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Grado en Ingeniería Informática Fundamentos de los Computadores 7 de diciembre de 2011 Examen de Convocatoria Especial
NOMBRE:________________________________________________CALIFICACIÓN:_______
1 2 3a 3b 4a 4b 4c
Puntuación 3 2 1,25 1,25 1 0,75 0,
Calificación
- El diagrama de estados de la figura describe el funcionamiento de un sistema secuencial con dos entradas X e Y, una salida Z y dos variables de estado Q 1 y Q 0. Diseñar un circuito que implemente este funcionamiento utilizando dos biestables de tipo JK. Las distintas funciones lógicas deben realizarse de la siguiente manera: La función J 1 debe implementarse usando solo puertas NAND. La función K 1 debe implementarse usando un multiplexor con dos entradas de control. Estas entradas de control estarán conectadas a las variables de entrada X e Y. La función J 0 debe implementarse usando un decodificador activo a nivel alto con dos entradas de control. Estas entradas de control estarán conectadas a las variables de estado Q 1 y Q 0. La función K 0 debe implementarse usando solo puertas NOR. La función Z debe implementarse usando el menor número posible de puertas lógicas. Una vez diseñadas las funciones lógicas se realizará, con total claridad, un único dibujo que muestre el circuito completo con todos sus elementos.
01 ó 11
01 ó 11
01 ó 11
- Diseñar una memoria de tamaño total 1 MByte con un ancho de palabra de 32 bits en la que los primeros 256KB sean de memoria ROM y el resto de memoria RAM. Para ello se dispone de tres tipos de módulos: 1. Memorias ROM de 128K con un ancho de palabra de 16 bits. 2. Memorias RAM de 256K con un ancho de palabra de 32 bits. 3. Memorias RAM de 512K con un ancho de palabra de 8 bits. Cada módulo posee entradas de direcciones, entradas de datos, salidas de datos y una señal de selección (CS) activa a nivel alto. Para el diseño se pueden utilizar tantos módulos como se crea necesario (suponer que hay cantidad suficiente de todos ellos) pero debe usarse al menos uno de cada tipo. Asume que dispones de los decodificadores que estimes oportunos.
- Incluir en el diseño multiciclo básico del procesador MIPS R2000 la ejecución de la instrucción swap $rs,$rt que intercambia los valores de los registros rs y rt. Esta instrucción tiene formato R, y en el campo rd se codifica el mismo número que en el rs.
0 rs rt rd=rs shamt Function=swap
La implementación diseñada debe minimizar el número de ciclos de reloj que tarde la instrucción en ejecutarse sin que para ello deba modificarse el banco de registros. Se deben utilizar las figuras que se muestran a continuación para añadir las modificaciones que sean necesarias en: a) El camino de datos. b) La unidad de control. ¿Cuántos ciclos tarda en ejecutarse la instrucción?
Camino de Datos para el Ejercicio 4
Operaciones del Desplazador
DESP2 DESP1 DESP
Pasar el valor 0 0 0 Pasar el valor 0 0 1 No usada 0 1 0 No usada 0 1 1 Desplazar a la izquierda 1 0 0 Rotar a la izquierda 1 0 1 Desplazar a la derecha 1 1 0 Rotar a la derecha 1 1 1
19 IN selección de entrada
18 E habilitación de escritura 17 16 15
DE
DE
DE
dirección de escritura
14 LA
habilitación de lectura (operando A)
13 12 11
DLA
DLA
DLA
dirección de lectura (operando A)
10 LB habilitación de lectura (operando B)
9 8 7
DLB
DLB
DLB
dirección de lectura (operando B)
ALU
ALU
ALU
operación de la ALU
DESP
DESP
DESP
operación del desplazador
0 OUT habilitación de salida
Operaciones de la ALU ALU2 ALU1 ALU Complementar no A 0 0 0 AND A and B 0 0 1 XOR A xor B 0 1 0 OR A or B 0 1 1 Decrementar A – 1 1 0 0 Sumar A + B 1 0 1 Restar A – B 1 1 0 Incrementar A + 1 1 1 1
Grado en Ingeniería Informática Fundamentos de los Computadores 7 de diciembre de 2011 Examen de Convocatoria Especial
NOMBRE:________________________________________________CALIFICACIÓN:_______
1a 1b 1c 1d 1e 1f 2a 2b 2c 2d 2e 2f 2g 2h
Puntuación 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9 0,625 0,625 0,625 0,625 0,625 0,625 0,625 0,
Calificación
- Dada la ruta de datos del multiplicador de la práctica 4 y el cronograma adjunto, responde a las siguiente preguntas:
a) ¿En qué líneas aparecen los valores a multiplicar? ¿Qué valores son? b) ¿Qué contiene P7? ¿De qué tamaño es y por qué? c) ¿Qué función tiene la señal CYZ? ¿Por qué vale 0 desde t=20ns hasta t=60ns? d) ¿Para qué sirven las señales LDX, LDY y LDP? e) ¿Qué está indicando la señal RSP entre t=15ns y t=25ns? f) ¿Qué valor tienen los buses en t=55ns? ¿Qué representan esos valores en ese instante de tiempo?
