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

IAF0041 eksamipiletite vastused: mälud ja trigerid (0)

Informaatika - Arvutid
1 Hindamata
Punktid
  • TRIGERID
    Mäluelement, mis säilitab 1 biti infot. Kahe stabiilse olekuga loogikalülitus (1 või 0). Olek vastab väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab endise oleku või muudab seda hüppeliselt. Tavaliselt 2 väljundit: otsene O ja invertne Õ.
    Tööpõhimõtte järgi jaotatakse:
    • Seadesisenditega ehk SR-trigerid
    • Loendussisenditega ehk T-trigerid
    • Andmesisenditega ehk D-trigerid
    • Universaalsisenditega ehk JK-trigerid

    SÜNKROONNE TRIGER ( flip - flop ) – oleku reguleerimine sisendite baasil toimub vaid taktiimpulsi mõjul.
    ASÜNKROONNE TRIGER ( latch ) – info salvestatakse vahetult sisenditesse antud signaalide põhjal.
    Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest liigitatakse ühe- või kahe-taktilisteks. Ühetaktiline: puuduseks, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada . Kahetaktiline: master-slave, kokku ühendatud kaks trigerit, et sünkroonimisel nulli haaramist elimineerida, siseviivitusega, slave lülitub esimesel taktil, maste järgneval.
    Trigereid kasutatakse skeemides, kus on vaja saada tagasisidet, nt mälu vaatamine.
    (Sünkroonne ühetaktiline SR-triger erineb asünkroonsest selle poolest, et trigeri olek muutub vaid kindlatel sünkroimpulssidega määratud ajahetkedel. Lisaks infosisenditele S ja R on ka sünkroniseerimissisend C ( clock ). Sünkroniseeritud infosisend toimub hetkel, mil saabub sünkroniseerimissignaal).
  • KONVEIER PROTSESSORIS JA MÄLUS
    Käsu täitmine protsessoris jagatud neljaks sõltumatuks etapiks:
  • IF Instruction Fetch (Käsu laadimine ) + Instruction Decode
  • OF Operand Fetch (Operandi laadimine)
  • OE Operand Execute (Operatsiooni täitmine ALU-s)
  • OS Operand Store (Resultaadi salvestamine )
    Iga etapi tätmisel rakendatud vaid 25% täielikust potentsiaalist. Käskude täitmise efektiivsust aitab tõsta RISC (Reduced Instruction Set Computing) ideoloogia. Konveier võimaldab käskude paralleelset täitmist. NT kui esimene käsk on läbinud esimese etapi ja jõudnud teise, siis saab alustada teise käsu esimese etapi täitmist jne. Konveier ei suurenda käskude täitmise kiirust, kuid tänu paralleelsusele täidetakse neid keskmiselt ajaühikus rohkem. Protsessor on nii ka pidevalt koormatud. Probleemiks on aga siirdekäsud ( Branch bubbles) ja andmesõltuvus (Data dependency). Nendega tekkivad nö „ mullid “ lahendab andmete otsene edastus .
  • SUVAPÖÖRDUSMÄLUD
    Ehk muutmälud on toitepingest sõltuvad. Iga sõna poole pöördumine nõuab ühepalju aega asukohast sõltumata.
    • Staatilised – iga infobiti salvestamiseks kasutatakse ühe trigerit, mis säilitab infot kuni säilib toitepinge . Salvestatud info säilib ka pärast mälust lugemist toitepinge olemasolu korral kui tahes kaua.
    • Dünaamilised – info säilib MOSFET-transistorite lekkevoolu tõttu väga lühikest aega. Info säilitamiseks tuleb laengut perioodiliselt (nt iga 2 ms järel) uuendada . Lihtsama ehitusega. Ühe biti salvestamiseks vaja umbes kaks korda vähem elemente. Aeglasem , kuid tarvitab vähem energiat.

  • LOENDURID
    Impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeem . Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid , väljundiks 0 1 kombinatsioonid. Erinevate väljund kombinatsioonide arvu nim. mooduliks .
    E- sisend ehk „ enable “ sisend lubab loendamise.
    Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendurid:
    • Sünkroonsed – trigerite ümberlülitumine toimub samaaegselt, ümberlülitusaeg kogu aeg sama. Kõik loenduris olevad trigerid on reguleeritud kellatakti järgi. Kasutatakse seal, kus vajalik täpne süstematiseeritus.
    • Asünkroonsed – trigerite ümberlülitusaeg pole samasugune . Puudusek signaalide ülekandmisel tekkiv hilinemine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse ja see on tõsiseks probleemiks. Kasutatakse indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.

    Näited loenduritest:
    • Kahendloendur – loendab järjestikulisi kahendkoode.
    • Kümnendloendur – loendab koode 0-9, moodul on 10. St loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta sissetulevale impulsijadale vastab. Moodustatakse dekaadidest.
    • Gray koodi loendur – gray koodid on sellised kahendvektorid, kus iga järgnev kahendvektor on eelmise kahendvektori lähisvektor. Kasulikkus selles, et alati muutub vaid üks kahendjärk ning tänu sellele ei teki ealeski vahepealseid parasiitolekuid.
    • Reversiivne loendur – võimaldab loendada nii pos. kui neg. suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandesks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
    • Ringloendur – moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.

    Reaalselt on võimalik projekteerida mistahes vajamineva mooduliga loendur, luues iga loenduris sisalduva trigeri kõikide sisendite jaoks tarvilik loogikafunktsioon.
  • ADRESSEERIMISE VIISID
    • Vahetu (Immediate) – operand ise sisaldab operandi otsest väärtust, ei viidata mälu- ega registriasukohale

    NT: ADD #12, D0. (programmi on konstant sisse kirjutatud)
    • Otsene (Direct, Absolute) – operandid viitavad mälu või registri asukohtadele, kus andmed asuvad

    NT: ADD D1, D0.
    • Kaudne (Indirect) – käsukoodis on operandiks aadressi aadress. Esmalt loetakse operandi poolt määratud aadressilt sisse andmete aadress ning alles siis saadakse reaalne ligipääs andmetele enesele

    NT: MOVE (A0), D0
    • Autodekrementne – enne aadressiregistri kasutamist dekrementeeritakse tema väärtus automaatselt tagasi/väiksemaks ühe mäluasukoha võrra

    NT: ADD.B-(A0), D0.
    • Autoinkrementne – pärast aadressiregistri kasutamist inkrementeeritakse väärtus automaatselt edasi/ suuremaks ühe mäluasukoha võrra

    NT: ADD.B (A0)+, D0.
    • Baseerimisega – aadress arvutatakse summana baasregistri väärtusest ja nihkest, mis antakse koos käsukoodiga
    • Indekseerimisega – aadress leitakse summana käsukoodiga koosolevast baasaadressist ja kuskil registris säilitatavast indeksist
    • Baseerimise ja indekseerimisega – aadress leitakse kahe registri väärtuste summeerimisel
    • Suhteline – käsukoodiga antakse kaasa märgiga nihe , mis liidetakse käsuloenduri väärtusele

    NT: Value1(PC), A0.
    • Segmenteerimine – käsus sisalduv operand sisaldab väärtust, mis määrab konkreetse segmendi, kus andmed asuvad ning defineerib ka nö offseti ehk selle, kui mitmena segmendi elemendi poole pöörduti

  • LCD, LED, OLED JA PLASMAKUVARID
    • LCD ( Liquid Crystal Display ) – kahel põhimõttel: nemaatilised ja twisted efektil põhinevad. Kuvari vedelkristalli paneeli taga on valgusallikas. Enne paneeli asetseb esimene filter , mis laseb valgust läbi 0 kraadise polarisatsiooniga. Paneeli taga on teine 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.

    Miinused: aeglus , ebaselge kujund ja vajalik täpne vaatenurk. Plussid: vähene energiatarve. Suurimaks energia tarbijaks on paneeli taga olev valgustus .
    • LED ( Light Emitting Diode ) – kujutis luuakse valgusdioodide ehk LED-ide abil. Vastavalt ekraani tüübile on valgusdioodid ka ühe- või mitmevärvilised. Mitmevärvilise puhul on kasutusel RGB-lahendus ehk videopildi loovad punased, rohelised ning sinised dioodid .

    Plussid: dioodide pikk kasutusiga ja madal voolutarve.
    • OLED ( Organic Light Emitting Diode) – kujutis luuakse orgaaniliste valgusdioodidega. Kiirgavaks elektroluminestsentseks kihiks on orgaaniline ühend, mis kiirgab valgust elektri toimel. Orgaanilise pooljuhi kiht asub kahe elektroodi vahel.

    Plussid: väike voolutarve, painduvad paberipaksused ahelad – valmistatakse kilele mitte klaasile. Miinused: aeglased, tundlikud kõrgetele temperatuuridele, ei kannata kõrget pinget.
    PLASMAKUVAR – pilt tekitatakse ioniseeritud keskkonna ( plasma ) elektrilise mõjutamisega. Kahe läbipaistva elektrit juhtiva plaadi elektroodi vahel olev inertgaas pannakse helendama erilise gaasiga (neooni ja ksenooni segu) täidetud kambrikese ees. Iga kambrikese esisein on kaetud fosforestseeruva ainega, kambri tagaseinas paikneb elektriallikas . Selle abil ioniseeritakse kambrit täitev gaas ning selle mõjul löövad fosfooride osakesed helendama just nagu kujutises nõutud. Plasmaekraani iga kujutisepunkti kohta kolm pikslit – punane, roheline ja sinine – annavad enneolematu võimaluse värvimänguks.
  • DEKOODER
    Loogikaskeem, mis muundab etteantud sisendkoodi sellele vastavaks väljundkoodiks. Dekooder võtab sisse kahendsõnumi, desifreerib selle ning annab konkreetsele sõnumile vastavasse väljundisse (kõrge) signaali.
    • Tüüpilisel dekoodril on n sisendit ja max 2n väljundit – võimalik jätta mõni kasutamata.
    • Kahendkoodi saab muuta koodiks, millega aktiveerida mälupesa, juhtida segmendiindikaatorit jne.
    • Sageli kasutatakse suvapöördusmäludes, tõlkimaks siinilt saadud aadress lahti kujule , mille järgi leida 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.

  • 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.
    • 1-aadressiga – täpsustab käsus vaid ühe operandi. Käsk = käsukood + 1 operandi aadress. Käsu teine operand on tavaliselt eeldefineeritud asukohaga akumulaator , mida ei pea eraldi ära näitama. 1-aadressiga arvuteid kasutatakse siiani laialdaselt vähemhinnalistes kontrollerites ja süsteemid nagu nt mänguasjad jms.

    NT: LDA P, ADD Q
    • 2-aadressiga – defineerib käsus 2 erinevat operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress. Selles täidetakse etteantud operandidega käsk ja tulemus salvestatakse esimese operandi aadressile . Moodsates protsessorites enimlevinud käsuformaat.

    NT: ADD D0, D1; SUB P, D2.
    • 3-aadressiga – defineerib käsus 2 operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress + resultaadi pikk aadress. Efektiivsem, et andmeid ei tule sooritamisel üle kirjutada, kuid pole laias kasutuses.

    NT: ADD D0, D1, D2
    • 1.5-aadressiga – täpsustatakse 1 „pikk“ operand, 1 „lühike“ operand. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + resultaadi lühike aadress. Lühike aadress saab viidata vaid protsessori mäluregistrile.

  • RAID JA SSD KETTAD
    RAID ( Redundant Array of Independent Disks) – sõltumatute ketaste liaasmassiiv. Mitmest kõvakettas moodustatud loogiline plokkseade andmete salvestamiseks, kus samad andmed salvestatakse mitmele kõvakettale. Kõikide andmete säilitamise võimalus arvutis, mis jagab ja kordab andmeid mitme kettaseadme vahel. Erinevaid arhitektuure eristatakse numbritega (RAID 0, RAID 1). Hõlmavad kahte peamist eesmärki: suurendada andmete turvalisust ja suurendada lugemis- ja kirjutamiskiirust.
    SSD ( Solid State Drive ) – pooljuhtketas. Välismälu- andmekandja , kasutab info hoiustamiseks püsimälu. Eristuvad tavalistest kõvaketastest. Kasutavad mikrokiipe, hävimälu ja säilmälu ning ei sisalda liikuvaid osi. Vastupidavam füüsilistele löökidele, vaiksem ja energiasäästlikum.
  • SUMMAATOR : JÄRJESTIK-, PARALLEEL- JA KIIRE ÜLEKANNE
    Kombinatsiooniskeem, mis liidab arvukoode. Iga järk summeeritakse eraldi, lisaks sisendite väärtustele arvestatakse ka noorematest järkudest tulevaid ülekandeid.
    • Täissummaator – arvestab ka ülekandega vanemasse järku.
    • Poolsummaator – ülekandega vanemasse järku ei arvesta.
    • Lahutaja – realiseeritakse täiendkoodi liitmise abil. Täiendkood on pöördkood, mille viimasesse järku liidetakse 1.

    JÄRJESTIKÜLEKANNE – jadamisi ühendatud mitu 1-bitist täissummaatorit. Aeglane, kuna iga järk peab eelmise ülekannet ootama.
    PARALLEELÜLEKANNE – võimalik vältida pikka viiteaega, ei pea ootama kuni ülekanne levib mööda järke ning tänu sellele saab realiseerida võimsamaid summaatoreid – võtab realiseerimiseks äärmiselt palju kristallipinda.
    Kiire ülekanne – rakendatud rööpülekande põhimõtet kombineeritud jadaülekandega. Ülekanded moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
  • OPTILISED MÄLUSEADMED
    • CD-ROM – info salvestamiseks kasutatakse peegelduvat materjali, milles on süvendid. Rada on spiraalikujuline. Lugeva laseri positsioneerimine on analoogiline kõvaketta peade positsioneerimisega. Peegeldunud laserkiir teisendatakse elektriliseks signaaliks. Salvestamisel kasutatakse spetsiaalset 14-bitist koodi, kus pole kunagi kõrvuti kahte ühte. Segaduste vältimiseks on iga koodi vahel kolm bitti eraldajat. Laserit kasutatakse valgusallikana seetõttu, et tema valgus on monokroomne .
    • CD-R – ehituselt sarnande ROMile, ent põhimiku ja metallikihi vahel on valgustundlikust orgaanilisest materjalist andmekiht. Rada spiraalikujuline. Vagude asemel on materjali kerge sulatamisega mittepeegelduvaks muudetud piirkonnad, mida peetakse lohkudeks.
    • CD-RW – pind koosneb erilistest keemilistest komponentidest, mis võivad olekut korduvalt muuta ja säilitada sõltuvalt temperatuurist. Materjal kuumutatakse esmalt ühe temperatuuriga ning lastakse jahtud, et kristalliseeruks. Seejärel kuumutatakse vaid vajaliku osa teise temperatuuriga, et lõhkuda kristalliseerunud pind. Kristalliseerunud pind peegeldab valgus paremini ning seega saavutatakse sarnane efekt CD-Ri ja CD-ROMiga.
    • DVD – CDd meenutav andmekandja, kuid salvestab rohkem andmeid, sest kasutab lühema lainepikkusega laserit. Lugemiseks ja kirjutamiseks kasutatakse punast laserit.

