Riistvara ja tehniline dokumentatsioon (1)

R IISTVARA JA TEHNILINE DOKUMENTATSIOON
Koostanud: Indrek Zolk
Tartu Kutsehariduskeskus 2007 Väljaandmist toetab: ????
©Indrek Zolk, 2007 Eessõna Käesolev õppevahend sisaldab Tartu Kutsehariduskeskuse IKT osakonna õppeaine ,, Riist - vara ja tehniline dokumentatsioon" (hilisema nimega ,,Arvutite riistvara alused", ,,Arvutite lisaseadmed " ning ,, Dokumenteerimine ") materjale. Kasutajajuhendite loomine toimub ope- ratsioonisüsteemi paigaldusjuhendi näitel, mistõttu on tähelepanu pööratud ka ketta partit- sioneerimise küsimustele. Laiale lugejaskonnale sobivaid eestikeelseid raamatuid on personaalarvutite riistvara kohta ilmunud võrdlemisi vähe. Aastal 2006 on küll välja antud R. Hooli tõlkes Mark Chambers 'i ,,Arvuti ehitamine võhikutele"; käesolevas brosüüris on vähemalt pealtnäha rõhuasetus mit- te arvutimontaazil, vaid mitmesuguste komponentide omaduste ja rakendusalade tundma- õppimisel. Niisiis ei paku see õppevahend lihtsaid vastuseid küsimusele ,,millist arvutit mul vaja on?" ega ka ,,mu arvuti on katki, mida ma peaksin tegema?", ent siin leiduva materja- li omandanud ja praktiliselt läbi proovinud õppija oskab arvatavasti neile küsimustele juba iseenesest vastata. Esimene peatükk sisaldab ,,füüsilise" riistvara materjali ­ arvutite talitluspõhimõtted, arvu- tikorpuse sees olevad ning korpusega ühenduvad seadmed ja sülearvutite eripärad. Teises peatükis on tähelepanu arvuti komplekteerimisel ­ garantiitingimused, arvutimontaazi reeg- lid, emaplaadi seadistamine, alglaadimine, kõvaketta jaotus, draiverid ning arvutisüsteemi diagnostika . Kolmas peatükk käsitleb lühidalt tehnilise dokumentatsiooni liike, dokumen- tatsiooni otsimise ja loomise võtteid. Esimese kolme peatüki alguses ning ka mujal leidub mitmeid küsimusi ja harjutusi, mis on tähistatud halli ribaga vasakul serval . Võib öelda: kui õppija suudab neile küsimustele vastata, on ta materjalist põhilise omandanud. Neljas peatükk koosneb praktilistest töödest, millest enamiku läbiviimiseks on tarvis lauaar- vutit, klaviatuuri ja monitori koos mõningaste töövahendite ja lisaseadmetega ­ multimeeter, printer , puhastusvahendid (suruõhk, puhastuslapid ja - kettad ), alglaadedisketid, erinevate operatsioonisüsteemide paigalduskettad, alglaaditavad laserplaadid System Rescue CD ja Ultimate Boot CD ning emaplaatide juhendid. Viiendas peatükis on täiendavat informatsiooni, mille tundmaõppimine võimaldab eelnevat materjali sügavamalt mõista. Selles peatükis olevate palade kasutamine nõuab eelteadmisi programmeerimisest.
