Plaanid puhkusele minna? Võta endale majutus AirBnb kaudu ja saad 37€ kontoraha Tee konto Sulge
Facebook Like

Arvutite riistvara (0)

1 Hindamata
Punktid
 
Säutsu twitteris
Eesti Mereakadeemia
Informaatika ja arvutitehnika õppetool
INFORMAATIKA - I
Arvutite riistvara
(loengukonspekt)
Koostas: J. Pääsuke
Tallinn
2001-2004.a.
Sisukord
1. Sissejuhatus 4
1.1. Arvutite (personaalarvutite) ajaloost 5
1.2. Mõningaid põhimõisteid 6
1.3. Arvuti väljast ja seest vaadatuna 7
2. Arvutite protsessorid 9
2.1. Mikroprotsessor 10
2.2. Muut- ja püsimälu 14
3. Emaplaat 15
3.1. Pordid ja pistikud 16
4. Andmekandjad 18
4.1. Disketiseade 18
4.2. Kõvaketas 21
4.3. CD-ROM 24
4.4. Kirjutav CD-ROM'i seade 29
4.5. DVD- ( Digital Versatile Disc ) 32
4.6. Magnet-optiline ketas 38
4.7. Striimer 39
4.8. Mälupulk . Välkmälu ( Flash Memory Stick ) 39
5. KUVAR 41
5.1. Tööpõhimõte 41
5.2. Millest pilt koosneb 43
5.3. Subjektiivsed väärtused 45
5.4. Ekraani suurus ja hind 45
5.5. Energiasääste, ohutus, kiirguskaitse ja demagneetimine 46
5.6. Graafikastandardid 47
5.7.Vedelkristallkuvar 49
6. PRINTER 52
6.1. Printerite kvaliteedi näitajad ja tehniline iseloomustus 53
6.2. Arvutikirjad ja kooditabelid. 59
6.3. Tarkvaratoetus (emuleeringud). 61
6.4. Printerite liigid 61
7. Internet - ülemaailmne arvutivõrk 65
7.1. Mis on Internet? Natuke ajalugu 65
7.2. Kuidas töötab Internet? 66
7.3. World Wide Web (e. veeb). Mis see on? 67
7.4. Elektronpost (e. E-post) 69
7.5. Failide allalaadimine 69
7.6. Interneti uudisegrupid 70
8. Kordamisküsimused 72

1. Sissejuhatus


Käesoleva loengukonspekti koostamisel on kasutatud veebisaitides www.arvutiweb.ee, www.howstuffworks.com avaldatud materjale, samuti kirjandust autoritelt T. Tilk, T. Martens, A. Mägi, J. Pihlau jt., ajakirjas Arvutimaailm avaldatud artikleid, EMA õppejõu M.Kirikali poolt koostatud materjale jne.
Arvuti tuleneb inglisekeelsest sõnast Compute(r), mis tähendab arvutama e. arvuti. Siit siis ka eestikeelne sõna arvuti. Paar aastakümmet tagasi kasutati eesti keeles ka sõna raal. Seda seoses tolleaegsete suurte ja kohmakate arvutite (nn. Mainframe) nimetusena.
Rääkides elektronarvutitest, mille esiisaks oli arvuti ENIAC , siis nende tööprintsiibid töötas välja ja esitas 1945.a. kuulus USA matemaatik John von Neumann . Vaatleme lühidalt neid printsiipe.
Neumann'i järgi koosneb arvuti järgmistest seadmetest:
aritmeetika - loogika seade - täidab aritmeetika ja loogikaoperatsioone
juhtseade - organiseerib programmi täitmise
mäluseade või mälu - programmide ja andmete hoidmiseks
sisend - väljundseadmed - info sisestamiseks ja väljastamiseks
Arvuti mälu koosneb mälupesadest, millistel igal on kindel järjekorra number e. aadress. Mälu on mõeldud andmete ja programmi korralduste (e. käskude ) hoidmiseks. Mälupesade sisu peab olema kättesaadav ka arvuti teistele komponentidele.
Allpool toodu kirjeldab sidemeid arvuti komponentide vahel (ühekordsed jooned viitavad juhtimisinfo ja kahekordsed andmeinfo liikumisele)
Sisend-väljund- seadmed
Aritmeetika - loo-gikaseade
Juhtseade
Põhi- e. operatiiv -mälu
Üldjoontes töötab siis arvuti järgmiselt:
1. Mingi sisend-väljundseadme abil viiakse arvuti põhimällu programm, milline koosneb käskudest. Peale seda loeb arvuti juhtseade mälu pesast (pesadest) programmi esimese käsu ja organiseerib selle täitmise. Käsu funktsioonid võivad olla erinevad (aritmeetika- või loogikaoperatsioonid, andmete lugemine või salvestamine, andmete lugemine mäluseadmelt jms.)
2. Edasi loeb arvuti juhtseade programmi järgmise käsu. See programmi käsk võib aga olla nn. suunamiskäsk, mis määrab järgmise täidetava käsu algusaadres­si. Selline "hüpe" võib toimuda tinglikult, st. peale mingi tingimuse täitmist.
3. Seega arvuti juhtseade täidab programmi käske automaatselt, ilma inimese sekkumiseta. Programm võib vahetada infot välismäluseadmetega. Kuna viimased töötavad aeglaselt, siis juhtseade võib vahepeal peatada programmi täitmise seniks kuni lõpeb andevahetus.

