Κεεφάάλλααι ιοο:: 3Β ο Τίττλλοοςς Κεεφααλλααί ίοουυ: : Αρχιτεκτονική Ηλ/κου Τµήµατος των Υπολ. Συστηµάτων (Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να αναφέρετε τις τιµές των σηµάτων RD/WR (Read/Write), ΙΟ/Μ (InputOutput/Memory) και τον λόγο για τον οποίο αυτές εµφανίζονται, όταν σε ένα υπολογιστικό σύστηµα συµβαίνουν τα εξής: α. Εισάγονται δεδοµένα από το πληκτρολόγιο. Μονάδες 7 β. Εκτυπώνονται δεδοµένα στον εκτυπωτή. Μονάδες 6 γ. Ο µικροεπεξεργαστής πραγµατοποιεί ανάγνωση δεδοµένων από την µνήµη (RAM ή ROM). Μονάδες 6 δ. Ο µικροεπεξεργαστής πραγµατοποιεί εγγραφή δεδοµένων στη µνήµη(ram). Μονάδες 6 (Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο & ΟΕΦΕ 2011) Σε ένα µικροεπεξεργαστή, οι καταχωρητές Α και Β των 8 bit έχουν περιεχόµενο τους δυαδικούς αριθµούς 10111001 και 11001111 αντίστοιχα. Πραγµατοποιείται πρόσθεση των περιεχοµένων των παραπάνω καταχωρητών και το αποτέλεσµα αποθηκεύεται στον καταχωρητή Α. Να υπολογίσετε το νέο περιεχόµενο του καταχωρητή Α και να αναφέρετε τις τιµές που έχουν τώρα, η σηµαία µηδενισµού Ζ (Zero) και η σηµαία κρατουµένου C (Carry), ( η σηµαία ισοτιµίας P και η σηµαία προσήµου S) του καταχωρητή κατάστασης. Μονάδες 15 (Ιούνιος 2001 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Τι γνωρίζετε για τον απαριθµητή προγράµµατος (Program Counter), ενός τυπικού µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 10 (Ιούνιος 2002 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Να περιγράψετε τη δοµή και λειτουργία της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας. Μονάδες 10 (Ιούνιος 2004 ΤΕΕ Ηµερήσιο) α. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα βασικά χαρακτηριστικά της κύριας µνήµης. Μονάδες 3 β. Τι ονοµάζεται, γλώσσα µηχανής, συµβολική γλώσσα και τι συµβολοµεταφραστής. Μονάδες 7 γ. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται οι εντολές ενός µικροεπεξεργαστή και ποιο είναι το αποτέλεσµα της εκτέλεσης των εντολών κάθε κατηγορίας. Μονάδες 12 δ. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα κυριότερα χαρακτηριστικά των µικροεπεξεργαστών. Μονάδες 3 (Ιούνιος 2005 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Να περιγράψετε τη λειτουργία του καταχωρητή κατάστασης (Status Register, SR) ενός τυπικού µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 10
(Ιούνιος 2005 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Ένας µικροεπεξεργαστής µπορεί να αναγνωρίσει 32 διαφορετικές εντολές. Μια εντολή του µικροεπεξεργαστή σε γλώσσα µηχανής έχει την δυαδική µορφή (10101110111010) 2. Ζητείται: 1. Να γράψετε το τµήµα εντολής που αντιστοιχεί στον κώδικα εντολής (opcode). Μονάδες 4 2. Να αναφέρετε τι παριστάνει το υπόλοιπο τµήµα της εντολής. Μονάδες 3 (Ιούνιος 2005 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Να αναφέρετε ονοµαστικά τους τρόπους αναφοράς στη µνήµη ενός µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 4 (Ιούνιος 2005 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Εάν