Koostaja
1 Sisukord
Eessõna 1
1 Arvuti tööpõhimõtted ja ehitus 4 1.1 Analoog - ja digitaalsignaal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 Kahendsüsteem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 Informatsiooni esitamine arvutis. Mälumahu ühikud . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4 Arvutite liigitus. Arvutikorpus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.5 Emaplaat ja sellega seonduv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6 Salvestusseadmed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.7 Sisend -väljundseadmed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.8 Sülearvutite eripärad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2 Arvuti komplekteerimine ja testimine 35 2.1 Arvutikomponentide garantiitingimused . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.2 Arvutimontaaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3 Alglaadimine (booting) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.4 Kõvaketta jaotus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.5 Draiverid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.6 Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3 Tehniline dokumentatsioon 48 3.1 Riistvara või tarkvara kohta käiv dokumentatsioon . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.2 Abi otsimine veebist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.3 Kasutusjuhendi loomine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4 Hoolduse dokumenteerimine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4 Praktilised tööd 52 4.1 Tutvumine arvutisüsteemiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2 4.2 Arvutikomplekti koostamine hinnakirja põhjal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3 Emaplaadi uurimine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4 Riistvarakomponendi ülevaade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.5 Operatsioonisüsteemi paigaldamine ja kasutamine . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.6 Andmete otsimine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.7 Diagnostikatarkvara ülevaade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.8 Diagnostika ülesanded . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5 Täiendavaid teemasid 62 5.1 Master Boot Record . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.2 Arvusüsteemide drilliprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.3 Programmeerimine 8086/8088 assemblerkeeles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 PEATÜKK 1
Arvuti tööpõhimõtted ja ehitus Kumb on mürale tundlikum , kas analoog- või digitaalsignaal? Põhjenda, miks nii arvad . Millised on digitaalsignaali eelised ja puudused võrreldes ana- loogsignaaliga. Kuidas testrit (multimeetrit) kasutades otsustada, kas toiteplokk on töökorras? (kust ja mida selleks mõõta) Sa ostad toiteplokki mitme kõvakettaga serverile. Millist para- meetrit tuleb toiteploki juures silmas pidada? (nimetus, ühik, ar- vuline näide) Mida teeb katkematu toite allikas järgmistes olukordades : 1) kui sisendi klemmidel (valgustusvõrgus) on pinge olemas, 2) kui si- sendi klemmidel pinge puudub (st. elekter on ära läinud)? Teisenda kümnendsüsteemi arv 189 kahend - ja kuueteistküm- nendsüsteemi. Mitmest baidist piisab selle arvu mälus hoid - miseks? Kirjelda, mille poolest erinevad IDE-kontrolleri reziimid PIO ja DMA. Kirjelda, kuidas töötab kõvaketas. Mille poolest erinevad Serial ATA ja Parallel ATA kõvakettad? (2 erinevust) Millised on SCSI -kõvaketaste eelised ja puudused IDE- Foto 1. Pistikupesad kõvaketaste ees? korpuse tagaküljel Kirjuta fotol 1 iga pistikupesa juurde (nii täpselt, kui võimalik otsustada) tema eesti- keelne nimetus (tüüp) ning näiteks mõni seade, mida sinna pessa asetada saab. Mis tüüpi korpusega (AT või ATX) on tegemist? Võrdle mahu osas tänapäevast kõvaketast, disketti, laserketast (CD-ROM) ja USB- mälupulka (koos arvuliste näidetega). Millised neist andmekandjatest kardavad mag- netvälja? Millised on klahvide Control key, Alternate key ja Insert key eestikeelsed nimed ja põhiline
4 tähendus? Millised on mehaaniliste hiirte puudused võrreldes optiliste hiirtega? Miks ei tasu hiire asendajana kasutada graafikalauda (digitaallauda)? Mida tähendab mõiste ,,värskendussagedus" kineskoopmonitoride juures (seletus, ühik, arvuline näide)? Millisest värskendussagedusest suuremat (või võrdset) tohib sil- made tervishoiu huvides kasutada? Millist kuvaheiduki (grafoprojektori) parameetrit (seletus, ühik, arvuline näide) tuleb silmas pidada, kui kuvaheiduk on vaja osta suurde konverentsisaali? Millal ja miks tekib pildistamisel punasilmsus ning kuidas seda vältida? Millised on standardsed digitaalkaamera akude/patareide ja mälukaartide tüübid? Miks on soovitav osta kaamera , mis kasutab standardseid akusid /patareisid ja mälu- kaarte? Kirjelda, kuidas töötab tindiprinter . Võrdle teda omaduste ja eeliste-puuduste osas la- serprinteriga. Kuidas kutsutakse inglise keeles järgurit, jaoturit ja kommutaatorit? Kirjelda, milleks neid seadmeid kasutatakse ja mille poolest nad erinevad. Kuidas töötavad ja mille poolest erinevad analoogmodem, ADSL - modem ja kaabelmo- dem? Millised seadmed on tänapäeval ADSL-modemiga tihtipeale kokku ehitatud? Millise pesa abil ühendatakse sülearvutiga laienduskaarte (võrgukaart, traadita võrgu kaart jmt.)? Kirjelda ka, kas ühendamine on võimalik, kui kaart on uuem , pesa vanem või vastupidi. Millised on sülearvutite korral hiire asemel kasutatavad osutusseadised (nimetus, kui- das kasutatakse)? Mille poolest erinevad Wi-Fi ja Bluetooth -ühendused? Millistes olukordades kumba ühendust kasutatakse? Kirjelda, kuidas tuleb hooldada /käsitseda sülearvuti akut sõltuvalt tema tüübist (tüü- bid: Li-ioonaku, NiCd- või NiMH-aku).