1.1. Arvutite (personaalarvutite) ajaloost


Esimene elektronarvuti ENIAC loodi 1945.a. Arvutid , mis ehitati möödunud sajandi 1945- 50.a. olid suured seadmed, mis olid realiseeritud elektronlampidel ning võtsid enda alla terveid ruume , maksid ränka hinda ning olid kättesaadavad ainult suurtele rikastele firmadele ja riiklikele teadusasutustele. (Näiteks arvuti ENIAC oli realiseeritud 18.000 elektronlambil, tegi 5000 operatsiooni sekundis, kaalus ~50 tonni, ning tarbis elektrivõimsust ~50 kW). Seoses kaasaegse tehnoloogia arenguga elektroonika valdkonnas muutusid ka arvutite gabariidid ja nende tehnilised näitajad.
Transistori leiutamisega 1948.a. vähenesid oluliselt arvutite gabariidid, suurenes nende töökindlus ja vähenes energiatarve. Räägiti arvutite teisest põlvkonnast.
Järgmine oluline samm oli integraalskeem e. kiip ( chip ). Kiibi autoriks oli R. Noise (Intel-i firma asutaja) 1959 .a. See leiutis võimaldas ühele plaadile asetada nii transistorid kui ka kõik vajalikud ühendused nende vahel. Tulevikus pooljuhtide arv, mida sai asetada ühele kiibile kahekordistus iga aastaga. Esimese integraalskeemidel oleva arvuti laskis välja firma Burroghs 1968.a.
Aastal 1970 tehti järgmine samm personaalarvuti loomise suunas. Inteli firma töötaja
M.E. Hoff lõi integraalskeemi, milline täitis nn. suure arvuti protsessori funktsioone. Loodi esimene mikroprotsessor Intel - 4004. Loomulikult selle mikroprotsessori tehnilised võimalused ei küündinud suurte arvutite protsessorite omadeni. Võimaldas töödelda üheaegselt 4 bitti infot, samal aja kui suurte arvutite protsessorid töötlesid 16 või 32 bitti. Firma Intel aga jätkas tööd selles valdkonnas, ning 1973.a. lasti välja juba 8 bitine mikroprotsessor Intel 8008 ja aasta hiljem selle täiustatud variant Intel 8080.
Alguses mikroprotsessoreid kasutati eriseadmetes nagu liftide juhtimisel jms. Kuid mikroprotsessori Intel 8008 baasil loodi 1975.a firmas MITS esimene arvuti Altair- 8800 . See arvuti maksis 500 USD. Selle arvuti võimalused olid piiratud ( operatiivmälu 256 baiti ), klaviatuuri ja ekraani ei olnud. Sai populaarseks. Hilisemad variandid varustati monitoride ja klaviatuuriga. P.Allen ja B.Gates (tulevane firma Microsoft asutaja) töötasid selle arvuti tarvis sisseehitatud Basic -u interpretaatori.
Firma MITS edusammud innustasid ka teisi firmasid arvutite alal tegutsema. Alustati ka üldotstarbelise tarkvara väljatöötamisega, nagu näiteks tekstiredaktor WordStar (1978.a.) ja tabeliprotsessor VisiCalc (1979.a.). Need väljatöötlused aitasid kaasa mikroarvutite(siis neid nii ka nimetati) edasisele tormisele arengule. Suure panuse personaalarvutite arendamisel ja kasutamisele võtmisel andis firma Apple .
Tollal maailma suurim suurte arvutite tootja firma IBM ei kiirustanud mikroarvutite loomisega . Kuid vastav väljatöötajate grupp siiski loodi. Nendele anti vabad käed, selles mõttes, et raha kokkuhoiu eesmärke silmas pidades lubati kasutada ka teiste firmade valmistoodangut ( kuvarid , klaviatuurid , printerid jne.). Mikroprotsessoriks valiti tollal uus 16 bitine Intel-i firma toode Intel-8080, mille kasutuselevõtt võimaldas oluliselt suurendada arvuti potentsiaalseid võimalusi, nagu näiteks töötamine kuni 1Mb põhimäluga. See arvuti lasti turule 1981.a. augustis ning sai nimeks IBM PC. Tema populaarsus kasvas väga kiiresti, ning seda tüüpi arvutid moodustavad tänapäeval ~90% kõikidest kasutatavatest arvutitest.
IBM PC populaarsus on seletatav ka sellega, et tema loomisel kasutati nn. avatud arhitektuuri, mis võimaldab juba soetatud komplekti uuendada või muuta. Avatud arhitektuur seisneb selles, et süsteemi kaardil ehk nn. emaplaadil asetsesid ainult need komponendid, mis täidavad informatsiooni töötlemisega seotud tegevusi. Nende juhtseadmete komponendid, mis juhivad teiste seadmete, nagu monitor , kettad , printerid jms. olid realiseeritud eraldi kaarditena, milliseid nimetatakse adapteriteks või ka kontrolleriteks. Kaartide jaoks on emaplaadil eraldi pistikupesad, millised saavad toite ühtsest toiteplokist. Viimasel ajal on hakatud nn. standardkaarte koondama mikroskeemidesse, mis asuvad emaplaadil.