  • ANALOOG - JA DIGITAALINFO, ANALOOGLIIDES (DAC, ADC)
    ANALOOGINFO – info kandja võib võtta ükskõik millisel ajahetkel oma rajaväärtuste vahel suvalise väärtuse. NT: Schmitti trigeri sisendisse tulev signaal võib pikalt kõikud 0V ja 5V vahel – see on analoogsignaal. Iseloomult on analooglained näiteks loodusnähtused: helid, valgus, elektromagnetism ja elektrivool .
    DIGITAALINFO – info kandja võib omada vaid kindlalt fikseerituid väärtusi. D-info puhul vaadeldakse infokandja väärtusi ainult teatud ajahetkedel, st diskreetsetel ajahetkedel. Seetõttu pole tähtis vaadelda üleminekuid ühelt lubatud väärtuselt teisele.
    ANALOOGLIIDES
    DAC ( Digital -to-Analog Converter) – digitaal -analoog muundur muudab kahendkoodis signaali pidevaks analoogsignaaliks. Skeemil kujutades peamisteks komponentideks digitaalselt juhitavad lülitid. Kui vastavas registrijärgus on 1, siis lüliti kaudu läheb vastav pinge analoogsummaatori sisendisse. Mida rohkem on koodis 1-d, seda suurem arv pingeid läheb summaatorisse. Sinna jõudnud pingete liitmisel saadakse summaarne pinge.
    ADC (Analog-to-Digital Conventer) – analood-digitaal muunduris lastakse analoogsignaal läbi mitme erineva takistusega dioodi. Vastavalt sellele mitu dioodi on diskreetimisel jõudnud pingenivoole „1“ leitakse koodumuunduris kahendkood.
  • VÕRDLUSSKEEM
    Ehk komparaator on digitaalskeem, mis sisendisse tulevaid operande omavahel võrdleb ning teeb kindlaks kumba sisendisse kahendarvuna antud väärtus on suurem. Skeemi tööd võib ettekujutada järgmiselt:
  • Komparaatori andmesisenditesse antakse võrdlemiseks 2 „sõna“.
  • Esmalt komparaator võrdleb sisendisse saadud sõnade suurimaid kahendjärke: kui üks on suurem, aktiveeritakse läbi OR elemendi vastav välund.
  • Kui järgud on võrdsed, liigub signaal AND- gate ’i, mis kõigi kõrgete sisendite puhul annab väljundi A=B. Tõenäolisem on, et mõnes madalamas järgus esineb erinevus ning selle tulemusel aktiveeritakse jälle läbi OR gate’i vastava sõna „ülemvõimu“ kinnitav väljund.
    Üldjuhul 3 erinevat väljundit: 1) A B
  • RIISTVARA TEGEVUS ALAMPROGRAMMIDE POOLE PÖÖRDUMISEL
    Pinuviita ( Stack Pointer) kasutatakse näiteks alamprogrammide poole pöördumisel, millega seoses programmi täitmise senine käik saab ajutiselt katkestatud, kuid jätkub hiljem samalt kohalt. Käsk, millega pöördutakse alamprogrammi poole ( CALL -käsk) salvestab kõigepealt käsuloenduri sisu (näitab järgmisena täidetava käsu aadressi) automaatselt pinumällu, alamprogrammi lõpus olev naasmiskäsk (RET-käsk) loeb pinumälust sama aadressi ja salvestab käsuloendurisse tagasi. Programmi täitmine jätkub katkenud kohalt.
  • ANALOOG- JA DIGITAALINFO, HELIKAART
    ANALOOGINFO – info kandja võib võtta ükskõik millisel ajahetkel oma rajaväärtuste vahel suvalise väärtuse. NT: Schmitti trigeri sisendisse tulev signaal võib pikalt kõikud 0V ja 5V vahel – see on analoogsignaal. Iseloomult on analooglained näiteks loodusnähtused: helid, valgus, elektromagnetism ja elektrivool.
    DIGITAALINFO – info kandja võib omada vaid kindlalt fikseerituid väärtusi. D-info puhul vaadeldakse infokandja väärtusi ainult teatud ajahetkedel, st diskreetsetel ajahetkedel. Seetõttu pole tähtis vaadelda üleminekuid ühelt lubatud väärtuselt teisele.
    HELIKAART
    Arvuti lisakaart, mille ülesandeks väljastada (ja vastu võtta) helisignaale järgides arvutiprogrammi juhiseid. Helisignaalide väljastamisel kõlaritesse või kõrvaklappidesse tekitatakse õhuvõnked, mida inimese kõrv tajub helina . Moodsad helikaardid on ühendatud emaplaadi PCI siiniga. Helikaardi tähtsamad koostisosad on DAC, mille abil muudetakse digitaalsed andmed analoogsignaaliks, mis seejärel saadetakse nt kõrvaklappidesse või helivõimendisse; sageli ka ADC, mis muudab sissetuleva helisignaali digitaalsignaaliks, võttes väikeste ajavahemike tagant analoog-helisignaalist hetkeväärtusi, mis lähevad digitaalsel kujul arvuti mällu, kust neid vajadusel uuesti sisse loetakse.
  • MULTIPLEKSOR , DEMULTIPLEKSOR
    MULTIPLEKSOR (MUX) – digitaalskeemides kasutatav kommutatsioonielement. 2n andmesisendit, n kontrollsisendit ja üksainus väljund. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal ühest infosisendist. Järelikult kahe juhsisendiga ehk kahebitise koodiga saab kommuteerida 4 sisendit jne. Piisava arvu sisenditega MUXi abil saab realiseerida suvalisi loogikafunktsioone.
    DEMULTIPLEKSOR ( DeMUX ) – kommutaator, millel on üks infosisend ja mitu väljundit. Juhtsisendite arv sõltub väljundite arvust ja vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse infosisendi signaal ühte väljundisse. Väljundite arv 2n, kus n on juhtsisendite arv. Kahe juhtsisendiga ehk kahebitise koodiga kommuteerida 4 sisendit jne.
  • ADRESSEERIMISE VIISID
    • Vahetu (Immediate) – operand ise sisaldab operandi otsest väärtust, ei viidata mälu- ega registriasukohale

    NT: ADD #12, D0. (programmi on konstant sisse kirjutatud)
    • Otsene (Direct, Absolute) – operandid viitavad mälu või registri asukohtadele, kus andmed asuvad

    NT: ADD D1, D0.
    • Kaudne (Indirect) – käsukoodis on operandiks aadressi aadress. Esmalt loetakse operandi poolt määratud aadressilt sisse andmete aadress ning alles siis saadakse reaalne ligipääs andmetele enesele

    NT: MOVE (A0), D0
    • Autodekrementne – enne aadressiregistri kasutamist dekrementeeritakse tema väärtus automaatselt tagasi/väiksemaks ühe mäluasukoha võrra

    NT: ADD.B-(A0), D0.
    • Autoinkrementne – pärast aadressiregistri kasutamist inkrementeeritakse väärtus automaatselt edasi/suuremaks ühe mäluasukoha võrra

    NT: ADD.B (A0)+, D0.
    • Baseerimisega – aadress arvutatakse summana baasregistri väärtusest ja nihkest, mis antakse koos käsukoodiga
    • Indekseerimisega – aadress leitakse summana käsukoodiga koosolevast baasaadressist ja kuskil registris säilitatavast indeksist
    • Baseerimise ja indekseerimisega – aadress leitakse kahe registri väärtuste summeerimisel
    • Suhteline – käsukoodiga antakse kaasa märgiga nihe, mis liidetakse käsuloenduri väärtusele

    NT: Value1(PC), A0.
    • Segmenteerimine – käsus sisalduv operand sisaldab väärtust, mis määrab konkreetse segmendi, kus andmed asuvad ning defineerib ka nö offseti ehk selle, kui mitmena segmendi elemendi poole pöörduti.

  • SPETSIAALSE RIISTVARA REALISEERIMINE
    • Programne realisatsioon (universaalarvuti baasil) – ühendame personaalarvuti paralleelpordi külge juhitava seadme ning kirjutame programmi juhtalgoritmi täitmiseks.

    Plussid: lihtne teha muudatusi, saab kasutada harjumuspärast tarkvara . Miinused: aeglane, füüsilised mõõtmed pole vastuvõetavad.
    • Programne realisatsioon (mikrokontrolleri abil) – mikrokontroller on ühel kristallil realiseeritud arvuti. Seal on CPU, taimer , liidesed, ALU, RAM jne. Mälu maht piiratud, muud parameetrid jäävad PCle allla. Võimeline täitma lihsamaid programme .

    Plussid: lihtne teha muudatusi, kasutada tuleb spets . tarkvara . Miinused: aeglane (võrreldes riisvaralisega), suht odav ja seetõttu ka kehvemate tehniliste näitajatega, liiga suur (nt mobiili sisse panekuks).
    • Riistvaraline realisatsioon (oma mikroskeem) – alati võib algoritmi realiseerida riistvarana nagu jäiga loogikaga juhtautomaat protsessoris. Loogikaskeemi võib realiseerida trükkplaadina komponentidest või kristalli pinnal ühe mikroskeemina. Riistvaraline jaotub omakorda A) Full Custom Design ja B) Semicustom Design.

    Plussid: väiksem komponentide arv, turvalisus. Miinused: tülikas muudatuste tegemine, pikk juurutamise aeg, väikese projekti korral kõrged kulud.
    • Programmeeritav loogika – riistvara tooriku konfigureerimine vastavalt rakendusele. Konfigureerimiseks kolm tehnoloogiat:
      • Staatiline suvapöördusmälu ( SRAM ) – toorikul moodustatakse SRAM trigeritest fuse ühendusi.
      • Anti-Fuse ja Fuse tehnoloogiad – võimalik luua programme maatriksi sõlmedesse fuse ühendusi põletades.
      • EPROM , EEPROM ja Flash tehnoloogiad – nendesse püsimälutüüpidesse võimalik programme realiseerida või ka eemaldada.

  • DEKOODER
    Loogikaskeem, mis muundab etteantud sisendkoodi sellele vastavaks väljundkoodiks. Dekooder võtab sisse kahendsõnumi, desifreerib selle ning annab konkreetsele sõnumile vastavasse väljundisse (kõrge) signaali.
    • Tüüpilisel dekoodril on n sisendit ja max 2n väljundit – võimalik jätta mõni kasutamata.
    • Kahendkoodi saab muuta koodiks, millega aktiveerida mälupesa, juhtida segmendiindikaatorit jne.
    • Sageli kasutatakse suvapöördusmäludes, tõlkimaks siinilt saadud aadress lahti kujule, mille järgi leida 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.

  • MAGNETMÄLUSEADMED
    Magnetiline infosalvestus põhineb magnetmaterjali magnetiseerimises ühes või teises suunas. Mälude hierarhias kuuluvad madalaimale astmele . Suure mahuga, kuid küllatki aeglased. Kuuluvad jadapöördusmälude hulka ehk aeg erinevate mäluosade poole pöördumiseks on erinev.
    • KÕVAKETAS – andmete säilitamiseks pöörlevad jäigad mittemagnetilised alumiiniumsulamist või klaasist kettad. Andmeid loetakse ja kirjutatakse kettale digitaalselt kodeerituna ja need säilivad ka voolu kadumisel. Info talletatakse kettale kasutades kirjutuspead, mille tekitatud magnetvoo tulemusena muudetakse magnetilise materjali polarisatsiooni. Info lugemisel vastupidi tekitab magnetiline materjal lugemispeas taas magnetvoo, mis muundatakse elektriimpulsiks. Tänapäeval ühtsed pead.

    Koosneb teljest , millel üks kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast . Iga ketta kohal pea, mis loogub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alal. Korpusel asub ka kontroller ehk elektroonikalülitus, mis muuhulgas juhib lugemis-kirjutamispead vastavalt, kust vaja infot lugeda või kuhu kirjutada. Andmeid loetakse ja kirjutatakse juhupöördusega ehk andmed saab soovi korral kõvakettalt kätte juhuslikus järjestuses.
    Kõvaketaste ühendamisega mitmeid liideseid. Tuntumad: MFM, PATA , SCSI, FC, SATA , SAS, FireWire, USB ja RJ-45.
    2014 seisuga suurim müügilolev ketas 8TB. Tavaketas on 3,5 tolli ja sülearvuti oma 2,5 tolli.
    Koostisosad: lugemis- ja kirjutamispead, kontrolleri telg , kettad, kontroller, mootor, liidesed, korpus.
    IBM lõi esimesed digitaalsete andmete kandjad . 1950 valmis esimene kõvaketas USA mereväe tellimusel, mahuta 1 KB. 1956 IBM esimese kõvaketta, mis mahutas 5MB ja oli kordiodavam ja kergemini kättesaadav. 1973 IBM kõvaketta, mida peetakse tänapäeva andmekandjate isaks, hüüdnimeks „Winchester“. 1991 esimene sülearvuti ketas, 100MB.
    • FLOPPY – õhuke ümmargune andmekandja, ümbritsetud ruudukujulise plastkesta ehk ümbrikuga. Kest vooderdatud riidega, et eemaldada magnetkettalt tolmuosakesi. 80-90ndatel üldlevinud. Mõõdud on alati tollides. 1969 IBM Alan Shugart 8 tollise flopi, 79.75kB ja oli ainult lugemiseks. Praeguseks kasutuselt üldiselt läinud, asemel USB-mälupulgad, välised kõvakettad, optilised andmekandjad , mälukaardid, arvutivõrgud ja eesotsas internet .
    • MAGNETLINT – õhuke magneetuv kiht pikal kitsal plastribal. Töötati välja Saksamaal, põhinedes traatsalvestusel. Seadmed , mis seda kasutavad on magnetofon (heli) ja videomakk (pilt). Praegugi laialt kasutusel. Fritz Pfleumer 1928. Esimene arvuti, mis kasutas andmete salvestamiseks magnetlinti oli Eckert -Mauchly UNIVAC I 1951.
    • MAGNETOPTILINE ketas – kirjutamisel kasutatakse magnetid , lugemisel optikat. Plastikust kesta all on magnetile vastuvõtlik metallist ketas. Nii kirjutamise ja lugemise ajal pole kunagi füüsilist kontakti. Lugemise ajal laser valgustab ketta pinda, mis omakorda peegeldab valgust lähtudes sellest, milline on aluspind . Kirjutamisel võimsus kasvab nii palju, et see suudab ketta pinna üles sulatada. Kui kirjutatav punkt on sulatatud, lülitub protsessi ketta teisel pool paiknev elektromagnet, millega muudetakse ketta polarisatsiooni. Kasutatakse arvuti kõvaketastena ning ei vaja erilisi failisüsteeme.
    • ZIP-SEADMED – turule tõi Iomega 1994. aasta lõpus. Esimene mahutavus oli 100MB, lõpuks 750MB-le. Praegu kasutavad neid retroarvutite entusiastid suurte andmemahtude edastamiseks kaasaaegsete ja vanemate arvutisüsteemide vahel.

