Uuemõisa 2011 Haapsalu Kutsehariduskeskus Peeter Zolotov Arvutid ja arvutivõrgud 10 Sisukord Sissejuhatus:........................................................................................... 3 Kõvaketta kirjeldus .................................................................................. 4 Lugemis- ja kirjutamispea .................................................................... 4 Kontrolleri telg:..................................................................................... 4 Kettad ( Platter ): ................................................................................ 5 Kontroller ( Actuator ): ......................................................................... 5 Mootor: ...............................................................................................
puhul. Magnetite eri poolused kirjutatakse kõvakettale nullide ja ühtede jadana. Igal rakendusel, infohulgal ja -ühikul on oma kindel nullide ning ühtede järjekord. Andmete kirjutamis ja lugemis pea salvestab magnetilisele metall ketale, mis on üldjuhul valmistatud alumiinimumist (kuid võib olla ka klaasist), nullide ja ühtede jada. Andmed salvestatakse ringikujuliselt, mitte sektorite kaupa nagu mõned inimesed ekslikult arvavad. Kõvaketta koostisosad: ·Lugemis- ja kirjutamispea (ingl. k. Head). Vanematel seadmetel on need eraldiseisvatena. Loob kettale positiivselt ja nagetiivselt laetud piirkondi. Igal füüsilisel kettal on oma lugemis- ja kirjutamispea. ·Kontrolleri telg. Selle külge on kirjutatud lugemis- ja kirjutamispea. See kõvaketta osa teeb ära kõige suurema osa tööst. Vanematel aruvtitel on kuulda selle aktiivset tegutsemist ragina/kragina näol. ·Ketad (ingl. k. Platter). Ühes kõvakettas on mitu füüsilist andmeketast. Kettale salvestatakse
lühend HDD) on arvuti andmete säilitamise seade, mis kasutab andmete talletamiseks pöörlevaid jäiku alumiiniumplaate, mis on kaetud ferrooksiidlakiga Informatsioon talletatakse kõvakettale kasutades nn kirjutuspead, mille tekitatud magnetvoo tulemusena magnetilise materjalil luuakse polarisatsioon Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on mitu kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alalt. SCSI Väikearvutisüsteemi liides (inglise Small Computer System Interface; SCSI) on liidesestandard andmete kandmiseks siini kaudu ühest seadmest teise. SCSI standardis on määratud võimalikud käsud, protokollid ning elektri- ja optikaliidesed.
Magnetlinti kasutatakse andmekandjana, analoogsignaali (helisignaali), magneetilise salvestamise puhul. Andmete salvestamine lindile on palju odavam kui nende salvestamine magnetketastele. Lintidel on ka väga suur mälumaht, mis ulatub sadadest kilobaitidest paljude terabaitideni. Teiselt poolt on aga andmepöördus lintide puhul palju aeglasem kui ketaste puhul, sest vajaliku koha leidmiseks lindil tuleb kogu lint algusest peale kuni vajaliku kohani läbi kerida, kettal aga saab lugemis-kirjutamispea kiiresti paigutada vajaliku raja kohale. Kuna lindid on aeglased, siis kasutatakse neid üldiselt andmete pikaajaliseks säilitamiseks ja varukoopiate tegemiseks. Regulaarselt kasutatavaid andmeid hoitakse ketastel. (url= http://vallaste.ee/index.htm?Type=UserId&otsing=2773) 3.Disketiseade (inglise keeles floppy disk drive, FDD) on andmesalvestusseade, mis võimaldab salvestada andmeid pehmest materjalist valmistatud ja tavaliselt kandilisse plastkesta vormindatud diskettidele
Informatsioon talletatakse kõvakettale, kasutades nn kirjutuspead, mille tekitatud magnetvoo tulemusena muudetakse magnetilise materjali polarisatsiooni. Infot saab tagasi lugeda vastupidi - magnetiline materjal tekitab lugemispeas taas magnetvoo, mis muundatakse elektriimpulsiks. Kirjutamis- ja lugemispea on tänapäeva kõvaketastel ühtne. Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on mitu kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alalt. Kõvaketta korpusel asub ka kõvaketta kontroller ehk elektroonikalülitus, mis muuhulgas juhib lugemis-kirjutamispead vastavalt sellele, kust on vaja infot lugeda või kuhu kirjutada. Kõvaketaste ühendamiseks on mitmeid liideseid, neist tuntumad on MFM, PATA (IDE), SCSI, FC , SATA, SAS, FireWire ja USB ning RJ-45. Kõvaketas seest.
