ε. Ένα κύκλωμα το οποίο παράγει τετραγωνικούς παλμούς και απαιτείται εξωτερική διέγερση ονομάζεται ασταθής πολυδονητής Λ

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Α ) & ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ) ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ 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. Το flip flop είναι ένα σύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα, οι έξοδοι του οποίου ανταποκρίνονται στις εισόδους του όταν εφαρμόζονται παλμοί ρολογιού (clock pulses) σε μία είσοδο του. Σ β. Καταχωρητής ολίσθησης (shift register) είναι ένας καταχωρητής στον οποίο η έξοδος του κάθε μανδαλωτη τροφοδοτεί την είσοδο του γειτονικού του. Λ γ. Η βασικότερη διαφορά μεταξύ ενός ασύγχρονου και ενός σύγχρονου απαριθμητή είναι ότι στον ασύγχρονο η έξοδος του ενός flip flop γίνεται είσοδος ρολογιού τoυ επόμενου flip flop ενώ στον σύγχρονο όλες οι είσοδοι ρολογιού των flip flop είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους σε μια γεννήτρια ρολογιού. Σ δ. Διακριτική ικανότητα ενός μετατροπέα D/A είναι ο αριθμός των bits της λέξης εισόδου που χρησιμοποιεί ο μετατροπέας για την παραγωγή του αναλογικού σήματος στην έξοδό του. Σ ε. Ένα κύκλωμα το οποίο παράγει τετραγωνικούς παλμούς και απαιτείται εξωτερική διέγερση ονομάζεται ασταθής πολυδονητής Λ 2. 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 1. καταχωρητής κατάστασης α. SP 1-γ 2. μονάδα ελέγχου β. ALU 2-ε 3. δείκτης στοίβας γ. SR 3-α 4. καταχωρητής εντολών δ. Toggle 4-στ 5. Την αριθμητική και λογική μονάδα ε. CU 5-β στ. IR ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

2 ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΘΕΜΑ 2 ο 1. Τι ονομάζουμε ανάγνωση μνήμης, εγγραφή μνήμης και χωρητικότητα μνήμης; Μονάδες 6 Ανάγνωση είναι η διαδικασία με την οποία τα δεδομένα μιας λέξης μνήμης, τα οποία είναι αποθηκευμένα σε μια συγκεκριμένη διεύθυνση μεταφέρονται στις εξόδους της μνήμης. Εγγραφή είναι η διαδικασία με την οποία τοποθετούμε νέα δεδομένα μιας λέξης σε μία συγκεκριμένη διεύθυνση. Χωρητικότητα είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά μιας μνήμης και εκφράζει των συνολικό αριθμό των bits που μπορεί να αποθηκεύσει. 2. Από ποια τμήματα αποτελείται ένας μικροεπεξεργαστής; Μονάδες 3 α) Την αριθμητική και λογική μονάδα ALU. β) Την μονάδα ελέγχου CU γ) Τους καταχωρητές registers. 3. Ποια τα είδη εντολών ενός τυπικού μικροεπεξεργαστή; Μονάδες 4 α) Εντολές μεταφοράς δεδομένων. β) Εντολές αριθμητικών πράξεων. γ) Εντολές λογικών πράξεων. δ) Εντολές άλματος. 4. Περιγράψτε τη διαδικασία μεταφοράς δεδομένων μεταξύ μιας περιφερειακής συσκευής και της μνήμης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της απευθείας προσπέλασης μνήμης (DMA) Μονάδες 12 Για τη μεταφορά κάποιων δεδομένων από ένα περιφερειακό προς τη μνήμη με τη μέθοδο απευθείας προσπέλασης μνήμης (DMA), εκτελούνται τα ακόλουθα βήματα : α) Η διασύνδεση της περιφερειακής συσκευής στέλνει στον ελεγκτή μια αίτηση για εξυπηρέτηση DMA. β) Ο ελεγκτής ενεργοποιεί το σήμα αίτησης για απόκτηση του διαδρόμου (HOLD). Ο μ/ε αποκρίνεται με ένα σήμα αποδοχής αίτησης απόκτησης (HLDA) και ελευθερώνει το διάδρομο δεδομένων, διευθύνσεων και ελέγχου. Ο ελεγκτής DMA αποκτά τον έλεγχο των διαδρόμων. γ) Ο ελεγκτής στέλνει στη διασύνδεση ένα σήμα αποδοχής DMA 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 DMA. Στη συνέχεια αυξάνει ο καταχωρητής διευθύνσεων και ο απαριθμητής δεδομένων μειώνεται κατά 1 μέχρι να μεταφερθούν όλα τα δεδομένα. ΘΕΜΑ 3 ο 1. Δίνονται οι κυματομορφές εισόδων ενός μανταλωτή με πύλες NAND στο παρακάτω σχήμα. Να σχεδιαστεί η κυματομορφή εξόδου του μανταλωτή (με Q=0 στη χρονική στιγμή t 0 =0). ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Η αλλαγή κατάστασης του flip-flop πραγματοποιείται με την αλλαγή τιμής των σημάτων εισόδου του, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Χρόνος S R Q t 0 0 t 0 -t Αμετάβλητη t 1 -t Μηδενισμός t 2 -t Αμετάβλητη t 3 -t Αμετάβλητη t 4 -t Θέση t 5 -t Αμετάβλητη t 6 -t Θέση t 7 -t Αμετάβλητη t 8 -t Μηδενισμός t 9 -t Αμετάβλητη Η κυματομορφή εξόδου του μανταλωτή φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 2. Να σχεδιάσετε καταχωρητή δεξιάς ολίσθησης SISO 4-bits με αρχική κατάσταση 0000 και τελική κατάσταση ΘΕΜΑ 4 ο 1. 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=V max -V min =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. 2. Στο κύκλωμα του ασταθή πολυδονητή του παρακάτω σχήματος δίνονται : t ON = 85msec, t OFF = 75 msec. Να υπολογιστούν : α) Η περίοδος της κυματομορφής στην έξοδο του Ο.Κ. 555 β) Η συχνότητα των ταλαντώσεων του ασταθή πολυδονητή γ) Ο κύκλος εργασίας της τετραγωνικής κυματομορφής στην έξοδο του Ο.Κ. 555 ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ α) T=t ON +t OFF =85msec+75msec=160msec β) f = 1 / T = 1 / 160 = 6,25Hz γ) κύκλος εργασίας % = (t ON / T)*100% = (85 / 160)*100% = 53,125% ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