  • KLAVIATUUR
    Kõikide klahvide all on lülitid, mis oma olemuselt on binaarse – ühendus on (1) või ühendust pole (0). Lülitid võivad olla kontaktidega või kontaktivabad. Trükiplaadil peal on plastist materjal, mis on sümbolte kohalt metalliseeritud ja klahvi vajutusel tekib kontakt alumise pinnaga. Kontaktide puhul on oluline vältida mustuse sattumist kontaktide vahele. Laialt levinud klaviatuurid, kus kasutatakse metalliseeritud plastmassist kilet (membrane switch), mis täidab ühtlasi ka vedru ülesannet.
    Klaviatuur moodustab maatriksi, kus horisontaalid on ühendatud väljund-pordi külge. Vertikaalid on kõik ühendatud läbi kaitsva takisti toitenivooga (väärtus 1) ning maatriksi allosas on nad seotud sisend- pordiga . Kõigis horisontaalide ning vertikaalide ristumiskohtades on lülitid (klahvid).
  • LOENDURID
    Impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeem. Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid, väljundiks 0 1 kombinatsioonid. Erinevate väljund kombinatsioonide arvu nim. mooduliks.
    E-sisend ehk „enable“ sisend lubab loendamise.
    Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendurid:
    • Sünkroonsed – trigerite ümberlülitumine toimub samaaegselt, ümberlülitusaeg kogu aeg sama. Kõik loenduris olevad trigerid on reguleeritud kellatakti järgi. Kasutatakse seal, kus vajalik täpne süstematiseeritus.
    • Asünkroonsed – trigerite ümberlülitusaeg pole samasugune. Puudusek signaalide ülekandmisel tekkiv hilinemine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse ja see on tõsiseks probleemiks. Kasutatakse indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.

    Näited loenduritest:
    • Kahendloendur – loendab järjestikulisi kahendkoode.
    • Kümnendloendur – loendab koode 0-9, moodul on 10. St loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta sissetulevale impulsijadale vastab. Moodustatakse dekaadidest.
    • Gray koodi loendur – gray koodid on sellised kahendvektorid, kus iga järgnev kahendvektor on eelmise kahendvektori lähisvektor. Kasulikkus selles, et alati muutub vaid üks kahendjärk ning tänu sellele ei teki ealeski vahepealseid parasiitolekuid.
    • Reversiivne loendur – võimaldab loendada nii pos. kui neg. suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandesks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
    • Ringloendur – moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.

    Reaalselt on võimalik projekteerida mistahes vajamineva mooduliga loendur, luues iga loenduris sisalduva trigeri kõikide sisendite jaoks tarvilik loogikafunktsioon.
  • VIRTUAALMÄLU (LEHEKÜLGEDEKS JAGAMINE, SEGMENTEERIMINE)
    Mäluhaldustehnoloogia, mis kasutab nii riistvara kui ka tarkvara. Eesmärgiks laiendada aadressiruumi ehk mäluaadresside hulka, mida programmid kasutada saavad.
    LEHEKÜLGEDEKS JAGAMINE – mälu jagatakse fikseeritud suurusega lehekülgedeks. Iga lehekülg koosneb eelsätestatud hulgast mäluaadressidest ja salvestatakse kettale, et sellele hiljem ligi pääseda. Kui programm vajab salvestatud mälulehekülge, kopeerib op.süsteem selle kettalt põhimällu ja tõlgib virtuaalsed aadressid füüsilise mälu aadressideks.
    SEGMENTEERIMINE – virtuaalne ruum jagatakse segmentideks. Segmenteerimine toimub tarkvaraliselt, kuid alati tuleb arvestada riistvaralisi kitsendusi. Segmentide mõõdud on erinevad, põhimälu pole jagatud fikseeritud piirkondadeks, vaid segment laetakse vabasse kohta, kus on piisavalt ruumi. Kui segmendi algus pole fikseeritud, vaid algab suvalisest kohast, veõtakse tabelist täispikk segmendi aadress ja talle liidetakse juurde nihe segmendi sees, et saada korrektne füüsiline aadress.
  • ANDMEEDASTUSPROTOKOLLID: SÜNKROONNE, ASÜNKROONNE JNE
    • SÜNKROONNE siin – andmete lugemist reguleerib clock
    • ASÜNKROONNE siin – siinitsükkel = „mälu aadress valmis“ genereerib „ memory read“ signaali, lisaks sünkroonsignaal, mille peale mälu paneb andmed valmis. Peale andmete kätte saamist saadab protsessor teise sünkroonsignaali, mis eelmised maha võtab.
    • TAGASISIDETA siin – DataValid signaal, mille peale võib siiani teises otsas asuv seade andmeid lugema hakata
    • TAGASISIDEGA siin – DataValid signaal, millele vastuvõetav seade annab DataAccepted signaali. Signaalide kestvusaeg üksteisest ei sõltu.
    • TÄIELIKU TAGASISIDEGA siin – Andmed valmis genereerib DataValid, mis loob DataAccepted. Viimase ilmumisel kustutatakse 2 esimest. Ootetsüklite lisamisega kui DataAccepted tulnud pole, ei võeta mälu aadressi signaali aadressi busilt ära.
    • GRUPI ANDMEEDASTUS – antakse count arv, mitu tsüklit tuleb teha ja esimene aadress. Ülejäänud andmed võetakse järjestikustelt aadressidelt. Andmeedastus konveierina, uus mäluaadress pannakse aadressisiinile enne, kui eelmise andmed on kohal.

  • REGISTRID
    Trigeritest koosnev seade, mis võimaldab salvestada , säilitada ja taasesitada infot ühe sõna kaupa. Lisaks nihutatakse registri abil infosõna bitte vasakule või paremale. Enim levinud 8-, 16-, 24- ja 32-bitised, mis vastavad sõnapikkusele 1, 2, 3 ja 4 baiti . Registrit juhitakse signaalidega: vastuvõtt (write) ja 0-seade ( reset ). Signaalidega write kirjutatakse sisendite A0-An info registrisse , signaaliga reset kustutatakse sealt.
    Nihkeregistrites toimub info sisestamine ja väljastamine järjestikku. Ühendatakse trigeri otsene ja invertne väljund järgmise trigeri vastavatesse sisenditesse. Iga kella taktiga toimub infosõna nihutamine ühe biti võrra. Sõltuvalt realisatsioonist on infosõnaga sooritada aritmeetiline nihe, loogiline lehe ja ringnihe. Reverssiivne nihkeregister võimaldab kahesuunalist nihet.
    Registrid arvuti ehituses äärmiselt tähtsad, kuna protsessoris toimub kogu vahetu info töötlemine just andmeregistrite abil. Andmeid tõstetakse töötlemiseks mälust andmeregistritesse ja sealt tagasi mällu. Samuti on arvuti suvapöördusmälu jämedates joontes lihtsalt üks väga suur registrite massiiv .
  • MÄLU ORGANISEERIMINE : KOOSTAMINE MITMEST MOODULIST JA VAHELDAMINE (INTERLEAVING)
    Andmesiini järgulisus määrab ära sõna järgulususe mälus, kui sõna ei edastata osade kaupa. Kogu mälu mahtu, mida on võimalik adressida aadresssiini abil, ei ole tehnoloogiliselt võimalik valmistada ühe moodulina. Mälu tuleb koostada mitmest moodulist. Annab võimaluse kasutada väiksemat mälu, millele saab lisa hankida.
    Mitmest pangast koosneval mälul võivad järjestikkused pesad olla järjest ühes pangas ja edasi samuti järgmises. Vaheldamise korral on aga järjestikkused aadressid erinevates pankades. Vaheldamine võimaldab järjestikulistelt aadressidel lugemisel/kirjutamisel käivitada konveieri.
  • 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.
    • 1-aadressiga – täpsustab käsus vaid ühe operandi. Käsk = käsukood + 1 operandi aadress. Käsu teine operand on tavaliselt eeldefineeritud asukohaga akumulaator, mida ei pea eraldi ära näitama. 1-aadressiga arvuteid kasutatakse siiani laialdaselt vähemhinnalistes kontrollerites ja süsteemid nagu nt mänguasjad jms.

    NT: LDA P, ADD Q
    • 2-aadressiga – defineerib käsus 2 erinevat operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress. Selles täidetakse etteantud operandidega käsk ja tulemus salvestatakse esimese operandi aadressile. Moodsates protsessorites enimlevinud käsuformaat.

    NT: ADD D0, D1; SUB P, D2.
    • 3-aadressiga – defineerib käsus 2 operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress + resultaadi pikk aadress. Efektiivsem, et andmeid ei tule sooritamisel üle kirjutada, kuid pole laias kasutuses.

    NT: ADD D0, D1, D2
    • 1.5-aadressiga – täpsustatakse 1 „pikk“ operand, 1 „lühike“ operand. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + resultaadi lühike aadress. Lühike aadress saab viidata vaid protsessori mäluregistrile.

  • SUMMAATORID: JÄRJESTIK-, PARALLEEL- JA KIIRE ÜLEKANNE
    Kombinatsiooniskeem, mis liidab arvukoode. Iga järk summeeritakse eraldi, lisaks sisendite väärtustele arvestatakse ka noorematest järkudest tulevaid ülekandeid.
    • Täissummaator – arvestab ka ülekandega vanemasse järku.
    • Poolsummaator – ülekandega vanemasse järku ei arvesta.
    • Lahutaja – realiseeritakse täiendkoodi liitmise abil. Täiendkood on pöördkood, mille viimasesse järku liidetakse 1.

    JÄRJESTIKÜLEKANNE – jadamisi ühendatud mitu 1-bitist täissummaatorit. Aeglane, kuna iga järk peab eelmise ülekannet ootama.
    PARALLEELÜLEKANNE – võimalik vältida pikka viiteaega, ei pea ootama kuni ülekanne levib mööda järke ning tänu sellele saab realiseerida võimsamaid summaatoreid – võtab realiseerimiseks äärmiselt palju kristallipinda.
    Kiire ülekanne – rakendatud rööpülekande põhimõtet kombineeritud jadaülekandega. Ülekanded moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
  • ERINEVA PÖÖRDUSVIISIGA MÄLUD: FILO , FIFO , ASSOTSIATIIVMÄLU, KAHE PORDIGA MÄLU
    • Pinumälu (FILO ehk LIFO ) – „Last In, First Out“ ehk registrisse viimasena kantud andmed peab sealt ka esimesena välja võtma. Põhimälus on pinumälu võimalik realiseerida posinkrementse- ning predekrementse adresseerimise baasil (enne igat „ PUSH “ käsku pinuviita dekrementeeritakse ning peale igat „ PULL “ käsku seda inkrementeeritakse). Riistvaraliselt realiseeritakse pinumälu nihkeregistrite põhimõttel
    • Puhvermälu (FIFO) – „First In, First Out“ ehk registrisse esimesena kantud andmed saab sealt ka esimesena välja. Seda meetodit võib ette kujutada klassikalise nihkeregistri töö mudeli abil: ühest otsast laetakse registrisse kahendväärtusi ja teisest otsat väljuvad sisenemise järjekorras.
    • Kahe pordiga mälu ( Dual -ported RAM) – võimaldab samaaegselt ühe aadressi järgi kirjutada ja teise järgi lugeda. NT: videomälu puhul protsessori poolel kirjutatakse kujutise infot mällu ja teiselt poolelt ilmub kujutis ekraanile .
    • Assotsiatiivmälu (Content-Adressable Memory) – võimaldab otsida infot sõna sisu järgi ja teada saada teine osa sõnast või tema aadress.

  • SIIRETE ( HARGNEMISTE ) ENNUSTAMINE (BRANCH PREDICTION )
    Skeem üritab ära arvasta, kas andmeid tuleks sisse lugema hakata uuest mälu asukohast, millele masinkoodi tingimuslause viitab või jätkata vanast (juhul, kui siiret „ei võetud“). Kui siirde ennustamise suhtes otsustatakse valesti, tuleb konveier käskudega täis laadida otsast peale, millega kaasneb suur ajakulu – siit ka vajadus taolise tehnoloogia järele.
    RISC protsessori poolt arvutitehnikasse toodud konveiertehnika ülima efektiivsusega kaasnevad kohati raskesti lahendatavad probleemid:
  • Andmesõltuvus (Data dependency) – lahendatav tehnilise nipiga, mis vajamineva operandi kiirkorras eelmisesse konveieri sammu kannab (interval forwarding)-
  • Tingimuslausete ümberjuhatus (Branching pipeline bubbles) – toimetulekuks on protsessorites realiseeritud eraldi loogikaskeem, mis tegelebki hargnevuste ennustamisega.
    Erinevad strateegiad: Fixed , Static ja Dynamic Branch Prediction.
  • MULTIPLEKSOR, DEMULTIPLEKSOR
    MULTIPLEKSOR (MUX) – digitaalskeemides kasutatav kommutatsioonielement. 2n andmesisendit, n kontrollsisendit ja üksainus väljund. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal ühest infosisendist. Järelikult kahe juhsisendiga ehk kahebitise koodiga saab kommuteerida 4 sisendit jne. Piisava arvu sisenditega MUXi abil saab realiseerida suvalisi loogikafunktsioone.
    DEMULTIPLEKSOR (DeMUX) – kommutaator, millel on üks infosisend ja mitu väljundit. Juhtsisendite arv sõltub väljundite arvust ja vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse infosisendi signaal ühte väljundisse. Väljundite arv 2n, kus n on juhtsisendite arv. Kahe juhtsisendiga ehk kahebitise koodiga kommuteerida 4 sisendit jne.
  • KONVEIER PROTSESSORIS JA MÄLUS
    Käsu täitmine protsessoris jagatud neljaks sõltumatuks etapiks:
  • IF Instruction Fetch (Käsu laadimine) + Instruction Decode
  • OF Operand Fetch (Operandi laadimine)
  • OE Operand Execute (Operatsiooni täitmine ALU-s)
  • OS Operand Store (Resultaadi salvestamine)
    Iga etapi tätmisel rakendatud vaid 25% täielikust potentsiaalist. Käskude täitmise efektiivsust aitab tõsta RISC (Reduced Instruction Set Computing) ideoloogia. Konveier võimaldab käskude paralleelset täitmist. NT kui esimene käsk on läbinud esimese etapi ja jõudnud teise, siis saab alustada teise käsu esimese etapi täitmist jne. Konveier ei suurenda käskude täitmise kiirust, kuid tänu paralleelsusele täidetakse neid keskmiselt ajaühikus rohkem. Protsessor on nii ka pidevalt koormatud. Probleemiks on aga siirdekäsud (Branch bubbles) ja andmesõltuvus (Data dependency). Nendega tekkivad nö „mullid“ lahendab andmete otsene edastus.
  • PINUMÄLU (STACK) REALISEERIMINE JA KASUTAMINE PROTSESSORIS
    Baseerub loogikal LIFO. Andmeid „tõmmatakse“ pinumälust tüüpiliselt „PULL“ käsu abil, uusi andmeid „lükatakse“ pinu otsa „PUSH“ käsuga. Andmete lugemiseks või kirjutamiseks läheb vaja vaid ühte kahendkujul esinevat viita , mis osutab „pinu tipule“ – see viit on pinuviit (stack pointer).
    Tüüpiline pinul realiseeritud operatsioon protsessoris – „tõmba“ pinu tipust „sõna 1“ ja „sõna 2“, saada ALUsse, korruta omavahel, „lükka“ tulemus pinu otsa tagasi.
  • LOENDURID
    Impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeem. Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid, väljundiks 0 1 kombinatsioonid. Väljund kombinatsioonide arvu nim. mooduliks.
    E-sisend ehk „enable“ sisend lubab loendamise.
    Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendurid:
    • Sünkroonsed – trigerite ümberlülitumine toimub samaaegselt, ümberlülitusaeg kogu aeg sama. Kõik loenduris olevad trigerid on reguleeritud kellatakti järgi. Kasutatakse seal, kus vajalik täpne süstematiseeritus.
    • Asünkroonsed – trigerite ümberlülitusaeg pole samasugune. Puudusek signaalide ülekandmisel tekkiv hilinemine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse ja see on tõsiseks probleemiks. Kasutatakse indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.