1.2. Mõningaid põhimõisteid


Andmed on informatsiooni formaliseeritud esitus kujul, mis võimaldab informatsiooni salvestamist ja töötlemist arvutis. Eristatakse mitut liiki andmeid: arve, tekste , graafikakujundeid, pilte, videod jms.
Bit on informatsioonihulga elementaarühik, mis kujutab endast ühte kahest võimalikust sündmusest. Realiseeritakse arvuti põhimälus ühe kaheseisundilise transistoriga või impulsi olemasolu või puudumisega magnetkandjal. CD-ROM-i tüüpi seadmes aga süvendi olemasoluga või selle puudumisega plaadi plastmasspõhimikus.
Bait (Byte) on üldjuhul 8 bitine väli. Personaalarvuti põhimälu pesas olev informatsioon kirjeldatakse kasutades kahendsüsteemi tähiseid , st. arve 0 ja 1. Seega baidis võivad esineda järgmised bitikombinatsioonid:
00000000 "0"
00000001 "1"
00000010 "2"
00000011 "3"
...
11111010 "A" 28=256 erinevat
11111011 "B" kombinatsiooni
...
10011010 "a"
...
11111111
K 1K (kilobait)= 210b = 1024b
1M(megabait) =210K = 1024K=1048576b
1G(gigabait) = 210M = 1024K = 1048576K= 1073741824b
1T(terabait) = 210G = 1024G=1048576M=1073741824K
una üks bait on väike andmeüksus, siis kasutatakse veel järgmisi andmeüksusi, nagu:
Fail on omavahel seotud andmete kogum. Teisest küljest on fail ka nimeline säilitusüksus välismälu seadmel . Fail koosneb kirjetest. On kaks põhimõtteliselt erinevat faili tüüpi:
- programmifailid
-andmefailid
Programmifailid sisaldavad korraldusi teatud tegevuste täitmiseks arvutil .
Andmefaile võib omakorda jagada mitmeti. Kui asjale läheneda süsteemide Windows seisukohalt siis võib eristada näiteks tekstitöötlussüsteemiga Word loodud faile, tabeltöötlusprogrammiga Excel loodud faile, joonistusprogrammiga Paint loodud faile jne.
Nagu öeldud , eristatakse faile nimega. Operatsioonisüsteemides MS DOS ja Windows 3.1 koosnes faili nimi kahest osast : . e. inglise keeles .. Nendes süsteemides võis faili nimi koosneda kuni 8 sümbolist ja laiend kuni 3 sümbolist. Laiend võis ka puududa. Operatsioonisüsteemides Windows 95/98/2000/XP võib faili nimi koosneda kuni 254 sümbolist, ning võib põhimõtteliselt sisaldada ka tühikuid ja eesti eritähti.
Programmifailide laiendid on fikseeritud ja nendeks on .COM ja .EXE . Kontoripaketi MS Office koosseisu kuuluvate andmefailide laiendid on samuti fikseeritud. Nii näiteks on tekstiredaktori Word dokumendifailide laiendiks .DOC, tabelarvutussüsteemi Exceli failide laiendiks .XLS jne.

1.3. Arvuti väljast ja seest vaadatuna


Toodud pildil on kujutatud tavaline kontoriarvuti. Klaviatuur ja hiir on arvuti juhtseadmeteks. Printer on mõeldud dokumentide jms. trükkimiseks.
Korpuseid on kahte põhitüüpi tornikujulised (tower) ja desktop . Desktop-tüüpi korpused on mõeldud asetamiseks lauale, monitori alla. Torni tüüpi korpused paigutatakse aga üldjuhul põrandale nt. laua alla. Tavaliselt on torntüüpi korpustel suuremad eelised, kui Desktop-tüübil. Nad on ruumikamad ja omavad suuremaid laiendusvõimalusi.
Alltoodud joonisel on toodud korpuste põhitüübid:
Tornikujulide korpus Desktop Arvuti seest
Arvuti korpusel on täita mitu tähtsat rolli. Ta kaitseb enda sisemuses peituvaid komponente nii staatilise elektri kui ka füüsiliste vigastuste eest. Samuti vähendab korralik korpus enda sisemuses olevate seadmete võimalikku müra , kaitstes seega ka väliskeskkonda ja selles viibivat kasutajat. Korpuses asuvad arvuti eluliselt tähtsad komponendid (vt. joonis) nagu emaplaat, välismäluseadmed, toiteplokk, modem jms.

2. Arvutite protsessorid


Protsessor (CPU- Central Processing Unit ) on arvuti “süda, mida võib võrrelda inimajuga. Temaga on ühendatud kõik sisend-väljundseadmed ning välismälud, tõlgendab kõiki arvutiprogrammi poolt saadetud korraldusi ja täidab need. Korraldab andmete:
  • salvestamist,
  • töötlemist,
  • edastamist
  • väljastamist
Personaalarvutites paikneb protsessor emaplaadil, mis sisaldab rea kõrge integratsiooniastmega mikrolülitusi, millest tähtsaim on mikroprotsessor.
Protsessori kui arvuti "südame" sisemise "pulsilöögi" määrab taktgeneraatori ehk kella võnkesagedus. Reeglina asuvad emaplaadil eraldi mikroskeemidena nii protsessor, muutmälu (RAM - Random Access Memory) kui ka püsimälu (ROM - Read Only Memory). RAM-i võib võrrelda inimese lühiajalise mäluga, ROM-i pikaajalise kustumatu mäluga.
Arvuti "meeleorganiteks" on emaplaadile juurde lisatud erilised sisend-väljund (S/V)- lülitused. Andmeimpulsse edastatakse arvutisõlmede vahel siinide abil, mida võib võrrelda inimese "närvikiududega". Protsessor täidab arvutikäske üksteisele järgnevate sammudena. Kõigepealt tuleb käsk välja lugeda mälust, panna siis erilisse käsuregistrisse ja dešifreerida käsukood , et teada saada, mida järgnevalt tuleb ette võtta. Põhimõtteliselt peab iga käsu kahend­kood sisaldama järgmisi osi:
  • osa, mida nimetatakse käsukoodiks (operatsioonikoodiks) ja mis määratleb teostatava tehte iseloomu (näiteks kahe arvu liitmine )
  • andmete asukoha (alguspesa järjekorra numbri e. aadressi), näiteks kahe arvu liitmisel liidetavate (operandide) aadressid
  • tehte tulemi paigutuskoha (aadressi)
  • järgmisena täidetava käsu asukoha.
Seega oleks vaja 4 aadressvälja, mis teeb käsu aga väga pikaks. Vajalike aadresside vähendamiseks 1-2-ni kasutatakse praktikas mitmesuguseid võtteid nagu:
  • käsuloenduri kasutuselevõtt, mille sisu kasvatatakse ühe võrra enne järgmise käsu sisselugemist
  • ilmutamata või kaudse adresseerimise rakendamine
  • tulemi paigutamine ühe operandi registrisse (protsessori sisemisse mällu)
  • jne.
Tüüpiline üheaadressiline käsk ADD B tähendab näiteks seda, et registri B sisu tuleb liita akumulaatorregistri sisule ja tulem panna sinnasamasse. Akumulaator ( register ) on seejuures protsessori üldkasutatav register, mida kasutatakse enamike operatsioonide puhul vahetulemuse hoidmiseks. Muidugi eeldab see seda, et on vaja lisakäske akumulaatori ja B täitmiseks. Akumulaatori kõrval väga oluliseks registriks on käsuloendur (program counter ), mille sisule liidetakse iga käsu täitmise järel käsu pikkus ja mis sisaldab täidetava või järgmise käsu aadressi. Erivajadusel (siirdekäskude puhul) saadetakse sellesse registrisse tavapärasest erinev siirdekoha aadress.

