Digitaal-analoog muundur Väga tihti on vaja digitaalsignaal muuta analoogsignaaliks. See tähendab, et mingisugune kahendarv on vaja muuuta kindla nivooga pingeks. Näiteks: Meil on 4-bitine arv 1010BIN>10DEC Süsteemis on maksimaalne pinge 5 V. Nelja bitiga saame eristada 16 olekut (0-15): 0DEC> 0 V ja 15DEC> 5 V Uanalog=5/15 * 10= 3,33 V Sellise protsessi teostamiseks sobib väga hästi järgmine skeem, seda kutsutakse R-2R Ladder. Skeemil on näidatud kuhu tuleb ühendada bitid. R ja 2R tähendab seda, et takisti 2R on 2 korda suurem kui R nt: 10 k ja 20 k
Ilma selleta arvuti ei käivitu. Hiljem võtab riistavaraga suhtlemise üle operatsioonisüsteem. 17. Mis on emaplaat tema olulisus? arvuti põhiline elektriskeem, mille peale ühendatakse mikroprotsessor ja mud komponendid. Ilma selleta arvuti ei tööta. 18. Mis on siin (inglise keeles BUS)? Siin on ports juhtmeid, mille kaudu saadetakse infot ühest arvutikomponendidst teise. 19. Mis on bitt ja bait? Võrdle neid omavahel? Bitt on ühekohaline kahendarv (arv arvusüsteemis, mille alus on 2; Võib omada väärtust 0 või 1). Bait on kaheksa kohaline kahendarv (Võib omada väärtusi 00000000 ... 11111111; (0 ... 255 kümnendsüsteemis)). 18 .1 bitt on 8 baiti 20. 19. Mis on piksel? Piksel on arvutis töödeldava (ka ekraanil) pild kõige väiksem osa 1 punkt pildis. 21. Mis on oluliseimad komponendid arvuti suurema jõudluse saavutamiseks, ehk mida on vaja, et arvuti kiiresti töötaks?
vastav bitt registris PORTD sisse lülitada. Kõigi valgusdioodide sisselülitamiseks tuleb kõik bitid registris PORTD sisse lülitada. Programm kontrollib esialgu, kas nupp on alla vajutatud. Kui nupp on alla vajutatud, laeb registrisse PORTD kahendarvu 1111 1111, mis lülitab sisse kõik bitid ja sellega ka valgusdioodid. Seejärel liigutakse tagasi algusesse, kus teostatakse uus nupu oleku kontroll. Kui nupp ei ole alla vajutatud, laetakse registrisse PORTD kahendarv 0000 0000, mis lülitab kõik PORTD bitid välja. Taaskord liigutakse tagasi algusesse. 4 2. Programm, mis nupuvajutusel kuvab 7-segmendilisel näidikul etteantud kümnendarvu. Joonis 1.2. Programmi algoritmi ALGUS plokkskeem Kas nupp on all?
Võre Võre on märgatavalt ülevaatlikum koodi puust kuna toob selgemalt välja asjaolu, et konvolutsioonkooder on vaadeldav lõpliku automaadina Konvolutsioonkoodri olek määratakse ära koodri nihkeregistris olevate sõnumi bittidega Kahejärguline nihkeregister võimaldab koodri neli (4) olekut (vt tabel) Kevad 2009 Tallinna Polütehnikum 27 Konvolutsioonkoodri olekute tabel Olek Kahendarv a 00 b 10 c 01 d 11 Kevad 2009 Tallinna Polütehnikum 28 Olekudiagramm Vaatleme võre tasemeid j ja j + 1, kusjuures j 2, konvolutsioonkooder saab olla olekutes a, b, c või d Vasakpoolses veerus on toodud konvolutsioonkoodri olekud tasemel j ja parempoolses veerus tasemel j + 1
3 0 10 2 0 5 2 1 2 2 0 1 2 1 0 Nüüd paneme kirja jäägid alustades altpoolt: 1010000111010. See kahendarv ongi vastuseks, ehk siis 517810 = 10100001110102 Aritmeetiliste tehete teostamine toimub kahendsüsteemi liitmis- ja korrutustabeli alusel: 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 10 1 0 1 Kahendsüsteemi tehete näiteid:
seisund, binaarkoodis võib aga muutuda mitme biti seisund. · OV töötab integraatorina · bittide lugem on võrdne tugipinge sisendpinge suhtega · integraatori väljundis oluliselt ei kajastu kondensaatori laeng ja häire · lühikese kestvusega impulsshäirete suhtes vähetundlikud · aeglane, kuid suurt muundamistäpsust tagav · vead kompenseeritakse -> kahekordne integreerimine BCD ( binary coded decimal ) Kahendarv jagatkse neljakaupa bittideks alates noorimast järgust ( LSB ) · kui neli bitti rühmas esitavad kümnendarvu väärtusi 0 ... 9, siis teisendust ei vaja · kui neli bitti rühmas esitavad kümnendarvu väärtusi 10 ...15, siis liidetakse bittidele kahendarv 01102 = 610 ja tehakse ülekanne järgmisse rühma · negatiivse arvu teisendamisel BCD koodi esitatakse eraldi kümnendkohal märk ("-"),
