainult ühe kahendjärgu poolest. Gray koodi puhul lülitub korraga ümber ainult 1 triger.
Reversiivne loendur - Loendur, mis loendab nii pos kui ka neg suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandeks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
Ringloendur - Loendur, mis on moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.
4.  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 2 summaatorit:

Poolsummaator - ei arvesta liitmisel eelmisest järgust tulenevat ülekannet. Kasutades kahte poolsummaatorit, on realiseeritav üks täissummaator.

Täissummaator- arvestab liitmisel eelmisest järgust tulenevat ülekannet
Jada ülekandega e. järjestikülekandega summaatoris moodustatakse väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades.
Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral.
Kiire ülekandega summaatorid- nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
5. 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.
6. Multipleksor , demultipleksor
Multipleksor kujutab endast andmeselektorit. Multipleksoril on mitu sisendit ja üks väljund. Multipleksor on seega andmete kommutaator, mis võimaldab edastada mitmest sisendist ühte väljundisse. Sisendid jagunevad andmesisenditeks ja juhtsisenditeks, kusjuures andmesisendite arv määrab ära juhtsisendite arvu ning vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal ühest andmesisendist. Kommuteeritavate andmesendite 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.
Tähistused:
7. Konveier protsessoris ja mälus
Protsessor töötleb (täidab) käske järjestikku, st järgmist käski hakatakse täitma pärast eelmise käsu täitmise lõppu. Käsu täitmine (käsutsükkel) koosneb üksikutest etappidest nagu käsu lugemine mälust, käskukoodi dekodeerimine ja käsu täitmine (käsuga määratud tegevuse sooritamine). Igal käsu täitmise etapil töötavaid aktiivselt ainult protsessori teatud osad, ülejäänud tegevuses ei osale. Konveieritöötluse idee seisneb kõigi käsu täitmisega seotud protsessoriosade pidevas töösserakendamises. Näiteks kohe pärast käsku lugemist mälust (kui käsk on dekodeerimisel) võib protsessorisse lugeda juba järgmise käsu. Niisuguse töökorralduse puhul vaadatakse protsessorit kui üksikutest suhteliselt sõltumatutest töötlusseadmetest (moodulitest) koosnevat konveierit, mida käsud töötlusel läbivad. Iga moodul täidab ühte etappi kogu käsu töötlusoperatsioonist. Võrreldes tavaprotsessoriga on kõik moodulid korraga töös, st nii palju kui on mooduleid, nii palju on ka käske korraga töötluses. Käsu täitmist võib etappideks jagada väga mitmel viisil. Sellest ka suured erinevused võimalike konveierite etappide arvust ja käsu töötluse jaotamises etappide vahel.
Käsu täitmise protsessoris võib jagada teatud sõltumatuteks etappideks.
Näiteks on siin käsk jagatud neljaks etapiks:
•IFInstruction Fetch (Käsu laadimine)+Instruction Decode;
•OF Operand Fetch (Operandi laadimine);
•OE Operand Execute ( Operatsioni täitmine ALU-s);
•OS Operand Store ( Resutaadi salvestamine ).
Vaadates nüüd käsu täitmist selgub , et iga etapi täitmisel töötab ainult 20% riistvarast, samas kui 80% ei tee midagi. Siin on üks käskude täitmise efektiivsuse tõstmise võimalus, mille on arvutustehnikasse toonud RISC ideoloogia, nimelt konveier.
Teeme nüüd protsessori nii, et need neli käsu täitmise etappi oleksid kõik sõltumatudja ligilähedaselt sama kestvusega. Nüüd saame peale seda kui esimene käsk onläbinud esimese etapi ja jõudnud eise, alustada juba teise käsujuures esimese etapi täitmist. Kuivõrd etapid on sõltumatud, saame siis kui esimene käsk on kolmandas etapis ja teine käsk teises, alustada juba kolmanda käsu juures esimese etapi täitmist jne. Seega ei ole siin suurenenud ühe käsu täitmise kiirus, kuid tänu käskude täitmise paralleelsusele täidetakse neid keskmiseltajaühikus rohkem.Samuti on siin kogu protsessor pidevalt koormatud . Analoogiline on konveieritöö tootmises.
8. Mälu hierarhia arvutis ( Memory hierarchy)
Mälu hierarhias on tipus suhteliselt väikese mahuline , kuid kiire registermälu. Registermälu on suhteliselt kallis ja sellepärast tema maht on ka piiratud. Töötab ta protsessori kiirusega. Järgneb vahemälu (peidikmälu, Cache ) mis on juba suurema mahuga, aga ka mõnevõrra aeglasem . Esimesed kakas on realiseeritud reeglina staatilise suvapöördus mäluna mis on kiirem dünaamilisest. Põhimälu on dünaamiline suvapöördus mälu mis tagab suurema pakkimistiheduse kristallil kui dünaamiline, kuid on ka aeglasem. Järgnevad juba järjesti pöördusega mälud mis on veelgi aeglasemad, kuid suurema mahulised .
9. Printerid
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 klassifikatsioon nende tööpõhimõtte järgi:
Löökprinterid: Kõigi löökprinterite juures tekitatakse kujund paberile löögiga läbi värvilindi. Löökprinterid jagunevad omakoda kolme suuremasse gruppi olenevalt sellest, kuidas ja millega teostatakse löök.

