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TECNOLOGÍA Y ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORES 19 Grado en Ingeniería Informática. GRANADA, 11 de Septiembre de 2014 EXAMEN DE TEORÍA Y PROBLEMAS de DEPARTAMENTO Di ARQUITECTURA Y TECNOLOCIA DE COMPUTADORES Apellidos : Nombre : Grupo : D.N.I. : EJERCICIOS (Temas 10 y 20): 1. (0,75 pto.) Suponga que un computador trabaja con datos enteros y con longitud de palabra n = 8 bits. Dados los datos de la columna de la izquierda en representación interna, indique su valor en decimal en la columna de la derecha. Para representación sesgada (el sesgo es S=2"=128). Representación Representación interna Valor decimal que representa (Signo Magnitud) 1000 0101 ] (Complemento 1) | 0000 0111 | (Complemento 2) 1111 1110 | (Sesgada) | 1000 0100 | | (Entero sin signo) 1111 1110 2. (0,25 pto.) Suponiendo que tenemos el número N = 1011 1110 de 8 bits en representación complemento a 2. Indique qué representación en complemento a 2 tendría en una representación utilizando 16 bits. 3. (1,50 pto.) Un procesador dispone, entre otros, de los siguientes elementos: Registro de Dirección (AR) de 32 bits, Registro de Datos (DR) de 16 bits y Contador de Programa (PC). El procesador funciona con un reloj de frecuencia 10 MHz y está conectado mediante el bus de datos con la memoria y para cada transferencia de un dato se requieren 4 ciclos de reloj. Indicar: Número de bits del bus de datos (DB). PPODaoow Número de bits del bus de direcciones (AB). Número de bits del registro de instrucciones (IR). Tamaño en bits del registro Contador de Programa (PC). Tamaño máximo posible de la memoria principal (en MB o GB). Velocidad de transferencia de datos entre el procesador y la memoria. EJERCICIOS (Temas 30, 4% y 59): 4. (1,00 pto.) Analice el circuito de la figura y obtenga razonadamente la tabla de verdad de la función de conmutación f(a,b,c) Td, Y = 2 ¡IO Figura 1 5. (1,00 pto.) Se desea diseñar un circuito combinacional tal que, dadas dos entradas de dos números binarios enteros positivos de 2 bits, X=(x1 x0) e Y=(y1 y0), genere la salida de 4 bits, Z=(23 22 21 20), donde Z = (X*Y), siendo “*” la operación de multiplicación aritmética. Para ello, realice lo siguiente: a. Tablas de verdad de cada función 23, z2, z1, z0. b. Se quiere realizar el diseño con una memoria ROM de tamaño mínimo. ¿Cuál es el tamaño de dicha memoria ROM? Dibuje explícitamente la estructura de la ROM, indicando las conexiones requeridas en el plano OR. 6. (1,00 pto.) Complete el siguiente diagrama de tiempos para el circuito de la figura. VA x D e) >] Qe >CIk Cik Cir Cir í CLR clr cLK CLR cLK 2 : TECNOLOGÍA Y ORGANIZACIÓN DE o COMPUTADORES se panes 10 Grado en Ingeniería Informática. e GRANADA, 11 de Septiembre de 2014 DEPRRTAMENTO DL ARGUITECTURA Y TECNOLOCIA DL COMPUTADORES EXAMEN DE SEMINARIOS Y PRACTICAS. Apellidos : Nombre : Grupo : D.N.I.: Ñ 1. (0,50 pto.) Qué tiempo de música en calidad radio FM estéreo (frecuencia de muestreo fs=22,05KHz, 2 Bytes/muestra, 2 canales) se puede almacenar en un USB de 4 GB? a. Indicar el tiempo en horas si se almacena el fichero sin comprimir. b. Indicar el tiempo en horas si se almacena el fichero comprimido con una compresión 4:1. 