Download p1p0 CF p1p0 MULT N Ac Ac N

Estructura de Computadores. I. T. I. Sistemas
Final de junio. Curso 2009-2010
1
Apellidos:....................................................................................
2
3
4
Nombre:....................................................................................
1.-
[3 puntos] Se desea controlar la máquina clasificadora de tornillos de la figura:
F
p 1p 0
5
10
C
15
La cinta C transporta tornillos de tres longitudes distintas (5, 10 y 15 mm) a una velocidad de 1 m/s. Una
célula fotoeléctrica (salida F) situada al paso de los tornillos detecta la presencia de éstos y se utiliza
para medir su longitud empleando como dato el tiempo que el haz de luz está interrumpido. Después de
la célula (a 1 cm) se encuentra un pistón neumático que se usa para empujar los tornillos fuera de la
cinta y que caigan en su contenedor correspondiente. El pistón dispone de dos señales de entrada
(p1p0) que le indican la posición del émbolo (ver tabla adjunta). Se supone que el cambio de posición del
pistón es instantáneo. Excepto para colocar los tornillos en su caja, el émbolo debe permanecer en la
posición de reposo.
p 1p 0
Posición del pistón
00
01
10
11
Reposo
Caja 5
Caja 10
Caja 15
Sabiendo que el reloj del sistema es de 1KHz, y que los tornillos se colocan en la cinta con una
separación mínima de 5 cm, se pide:
a) Especificación completa de la unidad de datos del sistema.
b) Cartas ASM de procesado y control.
c) Implementación de la unidad de control mediante la técnica de un biestable por estado.
2.-
[2 puntos] Se pretende añadir al CS2 una instrucción de multiplicación con un operando inmediato que
indica el número por el que se multiplicará el acumulador:
MULT N
Ac ← Ac ⋅ N
Para ello es necesario un cambio en la unidad de datos y eliminar una de las instrucciones actuales
para poder usar su código de operación. Se pide:
a) Indique razonadamente qué instrucción eliminaría sin que el sistema pierda funcionalidad.
b) Proponga modificaciones a la unidad de datos del CS2 que permitan añadir esta instrucción. No
considere ampliar la ALU para que incluya la operación de multiplicar.
c) Utilizando el lenguaje RT explique las microoperaciones que deben llevarse a cabo durante el ciclo
de ejecución.
3.-
[2’5 puntos] Dado un vector de enteros sin signo de 16 bits almacenados a partir de la dirección
apuntada por A0, escriba una subrutina que calcule el número de elementos que están por
encima de la media y lo devuelva en D0.W. El final del vector está marcado con el terminador
$FFFF. En caso de error (desbordamiento o vector vacío), devuelve $FFFF.
NOTA: La instrucción DIVU funciona como sigue:
DIVU <dea>, Dn
donde Dn es de tipo L y <dea> de tipo W. Puede consultar el formato del resultado en la hoja de
instrucciones.
4.-
[2’5 puntos] Se desea implementar un espacio de memoria con decodificación total para el
68000 de Motorola con las siguientes características:
• A partir de la dirección $200000 cubriremos 1536 KB con ROM.
• En las últimas direcciones cubriremos 768 KB con RAM.
Para la memoria ROM disponemos de un único chip de 512 Kx8, y un número no limitado de
chips de 256 Kx8 y de 128 Kx8. Para la memoria RAM disponemos de chips de 512 Kx8, de 256
Kx8 y de 128 Kx8 en las cantidades necesarias. Todos los chips poseen señal chip select activa
en nivel bajo.
a) Explique el número de chips de cada tipo elegidos y las direcciones lógicas cubiertas por
cada uno de ellos.
b) Obtenga las ecuaciones de decodificación basadas en puertas lógicas y los buses de
dirección de cada chip de memoria así como las señales #DTACK y #BERR.
c) Esquema de conexión mostrando los bancos par e impar de memoria, el circuito de
decodificación y el 68000.
d) Qué chips se activarán y a qué posiciones dentro de dichos chips accederemos cuando se
realice la búsqueda y la ejecución de la instrucción :
$26A128 MOVE.B $FFCDE8, D1
e) Escriba una instrucción que permita leer la palabra situada en la mitad del bloque ROM y
escribirla en la última palabra del bloque RAM. Cite qué chips intervienen en esta
transferencia.