• Kõige levinum on maatriksprinter, kus vastu värvilinti, mille taga on paber, lüüakse trükipeas olevate nõeltega. Selleks, et rahuldava kvaliteedi saamiseks printida nii suuri kui ka väikeseid tähti, vajatakse vähemalt 9x9-elemendiga maatriksit. Sellist maatriksit valmistada ja juhtida on keerukas, mistõttu praktikas kasutatakse 9 nõelast koosnevat veerumaatriksit, kus nõelad asetsevad kohakuti üksteise peal. Mida suurem on elementaarpunkte moodustav nõelmaatriks, seda parem on muidugi saadava kujutise kvaliteet. Kvaliteetsetes nõelmaatriksprinterites kasutatakse 24 nõela, mis harilikult paiknevad kolmes üksteise suhtes nihutatud 8- nõelases veerus. Kõiki nõelu saab juhtida solenoididega. Nõelmaatriksprinterite tuntud puuduseks on nende suhteliselt tagasihoidlik prindikvaliteet (piiratud lahutusvõime) ja kõrge müratase. Nõelmaatriksprintereid kasutatakse tänapäeval eelkõige seal, kus on vaja saada prinditust ka kopeerpaberi koopia. Maatriksprinteriga on võimalik printida ka lihtsamatest punktidest koosnevat graafikat – ülejäänud löökprinter selline võimalus puudub ja nendega saab printida vaid teksti.
  
• Ridaprinter on printer, mis prindib terve rea korraga. Kui enamus printeritest kasutavad paberi edasiliigutamiseks kummist rullikut, siis ridaprinter veab paberit edasi mööda sakilisi rattaid ehk perfoveokeid (nagu fotoaparaat ). See eeldab, et perfopaberil (lõõtspaberil) on äärtes vastavad augukesed. Ridaprinteriga ei saa printida graafikat ning printimine on vägagi mürarikas. Ridaprinteri trükikvaliteet on üsna halb. Tänapäeval kasutatakse sellisel põhimõttel töötavaid printereid näiteks kauplustes tšekkide väljatrükil.
  
• Õisprinter sarnaneb oma tööpõhimõttelt trükimasinaga. Printeri tähekandur on kiiresti pöörlev ja hõlpsasti vahetatav, karikaõie sarnane, mille elastsete liblede otsas on märgitüübid, sümbolid. Ratast keerutatakse kuni soovitud kirjamärk on suunatud vastu paberit. Seejärel löökhaamer lööb hoova vastu märgitüüpi, mis tabab trükilinti, jättes paberile soovitud kujutise. Kui märk trükitud, jätkab ratas liikumist, otsides välja järgmist prinditavat märki, kuni rea lõpuni. Kokkuvõtvalt on seda tüüpi printerid reeglina väga mürarikkad ja aeglased mistõttu neid enam ei kasutata.
  

Löögita printerid: Löögita printerid kasutavad kujutise tekitamiseks mitmesuguseid elektrofüüsilisi või – keemilisi protsesse (kuumutus, elektrograafia, trükivärvi pihustamine jne.). Löögita printerid jagunevad kolme suuremasse gruppi, mis omakorda jagunevad alagruppideks.

• Jugaprinter ehk "tindipritsid" piserdavad vedelat trükivärvi paberile imepisikeste düüside kaudu. Vastavalt sellele, kas arvutist saadeti teele tekst või pilt, moodustuvad värvipunktidest tähemärkide või joonise kujundid . Pihusteid sisaldav trükipea liigub horisontaalset paberi läheduses. Vertikaalne liikumine saadakse paberi kerimisega. Pihustamiseks on kaks võimalust:
  
  • Prindipea koosneb piesoelektrilisest materjalist torukestest, mis täidetakse tindihoidla kaudu. Juhtimispinge rakendamisel soovitud torukesele toimub selle läbimõõdu järsk vähenemine ja tilgakese düüsist väljapritsimine paberile. Sellele järgneb torukese uuestitäitumine tindiga hõrenemise toimel tindihoidla kaudu. Antud meetod on eriti sobivaks osutunud värviprinterites, kus samas prindipeas kasutatakse nelja eri värvi tindiga täidetud düüsikest;
    
  • Trükipeas on takisti , mis voolu impulsi toimel kiiresti kuumeneb ja paiskab paisunud tindi tilga pihustist paberile. Viimasel meetodil on see hea omadus, et kuumenenud tint kuivab kiiremini.
    

Seda tüüpi prinditehnoloogia peamiseks puuduseks on peetud prindipea otsikute kuivamist, ummistumist ja üleliigset tindi laialipritsimist, mida aga ajapikku on õnnestunud tunduvalt vähendada. Sama võib öelda ka prindikoopiate arhiveerimisprobleemi kohta. Küsimus on nimelt selles, et algselt vedel trükivärv kipub lahustuma vees ja trükikoopia võib veepritsmete toimel rikneda. Sel põhjusel jugaprintereid tootvad firmad soovitavad eriliste paberisortide kasutamist.