2. (0,50 pto.) Dada la función: f(A, B, C, D) = 2 m (0, 7, 8, 10, 12, 15) + d (2, 5) y considerando D la variable menos significativa, obtenga su implementación mínima con estructura AND/OR y NAND/NAND. Para ello: a) Rellene los unos e indiferencias del mapa de Karnaugh indicando explícitamente las variables correspondientes a cada eje (en la parte superior izquierda del mapa de Karnaugh) b) Obtenga la expresión algebraica mínima como suma de productos. Marque los cubos utilizados para la minimización (cubos o adyacencias de mayor orden). Cc) Dibujar el circuito de dos niveles de puertas lógicas AND/OR, d) Dibujar el circuito de dos niveles de puertas lógicas NAND/NAND. 00 01 1 10 00 01 31 10 3. (0,50 pto.) Los biestables del laboratorio de prácticas son del tipo JK. En prácticas se utilizaron este tipo de biestables configurados debidamente para que funcionaran como biestables de tipo T o D. Dibuje explícitamente las conexiones y/o componentes necesarios para configurar un biestable de tipo JK como un tipo To tipo D e indique la entrada que actuaría como entrada T ó D en el circuito correspondiente. Para el biestable de tipo T suponiendo que su entrada es T=1 constantemente, su estado inicial es Q=0 y que los biestables sean activos por flanco de subida, dibuje un cronograma con una duración de la señal de reloj de 5 ciclos que ilustre el funcionamiento de la salida Q del biestable tipo T. u 4. (1,00 pto.) En la tabla de la figura P4a se indica el repertorio de las 4 instrucciones del computador simple CS1, indicando sus nombres en ensamblador, el resultado de su ejecución descrita a nivel de transferencia a registros (RT) y su formato en binario. | Ensamblador Formato de la Instrucción en binario ($DirDato en Descripción RT co Dirección del Dato en binario hexadecimal) stop Fin ejecución 00 XXX X XX ADD SDirDato AC € AC+ M(SDirDato) 01 As A¿Az A7A; Ay SUB $DirDato AC < AC - M(SDirDato) 10 As Ay Az A7 Ay Ay STA SDirDato M($DirDato) € AC 11 As Ay Az Az Ay Ay Tabla P4a RAM DIRECCIONES Dada la Tabla P4b correspondiente al DE contenido inicial de la memoria RAM del CS1, MEMORIA donde se almacenan las instrucciones de un 07 00 00 52 60 > 08-0F loo 0s 000007 00 > 10-17 (00 02 20 00 00 06 01 00 > 18-1F (00 52 00 00 00 00 05 06 >20-27 lod 02 co 0006 00 > 28-2F 100 07 00 04 006 00 > 30-37 00 02 60 00 00 00 20 60 >38-3F 1 Tabla P4b 3 22 20 9000-07 programa y datos, ambos en formato hexadecimal, junto con una columna que indica el rango de direcciones de memoria en hexadecimal, correspondiente a cada fila. Realice lo siguiente: a) Copiar la notación en hexadecimal de las instrucciones del programa almacenado en memoria (de la dirección O a la 6, es decir la primera fila de la RAM, Tabla P4b) en la última columna de la Tabla P4c. A partir de esta información completar el resto de la Tabla P4c, indicando para cada instrucción: 1) su notación en ensamblador, 2) su descripción RT, 3) su notación en binario. b) Sabiendo que antes de ejecutar el programa, el contenido de la memoria es el de la Tabla P4b y que el acumulador AC contiene el valor FF en hexadecimal. Indicar los datos en hexadecimal que se verían en la memoria RAM, correspondientes a las direcciones de memoria: ejecutar el programa. $30 , $31, $32, $33, $34, después de Instrucción en binario Programa en _— Instrucción ensamblador Descripción RT del programa CO Dirección del dato en (SDirDatoen 2 bits en binario hexadecimal hexadecimal) con 6 bits STA $30 M($30) € AC 11 11 0000 FO il Tabla P4c 6 