2.1. Mikroprotsessor


Tüüpilise mikroprotsessori struktuuriskeem (vaata järgmist joonist) sisaldab lisaks taktgeneraatorile juhtseadet (CU- Control Unit), aritmeetika- loogika seadet (ALU-Arithmetical and Logical Unit) ja hulga siseregistreid, samuti veel juhtmestikke (siine) andmete, aadresside ja juhtimissignaalide teisaldamiseks plokkide vahel.
ALU võimaldab täita lihtsamaid aritmeetilisi ja loogilisi operatsioone: aritmeetilist liitmist, -lahutamist, nihutamist, loogilist korrutamist (loogilise-JA-operatsiooni) jne. Juhtimisseade juhib ja koordineerib ALU ja sisemiste registrite tööd arvutikäsu täitmise käigus. Sisemine registerplokk toimib mikroprotsessori sisemäluna, sest ta on peamiselt kasutusel andmete ja käskude ajutiseks säilitamiseks.
Kiirus, millega juhtseade ja teised mikroprotsessori osad võivad käske ja andmeid töödelda, on määratud arvuti töösagedusega (kellasagedusega), mida mõõdetakse MHz-des (1 megaherts võrdub 1 miljoni võnke/lülitusimpulsiga sekundis) ja viimasel ajal GHz -des (gigahertsides). Teiseks oluliseks mikroprotsessorite parameetriks on siinide laius. Ajalooliselt on see olnud vahemikus alates 8 bitist ja tänapäeval kuni 64 bitti.
Kaasaegsete mikroprotsessorite arengu kõige tähelepanuväärsemaks iseloomustajaks ongi nende töökiiruse ülikiire suurenemine koos mikrolülituse kristallile paigutatud elementide arvu kiire kasvuga (transistoride arv ulatub juba kümnetesse miljonitesse).
Siiski sõltub arvutuste tegelik kiirus ja arvutisüsteemi jõudlus ka paljudest teistest faktoritest: protsessori- ja siiniarhitektuurist, mälutöö korraldusest, arvutusülesande iseloomust jne. Protsessorite tegeliku jõudluse hindamisel on levinud (kuigi lihtsustatud) parameetriks MIPS ( miljoneid operatsioone sekundis).
Personaalarvutustehnikas ongi aegade jooksul kõige enam kasutatud firma Intel mikroprotsessoreid, milliseid alates 8086-st iseloomustab täielik tagasiühilduvus, s.t. et vanad programmid on töövõimelised ka uuemate protsessoritega (nn. x86-perekond). Lühiülevaate Intel'i mikroprotsessoritest annab järgnev tabel.
Protsessor
Aasta
Andmebitte
Aadressbitte
Töösagedus MHz
Märkusi
8086
1978
16
20
5...10
8088
1978
16/8
20
5...8
Orig. IBM PC ja PC/XT
80286
1982
16
24
8...12
Virtuaalmälu ; 5-20 korda kiirem kui 8086
80386DX
1985
32
32
16...33
Multitegumtöö, virtuaalmälu; 2-4 korda kiirem kui 80286
80386SX
1988
32/16
24
80386SL
1990
32
Madalpingeline, kandearvutitele
80486DX
1989
32
32
25...50
Peitmälu, kaasprotsessor; konveiertöötlus
80486SX
1991
32
32
16...33
Eelmise odavam variant ilma kaas­protsessorita
80486SL
1992
32
32
20...33
Madalpingeline, kandearvutitele
80486DX2
1992
32
32
50...66
Kella kahekordistiga
80486DX4
1994
32
32
75...100
Kella kolmekordistiga
Pentium
1993
32/64
32
60...200
Pentium Pro
1995
32/64
32
133...266
Korpuses 2 kristalli: CPU ja L2- vahemälu (256 või 512 KB)
Pentium II
1997
32/64
32
233..300
MMX tugi, L1-vahemälu 32 KB
Pentium MMX
1997
32/64
32
>133
Pentium III
1999
32/64
32
...510
Pentium IV
2000
32/64
32
1,7...4 GHz
Selgituseks tabelile niipalju, et andmebittide kaks väärtust, nt. 32/16, tähendavad seda, et protsessori sisemine siin on 32-, välimine aga 16-bitine. Lühema välissiiniga lahendus on märksa odavam, kuid sellega kaasneb paratamatult teatav töökiiruse langus. Virtuaalmälu puhul on tegemist sellise tehnikaga , mis lubab protsessori mäluseadmete aadressruumi näivalt suurendada väliste mäluseadmete arvelt.
Inteli mikroprotsessorite kõrval on palju kasutamist leidnud ka teised protsessoritüübid, eriti aga Motorola 68xxx-pere (mikroprotsessorid, mille tähistus algab numbritega 68). Nende baasil on loodud populaarsed Apple'i Macintosh -arvutid, mis mitmes suhtes on olnud IBM-tüüpi PC-dele eeskujuks (akende, ikoonide, rippmenüüde ja muude graafiliste abivahendite, samuti hiire esmane kasutuselevõtt). Apple'i, Motorola ja IBM-i ühistöös valmis eriti suure jõudlusega nn. RISC-protsessorite sari PowerPC, mida kasutatakse muuhulgas ka uutes Macintosh-arvutites.