Küsimus 67 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Milises PLC osas talletatakse ja täidetakse kasutaja poolt loodud juhtimisprogrammi? Valige üks: a. FM b. CPU c. CP d. SIMM e. PS Tagasiside Teie vastus on õige. Õige vastus on: CPU Küsimus 68 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Kodeerige kahendarv 2# 1101 kümnendarvuks Valige üks: a. 11 b. 17 c. 13 d. 12 e. 15 Tagasiside Sinu vastus on õige. Õige vastus on: 13 Küsimus 69 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Kodeerige kümnendarv 9 kahendarvuks Valige üks: a. 1101 b. 1110 c. 0101 d. 1001 Tagasiside Sinu vastus on õige. Õige vastus on: 1001 Küsimus 70 Õige
disreetsete väljavõtetega ajavahemike 1/2B sekundi tagant. • Vajalik diskreetimissamm Δt ≤ 1/(2B)t ≤ 1/(2B) • Põhiriba signaali korral diskreetimissagedus fs ≥ 2fm 61. Mis on signaali kvantimine Kvantimine on signaali väärtuste ümardamine määratud täpsuseni Kvantimise nivoode/tasemete arvu määrab kui pika koodiga me signaali väärtusi soovime esitada, meil on nüüd nb bitist koosnev kahendarv (kahendkood) Sidetehnikas on digitaliseerivaks signaaliks enamasti pinge u(t) Kvantimissammu väärtus q on määratud digitaliseeritava analoogpinge u(t) muutumispiirkonnaga (Umin kuni Umax) ning tulemuse kirjeldamiseks kasutatavate bitide arvuga nb alljärgnevalt Kvantimisega kaasneb alati pöördumatu informatsioonikadu, mida iseloomustab kvantimismüra võimsusega 62. Kuidas on seotud signaali kvantimise nivood ja koodi bittide arv
muudab muundurite hinna kallimaks. Võimalik realiseerida koodimuunduri abil, mis muudab analoogpinge digitaalväljundiks. Mida väiksemateks osadeks jagame konstantse pinge V ref, seda täpsem on tulemus. Üldiselt on ADC keerukamad kui DAC. DAC – muudab lõpliku pikkusega kahendarvu pingeks või mõneks muuks füüsikaliseks suuruseks. Tuleb genereerida analoogväärtus, mis on proportsionaalne iga kahendarvu bitiga ja need kokku liita. Mida suurem on kahendarv (rohkem 1sid), seda suurem on väljundpinge. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoogpinge. 13 V 1. Võrdlusskeem. Võrdlusskeem on kahendarvude võrdlemiseks, millel on 2-3 väljundit: G – greater, L – lower, E – equal. Tihti väljund E puudub, kuna kui G ja L on mõlemad 0, peavad arvud olema võrdsed.
Näiteks kümnendarvu 115 teisendamiseks kahendarvuks kasutatakse alltoodud skeemi. Arv 115 jagatakse tulbas arvuga 2 ning eraldatakse jääk 1. Jagamise tulemus 57 kirjutatakse esialgse arvu alla. Seejärel korratakse kirjeldatud tegevust seni, kuni jagamise tulemuseks saadakse arv 1. Jagamise jääkidest moodustub eraldi tulp, mis sisaldab arve 1ja 0. Lugedes selles tulbas olevaid sümboleid alt üles leitakse lähtearvule 115 vastav kahendarv 1110011. Nagu näidatud, saab sama toiminguga ka kaheksand- või kuueteistkümnendarve. Näiteid: Märksa lihtsam on kümnendarve teisendada kaheksand- ja kuueteistkümnendarvudeks kahendkoodi abil. Selleks tuleb kümnendarv esmalt teisendada kahendarvuks ning jaotada selle kohad triaadideks (komakohast alates kolmesed grupid) või tetraadideks (neljased grupid), olenevalt sellest kas
korral on vaja m-jada tuvastamiseks 2m m-jada järjestikust väärtust. M-järgulisse tagasisidestusega registrisse võib kirjutada suvalise kahendarvu .Siin algab m-jada keskelt. M-jada tsükliline nihe annab samuti m-jada. M-jada on tuvastatav, kui : 1. On teada nihkeregistri järkude arv m. 2. on teada tagasisidestusega järkude kohad - saame leida rekurentsest valemist. 3. on teada nihkeregistri algusesse kirjutatud algseisundi kahendarv. 63. m-jada omadused (loeng 18, slaidid 14-23) 1. Poolsuletud jada [y0, y1,.....,y1,.....), rahuldab rekurentset võrrandit: y1= =yl-1*hm-1+yl-2*hm-2+...+y1-m ; kui l m Ja kus hi on korpuse GF(2) elemendid 0 ja 1 ja korpuse GF(2 m) primitiivse elemendi minimaalse hulkliikme kordajad. Seega saab m-jada genereerida m-järgulise nihkeregistriga, kus m-pesasse on kirjutatud y l-1, yl- 2,...