1.1. Analoog- ja digitaalsignaal Igasugune signaal kujutab endast mingi nähtuse muutust ajas. Näiteks: mikrofoni membraa- ni asukoht tasakaaluasendi suhtes, temperatuur mingis ruumipunktis, värvus fotoaparaadi sensori mingis punktis ja nii edasi. Tänapäeval kantakse suur osa signaale edasi elektri- ja elektromagnetlainetena, vastavalt siis elektrijuhtmes või eetri kaudu. Oletame näiteks, et meil on vaja mikrofonist tulev helisignaali elektriline üleskirjutus edasta- da juhtme kaudu teises linnas asuvasse kõlarisse. Mikrofon väljastab elektrilise analoogsig- naali (vt. joonis 2), see tähendab, elektriline signaal vastab üks-ühele membraani võngete- le. Analoogsignaal on võrdlemisi tundlik mitmesugusele mürale (vt. joonis 3, aga kui algne
5 signaal on piisavalt tugev (võimendatud) ja ülekandeliin kvaliteetne, pole müra väga suur probleem. Paneme tähele, et teises linnas võimendamisest ei ole kasu, kuna müra võimen- dub samuti (vt. joonis 4). hälve hälve hälve
aeg [ms] aeg [ms] aeg [ms]
Joonis 2. Analoogsignaal Joonis 3. Mürane Joonis 4. Võimendatud mikrofonist analoogsignaal mürane analoogsignaal
Oletame nüüd, et seesama mikrofonist tulev elektriline signaal on tarvis üle kan- da eetri kaudu, mis on väga mürarikas 3 = 11 kanal. Signaali algne võimendamine eri- ti ei aita, kuna pole võimalik ehitada kui- 2 = 10 tahes võimsaid saatjaid: eetris signaal ha- jub päris kiiresti. aeg [ms] 1 = 01 Tänapäeval üks kasutatavamaid meeto - deid müra mõju kaotamiseks on signaa- li digitaliseerimine (vt. joonis 5). Digi - 0 = 00 taliseerimine tähendab, et teatud kindla ajavahemiku tagant mõõdetakse signaa- li väärtust ning kodeeritakse see kahend- Joonis 5. Analoogsignaali digitaliseerimine. süsteemis arvuks. Kahendsüsteemi arvu- Mõõtmisel on 4 eri jaotist (mõõtetäpsus on des on ainult numbrid 1 ja 0. Nüüd saa- 2 bitti ). Analoogsignaali väärtuste mõõtmisel me digitaalsignaali (vt. joonis 6), mis on saame arvud 2, 0, 1, 2, 2, 2, 3 ehk kahendsüs- mürale palju vähem vastuvõtlik. See tä- teemis 10, 00, 01, 10, 10, 10, 11 hendab, signaal moondub küll, aga selle, kas konkreetsel hetkel on 0 või 1, saab ikka välja lugeda (vt. joonis 7). Sedasorti kodeerimine toimub A/D-muunduris (analoog-digitaalmuunduris). Ent pole head ilma halvata. Mürast saime praktiliselt lahti. Kui aga kõlari juures on tarvis di- gitaalsignaal uuesti analoogsignaaliks teisendada (kasutades D/A-muundurit), on meil teada signaali väärtused ainult mingi ajavahemiku tagant. Algse signaali muutused selle ajavahe- miku sees on aga kaduma läinud (vt. joonis 8).