Pentium -oli uus protsessorite perekond, mis sai patendikaalutlustel 586 asemel nimeks Pentium (Kui Intel kaebas AMD kohtusse "586" nime kasutamise pärast, leidis kohus et number ei saa olla nimi ja 586-te ei saa patenteerida. Nii ostiski Intel nime, mis vihjaks 586-le aga ei oleks nii üldkasutatav. Kreeka keelest number viis ja ladina keelne lõpp sellele tundus olevat sobilik). Esialgu toodeti 60, 66, 75, 90, 100 MHz sagedusel töötavaid kiipe. Pentiumi omapäraks oli see, et mälu siin töötas 60-66 sagedusel, protsessori sagedus määrati kordajaga, mis alguses oli 1-1,5. PCI töötas aga endiselt 33 MHz sagedusel. Varsti ilmusid turule 120 ja 133 MHz kiibid . Kõikide standard-Pentiumite sisemise cache suuruseks oli 16 kb, mis oli endiselt jagatud andmete ja käskude vahel (8+8). Kui võeti kasutusele 2-st kõrgemad kordajad protsessori sageduse määramiseks , tulid turule ka 150, 166 ja 200 MHz Pentiumid. Sellega oli ka klassikalise Pentiumi areng lõppenud.
Pentium
Taktsagedused (MHz)
Seeriatootmise algus
60; 66
III 1993
75
X 1994
90; 100
III 1994
120
III 1995
133
VI 1995
150; 166
I 1996
200
VI 1996
Pentium Pro - on Inteli kuuenda põlvkonna protsessor. Pentium Pro on projekteeritud töötamaks väga suure efektiivsusega 32-bitise koodi täitmisel, näiteks Windows NT või UNIX keskkonnas töötamiseks
Pentium MMX -uue täiendusena 57 uue käsu lisamine Pentium protsessorile, sai nimeks Multimedia Extensions (MMX).
Pentium II -ilmus 1997 a. keskel. Täiustati ka kiipi ning suurendati vahemälu.
Kiiremate protsessorite jaoks võeti kasutusele ka uus 440BX AGP tüüpi tugikiipidega emaplaat, mille siini taktisagedus on senise 66 MHz asemel 100 MHz. Alates 350 MHz töötavad PII protsessorid 100 MHz siinil (alla selle kasutatakse 66 MHz siini), mis suurendab oluliselt arvuti jõudlust.
Pentium II
Taktsagedused (MHz)
Seeriatootmise algus
233-300
V 1997
333
I 1998
350; 400
IV 1998
450
VII 1998
Celeron- Pentium II Celeron on Inteli esimene püüe vallutada ka odavamate protsessorite turuosa, mida seni oli valitsenud peamiselt AMD ja Cyrix. Celeron 266 ja 300 (Covington) põhinevad P II Deschutes arhitektuuril, kuid neil puudub kiibil L2 cache. Celeron 300 A, 333, 366, 400, 433 ja 466 (Mendocino) aga omavad juba 128 kb cache (protsessori kiipi sisse ehitatud), mis töötab protsessori sagedusega. Celeron on sobilik koduarvutitesse, kuna kiirus on igati arvestatav.
Celeron
Taktsagedused (MHz)
Seeriatootmise algus
266
IV 1998
300
VI 1998
Pentium III (koodnimetus Katmai) tuli turule 1999 veebruaris . Taktsagedused algavad 450 MHz-sist. Protsessor sisaldab 9,5 mln. transistori. Põhiosa sarnane Pentium II protsessoriga , kuid käsustikku täiustatud 70 uue käsuga, mis suurendavad oluliselt jõudlust liikuvate piltide ja heli töötlemisel
Pentium IV. Eelmise jätkuvalt täiustatud variant. Töötavad taktsagedusel kuni 2-4 GHz. Alljärgnev diagramm annab ülevaate integraalskeemis sisalduvate transistorite arvu kasvu kohta.
Moore ’i seadus ütleb, et integraalskeemis sisalduvate transis­toride arv kahekordistub iga 18 kuu järel. (Gordon Moore oli üks Intel’i rajajaid ja seadus on sõnastatud aastal 1965). Moore ennustus oli tehtud järgneva 10 aasta peale. Kui vaadata ülaltoodut Inteli mikroprotsessorite arengu graafikut , siis näeme, et see seadus kehtib ka palju pikema aja kohta: 1982 aastal 132 000 transistori 80286-s ja 2000 aastal 42 000 000 transistori Pentium 4-s, seega kasv 420 korda 216 kuuga ehk keskmiselt 1,94 korda iga 18 kuuga.