    Näited loenduritest:
    • Kahendloendur – loendab järjestikulisi kahendkoode.
    • Kümnendloendur – loendab koode 0-9, moodul on 10. St loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta sissetulevale impulsijadale vastab. Moodustatakse dekaadidest.
    • Gray koodi loendur – gray koodid on sellised kahendvektorid, kus iga järgnev kahendvektor on eelmise kahendvektori lähisvektor. Kasulikkus selles, et alati muutub vaid üks kahendjärk ning tänu sellele ei teki ealeski vahepealseid parasiitolekuid.
    • Reversiivne loendur – võimaldab loendada nii pos. kui neg. suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandesks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
    • Ringloendur – moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.

    Reaalselt on võimalik projekteerida mistahes vajamineva mooduliga loendur, luues iga loenduris sisalduva trigeri kõikide sisendite jaoks tarvilik loogikafunktsioon.
  • SUVAPÖÖRDUSMÄLUD
    Ehk muutmälud on toitepingest sõltuvad. Iga sõna poole pöördumine nõuab ühepalju aega asukohast sõltumata.
    • Staatilised – iga infobiti salvestamiseks kasutatakse ühe trigerit, mis säilitab infot kuni säilib toitepinge. Salvestatud info säilib ka pärast mälust lugemist toitepinge olemasolu korral kui tahes kaua.
    • Dünaamilised – info säilib MOSFET-transistorite lekkevoolu tõttu väga lühikest aega. Info säilitamiseks tuleb laengut perioodiliselt (nt iga 2 ms järel) uuendada. Lihtsama ehitusega. Ühe biti salvestamiseks vaja umbes kaks korda vähem elemente. Aeglasem, kuid tarvitab vähem energiat.

  • ANDMEEDASTUSE JUHTIMINE: SÜSTEEMID KATKESTUSTEGA JA ILMA, PRIORITEEDID
    Andmeedastuse juhtimine (bus arbitation) – andmeedastuse juhtimise eesmärgiks on maksimaalselt efektiivne arvuti andmesiinide kasutamine ning nende otstarbekas jagamine kõigi arvuti funktsionaalsete komponentide vahel.
    • Passiivne andmevahetus – ei toimu I/O seadmete ning protsessori vahel mingit erilist suhtlust (I/O seadmed ei nõua tähelepanu) ning prioriteetide probleem on lahendatud korrapäraselt multipleksori abil.
    • Katkestusega süsteemid – kõik arvuti riistvaralised komponendid ühendatud protsessoriga läbi spetsiaalse siini IRQ (Interrupt Request) tänu millele vajadusel võimalik nõuda protsessori tähelepanu. Katkestuse toimumisel:

  • Protsessor lõpetab parasjagu poolelioleva operatsiooni
  • Käsuloenduri registriväärtused lükatakse pinu otsa
  • CPU lahendab katkestuse tekkepõhjuse kasutades rakendust interrupt handler
  • Pinu otsa salvestatud väärtused taastatakse ning protsessi töö jätkub
    • Prioriteetide lahendamine ja reguleerimine katkestusega süsteemis:
      • Daisy chain – prioriteedid siinile pääsemiseks paika pandud riistvaraliselt füüsilise asetusega, seega protsessori tähelepanu saab esimesena seade, mis asub andmevahetust juhtivale skeemile kõige lähemal.
      • Kontrolleriga määratavad probleemid – kõik I/O seadmed ja muud funktsionaalsed komponendid on iseseisvalt ühendatud ühe tsentraalse katkestusi töötleva kontrolleriga. Kontroller omakorda ühendatud protsessoriga ja vastavalt tema otsustele saavad I/O seadmed protsessori tähelepanu.
      • Programmselt määratud prioriteedid.

  • TRIGERID
    Mäluelement, mis säilitab 1 biti infot. Kahe stabiilse olekuga loogikalülitus (1 või 0). Olek vastab väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab endise oleku või muudab seda hüppeliselt. Tavaliselt 2 väljundit: otsene O ja invertne Õ.
    Tööpõhimõtte järgi jaotatakse:
    • Seadesisenditega ehk SR-trigerid
    • Loendussisenditega ehk T-trigerid
    • Andmesisenditega ehk D-trigerid
    • Universaalsisenditega ehk JK-trigerid

    SÜNKROONNE TRIGER (flip-flop) – oleku reguleerimine sisendite baasil toimub vaid taktiimpulsi mõjul.
    ASÜNKROONNE TRIGER (latch) – info salvestatakse vahetult sisenditesse antud signaalide põhjal.
    Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest liigitatakse ühe- või kahe-taktilisteks. Ühetaktiline: puuduseks, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada. Kahetaktiline: master-slave, kokku ühendatud kaks trigerit, et sünkroonimisel nulli haaramist elimineerida, siseviivitusega, slave lülitub esimesel taktil, maste järgneval.
    Trigereid kasutatakse skeemides, kus on vaja saada tagasisidet, nt mälu vaatamine.
    (Sünkroonne ühetaktiline SR-triger erineb asünkroonsest selle poolest, et trigeri olek muutub vaid kindlatel sünkroimpulssidega määratud ajahetkedel. Lisaks infosisenditele S ja R on ka sünkroniseerimissisend C (clock). Sünkroniseeritud infosisend toimub hetkel, mil saabub sünkroniseerimissignaal)
  • POOLJUHTMÄLUD
  • Mittesäilivad – vajavad andmete „meeles pidamiseks“ pidevat voolu, seadme väljalülitamisel kaovad neis sisalduvad andmed.
  • Staatiline RAM (SRAM) – koosneb trigeritest vm pos. tagasisidega elementidest. Kasutatakse protsessoris töötsüklite ajal vajaminevate andmete säilitamiseks. Sisendid on aadressisisendid „Chipselect“, „Output enabled“, „Read/Write“ ja väljundiks data väljund, kust väljutatakse nõutud andmed. Andmed säilivad kuni eksisteerib pidev toide .
  • Dünaamiline RAM ( DRAM ) – koosneb mälumaatriksist, mille küljes rea ja veeru aadresside puhvrid , seega mäluaadress edastatakse tegelikkuses kahe osana . Andmed tuleb u 2ms jooksul refreshida, vastasel juhul imbub transistoritest laeng välja ja andmed hävivad.
  • Säilivad – säilitavad neisse kantud info ka vooluringist väljalülitatuna. Väga levinud nö eelprogrammeeritud säilivad pooljuhtmälud nagu ROMid, mille sisu muutmisega pole kiibi eluea jooksul arvestatud.
  • ROM (Read-Only Memory) – kasutatakse sellise info talletamiseks, mida edaspidi tarvis muuta pole. ROM mälusse kirjutatakse info juba kiibi tootmise käigus selleks mõeldud spetsiaalsete seadmete abil. ROMil puuduvad andmesisendid: tal on n aadressisisendit, millele vastab 2n mälu rida, mis aadressisisendi järgi väljastatakse m-bitisesse väljundisse.
  • PROM (Programmable Read Only Memory)
  • EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory=
  • FlashPROM (Flash-Programmable Read Only Memory) – püsimälu tüüp, leiutati1984. Võimaldab hõlpsalt püsimälus sisalduvat infot muuta. Info kustutamiseks kasutatakse elektrivälja ja kustutada saab infot harilikult sõna kaupa.
  • SPETSIAALSE RIISTVARA REALISEERIMINE
    • Programne realisatsioon (universaalarvuti baasil) – ühendame personaalarvuti paralleelpordi külge juhitava seadme ning kirjutame programmi juhtalgoritmi täitmiseks.

    Plussid: lihtne teha muudatusi, saab kasutada harjumuspärast tarkvara. Miinused: aeglane, füüsilised mõõtmed pole vastuvõetavad.
    • Programne realisatsioon (mikrokontrolleri abil) – mikrokontroller on ühel kristallil realiseeritud arvuti. Seal on CPU, taimer, liidesed, ALU, RAM jne. Mälu maht piiratud, muud parameetrid jäävad PCle allla. Võimeline täitma lihsamaid programme.

    Plussid: lihtne teha muudatusi, kasutada tuleb spets.tarkvara. Miinused: aeglane (võrreldes riisvaralisega), suht odav ja seetõttu ka kehvemate tehniliste näitajatega, liiga suur (nt mobiili sisse panekuks).
    • Riistvaraline realisatsioon (oma mikroskeem) – alati võib algoritmi realiseerida riistvarana nagu jäiga loogikaga juhtautomaat protsessoris. Loogikaskeemi võib realiseerida trükkplaadina komponentidest või kristalli pinnal ühe mikroskeemina. Riistvaraline jaotub omakorda A) Full Custom Design ja B) Semicustom Design.

    Plussid: väiksem komponentide arv, turvalisus. Miinused: tülikas muudatuste tegemine, pikk juurutamise aeg, väikese projekti korral kõrged kulud.
    • Programmeeritav loogika – riistvara tooriku konfigureerimine vastavalt rakendusele. Konfigureerimiseks kolm tehnoloogiat:
      • Staatiline suvapöördusmälu (SRAM) – toorikul moodustatakse SRAM trigeritest fuse ühendusi.
      • Anti-Fuse ja Fuse tehnoloogiad – võimalik luua programme maatriksi sõlmedesse fuse ühendusi põletades.
      • EPROM, EEPROM ja Flash tehnoloogiad – nendesse püsimälutüüpidesse võimalik programme realiseerida või ka eemaldada.

  • DEKOODER
    Loogikaskeem, mis muundab etteantud sisendkoodi sellele vastavaks väljundkoodiks. Dekooder võtab sisse kahendsõnumi, desifreerib selle ning annab konkreetsele sõnumile vastavasse väljundisse (kõrge) signaali.
    • Tüüpilisel dekoodril on n sisendit ja max 2n väljundit – võimalik jätta mõni kasutamata.
    • Kahendkoodi saab muuta koodiks, millega aktiveerida mälupesa, juhtida segmendiindikaatorit jne.
    • Sageli kasutatakse suvapöördusmäludes, tõlkimaks siinilt saadud aadress lahti kujule, mille järgi leida 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.

  • KATKESTUSED ARVUTIS (INTERRUPT)
    Katkestus sunnib protsessorit muutma käskude täitmise järjekorda . Katkestused on realiseeritud katkestusnõuete (IRQ ehk Interrupt Request) baasil. Katkestusnõue on asünkroonne signaal, mille saabudes protsessor salvestab oma hetkelise töö jätkamiseks vajalikud andmed ja asub seejärel sellele katkestusele vastavat ülesannet täitma. Katkestuse saabudes:
    a) CPU lõpetab ajutiselt oma töö
    b) käsuloenduri väärtus ja lippude registriväärtused salvestatakse pinumällu
    c) CPU täidab katkestuse poolt nõutud tegevused
    d) pinumälust loetakse tagasi salvestatud väärtused ning jätkub peaprogrammi täitmine
    Katkestused jagunevad erinevatesse rühmadesse:
    • Riistvaralised – sisend/väljund seadmed paluvad puhvrite lugemist ning info töötlemis: nt klaviatuuri nuppudele vajutamisel
    • Tarkvaralised – mõni taustal jooksev programm palub nt andmete kõvakettale edastamist

    Katkestused on liigitatud prioriteetsuse järgi. Mida kõrgem prioritee, seda kiiremini teenindatakse.
  • MÄLUDE KLASSIFIKATSIOON
  • Suvapöördusmälud – mälu mistahes elemendi poole pöördumiseks kuluv aeg on alati ühesugune.
  • Pooljuhtmälud
    • Mittesäilivad
      • Staatiline RAM
      • Dünaamiline RAM
    • Säilivad
      • ROM
      • PROM
      • EPROM
      • FlashEPROM
  • Magnetmälu – säiliv – ferriitmälu – iidne tehnoloogia
  • Jadapöördusmälud – erinevate mäluelementide poole pöördumise aeg varieerub .
  • Magnetmälu
    • Mullmälu
    • Pehme ketas (Floppy Drive)
    • Kõvaketas ( Hard Drive)
  • Optiline mälu
    • Säilivad
      • CD-R
      • CD-RW
      • CD-ROM
      • DVD
      • Holograafiline

  • REGISTRID
    Trigeritest koosnev seade, mis võimaldab salvestada, säilitada ja taasesitada infot ühe sõna kaupa. Lisaks nihutatakse registri abil infosõna bitte vasakule või paremale. Enim levinud 8-, 16-, 24- ja 32-bitised, mis vastavad sõnapikkusele 1, 2, 3 ja 4 baiti. Registrit juhitakse signaalidega: vastuvõtt (write) ja 0-seade (reset). Signaalidega write kirjutatakse sisendite A0-An info registrisse, signaaliga reset kustutatakse sealt.
    Nihkeregistrites toimub info sisestamine ja väljastamine järjestikku. Ühendatakse trigeri otsene ja invertne väljund järgmise trigeri vastavatesse sisenditesse. Iga kella taktiga toimub infosõna nihutamine ühe biti võrra. Sõltuvalt realisatsioonist on infosõnaga sooritada aritmeetiline nihe, loogiline lehe ja ringnihe. Reverssiivne nihkeregister võimaldab kahesuunalist nihet.
    Registrid arvuti ehituses äärmiselt tähtsad, kuna protsessoris toimub kogu vahetu info töötlemine just andmeregistrite abil. Andmeid tõstetakse töötlemiseks mälust andmeregistritesse ja sealt tagasi mällu. Samuti on arvuti suvapöördusmälu jämedates joontes lihtsalt üks väga suur registrite massiiv.
  • 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.
    • 1-aadressiga – täpsustab käsus vaid ühe operandi. Käsk = käsukood + 1 operandi aadress. Käsu teine operand on tavaliselt eeldefineeritud asukohaga akumulaator, mida ei pea eraldi ära näitama. 1-aadressiga arvuteid kasutatakse siiani laialdaselt vähemhinnalistes kontrollerites ja süsteemid nagu nt mänguasjad jms.