kangasteljed, Babbage, Hollerith, colossus ja saksa krüptomasinad, Turing, Shannon, Zuse, esimesed programmeeritavad arvutid. Algoritm – täpne samm-sammuline, kuid mitte tingimata formaalne juhend millegi tegemiseks. Nt toiduretsept, juhend ruutvõrrandi lahendamiseks. Programm – formaalses, üheselt mõistetavas keeles kirja pandud algoritm. Arvutid suudavad täita ainult programme. Bitt – info mõõtmise ühik, tuleb mõistest binary digit – nö kahendarv kahe võimaliku väärtusega 0 ja 1. Saab näidata kahte võimalikku olekut. Nibble - 4 bitti. Bait – arvutites kasutatav infoühik, mis sisaldab 8 järjestatud bitti, kõige levinum infohulga mõõtühik. Tähistatakse B. Kilobait, megabait, gigabait, terabait, petabait(inimmälu hulk), eksabait, zettabait, jottabait. Kõik on eelnevast 210 korda suuremad. St 1 MB = 1024 kB. Sest see on lähim kahe aste tuhandele
TTÜ Raadio ja sidetehnika 56 instituut. 28 Digitaalarvuti toimimise üldpõhimõtted, arvsüsteemid Süsteemi baas määrab arvsüsteemi (10-kümnendsüsteem, 2- kahendsüsteem, 8-kaheksandisksüsteem jne). K järkude arv Kahendsüsteem omab kahte arvu (0 ja1). BITT on kahendsüsteemi 1 järk Näiteks neljajärguline (K=4) või neljabitine kahendarv 101 1 MSB LSB Võimalik kombinatsioonide arv 2K 28 = 256 (BAIT) Toomas Ruuben. TTÜ Raadio ja sidetehnika 57 instituut. Digitaalarvuti toimimise üldpõhimõtted, arvsüsteemid a 7 a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a1 a 0 210 = 1,02410 214 = 16,38410
kandja omada oma rajaväärtuste vahel. Nt-kslubatud pinge nivood 0, 3, 5V: DAC – muudab lõpliku pikkusega kahendarvu pingeks või mõneks muuks füüsiliseks suuruseks (laend, surve). Seega tuleb genereerida analoogväärtus, mis on proportsionaalne iga kahendkoodi bitiga ja nad lõpuks summeerida, et saada terviklik väärtus. Mida rohkem on koodi ühtesid ehk mida suurem on kahendarv, seda rohkem on analoogsummaatori sisendis pingeid ja seda suurem on ka väljudnpinge V. ADC – peab muutma sisendis oleva ajas muutuva pinge kahendkoodiks, mis on võrdeline sisendpinge väärtusega. Kui alumise sisendi pinge väärtus on võrdne või suurem kui ülemise sisendi pinge väärtus, siis võrdlusskeemi väljund on kõrgel nivool (1). Kui alumise sisendi pinge väärtus on väiksem kui ülemise sisendi pinge väärtus, siis võrdlusskeemi väljund on madalal nivool (0). Pilet 5
kuueteistkümnendarvudeks Kümnendarvu teisendamiseks kahendarvuks kasutatakse joonisel 1.4 näidatud skeemi. Arv 115 jagatakse tulbas arvuga 2 ning eraldatakse jagamise jääk 1. Jagamise tulemus 57 kirjutatakse esialgse arvu alla. Seejärel korratakse kirjeldatud tegevust seni, kuni jagamise tulemuseks saadakse arv 1. Jagamise jääkidest moodustub eraldi tulp, mis sisaldab arve 1 ja 0. Lugedes selles tulbas olevaid sümboleid alt üles leitakse lähtearvule 115 vastav kahendarv 1110011. Nagu joonisel näidatud, saab sama toiminguga leida ka kaheksand- või kuueteistkümnendarve. 115=? =1 110 011 2 =111 0011 2 =163 8 =7316 =73H
ülesannetele ..... ITK 2007, Kalev Pihl Sissejuhatus informaatikasse 25 Intuitiivne selgitus lahendamatusele •Selleks näitame: .Algoritme on sama palju, kui täisarve .Probleeme on sama palju reaalarve .Reaalarve on rohkem kui täisarve ITK 2007, Kalev Pihl Sissejuhatus informaatikasse 26 Kui palju on algoritme? •Iga algoritmi saab realiseerida mingis programmeerimiskeeles –valime näiteks C •Iga C programm on sisuliselt string •String omakorda on teatud kahendarv, mis teisendatult on kümnendsüsteemi täisarv •Iga täisarv loomulikult ei presenteeri üht algoritmi, küll aga vastupidi •Saab näidata, et probleemide hulk on samas suurusjärgus reaalarvude hulgaga •Cantori teoreem matemaatikas näitab, et reaalarve on rohkem kui täisarve. ITK 2007, Kalev Pihl Sissejuhatus informaatikasse 27 Poollahenduvus •Olgu ülesandeks tuvastada, kas täisarv X kuulub mingisse lõpmatusse täisarvude alamhulka H.
annaabi.ee 