2.2. Muut- ja püsimälu


Nagu ülaltoodud joonisest selgus on mikroprotsessoris sisetööks ja ühendamiseks välisahelatega kasutusel 3 siini: aadressi-, andme- ja juhtsiin. Juhtsiini kaudu antakse juhtimissignaale (-impulsse) üksikutele protsessoriüksustele. Andmesiini kaudu liiguvad andmed üksikute töötlusüksuste vahel. Aadressisiini ülesandeks on mälupesade (mäluaadresside) valimine (adresseerimine). Näiteks mikroprotsessori 8086 maksimaalne aadressiruum ulatub 1 megabaidini- täpsemalt 1 048 576 baidini. Selleks vajatakse 20 aadressiliini (220=1 048 576). Seega võib 8086-arvutil otse adresseerida kuni 1024 KB põhimälu. Osa sellest aadressruumist (384 KB) on eraldatud süsteemi vajadustele (peamiselt ekraanimälule) ja nii jääb järele “ maagiline ” 640 KB piir, mis on tuntud paljudele arvutikasutajatele.
“Ehtsal” 80486-l (täpsemalt 80486DX-l) on nii sisemine kui ka välimine aadressisiin 32-bitine ja nii võib otse adresseerida kuni 4 GB (gigabaiti). Alates 80286-st võeti kasutusele mitmeid uuendusi , näiteks võimalus häirimatult korraga töötada mitme programmiga samas aadressiruumis. Seda tööviisi nimetatakse kaitstud tööviisiks (protected mode). Siiski on viimasel ajal välja töötatud palju sellist tarkvara (näiteks 32- või koguni 64-bitiseks andmetöötluseks), mis varasematel 16-bitistel arvutimudelitel ei tööta. Varasemad personaalarvutid olid varustatud 512…640 kb mäluga. Mälu, mis ületas seda piiri jäi paljude programmide poolt kasutamata. Nüüdseks on normaalne vähemalt 256-512 MB.
Mäluseadmete üheks põhitüübiks on muutmälu, ka lugemis-salvestusmälu või RAM (Random Access Memory). See tähendab, et selles mälus on võimalik igas mälupesas ligikaudu võrdse pöördusajaga teostada nii lugemist kui ka salvestamist.
Teiseks põhitüübiks on püsimälu ehk ROM (Read Only Memory), milles ainsaks tööoperatsiooniks on lugemine. Andmete sisestamine neisse , toimub kas valmistamise käigus (nn. maskprogrammeeritav püsimälu) või vastavaid lisaseadmeid ja –protseduure rakendades kasutaja enda poolt
CMOS (Complementary Metal -Oxide Semiconductors) - mälu. Peale RAM-i ja ROM-i on arvutis väike mäluosa, kus hoitakse teavet arvuti konfiguratsiooni kohta. Näiteks hoitakse seal teavet arvuti mitmete lisaseadmete (kõvaketta ja disketiseadmete tüübid, parool, kuupäev jne.) kohta. Sinna info kirjutatakse uue arvuti kasutuselevõtul ja kus ta säilib töö vaheajal tänu akumulaatorile(viimasel ajal ka nn. EEPROM -mälu). Kui akutoites tekib katkestus , siis info hävib ja sisselülitamisel on arvuti unustanud kõik eelpoolloetletu. Arvuti viitab tavaliselt vajadusele uuendada akut (CMOS battery). Arvuti konfiguratsiooni parameetrite muutmiseks on BIOS -s eriprogramm - SETUP.

3. Emaplaat


Emaplaat on arvutis peamine trükiplaat, mille peal asuvad mikroprotsessor, operatiivmälu (RAM) ja laienduspesad ning mille abil on otseselt või kaudselt ühendatud kõik arvuti osad. Ema­plaadil on suured mikroskeemid, mida nimetatakse kiibistikuks. Emaplaadil olevad komponendid ühendatakse nn. siinide abil. Seega siin (bus) on ühenduslüli protsessori ja arvuti teiste komponentide vahel.
Emaplaadi osana võib vaadelda ka programmi BIOS sisaldavat püsimälu(ROM) ning erinevat tüüpi siine realiseerivaid mikroskeeme. Suure kiirusega siinide tootmine on kulukas ja keeruline, sest sadadesse megahertsidesse ulatuva sageduse korral põhjustavad isegi mõne sentimeetri pikkused metallist rajad emaplaadil ajalisi probleeme, sest nad töötavad miniatuursete raadioantennidena, mis kiirgavad teisi elemente mõjustavat elektromagnetilist kiirgust. Segava mõju vähendamiseks püüavad arvutit kujundavad insenerid paigutada kiired siinid emaplaadil võimalikult väiksele pinnale ning aeglasemad siinid protsessorist ja operatiivmälust kaugemale.
Arvutisisene ja -väline andmevahetus toimub erinevate andmevahetussiinide kaudu, mis mõjutab väga oluliselt arvuti töökiirust. Lühike lokaalne siin ( local bus) ühendab omavahel protsessorit, vahemälu ja operatiivmälu.
Sisend-väljundsiinid ühendavad erinevaid välisseadmeid protsessoriga. Nad on protsessoriga ühendatud nn. silla ( bridge ) abil, mille funktsioone täidab kiibistik emaplaadil.
Konkreetne süsteem võib üheaegselt kasutada järgnevaid sisend-väljundsiine:
  • ISA siin – vanim, aeglaseim ja varsti kasutuselt kõrvaldatav.
  • PCI siin – kasutusel Pentiumiga arvutites alates 1990-ndate aastate keskpaigast
  • USB siin – asendab põhiliselt endist järjestikporti, võimaldades üheaegselt ühendada kuni 127 seadet läbi kontsentraatori või järjestikku ühendades.
Alljärgnevalt vaatleme siine põgusalt peamisi.
ISA- siin (Industry Standard Architecture) suudab transportida ainult väikseid andmepakette ja seejuures väga aeglaselt. Oodata on ISA kaartide kiiret kadumist.
PCI - Aastaks 1994 oli PCI muutunud peamiseks Local Bus’i standardiks. Võimaldas kasutusele võtta PnP (Plug and Play) tüüpi riistvara, s.o. süsteemi, mis võimaldas arvutil automaatselt kasutusele võtta uue riistvara, ilma et oleks vaja käsitsi muuta kiiplülitite seadistusi ja katkestuste tasemeid. Windows 95 toetas juba PnP-d. Praeguseks on tulnud uus standard PC Express .
AGP (Accelerated Graphics Port)- siin. Kasutatakse ühendamisel graafikakaardiga.
Vaadeldud liidestest annab ülevaate järgmine tabel (1998 aasta seisuga)
Nimetus
Kasutusala
Maks. kiirus (MB/s)
Kasutamine tulevikus
ISA
Helikaardid, modemid
2 - 8,33
Uutes arvutites ei kasutata
PCI
Graafikakaardid, SCSI adapterid , uued helikaardid
266
Standardne laiendussiin kaasajal
AGP
Graafikakaardid
528
Standardne kõigis arvutites alates Pentium II; kasutatakse koos PCI-ga