Informatsioon talletatakse kõvakettale, kasutades nn kirjutuspead, mille tekitatud magnetvoo tulemusena muudetakse magnetilise materjali polarisatsiooni. Infot saab tagasi lugeda vastupidi - magnetiline materjal tekitab lugemispeas taas magnetvoo, mis muundatakse elektriimpulsiks. Kirjutamis- ja lugemispea on tänapäeva kõvaketastel ühtne. Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on mitu kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alalt. Kõvaketta korpusel asub ka kõvaketta kontroller ehk elektroonikalülitus, mis muuhulgas juhib lugemis-kirjutamispead vastavalt sellele, kust on vaja infot lugeda või kuhu kirjutada. CD-ROM CD-ROM (lühend inglisekeelsest väljendist "Compact Disc read-only memory") ehk laserketas tuntud Eesti keeles ka kui CD. Kettalt on võimalik andmeid lugeda optilise
10MB. 1980 aastal juba tutvustas Sony 3.5 tollist ketast, mis mahutas tollal 875KB andmeid. Läbi aegade muudeti erinevate ketaste mahutuvust, kuid siiski tänapäeva standardiks on jäänud 3.5 tolline ketas, mis mahutab andeid 1.44 MB ulatuses. 4.2 Ehitus Disketiseadmel on kolm sensorit: kirjutamiskaitse sensor, ketta olemasolu kontroll ja raja 00 sensor. Raja 00 sensor on ketta serva kontrolliks. Kettaseadme magnetilisel peal on ferriitsüdamik, mille keskel asub lugemis-kirjutamispea ja kustutus pea selle mõlemal küljel. Kustutuspea kustutab ära väikese osa alast mõlemalt poolt uut rada, et vältida vanadest andmeradadest põhjustatuna interferentsi tekkimist. Andmebitid salvestatakse magnetilise pöördjärjestusena (inversion) magnetiliselt polariseeritud väljadena, kus pöördjärjestuse intervall on 2 kuni 4 miksosekundit. Lugemissignaal liigub peak detectorisse, kus see töödeldakse disketiseadme elektroonika poolt
katkestamisel säilitavad osaliselt oma orienteerituse. Joonis 4 Magneetumise protsessi näitab (Joonis 4) hüstereesisilmus, kus horisontaalteljel on väline magnetväli ja vertikaalteljel sisemine magnetväli. 19 Kirjutamiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis (joonis 4.21). Magnetmaterjaliga kaetud alus (ketas või lint) liigub lugemis/kirjutamispea lähedal. Juhtides mähisesse voolu ühes või teises suunas, tekib vastavasuunaline magnetväli ka lugemis/kirjutamispea sees. Magnet- jõujooned kaarduvad materjalist välja sinna tehtud pilu tõttu, mis aga omakorda on magnetmaterjali lähedal. Muutes lugemis/kirjutamispeas kirjutamisel voolu suunda, saame magnetmaterjali eri piirkondi magneetida erinevas suunas. 12.1. Kõvaketas –
Välis- ehk püsimälu asub arvuti välisseadmetes, mis on juhtmete abil emaplaadiga ühendatud. Välismälu hoiab infot (tarkvara ja andmed) ka sel ajal, kui arvuti on välja lülitatud. Tähtsamad välismälud: kõvaketas (hard disk, varem ka Winchester disk) kujutab endast põhiploki sees asuvat metallkarpi, milles ajam ja kandur (ühisteljeline magnetkihiga kaetud metallketaste pakk) moodustavad lahutamatu terviku, kus iga kettapoole jaoks on oma lugemis-kirjutamispea; kaasajal mahutab infot gigabaitides; Põhimõtteliselt näeb kõvaketas seest välja nagu pisike grammofon, ülestikku asetatud plaatide ja nende vahel liikuvate lugemis/kirjutamispeadega. Mida suurema mahutavusega kõvaketas, seda rohkem plaate on. pehmeketas ehk diskett (floppy disk) kujutab endast plastmasskestas asuvat elastset magnetkihiga kaetud ketast, mis on infokanduriks disketiajamis; diskette on kolmes suuruses: 8, 5.25 ja 3
Mittemagnetiseeruv materjal (keraamika, klaas, alumiinium jne) kaetakse õhukese magnetmaterjaliga. Kui tekitada magnetväli vooluga juhtmega, siis magnetmaterjali sees orienteeruvad magnetdoomenid kindlas suunas (vastavalt voolu suunale). Kui väline magnetväli kaob, säilitab osa doomeneid oma orientatsiooni. Kirjutamiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis. Mähisesse voolu juhtides tekib magnetväli ka lugemis/kirjutamispea sees. Lugemisel pole võimalik voolu suunda kindlaks teha. Lugemisel indutseerib mähises pinge impulsse ainult magnetvälja muutus (üleminek). Salvestamisel peab info olema kodeeritud üleminekute kaudu. Meetodid: nulli nivoole tagasipöördumisega kodeering (return-to-zero recording), non-return to zero one recording. Kõvaketas – pakett pöörlevaid kettaid, mis on jäigast mittemagnetiseeruvast alusest ja kaetud väga õhukese magnetmaterjali kihiga
jadapöördusmälude hulka, s.t. aeg erinevate mäluosade poole pöördumiseks on erinev. Magnetmälude hulka kuuluvad näiteks kõvaketas, floppy, magnetlindid, magnetoptilised kettad, ZIP-seadmed. Kõik magnetmälud töötavad sarnasel põhimõttel: mälupinna lähedale tuuakse alla lastud lugemis/kirjutuspea. Voolu toimel pöörduvad osakesed vastavalt voolu suunale. Kui voolu suunda muuta, siis pöörduvad ka osakesed ja loetav info on erinev eelnevast. See ongi kood, mida lugemis/kirjutamispea ära tunneb ja arvutile arusaadavaks kahendkoodiks teisendab. Magnetmäluseadmed pole eriti vastupidavad päiksele ja kuumusele. Nende tingimuste mõjul kipuvad osakesed endi asendeid iseseisvalt muutma. Mahud jäävad vahemikku mõnest MB- st sadade GB-deni. Magnetmäluseadmed on mugavad info säilitamiseks, kuid vajavad hoolikat ümberkäimist. PILET 7. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad.
Lugemise puhul lugemispea all registreeritakse pingehüppeid, mis on tingitud üleminekutest 0'ist 1'te ja vastupidi. *Kõvaketas pöörleb umbes 3600...15000 RPM ning tema tõrgeteta tööajaks loetakse 200000....500000 tundi. *Kui pea peaks puudutama magnetmaterjali, on magnetmaterjal rikutud. Moodsatel kõvaketastel on peal kondensaatorid, mis võimaldavad kõvaketast vooluga toita senikaua, kuni lugemispea ketta kohalt ära tõstetakse. Magnetlintseadmed: Lint pressitakse lugemis/kirjutamispea vastu. Kummist võll tagab konstantse kiiruse. Massiivsemate magnetlintide korral on aparaadil kaks vaakumtuubi, mis hoiavad magnetlindi teatavat varu (juhuks kui üks ketas peaks hakkama teisest kettast kiiremini liikuma). Suhteliselt arhailine mälu üksus, ent suure mahu tõttu kasutatakse ka tänapäeval, peamiselt arhiveerimise eesmärgil. 33.Klaviatuur[1] *Klaviatuuri kõikide klahvide all on lülitid. Lülitid võivad olla kontaktidega või kontaktivabad
Juhtsisend E võimaldab keelata dekodeerimist, kui ta väärtus on 0. Madalaktiivse väljundi dekoodri korral, on vastupidi igas koodis ainult üks 0. Magnetmäluseadmed Magnetiline infosalvestus põhineb magnetmaterjali magnetiseerimises ünes või teises suunas. Õhukese magnetmaterjaliga kaetakse mittemagneteeruv alus. Kirjutamiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis. Magnetmaterjaliga kaetud alus liigub lugemis/kirjutamispea lähedal. Juhtides mähisesse voolu ühes või teises suunas, tekib vastassuunaline magnetväli ka lugemis/kirjutamispea sees. Magnet jõujooned kaarduvad materjalist välja sinna tehtud pilu tõttu, mis aga omakorda on magnetmaterjali lähedal. Muutes lugemis/kirjutamispeas kirjutamisel voolu suunda, saame magnetmaterjali eri piirkondi magneetida erinevas suunas. Lugemisel aga indutseerib mähises pinge impulsse ainult magnetvälja muutus.
Atribuutgrammatika kasutab sõna struktuuri (sünteesit' atrib) ja konteksti (pärit' atrib), et esitada sõna semantika. 22. Turingi masin ja registermasin. Lahenduvad ja genereeritavad hulgad. Turingi masin on struktuur, käsitlemaks kontekstist sõltuvate ja kitsendusteta fraasistruktuuri grammatikate süntaksanalüüsi. Selle lahendusvust. See on üleüldine arvuti mudel, millega eelkõige analüüsitakse lahenduvust. Lõpmatu lint diskreetsete pesadega. Lugemis-kirjutamispea. Lõplik hulk olekuid. Programm käskude hulk. Käsk lindilt lugemine, siirdumine uude olekusse koos lugemispea liigutamise / kirjutamisega. Üks algolek, üks või mitu lõppolekut. Masin A realiseerib funktsiooni f, kui enne töö algust on lindil x ja pärast töö lõppu y = f(x). Iga efektiivselt arvutatava funktsiooni võib realiseerida Turingi masinal. Lint on mitte kasuliku info seisukohalt täidetud 'tühikutega'. Turingi masina math definitsioon: T. masin on viisik
Kui algselt on magnetmaterjalis ilma välise magnetväljata doomenid orienteeritud kaootiliselt, siis summaarne magnetväli puudub. Kui aga tekitada magnetväli vooluga juhtmega siis magnetmaterjali sees orienteeruvad magnetdoomenid ühes kindlas suunas. Kui väline magnetväli kaob säilitab osa doomeneid oma orientatsiooni. Kirjutamiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja mille peal on mähis. Magnetmaterjaliga kaetud alus liigub lugemis/kirjutamispea lähedal. Juhtides mähisesse voolu ühes või teises suunas, tekib vastavasuunaline magnetväli ka l/kpea sees. Magnetjõujooned kaarduvad materjalist välja sinna tehtud pilt tõttu, mis aga omakorda on magnetmaterjali lähedal. Muutes l/kpeas kirjutamisel voolu suunda saame magnetmaterjali eri piirkondi magneetida erinevas suunas. Lugemisel ei ole võimlik kindlaks teha, millises suunas on üks või teine piirkond magnetiseeritud