6 hälve
aeg [ms]
1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 aeg [ms] aeg [ms] 10000110101011 Joonis 6. Digitaalsignaal Joonis 7. Mürane Joonis 8. Algne analoogsignaal digitaalsignaal ja digitaalsignaalist taastatud analoogsignaal Järgmisse tabelisse on koondatud arvutialased märksõnad (kaablite, pistikute ja pesade tüü- bid), kus on ära toodud, kas tegemist on analoog- või digitaalsignaali edastamisega. Analoogsignaal Digitaalsignaal Liinisisend (helikaardi Line In) Paralleelport (LPT) Liiniväljund (helikaardi Line Out) Jadaport (COM) Mikrofonsisend (helikaardi Mic In) Jadaport (USB) Videokaardi VGA-väljund Videokaardi DVI-väljund Komposiit-video Game-port S-video Võrgukaardi ühendused (keerupaar, koaksiaal ) Komponent -video (RCA) SCART Telefoniliin Rõhutame, et tegelik signaalide ülekandmine kaabli või eetri kaudu on seotud paljude täien- davate nähtustega ( modulatsioon , veakontroll jm.). Digitaalsignaali eeliseks lisaks vähesele mürale on ka see, et digitaalsignaal on arvutis töö- deldav. Selleks, et aru saada, mismoodi arvuti infot töötleb, on tarvis evida ettekujutust ka- hendsüsteemi kohta.
1.2. Kahendsüsteem Et arvutustehete sooritamine ja mälu ehitus oleksid võimalikult lihtsad, töötab arvuti vähima numbrite arvuga süsteemis ­ kahendsüsteemis. Kahendsüsteemis on ainult kaks numbrit, 0 ja 1. Paremalt lugedes on kahendsüsteemi arvus üheliste, kaheliste, neljaliste, kaheksaliste, kuueteistkümneliste jne. 2 k -liste kohad. Näiteks kahendsüsteemi arv 10011011 on kümnendsüsteemis võrdne 1 · 1 + 1 · 2 + 0 · 4 + 1 · 8 + 1 · 16 + 0 · 32 + 0 · 64 + 1 · 128 = 155. Teistpidi teisendades tuleb mõelda, milline on suurim arvu 2 aste, mis veel ei ületa teisendata- vat arvu. Näiteks viime kümnendsüsteemi arvu 91 kahendsüsteemi. Siis suurim arvu 2 aste,
7 mis veel ei ületa arvu 91, on 64. Seega 64-liste kohal seisab 1. Edasi jääb järele 91 - 64 = 27. Suurim arvu 2 aste, mis veel ei ületa arvu 27, on 16. Seega seisab 16-liste kohal 1. Jääb tei- sendada veel 27 - 16 = 11. Suurim arvu 2 aste, mis ei ületa 11, on 8, seega 8-liste kohal on 1. Jääb teisendada arv 11 - 8 = 3. Suurim arvu 2 aste, mis ei ületa arvu 3, on 2, seega seisab kaheliste kohal 1. Järele jääb 1, s.t. ka üheliste kohal seisab 1. Mujal on nullid. Kohti täites saame kahendsüsteemi arvu 1011011. Täpsemalt võime kirjutada, et 91 10 = 10110112 . Kahendsüsteemi arvude lugemiseks on mugav kasutada kuueteistkümnendsüsteemi, mil- les on 16 numbrit: 0, 1, . . . , 9, A, B, C, D, E ja F. Jaotame kahendsüsteemi arvu paremalt lugedes neljakaupa gruppidesse (vajadusel lisame ette nulle , et kõik grupid neljast numb- rist koosneksid) ja kirjutame välja iga grupi jaoks vastava kümnendarvu. Nendest saab kätte kuueteistkümnendsüsteemi numbrid. Olgu näiteks tarvis teisendada arv 11110010012 kuueteistkümnendsüsteemi. Paremalt esime- ne nelik 10012 = 910 = 916 , teine nelik 11002 = 1210 = C16 ja kolmas nelik (lisame kaks nulli ette) 00112 = 310 = 316 . Kokku saame arvu 3C916 . Kuueteistkümnendsüsteemi tähiseks arvutiasjanduses on arvu ees 0x või arvu järel h. Ka- hendsüsteemi tähiseks on arvu järel b. Niisiis: 91 = 1011011b = 5Bh = 0x5B.
