2018

Θέμα Α2 [10 μονάδες]

Θέμα Β1 [8 μονάδες]

Να αναφέρετε, ονομαστικά, τους καταχωρητές που συναντάμε στην πλειοψηφία των μικροεπεξεργαστών.

απαριθμητής προγράμματος (program counter, PC)
καταχωρητής εντολών (instruction register, IR)
δείκτης στοίβας (stack pointer, SP)
καταχωρητής κατάστασης (status register, SR)

Θέμα Β2 [7 μονάδες]

Με ποιο τρόπο μπορούμε να μετατρέψουμε έναν προς τα πάνω απαριθμητή σε απαριθμητή προς τα κάτω (μον. 3);
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μον. 4).

Αν σε ένα προς τα πάνω απαριθμητή συνδέσουμε στις εισόδους των flip-flops τις συμπληρωματικές εξόδους Q- αντί για τις εξόδους Q, τότε δημιουργούμε έναν προς τα κάτω απαριθμητή.

Η ακολουθία μέτρησης του προς τα κάτω απαριθμητή είναι η συμπληρωματική της ακολουθίας μέτρησης του προς τα πάνω απαριθμητή.

Θέμα Β3 [10 μονάδες]

Μετά από μία πράξη που γίνεται στην αριθμητική και λογική μονάδα (ALU) ενός μικροεπεξεργαστή οι σημαίες Z και C έχουν τις τιμές Z=0 και C=1. Να εξηγήσετε τι δηλώνουν οι τιμές αυτές για το αποτέλεσμα της πράξης.

Η σημαία Z=0 σημαίνει ότι το αποτέλεσμα της πράξης δεν είναι μηδέν.

Η σημαία C=1 σημαίνει ότι η πράξη είχε ως αποτέλεσμα να προκύψει κρατούμενο (από πρόσθεση) ή δανεικό (από αφαίρεση).

Θέμα Γ [25 μονάδες]

Σε έναν καταχωρητή SIPO κυκλικής ολίσθησης των τεσσάρων (4) bits, έχει «φορτωθεί» η λέξη Q3Q2Q1Q0=0110.

Γ1. α) Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα με τα περιεχόμενα του καταχωρητή στους επόμενους δύο (2) παλμούς ρολογιού θεωρώντας ότι τα περιεχόμενα ολισθαίνουν προς τα δεξιά (μον. 8).

β) Αν η συχνότητα του ρολογιού είναι f=1KHz να υπολογίσετε τον χρόνο t στον οποίο το περιεχόμενο του καταχωρητή θα γίνει για πρώτη φορά ίδιο με το αρχικό (μον. 7).

Γ2. Ένας μετατροπέας D/A των 5bits έχει περιοχή τάσης λειτουργίας ∆V=3,1V.

α. Πόση είναι η διακριτική του ικανότητα (Ν)(μον. 4);
β. Πόση είναι η ελάχιστη μεταβολή της αναλογικής τάσης εξόδου του μετατροπέα (Vmes) (μον. 6);

Γ1. α)

β) Αφού ο καταχωρητής είναι τεσσάρων (4) bits, θα χρειαστεί τέσσερις (4) παλμούς ρολογιού ώστε να αποκτήσει για πρώτη φορά την αρχική του κατάσταση.

t = 4*T = 4/f = 4/1000 = 0,004s = 4ms

Γ2. α) Η διακριτική ικανότητα ενός μετατροπέα είναι ο αριθμός των bit της λέξης εισόδου που χρησιμοποιεί ο μετατροπέας. Άρα N=5 bits.

β) Vmes = ΔV/(2^N-1) = 3,1V/(2⁵-1) = 3,1V/31 = 0,1V

Θέμα Δ [25 μονάδες]

∆ίνονται οι παρακάτω κυματομορφές εισόδων ενός J-K flip flop, το οποίο διεγείρεται με το θετικό μέτωπο του παλμού
ρολογιού, καθώς και οι κυματομορφές των ασύγχρονων εισόδων του.