• Fotoelektrilised printerid jagunevad laserprinteriteks ja LED-printeriteks. Laseprinterite keskseks osaks on valgustundliku (tavaliselt seleeni või kaadmiumi ühenditest koosneva) kihiga kaetud pöörlev trummel . Laadimisseadme abil laetakse fototundlik kiht elektrilaenguga, mille järel talletatakse prinditav kujutis trumlile. Iga punkt trumlil vastab punktile paberil . Kõigepealt toimub lehepoogna ( kaadri ) standartsete elementide eksponeerimine ja seejärel algab prinditava info skaneerimine reakaupa laserseadme abil. Laserkiirt moduleeritakse täpses vastavuses salvestatava infoga , mille tulemusel trumlile moodustub elektriline jäljend (potensiaalireljeef) originaalist. Nendelt aladelt , kuhu kiir langeb, elektriline laeng kas täielikult või osaliselt kõrvaldatakse. Trumli valgustundlikule pinnale moodustub nähtamatu ( latentne ) kujutis. Laserkiire skaneerimine toimub pöörleva peegelprisma abil. Lasereksponeerimise tagajärjel saadud peidetud kujutise ilmutamine toimub seejärel tooneripulbri abil pealekandmisseadmes. Tooneripulber, mis sisaldab grafiiti ( tahma ) ja magnetilisi osakesi, kantakse trumli pinnale magnetharjade abil. Tegelik printimine paberile teostatakse elektrostaatilises väljas. Siirdekoroona abil laetakse paber kõrgemale laengule, kui seda on trumli pind ja värvaine osakesed siirduvad paberi vastavatele aladele . Selleks, et tooneripulbrit paberile kinnistada, on vajalik selle termiline töötlus kuumutuselementidega (juhikut kuumutatakse kuni 110 ja rulle lokaalselt kuni 140 kraadini). Spetsiaalselt valmistatud toonerpulber sulab äärmiselt kiiresti ja kuumuse ning surve avaldamisega kinnistub paberile jäädavalt. Viimase etapina toimub valgustundliku trumli ettevalmistamine järgmise tsükli läbiviimiseks. Selleks kustutatakse potensiaalireljeef ja trummel puhastatakse pulbri jälgedest tooneri puhastusmehhanismi abil. Erinevalt laserprinterist on LED ( Light -Emitting Diode ehk valgusdiood ) -printerite põhiosaks paberilaiune liistal valgusdioodmaatriksiga. Valgusdioodprinteris on ühe valgusallika (laseri) asemel tuhandeid üliväikseid valgusdioode, mille arv võrdub skaneerimisjoone rasterpunktide koguarvuga. Prinditavale kujutisele vastavate signaalide abil toimub valgusdioodide süütamine ning kustutamine ja seega valgustundliku kihiga kaetud pöörleva trumli valgustamine. Muus osas on LED-printer sarnane tavalise laserprinteriga.
  
• Termoprinterid. Liikuvate osade vähesuse tõttu on termokontaktiga printerid on lihtsad ja väga töökindlad, müravabad ning tagavad küllaltki rahuldava prindikvaliteedi. Nende peamiseks puuduseks on vajadus spetsiaalse termopaberi järele. Samuti on nad suhteliselt aeglased ning eralduvad gaasid võivad olla ebameeldivad. Prinditud tekst võib ka aja jooksul tuhmuda. Siiski kasutatakse neid tänapäeval paljudes eriotstarbelistes seadmetes , näiteks faksides, samuti kassa- ja etiketiprinteritena. Termosiirdeprinterites on analoogiline trükipea nagu maatriksprinteris ainult selle peas ei ole lööknõelad ,vaid peas on takistid , mida saab kuumutada. Need takistid moodustavad samasuguse maatriksi nagu maatriksprinteris. Värvilint on selline, et temas olev vaha sulab kuumutamisel paberile. Kuumutades vastavaid punkte moodustubki kujund paberile. Termokontaktprinterites on analoogiline trükipea, kuid puudub värvilint. Selle asemel on temperatuuritundlik paber. Need kohad, mida pea kuumutab muutuvad tumedaks. Vaja on spetsiaalset paberit ja arhiveerimisel pikemalsäilitamisel trükk tuhmub. Praegu kasutatkse veel näiteks kino piletite printerites ja ka faksides. Sublimatsioonprinteris ksutatakse sama põhimõtet nagu jugaprinteris, ainult siin on tindi asemel selline aine, mis kuumutamisel muutub otse gaasiks. Peas kuumutatakse sublimaaati vastavalt vajadusele ja saadakse kohe pooltoonid. Suuremal kuumutamisel osa värvainet lihtsalt lendub. Parimad värvitrükid, kuid kallis.
  