1.3. Informatsiooni esitamine arvutis. Mälumahu ühikud Üsna ebamugav oleks opereerida ainult nullide ja ühtede jadadega. Seetõttu on kasulik neid kuidagi struktureerida. Mõistlik on tükeldada nullide ja ühtede (ehk bittide1 ) jada ühepik- kusteks juppideks ja anda igale jupile oma tähendus. 1970-ndatest aastatest alates on kasuta- tud 8 bitist koosnevaid ,,juppe" ehk baite (byte, B). Tekstifaili baitidele tähenduse andmine viiakse läbi kooditabeli abil. Ajaloos on palju eri- nevaid kooditabeleid kasutusel olnud; üks olulisemaid on ASCII2 . ASCII koodis3 tähendab näiteks arv 000100002 = 3210 = 2016 tühikut, arv 010000012 = 6510 = 4116 aga suurt ladi- na tähte A. Sümboleid saab ASCII koodide abil esile kutsuda, kui hoida all muuteklahvi ja valida numbriklahvistikust ASCII-kood; tippida langjoon \ ning seejärel ASCII-kood vmt. ASCII kooditabelis on niisiis 28 = 256 erinevat sümbolit. Kaasajal on erinevate keelte lülitumine arvutimaailma tinginud suuremate kooditabelite ka- sutuselevõtu. Kooditabel Unicode4 vaatleb sümboleid kahebaidistena, kus esimeses baidis määratakse tabeli lehekülg ja teises baidis märk sellelt leheküljelt. Nii on mitmete keelte jaoks avatud oma kooditabeli lehekülg selle keele erimärkide esitamiseks . Kui mingi andmekogumi (näiteks arvutifaili) baitide arv ulatub tuhandete ja miljoniteni, siis osutub otstarbekaks suuremamahuliste andmeühikute kasutuselevõtt. Et püsida kooskõlas 1 ingl. k. bit= binary digit ­ kahendnumber 2 American Standard Code for Information Interchange 3 Mõningaid kooditabeleid võib leida veebiaadressilt http://www.asciitable.co m. 4 Täpsemat teavet saab veebiaadressilt http://www.unicode.org .
8 argikeelega, loetakse 210 B = 1024 B üheks kilobaidiks (kB); analoogiliselt loetakse 210 kB = 1024 kB üheks megabaidiks (MB)5 . Näiteks üks standardne 3½-tolline diskett mahutab 1,44 MB ehk 1474 kB ehk 1509949 B. Suur osa meid ümbritsevast maailmast on esitatav füüsikaliste parameetrite abil. Füüsikalisi parameetreid saab mõõta ja arvudena kodeerida (näiteks helilaine esitus ajas, pildi lahutus erivärvilisteks punktideks jne.). Selliselt kodeerituna saab arvutis esitada suvalist informat- siooni. Jämedalt võib öelda, et kõige väiksema mahuga on tekstifailid, mahukamad on pil- difailid ja helifailid ning kõige suurema mahuga videofailid. Täpsemad hinnangud sõltuvad loomulikult kodeerimisviisist ja kodeeritava sisulisest andmemahukusest (teksti pikkus, pil- di mõõtmed, helinäite kestus jmt.) Märk ¥ on teatavas kooditabelis kuueteistkümnendsüsteemi koodiga A5. Mis on selle märgi kood kahend- ja kümnendsüsteemis? Lahendus. Kuna A16 = 1010 = 10102 ja 516 = 510 = 01012 , siis A516 = 101001012 = 128 + 32 + 4 + 1 = 16510 .
1.4. Arvutite liigitus. Arvutikorpus Personaalarvuti (personal computer, edaspidi arvuti) on seade informatsiooni sisestamiseks, töötlemiseks, säilitamiseks ja väljastamiseks. Suuruse järgi liigituvad (vt. fotod 9­11) arvutid lauaarvutiteks ( desktop computer), sülearvutiteks (laptop computer) ja pihuarvutiteks (palmtop computer). Edaspidine kehtib põhiliselt lauaarvuti kohta, sülearvuti jaoks teeme peatüki lõpus mõned täiendavad märkused.
Foto 9. Lauaarvuti Foto 10. Sülearvuti Foto 11. Pihuarvuti Arvuti paikneb korpuses (case), mille koosseisu võivad olla ehitatud (sülearvuti, pihuarvuti) või mille külge juhtmetega ühendatud (lauaarvuti) täiendavad seadmed. Infotöötlussead- med (emaplaat, protsessor jmt.) paiknevad alati arvutikorpuses. Sisendseadmete ( klavia - tuur, hiir , skanner jmt.) ülesanne on info sisestamine arvutisse , väljundseadmete ( monitor , 5 1998. a. vastuvõetud standard soovitab 1 KiB=1024 B, 1 MiB=1024 KiB, 1 GiB=1024 MiB (kibibait, mebibait, gibibait) ning 1 kB=1000 B, 1 MB=1000 kB, 1 GB=1000 MB (kilobait, megabait , gigabait)
9 printer jmt.) ülesandeks aga arvutis oleva info tegemine inimesele mõistetavaks. Salvestus- seadmed on ette nähtud info säilitamiseks ajal, kui arvuti infot ei töötle.