η περίοδος του ρολογιού ενός µικροεπεξεργαστή είναι 1 nsec, να βρεθεί η συχνότητα λειτουργίας του. Μονάδες 4 (Ιούνιος 2006 ΤΕΕ Ηµερήσιο) α. Ποιες συνηθισµένες πράξεις εκτελούνται στην αριθµητική και λογική µονάδα (ALU) του µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 5 β. Ποιους καταχωρητές συναντάµε στην πλειοψηφία των µικροεπεξεργαστών. Μονάδες 4 γ. Να αναφέρετε ονοµαστικά τους πιο συνηθισµένους κύκλους µηχανής που µπορούµε να συναντήσουµε σε ένα µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 7 δ. Μία εντολή πρόσθεσης σε ένα µικροεπεξεργαστή χρειάζεται 5 κύκλους µηχανής για να ανακληθεί και να εκτελεστεί. Η συχνότητα λειτουργίας του µικροεπεξεργαστή είναι f = 1GHz. Πόσες πράξεις πρόσθεσης είναι δυνατό να εκτελούνται το δευτερόλεπτο (sec); Μονάδες 9 (Ιούνιος 2008 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Να περιγράψετε το δείκτη στοίβας (stack pointer) και τον καταχωρητή εντολών (instruction register) ενός µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 10 (Ιούνιος 2008 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Να περιγράψετε τις τρεις (3) φάσεις που περιλαµβάνει η εκτέλεση µιας εντολής στους µικροεπεξεργαστές. Μονάδες 6 (ΟΕΦΕ 2009 ΕΠΑΛ) Ποιοι είναι οι βασικοί καταχωρητές σε έναν µε; Μονάδες 5 (ΟΕΦΕ 2009 ΕΠΑΛ) Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις, να αναφέρετε τις τιµές των σηµάτων RD/WR (Read/Write), IO/M (Input Output / Memory) και το λόγο για τον οποίο αυτές εµφανίζονται όταν σε ένα υπολογιστικό σύστηµα συµβαίνουν τα εξής: (α) Εισάγονται δεδοµένα από το πληκτρολόγιο. (β) Εκτυπώνονται δεδοµένα στον εκτυπωτή. (γ) Ο µικροεπεξεργαστής πραγµατοποιεί ανάγνωση δεδοµένων από τη µνήµη (RAM ή ROM). (δ) Ο µικροεπεξεργαστής πραγµατοποιεί εγγραφή δεδοµένων στη µνήµη (RAM). Μονάδες 12 (Ιούνιος 2009 ΤΕΕ Ηµερήσιο) Α. Το µήκος εντολής ενός µικροεπεξεργαστή είναι 14 δυαδικά ψηφία, από τα οποία τα 9 χρησιµοποιούνται για το τµήµα διεύθυνσης της εντολής.
Πόσες διαφορετικές εντολές µπορεί να αναγνωρίσει ο συγκεκριµένος µικροεπεξεργαστής; Μονάδες 9 Β. Να δώσετε τον ορισµό του χρόνου προσπέλασης της κεντρικής µνήµης. Μονάδες 4 Γ. Ο καταχωρητής κατάστασης (SR) ενός µικροεπεξεργαστή περιλαµβάνει κάποιες σηµαίες συνθήκης. Ποιες είναι οι πιο γνωστές και πώς επηρεάζονται από την εκτέλεση των εντολών; Μονάδες 12 (Ιούνιος 2009 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Τι είναι ο δείκτης στοίβας; Μονάδες 6 (Ιούνιος 2009 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Να αναφέρετε, ονοµαστικά, τα κυριότερα χαρακτηριστικά των µικροεπεξεργαστών. Μονάδες 9 (ΟΕΦΕ 2010 ΕΠΑΛ) Ένας µικροεπεξεργαστής µπορεί να αναγνωρίσει 32 διαφορετικές εντολές. Μια εντολή του µ/ε σε γλώσσα µηχανής έχει την µορφή (100101010011001) 1. Να υπολογίσετε από πόσα και από ποια bits αποτελείται ο κώδικας της (opcode). 