3.1. Pordid ja pistikud


Pordid. Arvuti tagaküljel paiknevaid pesi nimetatakse portideks e. liidesteks, sest nende kaudu toimub informatsiooni sisenemine arvutisse ja väljasaatmine arvutist.
Juba esimeses PC arvutis aastal 1981 võeti kasutusele jada- ja paralleelpordid, mis tegid küll läbi teatud muudatused, nagu näiteks Plug-and-Play kasutuselevõtt 1995 aastal, kuid on oma põhiolemuselt jäänud samaks.
  • paralleelpordid ( parallel port) ehk rööpport - kus infot edastatakse korraga mitut juhet mööda. Kannavad tavaliselt tähist LPT (Line Printer Terminal )
  • jadapordid ehk järjestikpordid ( serial port), kus infot edastatakse järjestikku. Kannavad tavaliselt tähist COM ( Communication ).
Jadapordid(serial port). Tähistatakse COM1, COM2... Jadapordist toimub andmeedastus seadmete vahel 1 biti kaupa, ning sinna ühendatakse nt:
Seadmed ühendatakse kas DB-9 (väiksem) või DB-25 (suurem) pistikusse(vt. joonis).
COM1
COM2
Paraleelpordist toimub andmeedastus baidi kaupa, kasutades edastuseks 8 erinevat juhet. Seega on andmeedastus jadapordist kiirem, kuid kaabli pikkus on piiratud 5-10 meetriga ning kaabel on ebamugavalt paks (sisaldab 25 juhet).
Algselt kasutati paraleelporte arvuti ja printeri ühendamiseks. Kuid uuema standardiga (EPP/ECP- Enhanced Parallel Port/Enhanced Capability Ports - bi-directional parallel port (half duplex )) leidsid seal oma koha ka mitmed teised seadmed. Paralleel porti ühendatakse nt:
  • ZIP - kettaseade
  • Väline CD-ROM seade
  • SCSI adapter
  • Digitaalne kaamera
  • Skanner
  • Printer

Seadmed ühendatakse DB-25 pistikusse.
LPT1
Enamik printereid kasutavad pildil näha olevat ühenduskaablit: ühes otsas (vasakul) 25-nõelane konnektor, teises otsas (paremal) 36-nõelane Amphenol pistik :
Need pordid on arvutites olnud juba 20 aastat ja nüüd vahetatakse nad välja. Toome peamised põhjused:
  • Jadaportide maksimaalne läbilaskevõime on 115,2 kilobitti sekundis ja paralleelportidel umbes 500 kilobitti sekundis, mis jääb tugevasti alla kaasaegsete seadmete (näiteks videokaamera) nõuetele.
  • Seadmete ühendamine traditsiooniliste portidega on ebamugav
  • Portide koguarv arvutis on piiratud. Enamusel arvutitest on 2 jadaporti (näiteks hiire või modemi ühendamiseks) ja üks paralleelport (näiteks printeri ühendamiseks).
Viimastel aastatel on tänu Plug-and-Play meetodile sisend-väljundtehnoloogia kiiresti arenenud ja kaks uut jadasiini standardit on kasutusele võetud. Uued standardid võimaldavad kõrvaldada seadmete ühendamisel tekkivad probleemid ka ilma tehnilisi teadmisi omamata.
USB ( Universal Serial Bus) siin. See standard töötati välja firmade Compaq , Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC ja Northern Telecom ühistööna. Pakuti välja ühte porti ühendada uue ühtse pistikühenduse abil kõik tavalised sisend-väljundseadmed. USB pistikud ja kaablid sarnanevad telefonijuhtmetele ja pistikutele. See port võib funktsioneerida nii jada-, paralleel-, hiire kui ka klaviatuuri või joysticki pordina. Igale USB porti ühendatud seadmele võib juurde ühendada teisi USB seadmeid. Igal seadmel võib olla kaks kuni kolm USB pistikut. Nii võib ühendada kuni 127 erinevat seadet.
USB on oluliselt kiirem kui seda oli jadaport. Viimaseks saavutuseks on USB 2.0 mille kiirus on kuni 12 megabitti sekundis (COM kiirus 111,5 kilobitti sekundis). USB 2.0 on seejuures ühilduv vanaga.

