2023
Θέμα Α1 [15 μονάδες]
Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις με τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι
λανθασμένη.
Ανατροφοδότηση
Λάθος
Ανατροφοδότηση
Σωστό
Ανατροφοδότηση
Λάθος
Ανατροφοδότηση
Σωστό
Ανατροφοδότηση
Σωστό
Θέμα Α2 [10 μονάδες]
Να αντιστοιχίσετε τους αριθμούς 1, 2, 3, 4 και 5 από τη στήλη Α σε ένα από τα γράμματα α, β, γ, δ, ε και στ της στήλης Β. Σημειώνεται ότι ένα γράμμα από τη στήλη Β θα περισσέψει.
Θέμα Β1 [10 μονάδες]
Να συμπληρώσετε τις τιμές των σημάτων IO/M΄ και RD/WR΄ των κύκλων μηχανής ενός τυπικού μικροεπεξεργαστή.
Θέμα Β2 [10 μονάδες]
Τι ονομάζεται μονοσταθής πολυδονητής και ποια είναι η βασική διαφορά του από τον ασταθή πολυδονητή;
Ο μονοσταθής πολυδονητής είναι μια γεννήτρια παλμών, η διάρκεια των οποίων εξαρτάται από ένα κύκλωμα RC. Ο μονοσταθής πολυδονητής έχει μια σταθερή κατάσταση εξόδου, στην οποία παραμένει μέχρις ότου διεγερθεί από κάποιο εξωτερικό σήμα.
Ο ασταθής πολυδονητής παράγει τετραγωνικούς παλμούς χωρίς να απαιτείται εξωτερική διέγερση.
Θέμα Β3 [5 μονάδες]
α. Με ποιον τρόπο μπορεί να υλοποιηθεί ένα T flip‐flop χρησιμοποιώντας ένα J‐K flip‐flop (μον. 3);
β. Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα λειτουργίας του T flip‐flop. (μον. 2).
α. Το Τflip-flop μπορεί να υλοποιηθεί συνδέοντας μαζί τις εισόδους J και K ενός JK flip flop.
β.
Θέμα Γ [25 μονάδες]
Σε έναν καταχωρητή ολίσθησης SIPO των 4‐bits δίνουμε τα δεδομένα στην είσοδό του με την ακόλουθη σειρά: 0,0,1,1. Μετά από τέσσερις (4) παλμούς ρολογιού ο καταχωρητής περιέχει τη λέξη 1100. Η αρχική κατάσταση του καταχωρητή είναι 0000.
Γ1.
α. Ο καταχωρητής είναι δεξιάς ή αριστερής ολίσθησης (μον. 2); Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας (μον. 3).
β. Εάν η περίοδος των παλμών ρολογιού είναι T=10msec, να υπολογίσετε τον συνολικό χρόνο (t) που χρειάζεται για να αποθηκευτεί η παραπάνω πληροφορία (1100) στον καταχωρητή (μον. 5).
γ. Να υπολογίσετε τη συχνότητα (f) των παλμών ρολογιού (μον. 5).
Γ2. Ένας μετατροπέας A/D με βήμα κβάντισης q = 3V έχει ελάχιστη τάση λειτουργίας 10V και μέγιστη 31V.
α. Πόση είναι η διακριτική ικανότητα του Ν (μον. 5);
β. Να προσδιορίσετε την ψηφιακή λέξη εξόδου, όταν η αναλογική τάση εισόδου είναι VΙΝ=18V (μον. 5).
Γ1.
α. Είναι δεξιάς ολίσθησης, διότι το πρώτο bit (0) που καταχωρήθηκε είναι το LSB της λέξης εξόδου.
β. Αφού απαιτούνται 4 παλμοί για να περιέχει τη ζητούμενη λέξη ο καταχωρητής, ο συνολικός ο συνολικός χρόνος είναι t= 4*T = 4*10msec = 40msec.
γ. f = 1/T = 1/10msec = 1/0,010sec = 100Hz
Γ2.
α. q=ΔV/(2N-1) => 2N-1 = ΔV/q => 2N = 8 => N=3
β. VΙΝ=q*D => D = VΙΝ/q = 18V/3 = 6. Άρα η ψηφιακή λέξη εξόδου είναι 110.
Θέμα Δ [25 μονάδες]
Ένας μικροεπεξεργαστής διαθέτει ρεπερτόριο 128 εντολών. Μία εντολή του σε γλώσσα μηχανής έχει την παρακάτω μορφή:
Δ1. Ποιο είναι το μήκος της εντολής σε bytes; (Μον. 3)
Δ2. Από πόσα bits αποτελείται ο κώδικας εντολής (opcode) (μον. 5) και ποια είναι αυτά (μον. 3); (Μον. 8)
Δ3. Πώς ονομάζεται το υπόλοιπο τμήμα της εντολής μετά τον κώδικα εντολής; Από πόσα bits αποτελείται και ποια είναι
αυτά; (Μον. 9)
Δ4. Για να μπορεί ο μικροεπεξεργαστής να αναγνωρίσει το μισό ρεπερτόριο εντολών, από πόσα bits πρέπει να αποτελείται ο κώδικας εντολής (opcode); (Μον. 5)
Δ1. Το μήκος της εντολής είναι 16bit=2Byte.
Δ2. Εφόσον το ρεπερτόριο είναι 128 εντολές (27), οι εντολές αποτελούνται από 7 bit. Άρα η εντολή που αποτελείται από τα 7 πρώτα bits είναι 1011110.
Δ3. Μετά το τμήμα εντολής ακολουθεί το τμήμα διεύθυνσης, αποτελούμενο από 9 bit με τα ψηφία 110101110.
Δ4. Για την αναγνώριση του μισού ρεπερτορίου (64 εντολές) θα χρειαστεί μόνο 6 bit για τον opcode, αφού 26=64.
(c) Αμπατζόγλου Γιάννης, MSc Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ84
Αδειοδοτημένο υπό τους όρους Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0