1.4.1 Arvutikorpus ja toiteplokk
Lauaarvuti korpusi liigitatakse kuju järgi järgmiselt.
slim desktop desktop minitower miditower fulltower Joonis 12. Lauaarvutite liigitus korpuse kuju järgi.
Korpuste peamised liigid tüübi järgi on toodud järgmises tabelis; käesoleval ajal võib leida vanemaid AT6 -korpusi, lõviosa korpustest on aga tüübist ATX7 . Korpuse tüüp määrab ära, milline emaplaat sinna sobib (suurus, kuju, pistikupesade asetus), millised on sellele korpu- sele sobiva toiteploki pistikud jmt.
Foto 15. AT-emaplaadi Foto 17. Disketiseadme toide toide
Foto 13. AT- Foto 14. ATX- Foto 16. ATX-emaplaadi Foto 18. Kõvakettaseadme korpuse tagakülg korpuse tagakülg toide toide
Toiteplokist ( power supply unit ) ulatuvad korpuse sisse emaplaadi toitejuhe (AT-emaplaadi toide paigaldatakse emaplaadi külge nii, et kaks musta liini jäävad kõrvuti) ning väikeste 6 Advanced Technology 7 Advanced Technology Extended
10 (disketiseadmele) ja suurte (muudele IDE8 -salvestusseadmetele) pistikutega toitejuhtmeid. Mõnel juhul väljuvad toiteplokist ka protsessori vmt. ventilaatoritele spetsiaalsed toitejuht- med. Toiteklemmidelt voltmeetriga kontrollides on mõnikord võimalik hinnata toiteploki korrasolekut: näiteks IDE-seadmete toitepistikus on must liin maandus , kollase­musta vahel 12 V alalispinge , punase­musta vahel 5 V alalispinge, kollase­punase vahel 7 V alalispinge. Vajalik võimsus sõltub ühendatud seadmete arvust, aga ühe kõvaketta ja ühe videokaardiga arvuti ei vaja reeglina võimsamat kui 400- vatist toiteplokki.
1.4.2 Katkematu toite allikas
Katkematu toite allikas (UPS9 ) on seade, mis on mõeldud arvuti ja arvutivõrgu kaitsmiseks nii äkiliste voolukatkestuste kui ka liigse tu- gevusega elektrivoolu eest. UPS suudab tavaliselt toidet tagada kuni pooleks tunniks. Kui UPS hakkab koormust toitma akudelt, infor - meerib ta sellest kasutajat lühikeste piiksudega. Kui aga akud on tüh- jenenud niivõrd, et energiat jätkub veel paariks minutiks, informee- rib UPS sellest pideva heliga , mida ei saa välja lülitada. Katkematu toite allikas toimib ka filtrina, mis tähendab, et väljun- di klemmidelt saadav pinge on vabastatud võimalikest häiringutest (ülepinge, pingelangus jmt). Foto 19. Katkematu toite 1.5. Emaplaat ja sellega seonduv allikas: all sisend, ülal kuus väljundit 1.5.1 Emaplaat ja tugikiibistik
7 4 6
5 5
1 2 3 5
Joonis 20. Tüüpilised emaplaadiga ühendatud pistikupesad korpuse tagapaneelil: 1 ­ PS/2-port (hiir), 2 ­ PS/2-port ( klaviatuur ), 3 ­ monitori VGA-pistikupesa, 4 ­ paralleelport, 5 ­ USB- pordid , 6 ­ võrgukaardi keerupaari pistikupesa, 7 ­ helikaardi sisendid ja väljundid 8 Integrated Drive Electronics 9 Uninterruptible power supply
11 9 9 9 13 10
12
11
7
8 7 1
2 2 3 4 6 1 4 5
Joonis 21. Tüüpiline emaplaat: 1 ­ jadaportide pistikupesad, 2 ­ salvestusseadme jadaliides (Serial ATA), 3 ­ akupatarei , 4 ­ salvestusseadme rööpliides (Parallel ATA), 5 ­ disketiseadme liides , 6 ­ emaplaadi toitepesa, 7 ­ mälumoodulite pesad , 8 ­ lõunasild, 9 ­ laiendusplaatide (PCI) pesad, 10 ­ laiendusplaadi (AGP) pesa, 11 ­ põhjasild (katab radiaator ), 12 ­ protsessori pesa, 13 ­ jahuti kinnitus
12 Kogu info liikumine arvutisüsteemis toimub läbi emaplaadi (motherboard) ­ emaplaat on just- kui ,, koridor ", sidudes komponendid tervikuks. Oma ülesannete täitmiseks asub emaplaadil tugikiibistik (chipset), mis koosneb kahest osast: põhja- ja lõunasillast (northbridge, south - bridge). Põhjasild vastutab ühenduse eest protsessori, operatiivmälu, mõnede laiendusplaati- de (AGP ja PCI Express ) ning lõunasilla vahel. Lõunasild on protsessorist eemal, ühendatud sellega põhjasilla kaudu ning seetõttu vastutab ühenduse eest ,,aeglasemate" seadmetega ­ PCI laiendusplaadid, kõvakettakontroller(id), USB-pordid, kell, toite regulaator jmt. Levinud emaplaaditootjateks on Asus, Abit, A- Open , Chaintech, Epox, Gigabyte, Intel, Tyan jmt.