10. Kuvar
CRT (Cathode Ray Tube ) kuvar
Kuvar, mille pilt tekitatakse kineskoobi ekraanile samuti nagu tavalises televiisoris. Kineskoop kujutab endast suurt klaasist vaakumlampi, mille ekraani siseküljele on kantud kolme värvi luminofoorist (punane, roheline ja sinine) koosnevad punktid. Kineskoobi kaelaosas asub elektronkahur, millest väljuv elektronkiir paneb luminofoori helendama. Kallutuspoolide abil pannakse elektronkiir ekraani pinda mööda ridahaaval ülalt alla liikuma ja kui üks kaader on ekraanile joonistatud (kiir on alla välja jõudnud), algab protsess otsast peale.
CRT kuvar põhineb elektronkiire torul. Idee on lähedane 1920-ndatest aastatest pärit raadiolampidele. Katoodi kuumutatakse ja sealt tekib elektronide emissioon . Ilma välise mõjuta tekiks varsti tasakaal niipalju kui elektrone lendub niipalju ka maandub uuetsi katoodil. Tekitatakse kõrgepinge ( ca 20 000 volti ) ekraani ja katoodi vahel mille toimel tekib katoodist väljuv intensiivne elektronide voog . Kõigepealt see voog fokusseeritakse plaatidega millele antakse vastav pinge. Edasi fokusseeritud elektronide kiirt juhitakse kallutus mähise abil vajalikku punkti ekraanil . Ekraan on käetud luminofooriga mis hakkab helenduma elektron kiire toimel. Mida intensiivsem on elektronide voog, seda heledam on luminofoor. Heleduse juhtimiseks on katoodi juures võrk. Andes võrgule negatiivse pinge surub ta osa elektrone katoodi tagasi ja positiivse pinge korral intensiivistab emissiooni.
kujundi moodustamine
Kujund koosneb üksikutest punktidest (pixel). Elektron kiir liigub mõõda ekraani pannes neis punktides luminofoori helenduma või ei sõltuvalt kiire intensiivsusest. Kiir liigub vasakult paremale joonistades punkte ja seejärel väga kurest tagasi vasakusse serva kust alustab uue rea joonistamist. Kui kogu pilti joonistada üle piisavalt kiiresti tekib silmal tunne, et nagu oleks ekraanil püsiv kujutis. Kui kõik read on joonistatud siirdub kiir kiiresti tagasi vasakusse ülanurka ja kõik algab uuesti.
Kiire juhtimisel käsutatakse kahte hammaspinget. Üks juhib kiirt rea piires vasakult paremale lineaarselt ja kiiresti tagasi. Teine juhib kogu kaadrit ülevalt alla ja siis kiiresti tagasi vasakusse ülanurkka.
Kasutatavste puktide (pixel) arv mõjutab oluliselt pildi kvaliteeti.
Selleks, et kiiresti juhtida mpunktidest kujundi moodustamist käsutatakse videomälu kus igale pixelile vastab monokroomsesl kuvaril üks bit.
videomälu (Video memory)
VRAM - Igasugune muutmälu, mida kasutatakse kujutiseandmete hoidmiseks. Kõik videomälu tüübid on selleks otstarbeks kohandatud dünaamilised muutmälud ( DRAM ). Videomälu on tegelikult puhver arvuti protsessori ja kuvari vahel ning seda nimetatakse sageli ka kaadripuhvriks. Kui kujutis saadetakse kuvarile, siis loeb protsessor kõigepealt kujutiseandmed välja tavalisest muutmälust (põhimälust) ning kirjutab need siis videomällu. Videomälust (kaardipuhvrist) teisendatakse andmed kuvaadapteri digitaal -analoogmuunduri abil analoogsignaaliks, mille abil juhitakse kuvarit (näit. elektronkiirt kuvari katoodkiiretorus).
Harilikult on videomälu suuruseks 1 või 2 MB ning see asub videoadapteri plaadil. Enamik videomälusid on kahepordilised, st sellal kui protsessor kirjutab uut kujutist videomällu, loeb kuvar sealt andmeid käesoleva kujutise värskendamiseks. Kahepordiline ehitus ongi peamine erinevus, mis eristab videomälu põhimälust.
Videomällu kirjutab info protsessor. Seda vüib ta teha ka videokaardi kaudu. Arvestades küllaltki suurt kiirust millega tuleb teha kujundi ülekirjutamist peab ka videomälu olema kiire. Näiteks super VGA monitoril 1024x768 pixelt ümberkijutamise sagedusega 70 Hz on ühe pixeli lugemiseks 18 nS. See eeldab väga kiiret videomälu. Tihti käsutatakse videomälu ja kiire juhtimise vahel nihkeregistrit. See võimaldab lugeda mälust terve sõna korraga (ühe rea pixelite väärtused) ja saata laotusse juba suhteliselt kurest nihkeregistrist. Kiire juhtimine toimub alati analoog signaaliga (kallutus mähised ja kiire heleduse juhtimine). Sellepärast peab teisendama protsessori diskreetse info kuskil analoog kujule. Selleks on digitaal-analoog muundur mis võib asuda vodeokaardil, monitoris või käsutatakse ka video mälu millel on muundur sees (RAMDAC).
vedelkristall kuvar LCD ( Liquid Crystal Display )
( Nad on kergemad ja vajavad palju vähem toiteenergiat kui tavalised katoodkiiretoruga kuvarid .
Vedelkristallid on pikad molekulid, mis keerduvad spiraali , kui neile rakendada elektrivälja. Vedelkristallirakkude kihti läbiva valguse polarisatsioonitasand pöördub vastavalt molekulide spiraali orientatsioionile. Pärast vedelkristallikihi läbimist läbib valgus filtri, mis sõltuvalt polarisatsioonitasandi suunast kas laseb valgust läbi või ei lase. Nii on võimalik elektriväljaga juhtida iga pikseli heledust ja värvilise vedelkristallkuvari puhul ka värvi. )
LCD kuvarid on kahel põhimõttel: nemaatilised ja twisted effektil põhinevad. Nemmatilistel LCD kuvaritel muudetakse kristalli struktuuri vooluga mis muudab nende läbipaistvust. Kasutatkse nii tagant valgustamist kui ka tausatavalguse peegeldumist vedelkristalli taga olevalt peeglilt. Peegelduse korral jääb valgus tihti nõrgaks ja kujundi kvaliteet ei ole piisav.
Twisted effekti korral muudab vedelkristall teda läbiva valguse polaarsust kui teda mõjutada pingega. Kui kristalli ei mõjutata polariseeriva valgusega läbib valgus muutumatul kujul vedelkristalli.