4. Andmekandjad

4.1. Disketiseade


Diskett on ümbrisesse paigutatud magnetketas, mida saab seadmesse paigutada ja töö lõpul sealt jälle välja võtta. Tänu vahetatavusele võib sel kombel infot üle kanda ühest arvutist teise.
Disketi ( floppy disk ) leiutas 1950.a. jaapanlane Nakamatsu, kes müüs oma patendiõigused IBM- le. IBM võttis oma süsteemides algul kasutusele 8- tollised disketid , seejärel hakkas Shugart kasutama 5 ¼- tolliseid (133 mm) flopisid. Tänapäeval on levinud 3 ½ -tollised (89 mm) disketid. Need töötas välja Sony ja need tulid 1987. aastast massiliselt kasutusele Apple'i Macintosh- arvutites.
Disketid on tegelikult õhukesed plast- või metallkettad, mis on kaetud magnetilise rauaoksiidi kihiga . Magnetkattega ketast ümbritseb kaitsekest, milles on avad, et kettaseade (ajam) pääseks magnetpinnale ligi.
Enamlevinud disketid on kolmes mõõdus: 8, 5 ¼ ja 3 ½ tolli. Neist kahte esimest enam ei kasutata. 8 ja 5 ¼ - tolline ketas on paigutatud pehmesse ümbrisesse ning mahutab topelttiheduse (DD- double density ) ja kahepoolse kirjutamise (DS- double sided) puhul 362 KB informatsiooni. Kõrgtihedusega 5 ¼ disketid (HD- high density) mahutavad 1,2 MB. Selliseid diskette võis vigastada isegi selle ümbriskestale pastakaga kirjutamine, sest kest oli õhuke. Kõige suurem oht oli aga tingitud sellest, et kettaümbrises oli spetsiaalne lugemis/kirjutamisauk, mille kaudu oli väga kerge kesta sees paiknevat magnetketast vigastada (nt. seda kogemata puudutades, tolmu kogunemisel jne.).
3 ½ -tollised disketid on paigutatud kõvasse plastikkesta, nende käsitsemine on seetõttu mugavam ja ohutum - pole võimalik kogemata puudutada sõrmega ketta tööpinda, samuti murda või painutada ketast.
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Arvutite riistvara #1 Arvutite riistvara #2 Arvutite riistvara #3 Arvutite riistvara #4 Arvutite riistvara #5 Arvutite riistvara #6 Arvutite riistvara #7 Arvutite riistvara #8 Arvutite riistvara #9 Arvutite riistvara #10 Arvutite riistvara #11 Arvutite riistvara #12 Arvutite riistvara #13 Arvutite riistvara #14 Arvutite riistvara #15 Arvutite riistvara #16 Arvutite riistvara #17 Arvutite riistvara #18 Arvutite riistvara #19 Arvutite riistvara #20 Arvutite riistvara #21 Arvutite riistvara #22 Arvutite riistvara #23 Arvutite riistvara #24 Arvutite riistvara #25 Arvutite riistvara #26 Arvutite riistvara #27 Arvutite riistvara #28 Arvutite riistvara #29 Arvutite riistvara #30 Arvutite riistvara #31 Arvutite riistvara #32 Arvutite riistvara #33 Arvutite riistvara #34 Arvutite riistvara #35 Arvutite riistvara #36 Arvutite riistvara #37 Arvutite riistvara #38 Arvutite riistvara #39 Arvutite riistvara #40 Arvutite riistvara #41 Arvutite riistvara #42 Arvutite riistvara #43 Arvutite riistvara #44 Arvutite riistvara #45 Arvutite riistvara #46 Arvutite riistvara #47 Arvutite riistvara #48 Arvutite riistvara #49 Arvutite riistvara #50 Arvutite riistvara #51 Arvutite riistvara #52 Arvutite riistvara #53 Arvutite riistvara #54 Arvutite riistvara #55 Arvutite riistvara #56 Arvutite riistvara #57 Arvutite riistvara #58 Arvutite riistvara #59 Arvutite riistvara #60 Arvutite riistvara #61 Arvutite riistvara #62 Arvutite riistvara #63 Arvutite riistvara #64 Arvutite riistvara #65 Arvutite riistvara #66 Arvutite riistvara #67 Arvutite riistvara #68 Arvutite riistvara #69 Arvutite riistvara #70 Arvutite riistvara #71
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 71 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2015-10-07 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 9 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor Simba Kiisu Õppematerjali autor

Lisainfo

Eesti Mereakadeemia
Informaatika ja arvutitehnika õppetool

protsessor , disk , ketas , pentium , mikroprotsessor , kõvaketas , seadmed , käsk , formaat , printer , diskett , sisend , laiend , Arvutite riistvara

Mõisted

informaatika, dvd, internet, aritmeetika, aritmeetika, bitine intel, bit, programmifailide laiendid, printer, desktop, arvuti korpusel, ram, vähendamiseks 1, pentium, kõikide standard, pentium pro, pentium pro, 233, celeron, celeron, mhz, aadressisiini ülesandeks, eeprom, emaplaat, emaplaadil, isa, pci, enamusel arvutitest, usb, viimaseks saavutuseks, disketiseade, sektor, radade arv, kirjutamis, seadmel, magnetpeal, disketile kirjutatut, diskett, disc, esimesed cd, standardne laserplaat, salvestusjälg, modulation, mpc, video cd, video mahamängimiseks, esimesed cd, suurematel pöörlemiskiirustel, kirjutavad cd, tehakse diskimage, ühilduvusprobleemid cd, põhjuseks cd, dvd, sai dvd, flipper, dvd, dvd, macrovision, dvd, tegelikult muidugi, dvd, dvd, uuemad dvd, dvd, kahepoolsele dvd, tegevusvaldkond, mpeg, mpeg, mpeg, koodiga dvd, dvd, regioon 1, koodiks, õhemaid mo, magnetoptilised kettad, mo ketas, põhimikule, striimeri mõõtmed, andmekandjatega, eeprom, ujuv ventiil, nordheim, kuvar, ekraani väliskülg, kujutatud 10, demagneetimispooli ülesandeks, puudusteks, kõrvaldamiseks, alates vga, selgejoonelisi sümboleid, hercules, kujundid, cga, per inch, tutvustati ibm, supervga, rgb, svga, 512 kb, lisaks elektronkiirekuvaritele, lihtsamal kujul, lcd, uurides lcd, vedelkristallid, erinevais kihtides, klaasipindadele, kuvari tööpõhimõte, kuvarites, polarisaatoriga, kuvaritega, kaasaegsed printerid, printerite täitur, värvitrükk, lahutus, nõelmaatriksprinterite puhul, 160, võlliga maatriksprinteritel, võimalustega, lisaks sellele, sellised seadmed, oki led, mõnel printerimudelil, suur tähtsus, mudelites, prinditavate kirja, 35 kohaselt, hewlett, märgiga 8, ansi, laiendatud 8, nõelmaatriksprinterites, hewlett, funktsioone, tüüpi printereile, õisprinterite ketaspea, müügil, keskmiselt 2, jugaprinterite eelis, värviprinterid, internet, oli arpanet, loodi usa, web, just www, tallinna kbfi, andmete edastamisel, tippdoomen ee, dns, internet, tänu temale, hüpertekst, hüpermeedium, veebisait, portaalid, populaarsemateks, tüüpiline www, elektronpost, fax, ftp, priivara, ftp, salasõna, usenetiks, useneti grupid, brz, lcd

Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


Sarnased materjalid

48
doc
Personaalarvutite riistvara ja-arhitektuur
100
docx
Arvutite eksam
50
doc
Exami materajal
9
doc
Arvuti riistvara
74
pdf
Arvutid 1 eksam
76
doc
Arvutid I eksami materjal
19
docx
Moodul 1 – Info- ja sidetehnoloogia-IST-mõisted
38
docx
Arvutid kordamisküsimused



Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun