Mis on mikrokontroller? Mikrokontroller on ühte mikrokiipi mahutatud miniarvuti, mille abil saab sooritada loogikatehteid, arvutusi, juhtida seadmeid, töödelda andmeid. Mikrokontroller koosneb järgnevatest osadest: Protsessor - ALU (Aritmetic Logic Unit) - aritmeetika loogikaplokk - Käsudekooder - Aadressimälu Mälu - Programmimälu - Andmemälu (RAM) - EEPROM mälu Sisend/väljundplokk Lisaseadmed Mis on register? Milleks kasutatakse Microchip PIC mikrokontrollerite registreid PORTx ja TRISx ? Register on andmebaas .Mikrokontrolleri sisendeid ja väljundeid saab seadistada TRIS ja PORT registritega.TRIS registri iga bitt on seotud vastava järjekorra numbriga viiguga. Samamoodi on
Look-ahead – kiire(Tegu on järjestik- ja paralleelülekande kompromisslahendusega) Fan-in – liiga suurte sisendarvude korral mõjutab negatiivselt look- ahead carry kiirust. 32. Millise loogikaväratiga sai moodustada summaatorist summaator-lahutaja? XOR 33. Mis on ja millega tegeleb: • ALU, • Kooder / dekooder / prioriteedi kooder, • Koodi konverter, • Komparaator (millises astmes on vaja edasi kanda võrdne signaal?), ALU - aritmeetika-loogikaplokk - kõiki aritmeetilisi arvutusi (liitmine, lahutamine, korrutamine, jagamine), samuti loogikaoperatsioone (võrdlusi) sooritav protsessori osa Kooder - Riist- või tarkvara, mis muundab andmed ettenähtud viisil mingiks koodiks, näit. helisignaali teisendamisel analoogkujult digitaalkujule enne laserkettale salvestamist Dekooder - Seade või programm, mis teisendab kodeeritud andmed tagasi esialgsesse vormingusse. • Tuntud ka kui koodimuundur. Ülesandeks on teisendada ühte koodi
keskprotsessori vahemällu loetakse andmed arvuti põhimälust, kõvaketta vahemällu loetakse andmed kõvakettalt, brauseri vahemällu salvestatakse andmed veebist jne. Kirjuta lühendid inglise keeles lahti ja selgita neid. 1. CPU – central processing unit kesktöötlusseade, keskprotsessor CPU on arvuti aju. Personaalarvutite puhul mahub see ära ühte kiipi ehk mikroskeemi ja seda nimetatakse mikroprotsessoriks. Iga protsessori kaks põhikomponenti on aritmeetika-loogikaplokk (ALU) , mis teostab aritmeetilisi ja loogikatehteid, ning juhtplokk, mis võtab mälust käske ja täidab neid ise või vajaduse korral pöördub täitmiseks ALU poole 2. GPU – graphics processing unit graafikaprotsessor Graafikakaardil paiknev mikroprotsessor, mis on projekteeritud spetsiaalselt graafikainformatsiooni töötlemiseks ja kuvamiseks. Graafikaprotsessori eelkäijateks olid graafikakiibid, mis kujutasid endast lihtsalt mäluvastendusega juhtimisporte ja mõnikord
Vanimate trigerite ümberlülitamise määrab kõige nooremate trigerite väljundsignaalide (Q-de) kombinatsioon Sünkroonne 4 bit JK triger loendur Clock läheb igasse trigerisse esimene triger, noorim järk on kogu aeg loogilises ühes, et clock saaks muuta trigeri seisundit iga impulsiga. Sellisel loenduril pole viivist, sest kõik trigerid muutuvad samal ajal. AND lülitused tekitavad vajaliku sisend viimastele (vanimatele ) trigeritele. 16. Aritmeetika-loogikaplokk (ALU). ALU on protsessori plokk, mis on mõeldud aritmeetika- ja loogikateheteks kahendarvudega. Peamised loogikatehted on AND, OR, NOT ja Mod2. ALU koosneb summaatorist, registritest, mis säilitavad infot operatsioonide käigus. Osa operatsioonide rregistridest on tarkvaraliselt kättesaadav – neid saab kasutada käskudes operantidena. Nende hulka kuuluvad akumulaator, indeksiregistrid ja mõned lisaregistrid. Ülejäänud registrid ei ole tarkvaraliselt