Kuvari vedelkristall paneeli taga on valgusallikas . Enne paneeli on filter mis laseb läbi valgust 0 kraadise polarisatsiooniga ja paneeli taga on filter mis laseb läbi ainult 90 kraadise polarisatsiooniga valgust. Kui vedelkristalli ei mõjutata polariseeriva pingega ei läbi valgus teist filtrit . Mõjutades vedelkristalli polariseeriva pingega muutub ka valguse polaarsus peale kristalli läbimist ja ta läbib ka teise filtri. Tihti on LCD kuvarite puuduseks aeglus , ebaselge kujund ja vajalik täpne vaatenurk. Tehnoloogia areng on muidugi neid puudusi oluliselt parandanud. Suurimaks energia tarbiaks on paneeli taga olev valgustus .
Passiivne maatriks (Passive matrix )
Passiivsel maatriksil toimub ridade ja veergude juhtimine ridade kaupa. Teatud aja möödudes on vaja kujund uuesti joonistada. Probleemiks on naaber pixelite läbikostmine s.t. naabrid mõjutavad üksteist.
Aktiivmaatrikskuvar LCD ( active -matrix display)
Parima tulemuse saab TFT ( Thin Film Transistor ) kuvaris (üks LCD alaliik ) kus käsutatakse aktiivset maatriksit. Siin on analoogiliselt DRAM-le iga pixeli juures suure mahtuvusega transistor mis teatud ajaks säilitab pixeli oleku. Tegemist on transistoridega mis on realiseeritud LCD maatriksil. Probleem on selles, et neeid kilel realiseeritavaid transistore on värvi kuvaril kolm korda pikselite arv. Tehnoloogiliselt tähendab teatud arvu defektsete transistoride olemasolu, et kogu paneel on kõlbmatu. See teeb aga TFT kuvarid suhteliselt kalliks. Pildi kvaliteet on neil väga hea.
värviline kujund
Värviline kujund saadakse kolme värvi: punane, roheline ja sinine liitmisel. Valides summeeritavaid värve erineva intensiivsusega on meil võimalik saada ka erinevaid värve. Selline summeerimine kehtib monitoril kus on aktiivne valguse (värvide ) allikas ja taust on must. Printeril on asi näiteks teisiti. Eri värvi punktid asuvad lähestikku ja silm tajub neid ühe punktina. Saadakse need kolme värvi punktid kolme elektron kurega mõjutades kolme eri lisanditega luminofoori punkti
Ekraani taga enne luminofoori on mask ( Shadow mask) mis garanteerib, et elektronkiir langeb ainult õigele punktile aga mitte ka naabritele. Samas langeb osa elektron kurest ka maskile ja seega väheneb heledus
11. Protsessori üldstruktuur
Arvutis säilitatakse programme (käskude jada) ja andmeid mälus kahendkujul (0-de ja 1-de jada). Põhiliselt on kasutusel von Neumanni tüüpi arvuti arhitektuur , kus nii käsud kui ka andmed asuvad samas mälus. Eksisteerib ka Harvardi arhitektuur kus on eraldi mälu käskudele ja andmetele. Kogu programmi täitmine eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. Protsessorisse loetakse käske ja andmeid ning mällu kirjutatakse resultaate (andmeid, mitte käske). Sisend ja väljund ei pruugi toimuda üldjuhul läbi protsessori vaid võib olla teostatud ka otse mälu ja sisend-väljund seadmete vahelise andmevahetusena.
Mälust saab lugeda ja sinna kirjutada käske-andmeid sõnade kaupa. Eri protsessoritel on erinev sõna järgulisus. Aadress on kahend kood (number) mis näitab millise sõna poole toimub pöördumine.
Mälus on taoline 0-de ja 1-de jada. Koodi enda järgi ei ole võimalik eristatda kus on andmed ja kus käsud. Protsessorist peab tulema aadress mis näitab millisesõna poole pöördutakse. Lugemise korral peab juba protsessor teadma kas sõna interpreteerida käsuna või andmetena.
Kõrgtaseme keel – assembler – masinkood :
Kõrgtaseme keeles kirjutatud programmi (käskude) jada ei ole arvuti riistvara võimeline täitma. Riistvaras on olemas ainult pingenivoo, mis vastab väärtusele 1 ja teine pingenivoo, mis vastab väärtusele 0. Sellepärast teisendatakse programselt (transleeritakse) kõik programmid lõpuks masinkoodi. Masinkoodis vastab igale käsule oma kahendkood. Millised on transleerimise vahe etapid ja kuidas seda tehakse on tarkvaraprobleem, aga lõpuks peab ta olema masinkoodis, et protsessori riistvara saaks read täita.
Kõrgtaseme keel If n B, siis G=1
,kui L=G=0, siis A=B
Kompilaator ehk translaator on programm, mis tõlgib (kompileerib) ühes arvutikeeles (lähtekeel) kirjutatud lähtekoodi teise arvutikeelde ( sihtkeel , tihti binaarne objektikood). Sagedasim põhjus lähtekoodi selliseks transformeerimiseks on käivitatava programmi loomine.
29.  Spetsiaalse riistvara realiseerimine
Programne realisatsioon :
Olgu meil vaja realiseeerida spetsiaalne digitaalne seade või protsessor mingiks spetsiaalseks ülesandeks. Näiteks juhtida tööpinki, analüüsida mingi keemilise protsessi kulgu , juhtida auto sissepritset ja süüdet, mobiiltelefonile protsessor jne. Millised on siin realiseerimise võimalused? Esimene on programne realisatsioon. See tähendab, et me ühendame näiteks paralleelpordi,USB või mõne siini külge oma personaalarvutil juhitava seadme ning kirjutame programmi juhtalgoritmi täitmiseks. Realisatsioon on programne selles mõttes, et juhtalgoritm on realiseeritud arvutimälus säilitatava programmina, mida protsessoris käsk käsu järel täidetakse.
Head omadused:
•saab kasutada harjumuspärast tarkvara (näiteks Windows keskkonda);
•suhteliselt lihtne teha muudatusi;
•kui see on probleem, siis suhteliselt vähe on vaja tunda riistvara.
Puudused:
•Aeglane, võrreldes riistvaralise realisatsiooniga, sest programmi täimisel toimub pidevalt käskude lugemine mälust protsessorisse ja nende täitmine seal (võib paljudes kohtades olla probleem)
•PC või mõni teine universaalne arvuti on paljudes kohtades mõttetult kallis. Juhtides lihtsa algoritmi järgi tööpinki ei kasuta me võimsa arvuti resurssidest väikestki osa.
•Füüsilised mõõtmed ei ole alati vastuvõetavad.
Eelmise versiooni mõned puudused lahendatakse mikrokontrolleri abil. Mikrokontroller kujutab endast ühel kristallil realiseeritud arvutit. Seal on olemas protsessor, taimer , liidesed, mälu, katkestuste süsteem jne. Tõsi, mälu maht on piiratud ja ka muud parameetrid ei ole PC-ga võrreldavad, kuid lihtsamaid programme on ta võimeline täitma. Omadused võrreldes eelmise samuti programse realisatsiooniga, on järgmised:
Head omadused:
•kasutatda tuleb oma spetsiaalset tarkvara programmeerimisel;
•samuti suhteliselt lihtne teha muudatusi;
•eeldab suuremat riistvara tundmist, vähemalt riistvara lähedast programmeerimist.
Puudused:
•aeglane võrreldes riistvaralise realisatsiooniga, sest programmitäimisel toimub pidevalt käskude lugemine mälust protsessorisse ja nende täitmine seal (võib paljudes kohtades olla probleem);
•võrreldes PC-ga suhteliselt odav, aga ka mälu ja muud ressursid võivad osutuda paljudes kohtades ebapiisavateks;
•füüsilised mõõtmed on oluliselt väiksemad kui PC-l, kuid mõneski kohas kasutamiseks liiga suured (näiteks mobiiltelefon).
Riistvaraline realisatsioon
Alati võib algoritmi realiseerida riistvaras nagu juhtautomaadi protsessoris. See tähendab, et algoritm realiseeritakse loogikaskeemina. Edasi loogikaskeemi realiseerimine võib toimuda trükkplaadilkomponentidest(mikroskeemidest)koostatud loogikaskeemina või kristalli pinnal ühe mikroskeemina (ASIC –ApplicationSpecific IntegratedCircuit). Erinevus on siin vaid tehnoloogilist laadi . ASIC-u valmistamine eeldab terve rea etappide läbimist enne kui meil on valmis oma loogikaskeemi prototüüp katsetusteks. Kogu disain nõuab suhteliselt kalli spetsiaalse tarkvara (CAD-Computer Aided Design) olemasolu. Kõigi realisatsioonide puhul ei ole sellise tarkvara hankimine võimalik. Selleks, et saada esimene prototüüp on vaja teha kõik maskid ja valmistada mikroskeem. Suurte partiide korral on selliste maskide tegemine ja siis nende abil paljude mikroskeemide valmistamine otstarbekas. Alguses katsetamise ajalon suhteliselt aeganõudev, kallis ja tülikas teha muudatusi, mida siiski ilmselt vältida ei saa. Muudatused võivad olla tingitud nii disaini vigadest kui ka tellija poolsetest nõudmiste muutustest (täpsustustest), mis kerkivad esile katsetamise faasis.
Oma mikroskeem (ASIC – Application Specific Integrated Circuit)
Eelised : • suurte seeriate puhul odavam toota; • turvalisus (Security); • väiksem komponentide arv; • suurem komponentide tihedus vähendab energia kulu ja suurendab töökiirust.
Puudused: • väikeste seeriate korral kõrged projekteerimise ja prototüübi valmistamise kulud; • pikk juurutamise ja prototüübi valmistamise aeg; • tülikas muudatuste tegemine.
Disain võib olla:
• Full Custom Design – toote jaoks tehaks algusest lõpuni oma mikroskeem (CAD – Computer Aided Design, Silicon Compailer);
• Semicustem Design – ksutatakse valmis toorikuid ja disainitakse ainult osa, mis realiseerib vajalikku toodet (gate arrays, standard cells).
30. Katkestused arvutis
Arvutid kasutavad katkestusi (interrupts) mitmesugusteks ülesanneteks. Näiteks kui te vajutate mingile klahvile, saadab klaviatuuriprotsessor põhiprotsessorile ühe katkestuse . Katkestus on signaal, mis sunnib põhiprotsessorit oma tööd hetkeks katkestama ja täitma mingit muud ülesannet. Selleks salvestab protsessor oma hetkelise töö jätkamiseks vajalikud andmed ja asub seejärel sellele katkestusele vastavat ülesannet täitma. Mälu alguses, esimeses 1024 baidis asub tabel, mis sisaldab pikki viitasid iga katkestuse puhul täidetavale funktsioonile. Iga sissekanne sellesse tabelisse sisaldab 4 baiti (pika viida suurus). Seega sisaldab tabel täpselt 256 sissekannet. Kui te nüüd vajutasite näiteks mingile klahvile, siis katkestab protsessor oma hetkelise töö ja täidab sellele katkestusele (katkestus number 9) vastava ülesande. Selleks hangib ta katkestuste tabelist vastava (üheksanda) sissekande ja jätkab tööd sellelt aadressilt. Nimetatud aadressil asub tavaliselt operatsioonisüsteemi või BIOSi funktsioon, mis uurib järele, millisele klahvile vajutati ja väljastab vastava sümboli ekraanile. Peale selle funktsiooni täitmist jätkab protsessor oma endist tööd.
Katkestused on jaotatud järgmistesse gruppidesse :
Katkestused: 0 - 15 - Need katkestused kutsutakse välja arvuti poolt. Sellesse gruppi kuuluvad klaviatuuri ja muude seadmete jaoks vajalikud katkestused, ning mitmed süsteemi enda jaoks vajalikud katkestused. Süsteem omab iga sellise katkestuse jaoks sobiva BIOSi funktsiooni, mis on kõik salvestatud arvuti ROM -is. Operatsioonisüsteem (DOS) asendab sageli osa neist funktsioonidest oma funktsioonidega arvuti töö kontrollimiseks. Ka programm võib osa neist funktsioonidest asendada enda poolt loodutega .
Katkestused: 16 - 31 - Neid katkestusi kasutavad nii operatsioonisüsteem kui ka programm mitmesuguste seadmete (näiteks ekraani) kasutamiseks. Igale sellisele katkestusele vastab üks BIOSi funktsioon.
Katketused: 32 - 63 - Neid katkestusi kasutab operatsioonisüsteem. Programmid võivad nende katkestuste kaudu kasutada operatsioonisüsteemi funktsioone, näiteks failide avamiseks ja lugemiseks.
Katketused: 64 - 95 - Neid katkestusi kasutavad operatsioonisüsteem ja mitmed ohjurprogrammid oma ülesannete täitmiseks. Igale katkestusele vastab kas üks BIOSi või mingi ohjurprogrammi funktsioon.
Katkestused: 96 - 102 - Need katketused on reserveeritud programmide jaoks. Kuidas programmid neid kasutavad, ei ole kindlaks määratud.
Katkestus: 103 - Seda katkestust kasutab laiendatud mälu ohjurprogramm.
Katketused: 112 - 119 - Neid katketusi kasutavad ohjurprogrammid
Katkestused: 128 - 240 - Neid katkestusi kasutab teie arvuti ROM -is salvestatud programmeerimiskeel BASIC , kui teie arvuti ROM üldse sisaldab keelt BASIC.
Katkestused: 241 - 255 - Neid katkestusi esialgu ei kasutata. Võibolla omistatakse neile mingi tähendus tulevikus.
31. 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.
32.  Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne.