Välis- ehk püsimälu asub arvuti välisseadmetes, mis on juhtmete abil emaplaadiga ühendatud. Välismälu hoiab infot (tarkvara ja andmed) ka sel ajal, kui arvuti on välja lülitatud. Tähtsamad välismälud 5: Kõvaketas (ingl. hard disk, varem ka Winchester disk) kujutab endast põhiploki sees asuvat metallkarpi, milles ajam ja kandur (ühisteljeline magnetkihiga kaetud metallketaste pakk) moodustavad lahutamatu terviku, kus iga kettapoole jaoks on oma lugemis- kirjutamispea; kaasajal mahutab infot gigabaitides. Pehmeketas ehk diskett (ingl. floppy disk) kujutab endast plastmasskestas asuvat elastset magnetkihiga kaetud ketast, mis on infokanduriks disketiajamis; diskette on kolmes suuruses: 8, 5.25 ja 3.5 tollise läbimõõduga, millest levinuim on viimane; 3.5 tolliseid ajameid (ja vastavalt ka kettaid) on kirjutustiheduse järgi 3 tüüpi: topelt- (DD - double density), kõrg- (HD - high density) ja eritihedusega (ED - extra density), mille kettad
kodeerituna. Informatsioon talletatakse kõvakettale, kasutades nn kirjutuspead, mille tekitatud magnetvoo tulemusena muudetakse magnetilise materjali polarisatsiooni. Infot saab tagasi lugeda vastupidi- magnetiline materjal tekitab lugemispeastaas magnetvoo, mis muundatakse elektriimpulsiks. Kirjutamis- ja lugemispea on tänapäeva kõvaketastel ühtne. Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on mitu kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alalt. Kõvaketta korpusel asub ka kõvaketta kontroller ehk elektroonikalülitus, mis muuhulgas juhib lugemis-kirjutamispead vastavalt sellele, kust on vaja infot lugeda või kuhu kirjutada. Kõvaketaste ühendamiseks on mitmeid liideseid, neist tuntumad on MFM, PATA (IDE), SCSI, FC , SATA, SAS, FireWire ja USB ning RJ-45. Võrgudraiv (network drive) Võrgu kaudu käideldav salvesti.
klaas vms). Vooluga juhtmega magnetväljaga orienteeruvad magnetmaterjali magnetdomeenid kindlas suunas. Kirjutasmiseks kasutatakse lugemis/kirjutamispead, mis on magnetmaterjalist ja peal on mähis. Vastavalt magnetmuutustele saadakse lugemisele nullide ja ühtede nivoo. Kõvaketas (HDD) koosneb pöörlevatest ketastest, mis on jäigast mittemagneetuvast alusest ja kaetud õhukese magnetmaterjali kihiga. Iga ketta pinna jaoks on lugemis/kirjutamispea. Kõvaketast iseloomustavad suured mahud, ketaste pakett pöörlemine mida suurem seda suurem müra ja energia vajadus. Floppy Disk on samuti magnetmäluga. 3. Klaviatuur. Klahvide paigutust tuntakse kõrvuti asetsevate klahvide järgi ülemises tähereas QWERTY. Levinud on ka klahvide paigutus nimega dvorak, mis on efektiivsem, kuid mitte levinud. QWERT kujunes väljas kirjutusmasinate ajal, mil see sai standardiks. Nupude taga olid haamrikesed, mis lõid vastu
1,44 MB mahuga diskettidel on kirjutamise tihedus 135 TPI (tracks per inch) – rada tolli kohta. Seadmel on neli andurit elektroonika juhtimiseks: ketta alalisvoolumootori andur, kirjutamiskaitse andur, ketta andur ja raja 00 andur samm-mootori juhtimiseks. Magnetpeal on ferriidist südamik, mille keskel asub lugemis-kirjutamispea ning mõlemal äärel kustutuspea, mis puhastab uue andmeraja mõlemad ääred vanade andmeradade mõju kõrvaldamiseks. Andmebittide salvestamiseks muudetakse kirjutuspead läbiva voolu suunda perioodiga 2 kuni 4 mikrosekundit. Lugemispeast saadud signaal läbib elektroonikaskeemi, 18 mis registreerib maksimaalsed voolutugevused ja muudab sisendsignaali vajaliku kujuga