• ATPG, • BIST – Built-In Self-Test, • Staatiline ajastuse analüsaator, • Formaalse verifikatsiooni tarkvara • Place and route tarkvara (algselt Xilinxil see tasuline), • Floorplanning vahend (ise valida mis LUTe kasutame), • FPGA programmeerimise vahend – (Digilent Adept). 24. Millest koosneb FPGA? Joonistage primaarne skeem FPGA sisemusest. FPGA koosneb sisenditest, loogikaplokkidest, sisemistest ühendustest. 25. Mis on loogikaplokk ja millest see võib koosneda? CLB koosneb slice’dest, mille omakorda moodustavad loogikaplokid. Loogikaplokki tulevad sisendandmed ja lähevad väljundandmed. 26. Mis on LUT ja milleks kasutatakse neid FPGAs? Look-up table – kasutatakse, kuna LUTid suudavad realiseerida igat kombinatoorloogika elementi. 27. Programmeeritavate ühenduste puhul võib olla kasutusel ka hübriid rakk. Millest see koosneb? Flashist (või EEPROMi) ja SRAM rakust. 28
Multipleksor (MUX) - Andmekommutaator, mis võimaldab edastada loogilise
väärtuse 0 või 1 mitmest sisendist ühte väljundisse. Sisendi valikuks on juhtsisendid
s0, s1 jne. Tavaliselt on n juhtsisendi korral 2^n andmesisendit. MUXi võib vaadelda
kui lülitit, aga info liigub vaid ühes suunas (sisendist väljundisse). Sisendi väärtusega
juhitakse vastava väljundi väärtust. MUX võimaldab realiseerida suvalisi
kahendfunktsioone.
Aritmeetika-loogikaplokk (ALU) - Kombinatsioonskeem, mis teeb teatud hulka
aritmeetika- ja loogikaoperatsioone. Need on baasoperatsioonid, mida tehakse
protsessoris otse riistvaras (liitmine, lahutamine jt aritmeetika poolelt. EI, JA, VÕI jne
loogika poolelt). Eri tehete selekteerimiseks on ALUl multipleksor. Skeem:
Võrdlusskeem - Ette nähtud kahendarvude võrdlemiseks. Sellega saab võrrelda
suvalise järgulisusega kahendarve. Arv A on a1a0, arv B on b1b0, kui A
3. Funktsionaalsed loogikalülitused 24 1.3.1. Trigerid 24 1.3.2. Registrid 27 1.3.3. Loendurid 28 1.3.4. Summaatorid 31 1.3.5. Kommutaatorid 34 1.3.6. Aritmeetika-loogikaplokk 36 1.3.7. Koodrid ja dekoodrid 37 1.4. Homogeensed struktuurid ja loogilised maatriksid 40 1.4.1. Loogilised maatriksid 40 1.4.2. Ümberprogrammeeritavad maatriksid 43 1.5. Mälud 44 1.5.1
Kõrgseisus olevale kõrgeimale bitile 7 lisandub biti 6 kõrgseis. Kuuenda biti kaaluks on 64/256 = ¼ mõõtevahemikust. Summaarne pinge UDAC, mis moodustub D/A-muunduri väljundis on ½ + ¼ = ¾ mõõtevahemikust ehk 0,75Uref. Et see pinge osutub sisendpingest suuremaks, siis bitt 6 tagastatakse kiiresti loogilisse madalseisu (bitt 6 ="0") ja muundamise tsükli teise sammu lõpuks väljastatav pinge UDAC langeb tagasi tasemele 0,5Uref. Järgmise võrdlustsükli jaoks formeerib loogikaplokk registri väljundis kahendkoodi 101000002 , millele vastava UDAC pinge võrdlusel sisendpingega selgub jällegi, et Us < UDAC , ning kõrgseisu viidud bitt 5 tagastatakse samuti madalseisu (bitt 5 ="0"). Võrdlustsüklid jätkuvad ülejäänud järkude jaoks ning lõplik kood 10010010 2 vastab kõige enam mõõdetava pinge väärtusele täpsusega 1 LSB = Uref /256. Et tagada komparaatori ümberlülitumist muunduri tunnusjoone kvantimise sammu keskpunktides (joonis 2.18...2