    NT: LDA P, ADD Q
    • 2-aadressiga – defineerib käsus 2 erinevat operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress. Selles täidetakse etteantud operandidega käsk ja tulemus salvestatakse esimese operandi aadressile. Moodsates protsessorites enimlevinud käsuformaat.

    NT: ADD D0, D1; SUB P, D2.
    • 3-aadressiga – defineerib käsus 2 operandi. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + 2 op.pikk aadress + resultaadi pikk aadress. Efektiivsem, et andmeid ei tule sooritamisel üle kirjutada, kuid pole laias kasutuses.

    NT: ADD D0, D1, D2
    • 1.5-aadressiga – täpsustatakse 1 „pikk“ operand, 1 „lühike“ operand. Käsk = käsukood + 1 op.pikk aadress + resultaadi lühike aadress. Lühike aadress saab viidata vaid protsessori mäluregistrile.

  • PINUMÄLU (STACK) REALISEERIMINE JA KASUTAMINE PROTSESSORIS
    Baseerub loogikal LIFO. Andmeid „tõmmatakse“ pinumälust tüüpiliselt „PULL“ käsu abil, uusi andmeid „lükatakse“ pinu otsa „PUSH“ käsuga. Andmete lugemiseks või kirjutamiseks läheb vaja vaid ühte kahendkujul esinevat viita, mis osutab „pinu tipule“ – see viit on pinuviit (stack pointer).
    Tüüpiline pinul realiseeritud operatsioon protsessoris – „tõmba“ pinu tipust „sõna 1“ ja „sõna 2“, saada ALUsse, korruta omavahel, „lükka“ tulemus pinu otsa tagasi.
  • MIKROSKEEMIDE VALMISTAMISE TEHNOLOOGIAID
    • OKSÜDEERIMINE – räni-oksiidi kihi tekitamine ränikristalli pinnale. Toimub temperatuuril 1000-1300C. Kõigepealt lahtise otsaga kvartstoru lämmastikku, millega välditakse räniplaatide kokkupuudet õhu ja võimaliku saastumist. Seejärel töörežiim, milleks avatakse üks kraanidest. Kuiv hapnik, märg hapnik ja veeaur. Ränioksiidi kihi paksus tavaliselt 0.5-1 mm.
    • DIFUSIOON – pooljuhi kristalli viiakse lisandid vajaliku juhitavusega tsoonide tekitamiseks. Põhineb ainete osakeste tungimisel teise ainesse kõrgel temperatuuril. Difusandid tavaliselt kas doonor - või aktseptorlisandid. Puudusteks: lisandite sisaldus pole ühtlane vaid väheneb pinnast eemaldumisel, ei saa teostada üle kolme järjestikkuse difusiooni.
    • EPITAKSIA – pooljuhtkristalli kasvatus keemilise reaktsiooni tulemusena. Eelised: väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur, samaaegselt kristalli kasvatamisega võimalik sisse viia lisandeid sisalduse ühtlustamiseks, võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi.
    • METALLISEERIMINE – metallikihi pealekandmine peale kõigi struktuuride loomist, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik .

  • RISC JA CISC PROTSESSORID , MIKROPROGRAMM
    • RISC (Reduced/Regular Instruction Set Computing) – ideoloogia aluseks võimalikult lihtne ja läbinähtav käsusüsteem (instruction set) ja võib kõik käsud täita otse riistvaras ühe taktiga. Suvapöördusmällu pöördutakse vaid LOAD & STROE tüüpi käskudega, st vaid andmete salvestamiseks/laadimiseks. Hoidutakse mälu lokatsioonide kasutamisest operandidena, kuna mälu poole pöördumine on aeglane.

    Omadused: lihtsam käsustik, vähem käske, kindla pikkusega käsud, keeruline kompileerija, ainult laadi / salvesta käsud pääsevad mälule ligi, vähe adresseerimisviise.
    • CISC (Complex Instruction Set Computing) – käsuformaat on erinev selle poolest, et käsud on oluliselt pikemad . Tihti pole f-ni realisatsioon üles ehitatud paljudest väikestest käskudest, vaid iga tegevuse jaoks on eraldi käsk. Üldjuhul aeglane, sest käsud on kohmakamad ja mingi operatsiooni täitmiseks tuleb läbida mälust rohkem lugemise tsükleid, raskem rakendada konveierit.

    Omadused: palju keerukaid käske, erineva pikkusega käsud, keeruline mikrokood, paljud käsud pääsevad mälule ligi, palju adresseerimisviise.
    Moodsad protsessorid on RISC ja CISC segu.
    MIKROPROGRAMM
    NT kui ALU ei oska riistvaras korrutada, võime teha keeruka mikroprogrammi spetsiaalosa, mis realiseerib selle liitmise ja nihke kaudu. RISC sellist keerukat ja aeglast mikroprogrammi ei luba. Korrutamine teostatakse riistvaras ALUs või ta üldse puudub. Mikroprogrammis on olemas üldosa koos käsukoodi lugemis ja käsuloenduri modifitseerimisega ning operandide lugemine ja resultaadi salvestamine, kuid ta puuduv täitmisel.
  • PINUMÄLU (STACK) REALISEERIMINE JA KASUTAMINE PROTSESSORIS
    Baseerub loogikal LIFO. Andmeid „tõmmatakse“ pinumälust tüüpiliselt „PULL“ käsu abil, uusi andmeid „lükatakse“ pinu otsa „PUSH“ käsuga. Andmete lugemiseks või kirjutamiseks läheb vaja vaid ühte kahendkujul esinevat viita, mis osutab „pinu tipule“ – see viit on pinuviit (stack pointer).
    Tüüpiline pinul realiseeritud operatsioon protsessoris – „tõmba“ pinu tipust „sõna 1“ ja „sõna 2“, saada ALUsse, korruta omavahel, „lükka“ tulemus pinu otsa tagasi.
  • SUMMAATORID: JÄRJESTIK-, PARALLEEL- JA KIIRE ÜLEKANNE
    Kombinatsiooniskeem, mis liidab arvukoode. Iga järk summeeritakse eraldi, lisaks sisendite väärtustele arvestatakse ka noorematest järkudest tulevaid ülekandeid.
    • Täissummaator – arvestab ka ülekandega vanemasse järku.
    • Poolsummaator – ülekandega vanemasse järku ei arvesta.
    • Lahutaja – realiseeritakse täiendkoodi liitmise abil. Täiendkood on pöördkood, mille viimasesse järku liidetakse 1.

    JÄRJESTIKÜLEKANNE – jadamisi ühendatud mitu 1-bitist täissummaatorit. Aeglane, kuna iga järk peab eelmise ülekannet ootama.
    PARALLEELÜLEKANNE – võimalik vältida pikka viiteaega, ei pea ootama kuni ülekanne levib mööda järke ning tänu sellele saab realiseerida võimsamaid summaatoreid – võtab realiseerimiseks äärmiselt palju kristallipinda.
    Kiire ülekanne – rakendatud rööpülekande põhimõtet kombineeritud jadaülekandega. Ülekanded moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
  • JUHTAUTOMAAT: OSA KÄSU TÄITMISEL JA REALISEERIMINE
    ( Control Unit ) Protsessori tähtsaim osa aktiveerib täidetavale käsukoodile vastavaid signaale ning koordineerib nendega kogu ülejäänud protsessori tööd. (NT: aktiveerib mõne mäluregistri, et viimane haaraks siinilt info jne.)
    RISC protsessorite puhul – juhtautomaatide realisatsioonid alati keerukamad kui CISCi puhul ning peavad täitma märksa suuremat hulka ülesandeid. RISC protsessori puhul on juhtautomaati võimalik veel omakorda tükkideks jagada (scheduling ja retirement unit)
    REALISEERIMINE
    • Jäiga loogikaga juhtautomaat (RALU) – realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal (nö ad hoc juhtautomaat) ja iga muuutus käsusüsteemis tähendab uue loogikaskeemi realiseerimist.

    70ndatel /80ndate algul oli RALU-de kasutamine populaarsem , sest ei pööratud veel väga palju tähelepanu protsessori süstemaatilisusele.
    • Mikroprogrammeeritav juhtautomaat – mikroprogrammi hoidmisel püsimälus (nt Flash) saab käsusüsteemis muudatusi teha ilma uut loogikaskeemi koostamata. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele mikroprogrammi sisaldavast püsimälust.

    Püsimälu odavamaks muutumise ja suurenemisega hakati üha enam rakendama mikroprog.juhtautomaate.
    Juhtautomaatide realiseerimiseks on välja töötatud terve eraldi haru kuna juhtautomaati võib suuresti pidada protsessori südameks ning seejuures haaravad ka ligikaudu 60% kristalli pinnast.
  • RIISTVARA TEGEVUS ALAMPROGRAMMIDE POOLE PÖÖRDUMISEL
    Pinuviita (Stack Pointer) kasutatakse näiteks alamprogrammide poole pöördumisel, millega seoses programmi täitmise senine käik saab ajutiselt katkestatud, kuid jätkub hiljem samalt kohalt. Käsk, millega pöördutakse alamprogrammi poole (CALL-käsk) salvestab kõigepealt käsuloenduri sisu (näitab järgmisena täidetava käsu aadressi) automaatselt pinumällu, alamprogrammi lõpus olev naasmiskäsk (RET-käsk) loeb pinumälust sama aadressi ja salvestab käsuloendurisse tagasi. Programmi täitmine jätkub katkenud kohalt.
  • KOMBINATSIOONISKEEMID JA JÄRJESTIKSKEEMID
    KOMBINATSIOONISKEEM (Combinational circuit ) – loogikaelementidest skeem, millel pole mälu omadusi. Teades sisendite väärtusi, võime väljundid ühesel välja arvutada. Käitumine on ettearvatav kuna baseeruvad kindlatel Boole ’i funtsioonidel. Rakendatakse puhtal kujul just automaatikas, kus mingi elemendi käitumine ei ole sõltuvuses välistest teguritest ent ka lihtsamat ALU võimalik realiseerida vaid sellele skeemile toetudes.
    JÄRJESTIKSKEEM (Sequential circuit) – loogikaelementides skeem, millel on mälu omadused. Väljundi väärtus sõltub eelmistest, eelnevatel diskreetsetel ajahetkedel sisendis /väljundis olnud väärtustest – skeemil seega mäluolek. Väljundit pole seeõttu võimalik täpselt ette ennustada. Üldjuhul on järjestikskeem mistahes mäluelementidega digitaalskeem. Enimlevinud on registrid, nihkeregistrid, loendurid jm.
  • KÄSU TÄITMINE PROTSESSORIS
    Ehk von Neumanni tsükkel .
  • Käsukood laetakse käsuloendurisse ( Program Counter )
  • Käsuloenduri väärtust inkrementeeritakse PC = PC+1
  • Käsu aadress saabub mälu aadressiregistrisse (Memory Address Register )
  • Aadressi järgi lüüakse mälust küsitav info puhverregistrisse (Memory Buffer Register)
  • Mälu puhverregistrist liigub „sõna“ käsuregistrisse (Instruction Register)
  • Käsuregistris eraldatakse üksteisest operand ning käsukood, käsukood läheb juhtautomaati täitmisele, operand aga vastavalt juhule kas ALUsse või mõnda andmeregistrisse.
  • Pärast vajalike ALU tehete / operatsioonide tegemis läheb tulemus tagasi mõnda andmeregistrisse/suvapöördusmällu.
  • PINUMÄLU (STACK) REALISEERIMINE JA KASUTAMINE PROTSESSORIS
    Baseerub loogikal LIFO. Andmeid „tõmmatakse“ pinumälust tüüpiliselt „PULL“ käsu abil, uusi andmeid „lükatakse“ pinu otsa „PUSH“ käsuga. Andmete lugemiseks või kirjutamiseks läheb vaja vaid ühte kahendkujul esinevat viita, mis osutab „pinu tipule“ – see viit on pinuviit (stack pointer).
    Tüüpiline pinul realiseeritud operatsioon protsessoris – „tõmba“ pinu tipust „sõna 1“ ja „sõna 2“, saada ALUsse, korruta omavahel, „lükka“ tulemus pinu otsa tagasi.
  • MIKROSKEEMIDE VALMISTAMISE TEHNOLOOGIAID
    • OKSÜDEERIMINE – räni-oksiidi kihi tekitamine ränikristalli pinnale. Toimub temperatuuril 1000-1300C. Kõigepealt lahtise otsaga kvartstoru lämmastikku, millega välditakse räniplaatide kokkupuudet õhu ja võimaliku saastumist. Seejärel töörežiim, milleks avatakse üks kraanidest. Kuiv hapnik, märg hapnik ja veeaur. Ränioksiidi kihi paksus tavaliselt 0.5-1 mm.
    • DIFUSIOON – pooljuhi kristalli viiakse lisandid vajaliku juhitavusega tsoonide tekitamiseks. Põhineb ainete osakeste tungimisel teise ainesse kõrgel temperatuuril. Difusandid tavaliselt kas doonor- või aktseptorlisandid. Puudusteks: lisandite sisaldus pole ühtlane vaid väheneb pinnast eemaldumisel, ei saa teostada üle kolme järjestikkuse difusiooni.
    • EPITAKSIA – pooljuhtkristalli kasvatus keemilise reaktsiooni tulemusena. Eelised: väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur, samaaegselt kristalli kasvatamisega võimalik sisse viia lisandeid sisalduse ühtlustamiseks, võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi.
    • METALLISEERIMINE – metallikihi pealekandmine peale kõigi struktuuride loomist, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik.

