ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Γ ΕΠΑΛ 14 / 04 / 2019

Transcript

1 Γ ΕΠΑΛ 14 / 04 / 2019 ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΜΑ 1 ο 1. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις και δίπλα τη λέξη ΣΩΣΤΟ, αν είναι σωστή ή τη λέξη ΛΑΘΟΣ, αν είναι λανθασμένη. α. Σε ένα ασύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα τα στοιχεία μνήμης είναι λογικές πύλες. Σ β. Οι απαριθμητές κατασκευάζονται από flip-flops κατάλληλα συνδεδεμένα μεταξύ τους. Σ γ. Η διαδικασία αντιστοίχισης του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό ονομάζεται κβάντιση (quantisation) του σήματος και το κύκλωμα, με το οποίο πραγματοποιείται, είναι ο μετατροπέας D / A. Λ δ. Κάθε μικροεπεξεργαστής είναι σχεδιασμένος να λειτουργεί μέχρι κάποια ελάχιστη συχνότητα. Λ ε. Η μεταφορά ενός bit ή μιας λέξης μέσω των διαδρόμων του συστήματος ονομάζεται κύκλος μηχανής. Λ Μονάδες Να γράψετε τους αριθμούς 1, 2, 3, 4, 5 από τη στήλη Α και δίπλα το γράμμα α, β, γ, δ, ε της στήλης Β που δίνει τη σωστή αντιστοίχιση. στήλη Α στήλη Β ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΣΗ 1. κύτταρο μνήμης α. η διαδικασία με την οποία τοποθετούμε 1-γ νέα δεδομένα μίας λέξης σε μία συγκεκριμένη διεύθυνση 2. ανάγνωση μνήμης β. δεκαεξαδικό σύστημα 2-ε 3. διεύθυνση μνήμης γ. μπορεί να βρίσκεται σε μία από τις δύο 3-β λογικές καταστάσεις "0" ή "1". 4. χωρητικότητα μνήμης δ. εκφράζεται με το γινόμενο του συνολικού 4-δ αριθμού των λέξεων επί το μήκος της κάθε λέξης. 5. εγγραφή μνήμης ε. Τα δεδομένα, που ήταν αποθηκευμένα, δεν αλλάζουν με αυτή τη διαδικασία 5-α Σελίδα 1 από 5

2 ΘΕΜΑ 2 ο 1. Ποια είναι τα είδη καταχωρητών ολίσθησης ανάλογα με τον τρόπο τοποθέτησης των δεδομένων εισόδου και τον τρόπο εξόδου των περιεχομένων; α) Σειριακής εισόδου-παράλληλης εξόδου (serial-in, parallel-out SIPO) β) Σειριακής εισόδου-σειριακής εξόδου (serial-in, serial-out SISO) γ) Παράλληλης εισόδου-παράλληλης εξόδου (parallel-in, parallel-out ΡΙΡΟ) δ) Παράλληλης εισόδου-σειριακής εξόδου (parallel-in, serial-out PISO) Μονάδες 4 2. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά με τα οποία επιλέγουμε μια μνήμη ROM; α) Χωρητικότητα της μνήμης (bits ανά O.K.) β) Ταχύτητα ανάλογα με το χρόνο προσπέλασης (μικρότεροι χρόνοι : ταχύτερες μνήμες) γ) Κατανάλωση ισχύος (μw ανά bit) δ) Κόστος ανά bit Μονάδες 4 3. Ποιες σημαίες συνθήκης περιλαμβάνει ο καταχωρητής κατάστασης και πώς αυτές επηρεάζονται από την εκτέλεση των εντολών; α) Σημαία μηδενισμού (Ζ, zero): αν το αποτέλεσμα μιας εντολής είναι 0, τότε Ζ=1, διαφορετικά Ζ=0. β) Σημαία πρόσημου (S, sign): αν το περισσότερο σημαντικό ψηφίο του αποτελέσματος μιας πράξης είναι '1' (ο αριθμός είναι αρνητικός), τότε S=1, αλλιώς S=0. γ) Σημαία ισοτιμίας (Ρ, parity): αν το αποτέλεσμα μιας πράξης έχει άρτιο αριθμό '1', δηλαδή άρτια ισοτιμία, τότε Ρ= 1, αλλιώς Ρ=0. δ) Σημαία κρατουμένου (C, carry): αν η εντολή είχε ως αποτέλεσμα να προκύψει κρατούμενο (από πρόσθεση) ή δανεικό (από αφαίρεση) τότε C=1, αλλιώς C=0. 4. Ποια βήματα ακολουθούνται για τη μεταφορά κάποιων δεδομένων από ένα περιφερειακό προς τη μνήμη μέσω DMA; Σελίδα 2 από 5 Μονάδες 8 α) Η διασύνδεση της περιφερειακής συσκευής στέλνει στον ελεγκτή μια αίτηση για εξυπηρέτηση DΜΑ. β) Ο ελεγκτής ενεργοποιεί το σήμα αίτησης για απόκτηση του διαδρόμου (ΗΟLD). Ο μικροεπεξεργαστής αποκρίνεται με ένα σήμα αποδοχής αίτησης απόκτησης (ΗLDΑ) και ελευθερώνει το διάδρομο δεδομένων, το διάδρομο διευθύνσεων και το διάδρομο ελέγχου. Ο ελεγκτής DΜΑ αποκτά τον έλεγχο των διαδρόμων. γ) Ο ελεγκτής στέλνει στη διασύνδεση ένα σήμα αποδοχής DΜΑ, με το οποίο ζητά από αυτή να τοποθετήσει τα δεδομένα στο διάδρομο δεδομένων (για λειτουργία εισόδου), ή να πάρει τα επόμενα δεδομένα, που είναι τοποθετημένα πάνω στο διάδρομο (για λειτουργία εξόδου). δ) Το προς μεταφορά δεδομένο μεταφέρεται από ή προς τη θέση μνήμης, που δηλώνεται μέσω του διαδρόμου διευθύνσεων, που ελέγχεται από τον καταχωρητή διεύθυνσης DΜΑ.