Protsessori struktuur : käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat - nende osa käsu täitmisel. Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu reigistrit ning vahemälu. CPU on arvuti aju. Personaalarvutite puhul mahub see ära ühte kiipi ehk mikroskeemi ja seda nimetatakse mikroprotsessoriks. Iga protsessori põhikomponent on aritmeetika-loogikaplokk (ALU - Kõiki aritmeetilisi arvutusi (liitmine, lahutamine, korrutamine, jagamine), samuti loogikaoperatsioone (võrdlusi) sooritav protsessori osa), mis teostab aritmeetilisi ja loogikatehteid, ning juhtplokk (See osa protsessorist, mis leiab üles, analüüsib ja täidab kõik programmis sisalduvad käsud), mis võtab mälust käske ja täidab neid ise või vajaduse korral pöördub täitmiseks ALU poole. Registreid kasutatakse, tulemite või tehete lühiajaliseks
ühe väljundi. Seitsmesegmendilise indikaatori dekooder peab sisendisse antud kahendkoodi kohaselt lülitama sisse indikaatori segmendid nii, et hakkaks helendama arvule vastav kümnendnumber. Dekoodril on neli sisendit ja seitse väljundit. Kaheksandat, komasegmenti, dekoodriga ei juhita. Kuna segment a ei helendu numbrite 1 ja 4 korral, siis võib kirjutada, et Analoogilised avaldised saab kirjutada ka kõigi ülejäänud segmentide kohta. 12 ALU Aritmeetika-loogikaplokk (ALU - arithmetic logic unit) on ette nähtud aritmeetika- ja loogikateheteks kahendarvudega. Kõik aritmeetikatehted sooritatakse arvude või nende täiendkoodide summeerimisega ja nihutamisega. Peamised loogikatehted on NING, VÕI, EI ja Mod2, mille täitmiseks on ALU-s vastavad loogikalülitused. Erinevate tehete selekteerimiseks on aritmeetika-loogikaplokil kommutaator MUX. Mitmebitiste operandide A = an, an-1 ... a1, a0, ja B = bn, bn-1 ... b1, b0 ning bittide
ka muid funktsioone, näiteks digikaamera. Multimeediamängija. Võimaldab mängida videofaile, vaadata pildifaile ja kuulata digitaalset muusikat. 1.1.1.4 Arvuti põhiosad: keskprotsessor (CPU), mälu tüübid, kõvaketas, tavalised sisend- ja väljundseadmed. Keskprotsessor (CPU Central Processing Unit). CPU on arvuti aju. Personaalarvutite puhul mahub see ära ühte kiipi ehk mikroskeemi ja seda nimetatakse mikroprotsessoriks. Iga protsessori kaks põhikomponenti on:aritmeetika-loogikaplokk (ALU), mis teostab aritmeetilisi ja loogikatehteid, ning juhtplokk, mis võtab mälust käske ja täidab neid ise või vajaduse korral põõrdub täitmiseks ALU poole. Mälu. Termini ,,mälu" all mõeldakse arvuti sisemälu, mis füüsiliselt koosnebmälukiipidest (ketasmälu nimetataksevälismäluks). Mälukiip kiip, mis säilitab programme ja andmeid kas ajutiselt (RAM), alaliselt (ROM, PROM) või kuni neid muudetakse (EPROM, EEPROM, välkmälu).
annaabi.ee 