  • PROTSESSORI ÜLDSTRUKTUUR (KÄSULOENDUR, KÄSUREGISTER, KÄSUDEKOODER, JUHTAUTOMAAT, OPERATSIOONIAUTOMAAT)
    Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude ja andmete toel.
    • KÄSULOENDUR (Program Counter) – ülesandeks viidata järgnevalt täitmisesse mineva käsu aadressile mälus. Ei ole kuidagi seotud loendamisega, tühipaljas viit. Intel on protsessorites nimetanud ümber Instruction Pointeriks, mis kajastab funktsiooni palju paremini.
    • KÄSUREGISTER (Instruction Register) – võtab mälu puhverregistrist töötlemiseks vastu käsukoodi + operandid, mis üksteisest eraldatakse. Käsukood suundub käsudekoodrisse, operand on tavaliselt mäluaadress vajalikele andmetele.
    • KÄSUDEKOODER (Instruction Decoder) – dekodeerib käsuregistrist saadud käsukoodi ning edastab vastava signaali juhtautomaadile. NT määrab kindlaks, kas realiseerida ADD, OR või MUL.
    • JUHTAUTOMAAT (Control Unit) – tähtsaim osa. Aktiveerib täidetavale käsukoodile vastavaid signaale ja kontrollib nendega kogu ülejäänud protsessori tööd. NT aktiveerib mäluregistri, et see haaraks siinilt infot jne. Eksisteerivad mikroprogrammeeritavad juhtautomaadid ja jäiga loogikaga juhtautomaadid. Disain on oluline, sest ta neelab ligi 60% kogu kristallpinnast.
    • OPERATSIOONIAUTOMAAT – loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALUsse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted . Lippude register saadab samuti operande ALUsse.

  • PUUTETUNDLIKUD EKRAANID
    • Takistusel põhinev (Resistive) – ekraani peal kilekiht, millel takistitega maatriks . Selle peale teine kile. Vajutus ekraanile muudab maatriksi mingi elemendi takistus: ridade ja veergude pingete skaneerimisega on võimalik kindlaks teha kuhu vajutati. Lisaks inimsõrmele reageerib ka muust materjalist esemete puudutusele. Tundub näpu all pehme. Levinuim, 75% puutetundlikest ekraanidest.
    • Mahtuvusel põhinev (Capacitive) – ekraani nurgas vahelduvvool. Asetades sõrme vastu monoliitset klaasist ekraanipinda muutub selle mahtuvus . Nurkade kaudu mahtuvusi arvutades ja trianguleerides saab leida vajutuskoha koordinaadid. Pole võimalik kasutada läbi enamiku isolaatoritena käituvate materjalide nagu kindad jms, mis on kindlaks miinuseks.
    • Akustilisel pinnalainel põhinev (Surface acoustic wave) – realiseeritud ultraheli lainete abil, mis radieeruvad üle ekraani pinna. Ekraani puutudes osa lainetest neeldub/peegeldub ning sensorite abil võimalik kindlaks määrata puudutuse asukoht. See tehnoloogia alla prototüüp-faasis.

  • MULTIPLEKSOR, DEMULTIPLEKSOR
    MULTIPLEKSOR (MUX) – digitaalskeemides kasutatav kommutatsioonielement. 2n andmesisendit, n kontrollsisendit ja üksainus väljund. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal ühest infosisendist. Järelikult kahe juhsisendiga ehk kahebitise koodiga saab kommuteerida 4 sisendit jne. Piisava arvu sisenditega MUXi abil saab realiseerida suvalisi loogikafunktsioone.
    DEMULTIPLEKSOR (DeMUX) – kommutaator, millel on üks infosisend ja mitu väljundit. Juhtsisendite arv sõltub väljundite arvust ja vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse infosisendi signaal ühte väljundisse. Väljundite arv 2n, kus n on juhtsisendite arv. Kahe juhtsisendiga ehk kahebitise koodiga kommuteerida 4 sisendit jne.
  • VIRTUAALMÄLU (LEHEKÜLGEDEKS JAGAMINE, SEGMENTEERIMINE)
    Mäluhaldustehnoloogia, mis kasutab nii riistvara kui ka tarkvara. Eesmärgiks laiendada aadressiruumi ehk mäluaadresside hulka, mida programmid kasutada saavad.
    LEHEKÜLGEDEKS JAGAMINE – mälu jagatakse fikseeritud suurusega lehekülgedeks. Iga lehekülg koosneb eelsätestatud hulgast mäluaadressidest ja salvestatakse kettale, et sellele hiljem ligi pääseda. Kui programm vajab salvestatud mälulehekülge, kopeerib op.süsteem selle kettalt põhimällu ja tõlgib virtuaalsed aadressid füüsilise mälu aadressideks.
    SEGMENTEERIMINE – virtuaalne ruum jagatakse segmentideks. Segmenteerimine toimub tarkvaraliselt, kuid alati tuleb arvestada riistvaralisi kitsendusi. Segmentide mõõdud on erinevad, põhimälu pole jagatud fikseeritud piirkondadeks, vaid segment laetakse vabasse kohta, kus on piisavalt ruumi. Kui segmendi algus pole fikseeritud, vaid algab suvalisest kohast, veõtakse tabelist täispikk segmendi aadress ja talle liidetakse juurde nihe segmendi sees, et saada korrektne füüsiline aadress.
  • PUUTETUNDLIKUD EKRAANID
    • Takistusel põhinev (Resistive) – ekraani peal kilekiht, millel takistitega maatriks. Selle peale teine kile. Vajutus ekraanile muudab maatriksi mingi elemendi takistus: ridade ja veergude pingete skaneerimisega on võimalik kindlaks teha kuhu vajutati. Lisaks inimsõrmele reageerib ka muust materjalist esemete puudutusele. Tundub näpu all pehme. Levinuim, 75% puutetundlikest ekraanidest.
    • Mahtuvusel põhinev (Capacitive) – ekraani nurgas vahelduvvool. Asetades sõrme vastu monoliitset klaasist ekraanipinda muutub selle mahtuvus. Nurkade kaudu mahtuvusi arvutades ja trianguleerides saab leida vajutuskoha koordinaadid. Pole võimalik kasutada läbi enamiku isolaatoritena käituvate materjalide nagu kindad jms, mis on kindlaks miinuseks.
    • Akustilisel pinnalainel põhinev (Surface acoustic wave) – realiseeritud ultraheli lainete abil, mis radieeruvad üle ekraani pinna. Ekraani puutudes osa lainetest neeldub/peegeldub ning sensorite abil võimalik kindlaks määrata puudutuse asukoht. See tehnoloogia alla prototüüp-faasis.

  • LOENDURID
    Impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeem. Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid, väljundiks 0 1 kombinatsioonid. Väljund kombinatsioonide arvu nim. mooduliks.
    E-sisend ehk „enable“ sisend lubab loendamise.
    Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendurid:
    • Sünkroonsed – trigerite ümberlülitumine toimub samaaegselt, ümberlülitusaeg kogu aeg sama. Kõik loenduris olevad trigerid on reguleeritud kellatakti järgi. Kasutatakse seal, kus vajalik täpne süstematiseeritus.
    • Asünkroonsed – trigerite ümberlülitusaeg pole samasugune. Puudusek signaalide ülekandmisel tekkiv hilinemine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse ja see on tõsiseks probleemiks. Kasutatakse indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.

    Näited loenduritest:
    • Kahendloendur – loendab järjestikulisi kahendkoode.
    • Kümnendloendur – loendab koode 0-9, moodul on 10. St loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta sissetulevale impulsijadale vastab. Moodustatakse dekaadidest.
    • Gray koodi loendur – gray koodid on sellised kahendvektorid, kus iga järgnev kahendvektor on eelmise kahendvektori lähisvektor. Kasulikkus selles, et alati muutub vaid üks kahendjärk ning tänu sellele ei teki ealeski vahepealseid parasiitolekuid.
    • Reversiivne loendur – võimaldab loendada nii pos. kui neg. suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandesks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
    • Ringloendur – moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.

    Reaalselt on võimalik projekteerida mistahes vajamineva mooduliga loendur, luues iga loenduris sisalduva trigeri kõikide sisendite jaoks tarvilik loogikafunktsioon.
  • ADRESSEERIMISE VIISID
    • Vahetu (Immediate) – operand ise sisaldab operandi otsest väärtust, ei viidata mälu- ega registriasukohale

    NT: ADD #12, D0. (programmi on konstant sisse kirjutatud)
    • Otsene (Direct, Absolute) – operandid viitavad mälu või registri asukohtadele, kus andmed asuvad. NT: ADD D1, D0.
    • Kaudne (Indirect) – käsukoodis on operandiks aadressi aadress. Esmalt loetakse operandi poolt määratud aadressilt sisse andmete aadress ning alles siis saadakse reaalne ligipääs andmetele enesele. NT: MOVE (A0), D0
    • Autodekrementne – enne aadressiregistri kasutamist dekrementeeritakse tema väärtus automaatselt tagasi/väiksemaks ühe mäluasukoha võrra. NT: ADD.B-(A0), D0.
    • Autoinkrementne – pärast aadressiregistri kasutamist inkrementeeritakse väärtus automaatselt edasi/suuremaks ühe mäluasukoha võrra

    NT: ADD.B (A0)+, D0.
    • Baseerimisega – aadress arvutatakse summana baasregistri väärtusest ja nihkest, mis antakse koos käsukoodiga
    • Indekseerimisega – aadress leitakse summana käsukoodiga koosolevast baasaadressist ja kuskil registris säilitatavast indeksist
    • Baseerimise ja indekseerimisega – aadress leitakse kahe registri väärtuste summeerimisel
    • Suhteline – käsukoodiga antakse kaasa märgiga nihe, mis liidetakse käsuloenduri väärtusele. NT: Value1(PC), A0.
    • Segmenteerimine – käsus sisalduv operand sisaldab väärtust, mis määrab konkreetse segmendi, kus andmed asuvad ning defineerib ka nö offseti ehk selle, kui mitmena segmendi elemendi poole pöörduti.

  • LCD, LED, OLED JA PLASMAKUVARID
    • LCD (Liquid Crystal Display) – kahel põhimõttel: nemaatilised ja twisted efektil põhinevad. Kuvari vedelkristalli paneeli taga on valgusallikas. Enne paneeli asetseb esimene filter, mis laseb valgust läbi 0 kraadise polarisatsiooniga. Paneeli taga on teine 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.

    Miinused: aeglus, ebaselge kujund ja vajalik täpne vaatenurk. Plussid: vähene energiatarve. Suurimaks energia tarbijaks on paneeli taga olev valgustus.
    • LED (Light Emitting Diode) – kujutis luuakse valgusdioodide ehk LED-ide abil. Vastavalt ekraani tüübile on valgusdioodid ka ühe- või mitmevärvilised. Mitmevärvilise puhul on kasutusel RGB-lahendus ehk videopildi loovad punased, rohelised ning sinised dioodid.

    Plussid: dioodide pikk kasutusiga ja madal voolutarve.
    • OLED (Organic Light Emitting Diode) – kujutis luuakse orgaaniliste valgusdioodidega. Kiirgavaks elektroluminestsentseks kihiks on orgaaniline ühend, mis kiirgab valgust elektri toimel. Orgaanilise pooljuhi kiht asub kahe elektroodi vahel.

    Plussid: väike voolutarve, painduvad paberipaksused ahelad – valmistatakse kilele mitte klaasile. Miinused: aeglased, tundlikud kõrgetele temperatuuridele, ei kannata kõrget pinget.
    PLASMAKUVAR – pilt tekitatakse ioniseeritud keskkonna (plasma) elektrilise mõjutamisega. Kahe läbipaistva elektrit juhtiva plaadi elektroodi vahel olev inertgaas pannakse helendama erilise gaasiga (neooni ja ksenooni segu) täidetud kambrikese ees. Iga kambrikese esisein on kaetud fosforestseeruva ainega, kambri tagaseinas paikneb elektriallikas. Selle abil ioniseeritakse kambrit täitev gaas ning selle mõjul löövad fosfooride osakesed helendama just nagu kujutises nõutud. Plasmaekraani iga kujutisepunkti kohta kolm pikslit – punane, roheline ja sinine – annavad enneolematu võimaluse värvimänguks.
  • ARITMEETIKA-LOOGIKASEADE (ALU)
    Skeemiosa, kus teostatakse otsesed arvutustehted ja muu infotöötlus. Eri protsessoritel erinev tehete hulk ja valik, kuid tavaliselt hõlmab aritmeetilisi (minimaalselt liitmine ja lahutamine) ning loogilisi tehteid (JA, VÕI, INV) ja nihutusoperatsioone (kahendarvu bitid nihutatakse senise positsiooni suhtes vasakule või paremale).
    ALU realiseerib tehteid järgmiselt:
  • Andmesisenditesse #1 ja #2 kommuteeritakse vastavalt kas protsessori registermälust või suvapöördusmälust (2) operandi, millega tehet soovitakse sooritada.
  • Läbi n kontrollsisendi reguleeritakse millist tehet parasjagu tehakse.
  • Clockitakse operandid läbi tehtele vastava kombinatsiooniskeemi ning mux-id kommuteerivad väljundisse õiged väärtused iga arvujärgu jaoks.
  • ALU väljund clockitakse tagasi kas protsessori andmeregistrisse või suvapöördusmällu.
  • VAHEMÄLU ( Cache ) ORGANISEERIMINE: OTSEVASTAVUSEGA , ASSOTSIATIIVNE JA KOGUMASSOTSIATIIVNE
    Ehk peidikmälu. Programmeerija eest varjatud. Väga kiire. Kasulik kuna paljusid operande, mälusõnu tuleb protsessori töös kasutada korduvalt. Salvestatakse viimatitöödeldud andmed. Cache’i kontroller analüüüsib protsessorist mälu poole minevaid aadresse juhul, kui mälusõna leitakse Cache-st (hit), võetakse see sealt.
    • OTSEVASTAVUSEGA – lihtsaim. Info põhimälus jaotatud ridadeks (Line), mis omakorda paiknevad segmentides (Set). Vahemälus sisaldub vaid üks pesa iga järjekorranumbriga reale (Line). Selleks, et kindlaks määrata, millise segmendi vastav rida parasjagu vahemälu positsiooonis paikneb, on vahemälus iga rea kõrval hetkel kasutatava segmendi number. Vahemälu kontroller võrdleb, kas vastava rea juures on soovitud segmendi number. Kui numbrid kattuvad, toimub hit ja rea sisu tõstetakse siinile. Kui ei kattu, siis protsessor pöördub põhimälu poole.
    • ASSOTSIATIIVNE – vaste otsimine toimub temale vastava põhimälu aadressi järgi. Mistahes positsioonis võib sisalduda mistahes mälusõna. Väga efektiivne kuna ei piira vahemällu salvestamise võimalusi, kuid pikkade aadresside ja kõrge hinna tõttu on utoopiline lahendus. Miinus ka oskamatus oma sisu asendada : selleks strateegiad LRU, LFU, FIFO jne.
    • KOGUMASSOTSIATIIVNE – kompromiss assotsiatiivse ja otsevastavusega peidikmälu vahel. Kasutatakse elemente mõlemas tehnoloogiast. Kõige rohkem kasutatav.