• Sünkroonne siin Synchronous Bus– clock reguleerib, millal andmed loetakse
  

• Asünkroonne siin Asynchronous Bus - Siinitsükkel = 'mälu aadress valmis' genereerib 'mem. read' signaali, lisaks saadetakse sünkrosignaal, mille peale paneb mälu andmed valmis. Kui andmed käes, saadab prose teise sünkrosignaali, mis eelmised maha võtab.
  

• Tagasisideta andmevahetus Open -loop data trasfer-DataValid signaal, mille peale võib siini teises otsas asuv seade hakata andmeid lugema.
  

• Andmevahetus tagasisidega Closed-loop data transfer - DAtaValid signaal, millele vastu võõtev seade annab DataACcepet signaali. Signaalide kestvusaeg ei sõltu üksteisest
  

• Andmevahetus täieliku tagasisidega Fully inlocked handshaking– Andmed valmis genereerib DataValid, mis loob DataAccepted. Viimase ilmumisel kustutatakse 2 esimest.
  

• Andmevahetus oote tsüklite lisamisega Data transfer adding wait states kui DataAccepted signaali pole tulnud, ei võeta mälu aadressi signaali address busilt ära.
  

• Grupiandmeedastus Burst mode - – antakse count .. arv, mitu tsüklit tuleb teha & esimene aadress.. ülejäänud data võetakse järjestikustelt aadressidelt.
  

• Andme edastus konveierinaPipelining -.. uus mäluaadress pannakse aadressisiinile enne, kui eelmise andmed on kohal
  

 33.  Koodimuundur .
Muundab ühte tüüpi koodi teist tüüpi koodiks. Näiteks muundab kahendkoodi kümnendkoodiks.
34.  Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving)
Andmesiini jägulisus määrab ära tavaliselt sõna järgulususe mälus, kui sõna ei edastata osade kaupa. Sellist asja on tõesti mõnikord ka kasutatud. Teine probleem on seotud mälu sõnade arvuga mälus, nimelt ei ole kogu mälu mahtu mida on võimalik adresseerida aadress siini abil tehnoloogiliselt võimalik valmistada ühe moodulina. Seega tuleb koostada mälu mitmest moodulist. See annab ka võimaluse kasutatda ka väiksemat mälu millele võib vastavalt vajadusele ja rahakotile hankida soovi korral lisa.
Mitmest pangast koosneval mälul võivad järjestikused pesad olla järjest ühes pangas ja siis edasi samuti järgmises. Vaheldamise korral on aga järjestikused aaressid erinevates pankades. Vaheldamine võimaldab järjestikulistelt aadressidelt lugemisel/kirjutamisel käivitada konveieri.
35.  Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine.
Operatsiooniautomaat sisaldab aritmeetika- loogika seadet (ALU) ja registreid ning on mikrooperatsioonide teostaja. Juhtautomaat korraldab operatsiooniautomaadi tööd. Juhtautomaadil tuleb lahendada keerukaid loogikaülesandeid. Arvutis on operatsiooniautomaadiks protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat. Juhtautomaat sisaldab mikroprogrammi e. rida elementaarkäske.
36.  Alamprogrammide poole pöördumine
Katkestustega süsteem – katkestus = pöördumine alamprogrammi poole CPU lõpetab poolelioleva käsu, PC ( process count) & PSW (process status word) pinumällu. PC-sse alamprogrammi I käsk.
37.  Pooljuhtmälud
Jagunevad kaheks:

Staatiline pooljuht-suvapöördusmälu:
Koosneb trigeritest vm positiivse tagasisidega elementidest. Andmed hävivad toite kadumisel. Kasutatakse protsessoris töötsüklite ajal vajaminevate andmete säilitamiseks. Chip , millel aadressisisend, data väljund ning ChipSelect, OutputEnabled ning Read/Write väljundid.

Dünaamiline pooljuht-suvapöördusmälu:
Koosneb mälumaatriksist, milles küljes rea aadressi ning veeru aadressi puhvrid . RowAddressSelect ning ColumnAddressSelect sisendid, R/W sisend. Andmed tuleb mingi aja jooksul refreshida, vastasel juhul imbub laeng transistoritest välja & andmed hävivad.
FastPageMode DRAM – mälus järjestikku paiknevad andmed paiknevad mälumaatriksi aktiveeritud rea järjestikustes veergudes.
ExtendedDataOutput DRAM – väljundis olev puhver lubab alustada uut pöördumist enne eelmise lõppu
Synchronous DRAM – jaguneb mitmeks pangaks, milledes saab iseseisvalt infot refreshida, sünkroonne süsteemi kellaga, genereerib ise järjestikused aadressid
Rambus DRAM – multibank DRAM + liideslülitus, edastab infot nii esi kui tagafrondist, kiire
Content Adressable Memory, CAM – assotsiatiivmälu
Double Data Rate DRAM – edastab infot nii esi kui tagafrondist
SIMM – 72 klemmi
DIMM – 168 klemmi
38.  Erineva pöördus viisiga mälud : FILO , FIFO , assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu
Pinumälu - LIFO e. “last in, first out”. registrisse viimasena kantud andmed saab esimesena välja Realiseeritud nihkeregistrite põhimõttel
Puhvermälu - FIFO e. “first in, first out”. registrisse esimesena kantud andmed saab esimesena välja.
Assotsiatiivmälu - “Content-Adressable Memory” – CAM, võimaldab (üli)kiire otsimise. Erinevalt RAM'ist, kus antakse mälu aadress ja saadakse sisu; Siis assotsiatiivmälu puhul antakse sõne, CAM otsib oma kogu mälust, kas otsitavat sõne seal leidub. Kui leidub, tagastatakse loetelu , kust sõne leiti.
Kahe pordiga mälu – lugemine ja kirjutamine samaaegselt, ntx videomälu
39. Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid.
Kombinatsioonskeem: digitaalskeem, milles, teades sisendite väärtusi, võime väljundid välja arvutada üheselt, väljundid on määratud üks-üheselt sisendite väärtustega.
Järjestikskeem: digitaalskeem, milles väljundi väärtus sõltub eelmistest, eelnevatel diskreetse aja hetkedel I/O-s olnud väärtustest – skeemil on mäluolek.
Positiivne vs negatiivne loogika. Täielikult vs mittetäielikult määratud Boole 'i funktsioonid< Enamkasutatavaid järjestikskeeme
40. Puudutustundlik ekraan
Enamlevinud on kaks puudutustundliku ekraani realiseerimise võimalust:
•takistusel põhinevat süsteemi (Resisitive system)
• mahtuvus tundlik ekraan (Capacitive sensing)
Takistusel põhinevat süsteemi (Resisitive system)ksutatakse 56 % vasatvates seadmetes. Ekraanil on läbipaistev takistite maatriks, mille peal on elektrit juhtiv kile. Vajutades mingis punktis sellele kilele, tekib ühendus mingi punktiga takistite maatriksis. Kui nüüd sellele maatriksile on antud külgedel mingipinge (minu näites 1 volt), siis selle puutekoha pinge näitabki tema asukohta maatriksil nii X kui ka Y suunal.
Mahtuvus tundliku ekraani (Capacitive sensing)põhimõtetet kasutatakse umbes 25 % vastavates sedmetes. Ekraani pinnal on kaks läbipaistvat juhtivat kihti mis on eristatud isolaatoriga (klaas). Need juhtivad kihid moodustavad mahtuvuse ( kondensaator ). Neist kihtidest alumisele juhitakse läbi takistite nurkadesse vahelduvvool. Kui nüüd inimese sõrm (mis omab ka teatud mahtuvust) puudutab välimist juhi, kihti muutub ka kogu ekraani mahtuvus, mis mõjutab ka vahelduvvoolu. Kui erinevate ekraani punktide puudutuse mõju on teada (kalibreeritud), saab määrata ka puutepunkti koordinaaadid.
Peale nende kahe meetodi on veel teisi vähemlevinud metodeid. Näiteks ekraani ees on läbipaistev kiht, millesse juhitakse infrapunane valgus eri nurkadest ja sõrme puudutus muudab peegeldusi. Teades, kuidas mingi punkti puudutus peegeldusi muudab, saab kindlaks määrata puutekoha koordinaadid.
1 T. Evartson konspekt: http://www.pld.ttu.ee/~teet/prose_w.pdf