3 ε) Στη συνέχεια αυξάνει ο καταχωρητής διευθύνσεων και ο απαριθμητής δεδομένων μειώνεται κατά 1 μέχρι να μεταφερθούν όλα τα δεδομένα. Μονάδες 9 ΘΕΜΑ 3 ο 1. Δίνονται οι κυματομορφές εισόδων ενός R-S flip-flop που διεγείρεται με τη θετική ακμή του παλμού του ρολογιού στο παρακάτω σχήμα. α) Να συμπληρωθεί ο πίνακας που ακολουθεί β) Να σχεδιαστεί η κυματομορφή εξόδου του R-S flip-flop (με Q=0 στη χρονική στιγμή t0=0). Χρόνος S R Q t0 0 t t t t t Μονάδες 15 Σελίδα 3 από 5

4 2. Να σχεδιάσετε καταχωρητή δεξιάς ολίσθησης SISO 4-bits με αρχική κατάσταση 0000 και τελική κατάσταση ΘΕΜΑ 4 ο 1. Δίνονται οι χωρητικότητες των παρακάτω μνημών. Να προσδιορίσετε τον αριθμό των γραμμών διευθύνσεων και εισόδων εξόδων δεδομένων. α) 4Kx8 bits β) 8Kx8 bits γ) 16M x8 bits δ) 64Mx8 bits Μνήμη Ακροδέκτες διευθύνσεων Ακροδέκτες δεδομένων 4Kx8 bits 4Κ= = 212άρα 12 ακροδέκτες 8 8Kx8 bits 8Κ=23+210=213 άρα 13 ακροδέκτες 8 16Mx8 bits 16Μ=24+220=224 άρα 24 ακροδέκτες 8 64Mx8 bits 64Μ=26+220=226 άρα 26 ακροδέκτες 8 Σελίδα 4 από 5

5 2. Σε μία εφαρμογή πρέπει να επιλέξετε ένα μετατροπέα A/D με βήμα κβάντισης 1 V και περιοχή τάσης λειτουργίας από 0 V έως 15 V. Να καθορίσετε τη διακριτική ικανότητα του μετατροπέα A/D που θα επιλέξετε. Το βήμα κβάντισης του μετατροπέα είναι q=1v. Η περιοχή τάσης λειτουργίας του είναι από 0 V έως 15 V δηλαδή ΔV=Vmax-Vmin=15V-0V=15V Η διακριτική ικανότητα του μετατροπέα είναι : q=δv/(2 N -1)=> 1V=15V/(2 N -1)=> (2 N -1)=15V/1V=> (2 N -1)=15=> 2 N =15+1=16=2 4 δηλαδή 4 bits. 3. Στο κύκλωμα του ασταθή πολυδονητή του παρακάτω σχήματος δίνονται : R1 = 5ΚΩ, R2 = 15KΩ, C1 = 5μF. Να υπολογιστεί ο χρόνος που η κυματομορφή στην έξοδο το Ο.Κ. 555 παραμένει σε στάθμη τάσης HIGH (ton) ton=0,693*(r1+r2)*c1=0,693*(5kω+15kω)*5μf=0,693*20kω*5μf =0,693*20*10 3 Ω*5*10-6 F= 69,3*10-3 = 69,3 msec Μονάδες 5 Σελίδα 5 από 5