- - I Aile trykte og skrevne. samt kalkulator

Transkript

1 6 hegskolen i oslo!~ne: Faglig veileder: i_d~maskinarkite~tur i Gruppe(r) Eksam e nsti d : 5 I EkSamensoppgaven besclr av: I Tillatte hjelpemidler Antan-slder (Ink[ i forsiden): I Aile trykte og skrevne. samt kalkulator (JU ~ An v. 0 I Kandidaten ma selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig. Ved eventuelle uklarheter i oppgaveteksten skal du redegjere for de forutsetninger du legger til grunn for lesningen. Denne eksamen bestar av fem oppgaver. Oppgave 1 teller 35%, oppgave 2 teller 25%, oppgave 3 og 5 teller 15% hver og oppgave 4 teller 100/0. Rver deloppgave innen oppgavene teller like mye. Dersom du finner oppgaveteksten uklar eller ufullstendig, sa bar du opplyse om hvilken tolkning sam ligger til grunn for din besvarelse. Avdeling for ingenierutdanninc. POStbob 4 St. 0Iavs plass Oslo. df: faks: iu@hio.no

2 Oppgave - Booisk algebra og kombinatoriske kretser (35%) Vis hvordan en XOR-port kan brukes bade sam inverter og sombuffer. (Et buffer er en port som gir samme verdi pi utgangen som pi inngangen, som f.eks. to invertere etter hverandre) Kan man implementere enhver boolsk kombinatorisk funksjon kun med OR-porter og invertere? Begrunn svaret. Oppgave c Vis hvordan man kan forenkle fulgende uttrykk ved A bruke den distributive loven G=A+(B.:A) Oppgave d (sluttoppg.la) Bruk DeMorgan' s teorem for a forenkle folgende uttrykk (redusere anta11 inverteringer) - -- G=A+BC (slutt oppg. 1 b) Gitt funksjonen: F(w,x,y,z) = wx +wx"yz+wx"yz+wxyz+xyz Oppgave e Forenkle funksjonen F mest mulig pa formen sum av produkter ved A tegne Karnaughdiagram og tegn skjema for port-implementasjon av den forenklede funksjonen. Anta at bade invertert og ikke-invertert inngangssignal er tilgjengelig. Oppgave f Forenkle funksjonen F mest mulig pa formen produkt av summer og skriv funksjonen som en liste av maxtermer. Oppgave g Implementer funksjonen F kun moo NAND-porter. Anta at inverterte inngangssignaler ikke er tilgjengelig. (slutt pa oppgave) Oppgave h Implementer funksjonen H=AB+CD+ABC med multiplekser og eventuelt invertere. 2

3 Oppgave 2 - Tilstandsmaskin (25%) Du skal designe og implementere styringslogikken til en automatisk garasjeport-apner. Systemet bestar av en motor med grensesnitt mot styringslogikken, en fjernkontroll og 3 sensorer: sensor 81 som gir logisk ooy nar portell er lukket, sensor 82 som gir logisk ooy nar portell er helt aped, og 83 som er logisk boy nar noe passerer eller blokkerer apningen. Dessuten genereres et signal 80 moo fjernkontrollen nar portell skal apnes. Styringsenheten hat 2 utgangssignaler: Sd som gir motorstyrings-enheten beskjed om A lukke porten, og So som gir beskjed om A Apne portell. Nar bilen hat passert, skat porten lukkes automatisk. Videre kan du forutsette at porten er helt Apen for bilen kje:rer inn. Definer de tilstandene du mener er oodvendige i tilstandsmaskinen. Spesifiser eventuelle forutsetninger du har gjort utover oppgaveteksten ooye. Spesifiser ogsa hva som skjer i hver tilstand. Implementer kontrollenheten vha. D-flip-floper og logiske porter. Bruk sa fa komponenter som mulig. Oppgave 3 - Tilstandsmaskin/T ellekrets (15%) Du skal i denne oppgaven lage/designe en synkron tilstandsmaskin (sekvensiell krets) ved a broke D-flip-floper. Kretsen skal pa utgangene fungere som en teller moo fulgende tellesekvens: OSV. Kretsen skal i tillegg ha en utgang som indikerer om navrerende telleverdi pa utgangene er et partall eller oddetall. Bruk sa B komponenter sam mulig. Tegn skjema for kretsen du designer..,

4 Oppgave 4 - Sekvensiell krets (10%) I figuren under er det vist en sekvensiell krets basert pi. 3 stk. T flip-bop's Skisser utgangssignalene A, B og Cover 10 klokkeperioder. Anta at alle signaler er "0" i utgangspunktet. A? B? C? c I k SLJ-lJU"l..ru"1Jl~-lJ~ Er dette en synkron-binrerteller eller en rippel-bin~rteller, eller noe annet? OppgaveS" - Assemblerprograrnmering (15%) I denne oppgaven skal du skrive assemblerprogrammer for assembleren T ASM. I de folgende oppgavene kan du anta at det ergittto prosedyrer sam heter lestall og skrivtall. Prosedyren 1esta11leser inn tall fra brukeren og anvender registeret ax. Prosedyren endrer ikke innholdet i andre registre eller i RAM. Tallet, moo aile sine siffer, leses nar <Enter> trykkes, men bare tallet, (dvs. ikke kontrolltegn som CR eller Iignende) blir lagt i register ax. NAr prosedyren retumerer er det slik at bare a1 kan anvendes, anta at ah er blitt "edelagt". Prosedyren skri vtall skriver ut innholdet i registeret ax til skjermen. Prosedyren endrer ikke innholdet i noen registre eller i RAM. Dette er prosedyrer sam dere kan broke, men ikke skai lage. Dere trenger heller ikke vite innholdet i prosedyrene eller hvordan de ser ut. Ut fra betingelsene til prosedyren lestall, hvilket desimaltall-intervall bm tallene v~re i? Hvilket desimaltall vii al inneholde hvis vi forssker A lese inn desimaltallet 292? 4

5 (Oppgave 5 forts.) Pro- Under [Inner du et program 80m leser tall fra broker (ved a kalle pro8edyren lestall). grammet leser inntil broker gir tallet o. Da terminer programmet..model small.stack looh.data.code lestall proc near < > rat lestall endp skrivtall proc near < > rat skrivtall endp main proc near.startup gjenta: call.exit main endp end lestall cmp ai, 0 jne gjenta Oppgave c En ganske kjent rekke i matematikken er fibonacci-rekken: Rekken starter moo 0 og sa 1, videre er neste tall SummeD av de to forgaende. s