  • PRINTERID , VÄRVITRÜKK
    Laias laastus jaotatakse löögiga ja löögita printeriteks. Löökprintereid kasutatakse nüüdisajal vähenõudlike ülesannete jaoks nagu pangakviitungite trükkimine jms.
    • MAATRIKSPRINTER – nõelprinter, mille prindipea sisaldab üht või kaht rida nõelu, millest moodustatakse tähekujundeid mis siis surutakse läbi tindiga immutatud lindi vastu paberit. Mida rohkem nõelu seda suurem printeri eraldusvõime. NT 9 nõelaga mustandikvaliteet, 24 nõelaga kirjutusmasinakvaliteet jne. Printimiskiirus 200-400 tähte sekundis ehk 90-180 rida minutis . Nõelu saab juhtida solenoididega. Odav ja lärmakas. Tänapäeval pole laias kasutuses.
    • LASERPRINTER – laser muudab prinditava kujundi valgustäpikesteks, mille abil muudetakse laengut valgustundlikul trumlil. See trumli osa, millele valgus langeb kaotab laengu ning muutub juhiks. Osa, mis valgust ei saanud säilitab laengu ja seeläbi tekib trumlile laengust kujund. Trummel paigutatakse seejärel tahmaanuma lähedale. Anumast lendunud tahmaosakesed tõmmatakse trumli laetud piirkondadele ning tahmane trummel surutakse vastu paberilehte ning tahm kuumutatakse paberile kinni (seepärast ka leht soe).
    • JUGAPRINTER – sarnane nõelmaatriksile, kuid siin on peas pihustid , millest pritsitakse paberile värvaine täppe. Pihusteid sisaldav trükipea liigub horisontaalselt paberi läheduses. Vertikaalne liikumine saada paberi kerimisega. Värvaine täppidest moodustatakse kujund.
    • VÄRVIPRINTERID – CMYK värvisüsteem, st erinevaid värve kombineeritakse kokku Cyanist, Magentast, Yellowst ja Blackist, sest paberi omaduste tõttu pole võimalik kasutada RGB süsteemi.
    • PLOTTER – printer , milles ei liigu paber vaid printimispea. Võimaldab teha suure täpsusega tehnilisi jooniseid.

  • TRIGERID
    Mäluelement, mis säilitab 1 biti infot. Kahe stabiilse olekuga loogikalülitus (1 või 0). Olek vastab väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab endise oleku või muudab seda hüppeliselt. Tavaliselt 2 väljundit: otsene O ja invertne Õ.
    Tööpõhimõtte järgi jaotatakse:
    • Seadesisenditega ehk SR-trigerid
    • Loendussisenditega ehk T-trigerid
    • Andmesisenditega ehk D-trigerid
    • Universaalsisenditega ehk JK-trigerid

    SÜNKROONNE TRIGER (flip-flop) – oleku reguleerimine sisendite baasil toimub vaid taktiimpulsi mõjul.
    ASÜNKROONNE TRIGER (latch) – info salvestatakse vahetult sisenditesse antud signaalide põhjal.
    Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest liigitatakse ühe- või kahe-taktilisteks. Ühetaktiline: puuduseks, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada. Kahetaktiline: master-slave, kokku ühendatud kaks trigerit, et sünkroonimisel nulli haaramist elimineerida, siseviivitusega, slave lülitub esimesel taktil, maste järgneval.
    Trigereid kasutatakse skeemides, kus on vaja saada tagasisidet, nt mälu vaatamine.
    (Sünkroonne ühetaktiline SR-triger erineb asünkroonsest selle poolest, et trigeri olek muutub vaid kindlatel sünkroimpulssidega määratud ajahetkedel. Lisaks infosisenditele S ja R on ka sünkroniseerimissisend C (clock). Sünkroniseeritud infosisend toimub hetkel, mil saabub sünkroniseerimissignaal).
  • JUHTAUTOMAAT: OSA KÄSU TÄITMISEL JA REALISEERIMINE
    (Control Unit) Protsessori tähtsaim osa aktiveerib täidetavale käsukoodile vastavaid signaale ning koordineerib nendega kogu ülejäänud protsessori tööd. (NT: aktiveerib mõne mäluregistri, et viimane haaraks siinilt info jne.)
    RISC protsessorite puhul – juhtautomaatide realisatsioonid alati keerukamad kui CISCi puhul ning peavad täitma märksa suuremat hulka ülesandeid. RISC protsessori puhul on juhtautomaati võimalik veel omakorda tükkideks jagada (scheduling ja retirement unit)
    REALISEERIMINE
    • Jäiga loogikaga juhtautomaat (RALU) – realiseeritakse algoritm loogikaskeemina kristalli pinnal (nö ad hoc juhtautomaat) ja iga muuutus käsusüsteemis tähendab uue loogikaskeemi realiseerimist.

    70ndatel/80ndate algul oli RALU-de kasutamine populaarsem, sest ei pööratud veel väga palju tähelepanu protsessori süstemaatilisusele.
    • Mikroprogrammeeritav juhtautomaat – mikroprogrammi hoidmisel püsimälus (nt Flash) saab käsusüsteemis muudatusi teha ilma uut loogikaskeemi koostamata. Kogu mikroprogrammi täitmine taandub sõnade lugemisele mikroprogrammi sisaldavast püsimälust.

    Püsimälu odavamaks muutumise ja suurenemisega hakati üha enam rakendama mikroprog.juhtautomaate.
    Juhtautomaatide realiseerimiseks on välja töötatud terve eraldi haru kuna juhtautomaati võib suuresti pidada protsessori südameks ning seejuures haaravad ka ligikaudu 60% kristalli pinnast.
  • ANDMEVAHETUSPROTOKOLLID: SÜNKROONNE, ASÜNKROONNE JNE
    • SÜNKROONNE siin – andmete lugemist reguleerib clock. Hea: andmete vahetuseks üks kindel, kellast sõltuv standard. Halb: kõik siiniga ühendatud seadmed peavad töötama samal taktsagedusel – aeglus.
    • ASÜNKROONNE siin – ei ole otseselt kellaga reguleeritud. Hea: siiniga ühendatud seadmed ei pea töötama sama taktsageduse juures. Kriitiliselt tähtis on aga nö kätlemise (handshaking) kasutamine.
    • TAGASISIDETA siin – A) andmed edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) seade/ funktsionaalne üksus võtab andmed siinilt vastu. D) DataValid signaal läheb madalaks. E) Andmed kaovad siinilt.
    • TAGASISIDEGA siin – A) andmed edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) sisend/väljundseade saadab protsessorile vastu DataAccepted signaali ja kopeerib siinilt andmed. D) DataValid ning DataAccepted signaal lähevad madalaks ja andmed kaovad siinilt. Selline nähtus on handshaking.
    • TÄIELIKU TAGASISIDEGA siin – A) andmed saavad edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) sisend/väljundseade saadav protsessorile vastu DataAccepted signaali ning kopeerib siinilt andmed. D) DataValid signaal läheb madalaks. E) DataAccepted signaal läheb madalaks lähtuvalt DataValid madalaks minekust. (See siin töötab kindla järjekorra alusel)
    • GRUPI ANDMEEDASTUS (Burst mode) – antakse count ehk tsüklite arv, mis läbi viia tuleks ning esimene aadress. Ülejäänud andmeid võetakse esimesele järgnevatelt aadressidelt.
    • ANDMEEDASTUS KONVEIERINA – uus mäluaadress pannakse aadressisiinile enne, kui eelmise andmed on kohal.

  • KOODIMUUNDUR
    Loogikaskeem, mis teisendab sisendkoodi mingisse teise loogikasse. NT positiivsest loogikast negatiivsesse inversiooni läbi. Samuti kasutatakse koodimuundureid kahendkoodide muundamisel kümnendkoodides või kahendkoodide muundamisel Gray koodides jne. Igale sisendjärgule vastab loogikaskeem, mis viib teisenduse läbi. Koodimuundurid põhinevad loogikaelementidel (NAND, AND) nagu dekoodrid, kuid on neist palju keerukamad. Koodimuundureid vaadeldakse sageli ka dekoodrite alaliigina.
  • VAHEMÄLU (Cache) ORGANISEERIMINE: OTSEVASTAVUSEGA, ASSOTSIATIIVNE JA KOGUMASSOTSIATIIVNE
    Ehk peidikmälu. Programmeerija eest varjatud. Väga kiire. Kasulik kuna paljusid operande, mälusõnu tuleb protsessori töös kasutada korduvalt. Salvestatakse viimatitöödeldud andmed. Cache’i kontroller analüüüsib protsessorist mälu poole minevaid aadresse juhul, kui mälusõna leitakse Cache-st (hit), võetakse see sealt.
    • OTSEVASTAVUSEGA – lihtsaim. Info põhimälus jaotatud ridadeks (Line), mis omakorda paiknevad segmentides (Set). Vahemälus sisaldub vaid üks pesa iga järjekorranumbriga reale (Line). Selleks, et kindlaks määrata, millise segmendi vastav rida parasjagu vahemälu positsiooonis paikneb, on vahemälus iga rea kõrval hetkel kasutatava segmendi number. Vahemälu kontroller võrdleb, kas vastava rea juures on soovitud segmendi number. Kui numbrid kattuvad, toimub hit ja rea sisu tõstetakse siinile. Kui ei kattu, siis protsessor pöördub põhimälu poole.
    • ASSOTSIATIIVNE – vaste otsimine toimub temale vastava põhimälu aadressi järgi. Mistahes positsioonis võib sisalduda mistahes mälusõna. Väga efektiivne kuna ei piira vahemällu salvestamise võimalusi, kuid pikkade aadresside ja kõrge hinna tõttu on utoopiline lahendus. Miinus ka oskamatus oma sisu asendada: selleks strateegiad LRU, LFU, FIFO jne.
    • KOGUMASSOTSIATIIVNE – kompromiss assotsiatiivse ja otsevastavusega peidikmälu vahel. Kasutatakse elemente mõlemas tehnoloogiast. Kõige rohkem kasutatav.

  • LCD, LED, OLED JA PLASMAKUVARID
    • LCD (Liquid Crystal Display) – kahel põhimõttel: nemaatilised ja twisted efektil põhinevad. Kuvari vedelkristalli paneeli taga on valgusallikas. Enne paneeli asetseb esimene filter, mis laseb valgust läbi 0 kraadise polarisatsiooniga. Paneeli taga on teine 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.

    Miinused: aeglus, ebaselge kujund ja vajalik täpne vaatenurk. Plussid: vähene energiatarve. Suurimaks energia tarbijaks on paneeli taga olev valgustus.
    • LED (Light Emitting Diode) – kujutis luuakse valgusdioodide ehk LED-ide abil. Vastavalt ekraani tüübile on valgusdioodid ka ühe- või mitmevärvilised. Mitmevärvilise puhul on kasutusel RGB-lahendus ehk videopildi loovad punased, rohelised ning sinised dioodid.

    Plussid: dioodide pikk kasutusiga ja madal voolutarve.
    • OLED (Organic Light Emitting Diode) – kujutis luuakse orgaaniliste valgusdioodidega. Kiirgavaks elektroluminestsentseks kihiks on orgaaniline ühend, mis kiirgab valgust elektri toimel. Orgaanilise pooljuhi kiht asub kahe elektroodi vahel.

    Plussid: väike voolutarve, painduvad paberipaksused ahelad – valmistatakse kilele mitte klaasile. Miinused: aeglased, tundlikud kõrgetele temperatuuridele, ei kannata kõrget pinget.
    PLASMAKUVAR – pilt tekitatakse ioniseeritud keskkonna (plasma) elektrilise mõjutamisega. Kahe läbipaistva elektrit juhtiva plaadi elektroodi vahel olev inertgaas pannakse helendama erilise gaasiga (neooni ja ksenooni segu) täidetud kambrikese ees. Iga kambrikese esisein on kaetud fosforestseeruva ainega, kambri tagaseinas paikneb elektriallikas. Selle abil ioniseeritakse kambrit täitev gaas ning selle mõjul löövad fosfooride osakesed helendama just nagu kujutises nõutud. Plasmaekraani iga kujutisepunkti kohta kolm pikslit – punane, roheline ja sinine – annavad enneolematu võimaluse värvimänguks.
  • LOENDURID
    Impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeem. Kasutatakse automaatikaseadmetes ja arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid, väljundiks 0 1 kombinatsioonid. Väljund kombinatsioonide arvu nim. mooduliks.
    E-sisend ehk „enable“ sisend lubab loendamise.
    Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendurid:
    • Sünkroonsed – trigerite ümberlülitumine toimub samaaegselt, ümberlülitusaeg kogu aeg sama. Kõik loenduris olevad trigerid on reguleeritud kellatakti järgi. Kasutatakse seal, kus vajalik täpne süstematiseeritus.
    • Asünkroonsed – trigerite ümberlülitusaeg pole samasugune. Puudusek signaalide ülekandmisel tekkiv hilinemine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse ja see on tõsiseks probleemiks. Kasutatakse indikatsiooniseadmetes ja sagedusjagajates.

    Näited loenduritest:
    • Kahendloendur – loendab järjestikulisi kahendkoode.
    • Kümnendloendur – loendab koode 0-9, moodul on 10. St loenduril on 10 erinevat kombinatsiooni, millega ta sissetulevale impulsijadale vastab. Moodustatakse dekaadidest.
    • Gray koodi loendur – gray koodid on sellised kahendvektorid, kus iga järgnev kahendvektor on eelmise kahendvektori lähisvektor. Kasulikkus selles, et alati muutub vaid üks kahendjärk ning tänu sellele ei teki ealeski vahepealseid parasiitolekuid.
    • Reversiivne loendur – võimaldab loendada nii pos. kui neg. suunas. Loendussuuna muutmine sõltub sellest, kas ülekandesks kasutatakse trigeri otsest või inverteeritud signaali.
    • Ringloendur – moodustatud nihkeregistrist, kui selle väljund ühendada sisendiga.