1.5.2 Protsessor
Protsessoris (CPU10 ) toimub põhiline osa arvutus- tööst. Protsessor töötleb temasse sisestatud andmeid ja väljastab tulemusi. Arvutused protsessoris toimu- vad kahendsüsteemis. Protsessor täidab arvutikäske üksteisele järgnevate sammudena, nn. takthaaval. Hinnakirjades algavad protsessorite read näiteks järgmiselt: Intel Pentium 4 650 3,4GHz ... Siin Intel on firma nimi, Pentium protsessori tüübi- tähis, 4 tähistab põlvkonda, 650 on markeering ja 3,4 GHz on taktsagedus (arvutustaktide arv ajaühi- Foto 22. Protsessor AMD Athlon XP kus). Mida suurem on taktsagedus, seda kiiremini 2200 + (alt- ja pealtvaates ), mis protsessor (ja seega ka arvuti) töötab. Siiski ei sõltu jõudluselt peaks võrduma firma Intel arvutusjõudlus ainult taktsagedusest, vaid ka muu- 2200 MHz taktsagedusega prot- dest protsessori sisemise ehituse omapäradest. Levi- sessoriga; sobib pessa Socket 462 numad protsessorite tootjad on Intel ja AMD11 . Protsessor on tänapäeval ruudukujuline ning paigutatakse emaplaadil vastavasse pessa (Soc- ket A, Socket 478 jne.). Protsessorit katab ribiline radiaator, millel on peal ventilaator . Ven- tilaatori seiskumisel tekib ülekuumenemine ja protsessor kas blokeerib oma töö või sulab lihtsalt üles. Radiaator ja ventilaator on omavahel jäigalt ühendatud jahutiks ning võidakse kaasa anda koos protsessoriga (märgistus in box) või tuleb eraldi osta (märgistus in tray). Jahuti monteerimisel peab protsessori ja radiaatori vahele jääma mõõdukas koguses termo- pastat, mis kindlustab hea soojusülekande protsessorist radiaatorini. Tänapäeval võidab aina suuremat populaarsust ka vesijahutus, mis on väga vaikne, ent kõrgema hinnaga. 10 Central Processing Unit 11 Advanced Micro Devices
13 1.5.3 Sisemälu
Emaplaadil on kaht sorti mälu: püsimälu ja muutmälu. Püsi- mälu (ROM12 ) on vajalik ainult arvuti käivitamisel. Toite sis- selülitamisel käivitub püsimälus olev programm, mis kont - rollib üle arvuti seadmete korrasoleku ning annab juhtimise üle kõvakettal paiknevale juhtprogrammile. Püsimälus ole- vat programmi pole eriti kerge muuta, samas säilivad selles andmed muutmatuna ka voolu väljalülitamisel. Muutmälu e. operatiivmälu e. suvapöördusmälu (RAM13 ) säilitab andmeid arvuti töö ajal. Näiteks kui mingis prog- Joonis 23. Operatiivmälu rammis on mingi fail avatud, siis nii see programm ise kui moodulid: SIMM, SDRAM, ka avatud fail asuvad töö ajal operatiivmälus. Kui vool välja DDRAM. Noolekestega on lülitatakse, siis operatiivmälus olevad andmed hävivad. tähistatud sälkude Tänapäevasel lauaarvutil on tüüpiliselt 256­1024 megabaiti mälu. asukohad. Operatiivmälu suurust saab muuta mälumoodulite lisamise ja eemaldamisega. Kaasajal tun- takse vähemalt kolme tüüpi mooduleid: · SIMM14 ­ vanemat tüüpi (lühem valge pesa, moodulil üks sälk keskel), töötavad ena- masti paarikaupa, kuni 32 MB-sed moodulid · DIMM15 e. SDRAM16 ­ üsna levinud (moodulil kaks ebasümmeetrilist sälku) · DDR17 e. DDRAM ­ uuem, eelnevast paar korda kiirem (moodulil üks sälk keskel)
1.5.4 Kontrollerid
Kontrolleriks (controller) nimetatakse elektronlülitust, mis võimaldab protsessoril suhel- da kõvakettaseadme, disketiseadme vmt. salvestusseadmega. Tänapäeval kõige levinumad kontrollerid on Serial ATA18 , IDE (ehk Parallel ATA) ja SCSI 19 . Kontroller asub reeglina kõva- kettaga samas korpuses ning ühendub emaplaadiga vastava liideskaabli abil. Parallel ATA Lühend IDE väljendab asjaolu, et kontroller on kõvakettaga kokku ehitatud (integreeritud) ning seega puudub vajadus täiendava laiendusplaadi jaoks. Standardi laien- dus EIDE (Enhanced IDE) tõstis kasutatava kettamahu piiri ja andmeedastuskiirust. Algne 12 Read-Only Memory 13 Random - Access Memory 14 Single In-line Memory Module 15 Dual In-line Memory Module 16 Synchronous Dynamic Random Access Memory 17 Double Data Rate 18 AT Attachment 19 Small Computer System Interface
14 ATA-liides oli ette nähtud vaid kõvaketaste ühendamiseks, hiljem standardit laiendati (ATA- PI20 ), et saaks ühendada ka laserkettaseadmeid, lindiseadmeid ja suuremahulisi disketisead- meid. PIO21 -reziimis töötades peab protsessor iga andmesõna kontrolleri käest eraldi küsima. Käes- oleval ajal on protsessorid piisavalt kiired, et selline lähenemine muudaks salvestusseadme- tega suhtlemise märgatavalt aeglaseks. DMA22 -reziimis saab kontroller andmeid otse (st. il- ma protsessori igakordse korralduseta) mällu kirjutada, vabastades sellega protsessoriaega. Andmevahetuskiirus emaplaadi ja ketta vahel sõltub ketta pöördusaegadest, pöörlemiskii- rusest ja kontrolleri omapäradest, kuid liidese enda kiirusena on tänapäeval tüüpiline 133 MB/s. ATA rööpliidese kaabel koosnes originaalse standardi jär- gi 40 traadist, Ultra DMA/66 reziimi sissetoomisega ha- kati välja laskma 80-traadiseid kaableid. (Kõik täiendavad Joonis 24. Parallel ATA traadid on maandused, mille eesmärk on vähendada traa- andmekaabel:emaplaadi külge tidevahelist läbikostvust ­ see on probleemiks eeskätt kõr- ühendub parempoolne ots getel andmevahetuskiirustel.) Traat nr. 1 on juhtmel värvi- tud punaseks; nii emaplaadil kui ka salvestusseadmetel on tähistatud traadi nr. 1 asukoht (salvestusseadmetel jääb traat nr. 1 reeglina toitepesa poole). Standardiga on ette nähtud kaabli pikkuseks kuni 46 cm ning liidese kiiruse huvides pole soovitav seda ületada. ATA rööpliidese ühel kaablil kasutatakse ülimalt kaht salvestusseadet, kusjuures emaplaadi külge ühendatakse kaabli pikem ots. Silluste (jumper) abil saab salvestusseadmete juures määrata, kumb neist on esmane (master, primary ) ja kumb teisene ( slave , secondary). Sillusel on ka positsioon ,, Cable select" (CS); kui mõlemal seadmel on sillus positsioonis CS, siis määratakse emaplaadist kaugem seade esmaseks ja lähem teiseseks.
SCSI SCSI-liidese abil ühendatakse lisaks kõvaketaste- le ka laserplaadiseadmeid, lindiseadmeid ja skannereid. SCSI ei piira