2. Να αναφέρετε τι συµβολίζει το υπόλοιπο της εντολής. Μονάδες 11 (Ιούνιος 2010 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Να γράψετε στο τετράδιό σας 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. Μονάδες 10 (Ιούνιος 2010 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) α. Τι είναι ο διάδροµος σε ένα υπολογιστικό σύστηµα και σε ποια µέρη χωρίζεται; Μονάδες 13 β. Από ποια βασικά τµήµατα αποτελείται ένας µικροεπεξεργαστής; Μονάδες 6 γ. Ποιες είναι οι τρεις φάσεις για την εκτέλεση µιας εντολής από τον µικροεπεξεργαστή; Μονάδες 6 (ΟΕΦΕ 2011 ΕΠΑΛ) Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται οι εντολές ενός µικροεπεξεργαστή; Μονάδες 5 (ΟΕΦΕ 2011 ΕΠΑΛ) Ποιοι είναι οι κυριότεροι ακροδέκτες ενός τυπικού µικροεπεξεργαστή και ποια η σηµασία τους. Μονάδες 10
(Ιούνιος 2011 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) α. Να αναφέρετε, ονοµαστικά, τα βασικά χαρακτηριστικά της κύριας µνήµης. Μονάδες 9 β. Να αναφέρετε, ονοµαστικά, τις κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται γενικά οι εντολές ενός µικροεπεξεργαστή. Μονάδες 8 (Ιούνιος 2012 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας, δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη. Εγγραφή είναι η διαδικασία µε την οποία τα δεδοµένα µιας λέξης µνήµης, τα οποία είναι αποθηκευµένα σε µια συγκεκριµένη διεύθυνση, µεταφέρονται στις εξόδους της µνήµης. Μονάδες 3 (Ιούνιος 2012 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Να αναφέρετε, ονοµαστικά, τους τέσσερις (4) καταχωρητές που χρησιµοποιούνται στους περισσότερους µικροεπεξεργαστές. Μονάδες 12 (Ιούνιος 2012 ΕΠΑΛ Ηµερήσιο) Μια εντολή πρόσθεσης ενός µικροεπεξεργαστή χρειάζεται τέσσερις (4) κύκλους µηχανής για να ανακληθεί και να εκτελεστεί. Η συχνότητα λειτουργίας του (f) είναι 2 GHz. Πόσες προσθέσεις εκτελούνται το δευτερόλεπτο; Μονάδες 9 (ΟΕΦΕ 2011 ΕΠΑΛ) Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθµούς 1, 2, 3, 4, 5 από την στήλη Α και δίπλα το γράµµα α, β, γ, δ, ε της στήλης Β που δίνει την σωστή αντιστοίχηση. Μονάδες 8 ΕΙ ΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Τι είναι ο κύκλος εντολής και τι ο κύκλος µηχανής; Ποια τα είδη εντολών ενός τυπικού µικροεπεξεργαστή; Από τα είδη των εντολών ενός µικροεπεξεργαστή να αναπτύξετε τις εντολές άλµατος. Ένας µικροεπεξεργαστής εκτελεί 50.000.000 πράξεις πρόσθεσης το δευτερόλεπτο. Η συχνότητα αυτού του µικροεπεξεργαστή είναι 10GHz. Να βρείτε πόσους κύκλους
µηχανής χρειάζεται µια εντολή πρόσθεσης για να ανακληθεί και να εκτελεστεί από το συγκεκριµένο µικροεπεξεργαστή. Ένα από τα χαρακτηριστικά των µικροεπεξεργαστών είναι και το ρεπερτόριο εντολών: Τι είναι το ρεπερτόριο εντολών; Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται οι µικροεπεξεργαστές µε κριτήριο το µέγεθος του ρεπερτοτίου εντολών; Ποια συµπεράσµατα προέκυψαν µε την πάροδο του χρόνου και ύστερα από µελέτες για τις πιο πάνω κατηγορίες µικροεπεξεργαστών; Αναφέρατε τους τρόπους διευθυνσιοδότησης της µνήµης. Αναφέρατε ονοµαστικά τα χαρακτηριστικά ως προς τα οποία διακρίνουµε τους µικροεπεξεργαστές;