    Reaalselt on võimalik projekteerida mistahes vajamineva mooduliga loendur, luues iga loenduris sisalduva trigeri kõikide sisendite jaoks tarvilik loogikafunktsioon.
  • POOLJUHTMÄLUD
  • Mittesäilivad – vajavad andmete „meeles pidamiseks“ pidevat voolu, seadme väljalülitamisel kaovad neis sisalduvad andmed.
  • Staatiline RAM (SRAM) – koosneb trigeritest vm pos. tagasisidega elementidest. Kasutatakse protsessoris töötsüklite ajal vajaminevate andmete säilitamiseks. Sisendid on aadressisisendid „Chipselect“, „Output enabled“, „Read/Write“ ja väljundiks data väljund, kust väljutatakse nõutud andmed. Andmed säilivad kuni eksisteerib pidev toide.
  • Dünaamiline RAM (DRAM) – koosneb mälumaatriksist, mille küljes rea ja veeru aadresside puhvrid, seega mäluaadress edastatakse tegelikkuses kahe osana. Andmed tuleb u 2ms jooksul refreshida, vastasel juhul imbub transistoritest laeng välja ja andmed hävivad.
  • Säilivad – säilitavad neisse kantud info ka vooluringist väljalülitatuna. Väga levinud nö eelprogrammeeritud säilivad pooljuhtmälud nagu ROMid, mille sisu muutmisega pole kiibi eluea jooksul arvestatud.
  • ROM (Read-Only Memory) – kasutatakse sellise info talletamiseks, mida edaspidi tarvis muuta pole. ROM mälusse kirjutatakse info juba kiibi tootmise käigus selleks mõeldud spetsiaalsete seadmete abil. ROMil puuduvad andmesisendid: tal on n aadressisisendit, millele vastab 2n mälu rida, mis aadressisisendi järgi väljastatakse m-bitisesse väljundisse.
  • PROM (Programmable Read Only Memory)
  • EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory=
  • FlashPROM (Flash-Programmable Read Only Memory) – püsimälu tüüp, leiutati1984. Võimaldab hõlpsalt püsimälus sisalduvat infot muuta. Info kustutamiseks kasutatakse elektrivälja ja kustutada saab infot harilikult sõna kaupa.
  • ANDMEVAHETUSPROTOKOLLID: SÜNKROONNE, ASÜNKROONNE JNE
    • SÜNKROONNE siin – andmete lugemist reguleerib clock. Hea: andmete vahetuseks üks kindel, kellast sõltuv standard. Halb: kõik siiniga ühendatud seadmed peavad töötama samal taktsagedusel – aeglus.
    • ASÜNKROONNE siin – ei ole otseselt kellaga reguleeritud. Hea: siiniga ühendatud seadmed ei pea töötama sama taktsageduse juures. Kriitiliselt tähtis on aga nö kätlemise (handshaking) kasutamine.
    • TAGASISIDETA siin – A) andmed edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) seade/ funktsionaalne üksus võtab andmed siinilt vastu. D) DataValid signaal läheb madalaks. E) Andmed kaovad siinilt.
    • TAGASISIDEGA siin – A) andmed edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) sisend/väljundseade saadab protsessorile vastu DataAccepted signaali ja kopeerib siinilt andmed. D) DataValid ning DataAccepted signaal lähevad madalaks ja andmed kaovad siinilt. Selline nähtus on handshaking.
    • TÄIELIKU TAGASISIDEGA siin – A) andmed saavad edastamiseks valmis. B) saadetakse välja DataValid signaal. C) sisend/väljundseade saadav protsessorile vastu DataAccepted signaali ning kopeerib siinilt andmed. D) DataValid signaal läheb madalaks. E) DataAccepted signaal läheb madalaks lähtuvalt DataValid madalaks minekust. (See siin töötab kindla järjekorra alusel)
    • GRUPI ANDMEEDASTUS (Burst mode) – antakse count ehk tsüklite arv, mis läbi viia tuleks ning esimene aadress. Ülejäänud andmeid võetakse esimesele järgnevatelt aadressidelt.
    • ANDMEEDASTUS KONVEIERINA – uus mäluaadress pannakse aadressisiinile enne, kui eelmise andmed on kohal.

  • KOMBINATSIOONISKEEMID JA JÄRJESTIKSKEEMID
    KOMBINATSIOONISKEEM (Combinational circuit) – loogikaelementidest skeem, millel pole mälu omadusi. Teades sisendite väärtusi, võime väljundid ühesel välja arvutada. Käitumine on ettearvatav kuna baseeruvad kindlatel Boole’i funtsioonidel. Rakendatakse puhtal kujul just automaatikas, kus mingi elemendi käitumine ei ole sõltuvuses välistest teguritest ent ka lihtsamat ALU võimalik realiseerida vaid sellele skeemile toetudes.
    JÄRJESTIKSKEEM (Sequential circuit) – loogikaelementides skeem, millel on mälu omadused. Väljundi väärtus sõltub eelmistest, eelnevatel diskreetsetel ajahetkedel sisendis/väljundis olnud väärtustest – skeemil seega mäluolek. Väljundit pole seeõttu võimalik täpselt ette ennustada. Üldjuhul on järjestikskeem mistahes mäluelementidega digitaalskeem. Enimlevinud on registrid, nihkeregistrid, loendurid jm.
  • KÄSU TÄITMINE PROTSESSORIS
    Ehk von Neumanni tsükkel.
  • Käsukood laetakse käsuloendurisse (Program Counter)
  • Käsuloenduri väärtust inkrementeeritakse PC = PC+1
  • Käsu aadress saabub mälu aadressiregistrisse (Memory Address Register)
  • Aadressi järgi lüüakse mälust küsitav info puhverregistrisse (Memory Buffer Register)
  • Mälu puhverregistrist liigub „sõna“ käsuregistrisse (Instruction Register)
  • Käsuregistris eraldatakse üksteisest operand ning käsukood, käsukood läheb juhtautomaati täitmisele, operand aga vastavalt juhule kas ALUsse või mõnda andmeregistrisse.
  • Pärast vajalike ALU tehete/operatsioonide tegemis läheb tulemus tagasi mõnda andmeregistrisse/suvapöördusmällu.
  • VEAKINDLAD KOODID
    • Vigu avastavad koodid
    • Vigu parandavad koodid

    Võimalik vähendada seadmete keerukust ning suurendada töökindlust. Nende koodide puhul õigete koodide arv märksa väiksem võimalike koodide arvust. Tuntumad veakindlad koodid on Hammingi ja Mulleri koodid.Hammingi kood võimaldab avastada 2-bitiseid vigu või parandada 1-bitiseid.
    • .DOCX Laadi alla originaalfail 26 lk · .docx · 18 allalaadimist
    Vasakule Paremale
    IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #1 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #2 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #3 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #4 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #5 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #6 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #7 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #8 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #9 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #10 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #11 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #12 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #13 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #14 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #15 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #16 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #17 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #18 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #19 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #20 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #21 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #22 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #23 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #24 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #25 IAF0041 eksamipiletite vastused-mälud ja trigerid #26
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 26 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2015-06-05 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 18 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor AnnaAbi Õppematerjali autor
    Kontrollitud
    PDF TXT
    Teet Evartsoni antud Arvutite aine eksamipiletite vastused. Iga pilet on mahutatud 1 leheküljele. Pealkirjade järel olevad numbrid tähistavad mitu korda piletite sees teemad esinevad ehk et sagedamini esinevad tuleks suurema tõenäosusega ära õppida.
    eksamipiletid vastused arvutid mälud trigerid KÄSUFORMAADID RAID SSD KETTAD

    Sarnased õppematerjalid

    IAF0041 Arvutid I - eksamikonspekt
    23
    docx

    IAF0041 Arvutid I - eksamikonspekt

    Helikaart[1] 28. Siirete (hargnemiste) ennustamine (Branch Prediction)[1] 29. Katkestused arvutis (Intrrupt) [1] 30. Protsessori üldstruktuur[1] 31. Optilised mäluseadmed[1] 32. Magnetmäluseadmed[1] 33. Klaviatuur[1] 34. Mälu hierarhia arvutis[1] 35. Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving)[1] 36. Printerid[1] 37. Juhtautomaat: osa käsu täitmisel ja realiseerimine[1] 38. Koodimuundur[1] 39. Erineva pöördus viisiga mälud :FILO, FIFO, assotsiatiivmälu, kahe pordiga mälu[1] 40. Puudutustundlik ekraan[1] 1. Loendurid[4] *Loenduriteks nimetatakse impulsside loendamiseks ette nähtud loogikaskeemi. Loendureid kasutatakse nii automaatikaseadmetes kui ka arvutustehnikas. Sisenditesse püütakse impulsid, väljundiks 0,1 kombinatsioonid. Erinevate väljundkombinatsioonide arvu nim. mooduliks. *E sisend- ,,enable" sisend, mis lubab loendamise. *Sõltuvalt signaali ülekandeviisist jaotatakse loendureid veel:

    Arvutid i
    Eksami konspekt
    40
    pdf

    Eksami konspekt

    PILET 1 TRIGERID Triger on mäluelement, mis säilitab 1 biti infot. Trigeril on 2 stabiilset olekut, mis vastavad loogikalülitustele 0 ja 1. Trigeri olek vastab tema väljundsignaali väärtusele mingil ajahetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist olek kas säilib või muutub vastupidiseks. Väljundeid on üldjuhul 2 QjaQ. Kasutatakse mäluelementidena registrites, loendurites jne. Informatsiooni salvestusviisi järgi jagunevad kaheks: asünkroonsed ­ infot salvestatakse vahetult sisendisse antud signaalidega sünkroonsed ­ võimalik vaid sünkroimpulsi(clock) olemasolul

    Arvutid i
    Arvutid eksamipiletid joonistega
    142
    pdf

    Arvutid eksamipiletid joonistega

    Pilet 1 1. Trigerid. 2. Konveier protsessoris ja mälus. 3. Suvapöördusmälud. Trigerid (Flip-Flops) kuuluvad järjestiskeemide hulka sest neil on olemas mälu omadus, see tähendab väljundi väärtus sõltub peale sisendite väärtuse antud ajahetkel ka eelnevast väljundiväärtus-test. Triger on elementaarne mäluelement, mis võimaldab säilitada infot üks bit. Esitades trigerit tõeväärtustabeli või funktsiooni kaudu, tuleb sisse tuua aja parameeter. Triger on kahe stabiilse olekuga element. Tavaliselt trigeril on kaks väljunidit: Joonis: SR-TRIGER (set-resest) ühe ja kahetaktiline, antud on asünkroonne, R=S=1 on keelatud. Töötab: RS; Q(t), 00–>Q(t-1) , 01= 1, 10= 0, 11=-- Asünkroonse trigeri puhul muutub väljundi väärtus sisendite väärtuste muutuste järgi. Potentsiaaliga sünkroniseeritav SR : Sünkrosisendiga C määratakse, millal lülitub triger uude olekusse. NB

    Arvutid
    Orgaanilise keemia areng XIX sajandil
    13
    docx

    Orgaanilise keemia areng XIX sajandil

    suvalise järgulisusega kahendarve. Arv A on a1a0, arv B on b1b0, kui AB, siis G=1, kui A=B, siis E=1, kui G=0 ja L=0, siis E puudub. Koodimuundur - Kui on vaja teisendada üht koodi teiseks nende koodide vahel kehtivate teisendusreeglite järgi, nt kahendkoodist kümnend-kahendkoodi. Kolme olekuga siinipuhver XI. Enamkasutatavad järjestiskeemid Digitaalskeem, mille väljundi väärtus sõltub eelmistest väärtustest. Triger on elementaarne salvestuselement, võimaldab säilitada infot 1 bitt. SR-triger (Set Reset) Asünkroonne SR-triger: väljundi väärtus muutub sisendite väärtuste muutuse järgi, ilma spetsiaalse sünkrosisendita. Potentsiaaliga sünkroniseeritav SR-triger: Sünkrosisendiga C määratakse, millal lülitub triger uude olekusse. Kui C sisend ei ole aktiivne, säilitab vana oleku, on avatud kuni C sisendil on kõrge nivoo. JK-triger(Jump Key)

    Orgaaniline keemia
    Arvutid I eksamipiletid ja vastused
    25
    doc

    Arvutid I eksamipiletid ja vastused

    Arvutid I eksamipiletid ja vastused 1. PILET.............................................................................................................................................4 1. Trigerid.......................................................................................................................................4 2. Konveier protsessoris ja mälus...................................................................................................5 3. Suvapöördusmälud.....................................................................................................................5 2. PILET..........................................................................

    Arvutid i
    Arvutid I Eksami pletid
    38
    docx

    Arvutid I Eksami pletid

    väljalülitatud, 1-sisselülitatud) 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. 2. Pinumälu(stack)realiseerimine ja kasutamine protsessoris. Pinumälu – LIFO ehk Last in, first out. On mälu poole pöördumise viis, registrisse viimasena kantud andmed saab esiemsenas välja võtta

    Arvutid
    Arvutid I avalikele eksamipiletitele antud vastused
    29
    doc

    Arvutid I avalikele eksamipiletitele antud vastused.

    Trigerid Triger on mäluelement mis säilitab 1bit informatsiooni. Qt = S + -R * Qt-1Trigeril on 2 stabiilset olekut 1 ja 0. Olekuks nimetatakse trigeri väljundi väärtust antud ajakhetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist muudab triger oleku vastupidiseks või säilitab endise oleku. Sünkroniseerimine ­ kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel loetakse sisse uued sisendid, toimuvad üleminekud, madalal olekul aga on triger passiivne, säilitades oma endise oleku. Vastasel juhul võiksid erinevate elementide ja kombinatsioonide erinevad viited väjundit mõjutada. Esifront vs tagafront. Ühe- vs kahetaktiline triger (MS-triger) ­ master ja slave pool ... kahetaktilisse on kokku ühendatud 2 trigerit, et sünkroniseerimisel nulli haaramist elimineerida... slave lülitub esimesel taktil, master järgneval SR ­ Set-Reset Triger ... seadesisendiga triger T-triger ­ Toggle triger .

    Arvutid i
    Küsimused ja vastused Arvutid I eksamiks
    20
    doc

    Küsimused ja vastused Arvutid I eksamiks

    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 {LAB1} Enamkasutatavaid järjestikskeeme 4. Trigerid: Triger on mäluelement mis säilitab 1bit informatsiooni. Qt = S + -R * Qt-1 Trigeril on 2 stabiilset olekut 1 ja 0. Olekuks nimetatakse trigeri väljundi väärtust antud ajakhetkel. Sõltuvalt sisendsignaalist muudab triger oleku vastupidiseks või säilitab endise oleku. Sünkroniseerimine ­ kui trigeriga on ühendatud lubav sisend, mille kõrgel väärtusel loetakse sisse uued sisendid, toimuvad üleminekud, madalal olekul aga on triger passiivne, säilitades oma endise oleku

    Arvutid i


    Rohkem sarnaseid



    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