Fundamentos de TIC s. Universidad Nacional de la Matanza TRABAJO PRACTICO NRO. 4 INTRODUCCIÓN AL HARDWARE DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN

(1)

Giulianelli, Juan Ignacio Giulianelli, Daniel A Doctorado en Ciencias Economías Universidad Nacional de la Matanza

Departamento:

Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas

Cátedra:

Fundamentos de TIC’s

(Tecnologías de la Información y la Comunicación)

e-mail:

[email protected]

JEFE DE CÁTEDRA:

Mg. Daniel A. Giulianelli

TRABAJO PRACTICO NRO. 4

INTRODUCCIÓN AL HARDWARE DE LOS

SISTEMAS DE COMPUTACIÓN

COLABORACIÓN:

DOCENTES DE LA CÁTEDRA

CICLO LECTIVO:

2012

(2)

TRABAJO PRÁCTICO Nº 4

HARDWARE DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACION

1) Complete el siguiente cuadro:

Bus de datos Bus de direcciones

Bus de control Unidireccional

Bidireccional

Transfiere datos solo de la U.C.P a la memoria

Va de CPU a Memoria o E/S salvo en el caso de IRQ

Lleva las señales “lectura” o “escritura” para la memoria

Transfiere direcciones de memoria principal

2) Marque la / s respuestas correctas. Al registro de instrucciones: a. Van los resultados de la UAL.

b. Va la dirección donde está el código de cada instrucción. c. Van los datos con que opera cada instrucción.

d. Está el código de la instrucción QUE SE ESTÁ EJECUTANDO.

e. Lo controla el sistema operativo. f. Ninguna de las anteriores.

3) Marque la / s respuestas correctas. El Registro Temporal de Dirección de Operando contiene: a. El lugar de la memoria donde se encuentra almacenada la instrucción que se está ejecutando. b. La ubicación del operando indicada en la instrucción de un procesador de una dirección. c. El código de la instrucción que se está ejecutando.

d. Los datos con que opera cada instrucción.

4) Con un bus de direcciones de 24 bits (cables) se puede direccionar una memoria de: a) 4 GB b) 16 MB

c) 4 MB d) 2 GB e) Ninguna de las anteriores es correcta

5) Indique la / s respuestas correctas: El Registro de Intercambio de Memoria:

a) Se encarga de seleccionar una celda de Memoria en cada operación de acceso a la misma. b) Permite realizar el intercambio de los contenidos de 2 celdas de la memoria principal.

c) En una operación de lectura de memoria recibe el dato de la misma señalado por el registro de dirección de memoria.

d) Recibe la dirección de memoria que indica el Contador de Programa.

e) En una operación de escritura en memoria, contiene la información a grabar en la posición indicada por el registro de dirección de memoria.

(3)

Cátedra: Fundamentos de TIC’s

6) El registro que emplea la Unidad de control para realizar saltos condicionales es: a) REGISTRO DE OPERANDO

b) MAR

c) ACUMULADOR d) MBR

e) REGISTRO DE ESTADOS

7) Se posee un computador que tiene un teclado como unidad de entrada y un monitor como salida. La longitud de palabra es de 16 bits, 8 para el código de operación y 8 bits para el campo dirección de memoria. Tanto las instrucciones como las direcciones de memoria se presentan expresadas en hexadecimal.

Las unidades de E/S se identifican con las siguientes direcciones: FE: teclado

FF: monitor

IMPORTANTE: en este procesador, el PC se incrementa de a 1 por palabra, ya que cada

instrucción ocupa una sola posición de memoria.

La ALU posee un solo registro: A (ACUMULADOR) El modo de direccionamiento es directo y absoluto. Las instrucciones a utilizar en este ejercicio son: Cód. de

instrucción

Descripción En símbolos 96H Cargar el acumulador con el contenido de la posición “m” A m

97H Almacenar la dirección “m” el contenido del acumulador m A

9BH Sumar al contenido del acumulador de la ALU, el contenido de

la dirección “m”

A A+ m 9CH Restar al contenido del acumulador de la ALU, el contenido de

la dirección “m” A A- m 9DH Multiplicar al contenido del acumulador de la ALU, el

contenido de la dirección “m” A A* m

El programa se halla cargado a partir de la posición 19H de memoria y los datos se almacenarán

a partir de la posición A1H de memoria.

a. Con la longitud de código planteada ¿Cuántas operaciones distintas podrían realizarse?

b. ¿Cuántas posiciones de memoria se pueden direccionar con el campo de dirección?.

c. El programa es el siguiente. Complete la tabla, si se ingresan los siguientes 3 datos expresados en decimal, en el orden que se indica: 1º) 5, 2º) 20 y 3º) 153:

(4)

MEMORIA PRINCIPAL ZONA DE INSTRUCCIONES INS TRUC CIÒN POS. de MEM de la INSTR Código OPER D. R. O. ACCION CP ACUM. DE LA ALU MBR MAR

FETCH EXEC FETCH EXEC FETCH EXEC FETCH EXEC

1 19 96 FE 2 1A 97 A1 3 1B 96 FE 4 1C 97 A2 5 1D 9D A1 6 1E 97 A3 7 1F 96 FE 8 20 97 A4 9 21 9C A3 10 22 97 A5 11 23 97 FF MEMORIA PRINCIPAL ZONA DE DATOS (Datos expresados en decimal)

A1 A2 A3 A4 A5 Indicar:

c.1. Explique cuál es el proceso que realiza el programa.

Ingresa dos números por teclado, los multiplica y los resta de un tercer dato que también ingresa del exterior. Luego muestra el resultado de la resta.

c.2. Si se ingresan los siguientes datos mencionados en el punto “c.1.”: 5, 20 y 153. Muestre cómo quedan las posiciones de memoria en la Zona de Datos de la Memoria principal: desde A1 HASTA A5 al finalizar el programa.

c.3. Señale el valor que contiene el CP (fase de fetch) al comenzar el proceso. a. 18 b. 19 c. A1 d. 24

Y ¿al finalizar?

a. A5 b. FF c. 23 d. 24

c.4. Señale el valor que contiene el CP (fase de FETCH) cuando en la posición de memoria A3 se almacena el dato 100.

a. 1F b. 1E c. A3 d. 24

c.5. Señale el valor que contiene el CP durante la fase de ejecución cuando, en la posición de memoria A3, se almacena el dato 100.

a. 1F b. 1E c. A3 d. 24

c.6. Señale el valor que contiene el MBR en la fase de FETCH de la instrucción almacenada en 1A.

(5)

c.7. Señale el valor que contiene el MBR en la fase de ejecución de la instrucción almacenada en 1A.

a. 971A b. A1 c. 5 d. 1 A

c.8. Señale el valor que contiene el MAR en la fase de FETCH de la instrucción almacenada en 1F.

a. 96FE b. 20 c. 1F d. FE

c.9. Señale el valor que contiene el MAR en la fase de ejecución de la instrucción almacenada en 1F.

a. 96FE b. 20 c. 1F d. FE 8) Indicar cuál de las siguientes afirmaciones son verdaderas:

a) Los computadores de palabra variable en cada posición de la memoria almacenan un número variable de caracteres.

b) Los computadores de palabra fija utilizan en forma más eficiente la memoria que los de palabra variable.

c) Los computadores de palabra variable en cada posición de la memoria almacenan un solo carácter.

d) Las máquinas de palabra fija son más rápidas para realizar cálculos.

9) Se dispone de un microprocesador que posee direccionamiento inmediato, indexado y relativo al contador de programa (RPP), según las instrucciones. Se representa el diagrama de secuencia de operaciones y las instrucciones correspondientes.

Se pide representar el contenido de los registros y posiciones de memoria involucradas en dicho diagrama. Indique cuál es la función del programa.

COMENTARIOS DIR DE

MEM

INSTRUCCION

COD OP. OPERANDOS

Carga 0 en registro “R0” 200 Cargar (Dir. Inmediato) R0 0 Carga 3 en registro “R1” 201 Cargar (Dir. Inmediato) R1 3 Transfiere el contenido del

“R0” a la memoria en la dirección (desplazamiento +R1) 202 Transferir (Dir. Indexado) R1 1000 (desplaz amiento) Resta 1 al contenido de “R1” 203 Restar Reg. (Dir. Inmediato) R1 1

Compara el contenido del R1 con 0. Si es mayor

realiza un nuevo ciclo, si no sale del ciclo y Continúa.

204 Salto Condicional (Dir. Relativo) -3 (FDH) Inicio R0  0 R1  3 (1000 + R1) R0 R1  (R1 – 1) Continúa R1> 0 Si No

(6)

R0

R1

DIRECCION DE

MEMORIA

CONTENIDO

10) Para la realización de algunos de los ejercicios de la práctica deberá utilizar un ejecutable que simula el manejo de un procesador. Este ejecutable lo podrá obtener:

Bajándolo desde la página de la cátedra ingresando a través de la página de la universidad

www.unlam.edu.ar, icono cátedras y seleccionando para la carrera de Ingeniería en Informática la asignatura que nos ocupa. Al acceder a la pagina de la cátedra, en trabajos prácticos

encontrara comprimido el archivo simuprocesador.zip. Desde la página de origen (en ingles):

http://www33.brinkster.com/vlaye/software/simuproc/index2.html

Solicitándolo por correo a alguno de los docentes de la cátedra.

El SIMUPROC utiliza registros, bus de datos, y posiciones de memoria de 16 bits. Las direcciones de memoria se expresan en hexadecimal.

Observe los valores que van tomando los registros: PC, MAR, MDR (este registro lleva el nombre de MBR en la teoría de la materia) e IR mientras se van ejecutando las instrucciones.

Utilice el SIMUPROC para procesar los siguientes programas Indique lo que hace cada instrucción del SIMUPROC.

DIRECCIÓN DE MEMORIA

CONTENIDO

PROGRAMA ¿QUÉ HACE CADA INSTRUCCIÓN? 000 CLA 001 LDA 00E 002 ADD 00F 003 STA 00A 004 EAP 005 HLT 006 007 008 009

DATOS A PARTIR DE ACA SE ESCRIBEN LOS DATOS 00A 00B 00C 00D 00E 00F

(7)

11) Ingrese los siguientes datos en las siguientes posiciones de memoria: DIRECCION Contenido

00E 001, binario 00F 111, binario a) ¿Qué acción realiza este programa?

b) ¿Cómo quedan los contenidos de direcciones de memoria correspondientes a los datos? c) ¿Cuál es estado inicial y final del ACUMULADOR (AX), BX, CX y los registros de estado (registros de control) Z, N, C, O?

REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO AX BX CX Z N C O

12) Modifique las siguientes direcciones: DIRECCION CONTENIDO

002 SUB 00F (RESTA AX- CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA 00F) Y LO GUARDA EN AX

00E 001 00F 001

a) ¿Qué acción realiza este programa?

(8)

d) ¿Por qué cambia Z?

13) Modifique las siguientes direcciones: DIRECCION contenido

00E 0001, binario 00F 111, binario a) ¿Qué acción realiza este programa?

d) ¿Por qué cambia N?

14) Modifique las siguientes direcciones: DIRECCION contenido 002 ADD 00F

00E 0000000000000001 00F 1111111111111111

a) ¿Qué acción realiza este programa?

(9)

Cátedra: Fundamentos de TIC’s REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO AX BX CX Z N C O

d) ¿Por qué cambia O?

EJERCICIOS DE MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

Para los siguientes ejemplos se trabaja con un procesador de 16 bits que INCREMENTA EN 2 el

PC, uno para el código de operación y otro para la dirección de operando.

Puede ser que se trabaje en otros ejercicios con otros incrementos del PC (1, 2, 4, etc.) Las direcciones están expresadas en hexadecimal.

EN TODOS LOS CASOS, EL CONTENIDO DEL REGISTRO CONTADOR DE PROGRAMA CORRESPONDE A LA FASE DE BÚSQUEDA (FETCH).

Sea la siguiente situación: DIRECCIÓN DE MEMORIA

CONTENIDO COMENTARIO

C000 SUM FA00 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA

C002 BIF 4 BIFURCACIÓN INCONDICIONAL A LA DIRECCIÓN QUE MUESTRA EL OPERANDO. C004 CAR 04 CARGA EN EL ACUMULADOR EL CONTENIDO

DE LA DIRECCIÓN DEL OPERANDO.

C00A

C00C MUL FA02 MULTIPLICA EL CONTENIDO DEL

ACUMULADOR MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA

C00E SUMI 1 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR MAS EL DATO .... DATOS FA00 777 FA02 FA04 909 FA06 111 FA08 FA0A FA0A 1110 FA0C

(10)

15) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C000

I) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es ABSOLUTO DIRECTO?

a) FA00 b) FA02 c) FA04 d) C000 e) Ninguna es correcta

II) ¿Cuál es el dato?

a) 909 b) 777 c) 111 d) FA0A e) Ninguna es correcta

I) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es Relativo Propiamente Dicho y Directo?

a) C002 b) C003 c) C004 d) C008 e) Ninguna es verdadera

II) ¿Cuál es el contenido de esa dirección?

a) SUM FA00 b) CAR FA04 c) SUM FA06 d) SUM FA08 e) Ninguna es correcta

17) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C00E

I) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es INMEDIATO y DIRECTO y suponemos que las instrucciones ocupan una posición para el código de operación y una para el offset (en este caso, el dato)?

a) C008 b) 1 c) C00F d) 1110 e) Ninguna es correcta

II) ¿Cuál es el contenido de la dirección C00E?

a) SUMI b) SUM C00E c) 777 d) 909 e) Ninguna es correcta

III) ¿Cuál es el operando?

a) 777 b) 1 c) 09 d) 1110 e) Ninguna es correcta

18) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C004 y la dirección de la página es = FA

I) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es PAGINADO y DIRECTO?

a) 909 b) F909 c) FA04 d) 0004 e) Ninguna es correcta

(11)

a) 777 b) 4 c) 909 d) FA00 e) Ninguna es correcta

III) ¿Cuál es la dirección de LA PÁGINA?

a) FA b) C004 c) FB00 d) 04 e) Ninguna es correcta

IV) ¿Cuál es la línea?

a) 01 b) 02 c) 04 d) 00 e) Ninguna es correcta

I) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si la misma cuenta con acceso a dirección objetivo en modo absoluto y directo?

a) C00A b) FA06 c) FA00 d) C006 e) Ninguna es correcta

II) ¿Cuál es el contenido de esa dirección?

a) 777 b) 909 c) SUM FA06 d) 111 e) Ninguna es correcta

I) ¿Cuál es la dirección objetivo de la instrucción que se está procesando, si la misma cuenta con acceso a dirección objetivo en modo absoluto e indirecto?

a) FA08 b) FA0A c) FA00 d) C008 e) Ninguna es correcta

II) ¿Cuál es el dato?

a) SUM FA08 b) FA08 c) FA0A d) 1110 e) Ninguna es correcta

21) Dada los siguientes pasos y su descripción: PASO DESCRIPCIÓN

1 Colocar en el MBR la dirección que contiene el PC

2 La dirección llega por el bus de direcciones al Registro de Dirección de Memoria. 3 La dirección llega por el bus de direcciones al Reg. de Intercambio de Memoria 4 El Código de Operación de la Instrucción se carga en el Reg. De Dirección de

Memoria

5 Colocar en el MAR la dirección que contiene el PC

(12)

Memoria

7 La ALU envía un microcomando que incrementa el PC. 8 La dirección va al selector de posición de memoria.

9 El Código de Operación de la Instrucción ingresa al MAR por el bus de datos. 10 El Código de Operación de la Instrucción ingresa al MBR por el bus de datos. 11 El ACUMULADOR envía un microcomando que incrementa el PC.

12 La posición de memoria seleccionada es habilitada. 13 La UC envía un microcomando que incrementa el PC.

14 La UC envía una señal de escritura a la memoria a través del bus de control. 15 El Código de Operación de la Instrucción llega al Puntero de Memoria que está

en la Unidad de Control por el bus de datos interno.

16 El Código de Operación de la Instrucción llega al Registro de Instrucción que está en la Unidad de Control por el bus de datos interno.

17 La UC envía una señal de lectura a la memoria a través del bus de control. 18 Comienza el ciclo de ejecución.

Seleccione los pasos correctos y ordénelos en la secuencia en que se ejecutan en la fase de búsqueda (fetch) del ciclo de una instrucción.

a) 1, 2, 8, 12, 17, 6, 10, 16, 13, 18 b) 5, 2, 8, 12, 17, 4, 10, 16, 13, 18 c) 5, 2, 8, 12, 17, 6, 10, 16, 13, 18 d) 5, 3, 8, 12, 17, 6, 10, 16, 13, 18 e) Ninguna es correcta

22) ¿Cuál es la capacidad en bytes de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

Capacidad por sector: 512 bytes Número de sectores: 128

Número de pistas: 80 pistas Número de caras: 4

a) 1.474.560 b) 41.943.040 c) 20.971.520

d) 10.485.760 e) 20.941.250 f) Ninguna es correcta

23) ¿Cuál es el número de caras de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

Capacidad de almacenamiento: 10.485.760 bytes Capacidad del sector: 128 bytes

Número de sectores: 512 Número de pistas: 80

a) 1 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 f) 10 g) Ninguna es correcta

24) ¿Cuál es el número de pistas de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

(13)

Número de caras: 8

a) 40 b) 20 c) 80 d) 60 e) 100 f) Ninguna es correcta

25) ¿Cuál es la capacidad en bytes por sector, de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

Capacidad de almacenamiento: 20.971.520 bytes Número de sectores: 128

a) 2048 b) 128 c) 256 d) 1024 e) 64 f) 521 g) Ninguna es correcta.

26) ¿Cuál es el número de sectores de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

a) 512 b) 128 c) 256 d) 1024 e) 64 f) Ninguna es correcta

27) ¿Cuál es el numero de sectores de un conjunto de discos o de un disco rígido, que posee las siguientes características?

a) 512 b) 128 c) 256 d) 1024 e) 64 f) Ninguna es correcta

28) Indique a que parte del hardware corresponde c/u de los siguientes componentes: Unidad de

control

ALU CPU Memoria central ENTRADA/ SALIDA Reloj Reg. Acumulador Secuenciador Circuito Operacional Selector de memoria Contador de programa Registro de instrucción Decodificador Registro de estado Registro de Temporal de

(14)

Operando

Registro de Temporal de Dirección de Operando MBR

MAR

Puntero de Pila (Stack Pointer) Puntero de Memoria Registro de Intercambio de Memoria Registro de Direcciones de Memoria Registro de Direcciones de E/S Registro de Intercambio de Datos

Señales de Estado (FLAGS)

29) Indique cual de los siguientes tipos de impresora es “DE IMPACTO”.

a) Impresora de inyección (inkjet) b) Plotter c) Láser d) Matriz de puntos e) Térmicas

30) Indicar cuáles de los siguientes dispositivos son mixtos:

a) Impresoras. b) Pantallas sensibles al tacto c) Scanner de imágenes d) Robots e) Detector de caracteres Magnéticos f) Cajeros Automáticos g) Terminales de punto de venta

31) Indique cual es el tipo de cristal líquido más utilizado en monitores.

a) Esméctico. b) Colestérico. c) Nemático.

32) Seleccione la opción que completa la siguiente frase, referida a monitores de cristal líquido: “Por acción del campo eléctrico, el ordenamiento molecular del cristal líquido se distorsiona y aparecen regiones con diferentes índices de refracción. La luz incidente se dispersa y no logra atravesar el cristal. Este fenómeno se conoce, como…”

a) Cristal esméctico. b) Líquido colestérico. c) Dispersión dinámica.

d) nemático de giro o twisted nematic (TN) e) Indicador de efecto de campo.

33) Indique a qué organización de DMA (Acceso Directo a Memoria) corresponde cada uno de los siguientes gráficos1 y características.

La letra I de los diagramas corresponde a Ejecución de Instrucción. En los ejes horizontales se grafica el tiempo de ejecución.

1

Gráficos extraídos de:

(15)

Cátedra: Fundamentos de TIC’s Organización de DMA: RÁFAGAS. ROBO DE CICLOS. TRANSPARENTE. Definiciones:

La CPU no pierde ningún ciclo y la transferencia es eficiente. Se aprovecha el tiempo en que la CPU trabaja internamente para realizar la transferencia de E/S.

La transferencia se divide en partes y se roba un ciclo a la CPU por cada instrucción ejecutada. Espera que la CPU deje libre el bus para transmitir.

ORGANI-ZACIÓN DE DMA GRÁFICO CARACTERÍSTICAS TRANS- PARENTE La CPU no pierde ningún ciclo y la transferencia es eficiente. Se aprovecha el tiempo en que la CPU trabaja internamente para realizar la transferencia de E/S.

RÁFAGAS Espera que la CPU deje libre el bus para

transmitir.

ROBO DE CICLOS

La transferencia se divide en partes y se roba un ciclo a la CPU por cada instrucción ejecutada.

EJERCICIOS RESUELTOS

1) Marque la /s respuestas correctas.

La UAL:

a. Realiza operaciones lógicas. b. Gobierna la lógica de la UCP. c. Constituye la inteligencia de la UCP.

d. Ordena guardar el resultado de cada operación que realiza. e. Recibe las instrucciones aritméticas que llegan.

f. Ninguna de las anteriores.

2) Indique la / s respuestas correctas. El contenido de una posición de memoria de lectura / escritura:

a. Es un número de 8 bits invariable.

(16)

c. Es el byte guardado en esa posición. d. Puede ser parte de un word.

e. Es un número de 16 bits.

f. Puede verse como 8 llaves ¨si-no¨ que cambian en cada escritura. g. Puede ser parte de una instrucción o dato.

h. Puede cambiar cada vez que se lee esa posición. i. Tiene igual número de bits que la dirección de esa posición. j. Llega por las líneas de direcciones.

k. Debe ser siempre el mismo.

l. Comúnmente es volátil..

3) Indique para los diferentes tipos de Memoria principal, cuáles de las siguientes características poseen. (marcar SI / NO).

PROM EPROM SRAM DRAM RWM ACCESO ALEATORIO

EL USUARIO PUEDE LEER Y/O ESCRIBIR

UNA VEZ INSTALADA EL USUARIO PUEDE SOLO LEER VOLÁTIL

NECESITA REPONER CARGA ELECTRICA (REFRESCO)

PROGRAMABLE UNA SOLA VEZ NECESITA BORRARSE PREVIA-MENTE PARA REPROGRAMARSE

4) Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas. Un procesador con un word de 4 bytes: a. Tiene registros acumuladores de 32 bits.

b. Tiene un bus de direcciones de 32 bits. c. Requiere una memoria con una capacidad de 232 bytes.

d. Puede acceder a 32 bits de memoria simultáneamente. e. Ninguna de las anteriores.

5) ¿Indicar cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas.

La UAL

: a. Suma números reales.

b. Suma números naturales. c. Suma números enteros.

d. Ordena leer datos numéricos en la memoria principal o en registros. e. Modifica el valor de los indicadores del registro de estado. f. Almacena el resultado de cada operación que efectúa en memoria. g. En una sola operación calcula raíces cuadradas.

6) La Unidad de Control:

a. Microprogramada posee un decodificador que envía una señal al secuenciador. b. Cableada posee un secuenciador que proporciona una sucesión de impulsos eléctricos

(17)

c. Microprogramada, almacena en una pequeña ROM la secuencia de pasos de las instrucciones. d. Microprogramada, permite realizar Firmware si su memoria interna es PROM.

e. Ninguna de las anteriores.

7) Marque la / s respuestas correctas: En el modo de direccionamiento:

a) Absoluto indirecto, la dirección indicada en la instrucción es la posición donde se encuentra el dato o donde se debe almacenar el resultado.

b) Relativo inmediato, el operando está en la misma instrucción. c) Relativo Inmediato, el registro base es el PC y el offset es cero.

d) Absoluto indirecto, la dirección indicada en la instrucción es la posición donde se encuentra la dirección objetivo.

e) Paginado, la D.R.O: se obtiene como D.R.O.: PC + LINEA

8) Marque la / s respuestas falsa:

a) La función de generación / detección de paridad para detección de errores en la transferencia de datos la realiza el periférico.

b) La selección o direccionamiento del periférico la realiza el controlador.

c) En la transferencia de datos de E / S programada entre la CPU y los periféricos, estos últimos interrumpen al procesador cuando existe algún dato a transmitir.

d) La sincronización del flujo de información, para evitar problemas de pérdida de datos debido a la diferencia de velocidades entre la CPU y los periféricos, la realiza el controlador.

e) La adaptación de las características eléctricas y lógicas de las señales empleadas por los dispositivos de E / S y el bus se realiza en los periféricos.

RESOLUCIONES

El SIMUPROC utiliza registros, bus de datos, y posiciones de memoria de 16 bits. Las direcciones de memoria se expresan en hexadecimal.

Observe los valores que van tomando los registros: PC, MAR, MDR e IR mientras se van ejecutando las instrucciones.

Utilice el SIMUPROC para procesar los siguientes programas: DIRECCIÓN DE

MEMORIA

CONTENIDO

PROGRAMA ¿QUÉ HACE CADA INSTRUCCIÓN? 000 CLA PONE EL REGISTRO AX=0

001 LDA 00E CARGA EN AX EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN 00E

002 MUL 00F MULTIPLICA AX POR EL CONTENIDO DE 00F Y LO GUARDA EN AX

003 STA 00A GUARDA EL CONTENIDO DE AX EN LA DIRECCIÓN 00A

(18)

004 EAP MUESTRA POR PANTALLA EL CONTENIDO DE AX 005 HLT FIN DE PROGRAMA 006 007 008 009

DATOS A PARTIR DE ACA SE ESCRIBEN LOS DATOS 00A 00B 00C 00D 00E 00F

9) Ingrese los siguientes datos en las posiciones de memoria indicadas: DIRECCION contenido

00E 00100 00F 11100 a) ¿Qué acción realiza este programa?

Multiplica 2 números (00100 * 11100), guarda el resultado en memoria y lo muestra por pantalla. b) ¿Cómo quedan los contenidos de direcciones de memoria correspondientes a los datos? Se agrega 1110000 (resultado de la operación) en 00A.

c) ¿Cuál es estado inicial y final del ACUMULADOR (AX), BX, CX y los registros de estado (registros de control) Z, N, C, O? REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO

AX 0 1110000 GUARDA EL RESULTADO HASTA SER MODIFICADO POR OTRO PROGRAMA BX 0 0 NO FUE UTILIZADO CX 0 0 NO FUE UTILIZADO Z 0 0 NO FUE UTILIZADO N 0 0 NO FUE UTILIZADO C 0 0 NO FUE UTILIZADO O 0 0 NO FUE UTILIZADO

00E 00100 00F 00100

(19)

a) ¿Qué acción realiza este programa? RESTA 2 números (4 - 4)

b) ¿Cómo quedan los contenidos de direcciones de memoria correspondientes a los datos? Se agrega 0 en 00A.

c) ¿Cuál es estado inicial y final del ACUMULADOR (AX), BX, CX y los registros de estado (registros de control) Z, N, C, O ? REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO

AX 0 0 GUARDA EL RESULTADO DE LA RESTA BX 0 0 NO FUE UTILIZADO

CX 0 0 NO FUE UTILIZADO

Z 0 1 TOMA EL VALOR 1 QUE INDICA QUE EL RESULTADO ES CERO.

N 0 0 NO FUE UTILIZADO C 0 0 NO FUE UTILIZADO O 0 0 NO FUE UTILIZADO d) ¿Por qué cambia Z?

Por que el resultado de la resta es 0, y este registro muestra precisamente cuando un resultado da 0.

00E 0111 00F 1000

a) ¿Qué acción realiza este programa? RESTA 2 números (RESTA 5 - 8)

b) ¿Cómo quedan los contenidos de direcciones de memoria correspondientes a los datos? Se agrega 11 (es decir 3 en binario) en 00A.

c) ¿Cuál es estado inicial y final del ACUMULADOR (AX), BX, CX y los registros de estado (registros de control) Z, N, C, O? REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO

AX 0 11 ESTE ES EL RESULTADO DE LA RESTA BX 0 0 NO FUE UTILIZADO

CX 0 0 NO FUE UTILIZADO Z 0 0 NO FUE UTILIZADO

(20)

N 0 1 N=1 PORQUE EL RESULTADO DE LA RESTA ES NEGATIVO

C 0 0 NO FUE UTILIZADO O 0 0 NO FUE UTILIZADO d) ¿Por qué cambia N?

Por que el resultado es NEGATIVO y el registro N se pone en 1 cuando el resultado de una operación da negativo.

12) Modifique las siguientes direcciones: DIRECCION contenido 002 ADD 00F

00E 1000000000000000 00F 1000000000000001 a) ¿Qué acción realiza este programa?

Suma 2 números (32768 + 32769)

b) ¿Cómo quedan los contenidos de direcciones de memoria correspondientes a los datos? Se agrega 0000000000000001 en 00A.

El problema es que el resultado es más grande que las direcciones de memoria y los registros y buses de datos de 16 bits con que trabaja este procesador.

El número más grande que puede almacenar es 65535 (216 –1)

Cualquier operación cuyo resultado sea mayor rebalsa la capacidad de 16 bits y se produce OVERFLOW. El procesador guarda 0000000000000001 como resultado de esa operación. c) ¿Cuál es estado inicial y final del ACUMULADOR (AX), BX, CX y el registro de estado (registro de control) Z, N, C, O ? REGISTRO CONTENIDO INICIAL CONTENIDO FINAL COMENTARIO

AX 0 0000000000000001 GUARDA EL RESULTADO DE LA SUMA SIN EL BIT DE ACARREO QUE

PRODUJO EL OVERFLOW BX 0 1 GUARDA EL BIT DE ACARREO CX 0 0 NO FUE UTILIZADO

Z 0 0 NO FUE UTILIZADO N 0 0 NO FUE UTILIZADO C 0 0 NO FUE UTILIZADO O 0 1 O = 1 INDICA QUE SE PRODUJO

OVERFLOW d) ¿Por qué cambia O?

Porque, como estás explicado más arriba se produce overflow y el registro O se pone en 1 cuando sucede.

(21)

Cátedra: Fundamentos de TIC’s EJERCICIOS DE MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

Para los siguientes ejemplos se trabaja con un procesador de 16 bits que INCREMENTA EN 2 el PC . Puede ser que se trabaje en otros ejercicios con otros incrementos del PC (1, 2, 4, etc.)

Las direcciones están expresadas en hexadecimal. EN TODOS LOS CASOS, EL CONTENIDO

DEL REGISTRO CONTADOR DE PROGRAMA CORRESPONDE A LA FASE DE BÚSQUEDA (FETCH).

Sea la siguiente situación: DIRECCIÓN DE MEMORIA

CONTENIDO COMENTARIO

A000 SUM FB00 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA

A002 BIF 8 BIFURCACIÓN INCONDICIONAL A LA DIRECCIÓN QUE MUESTRA EL OPERANDO. A004 CAR 04 CARGA EN EL ACUMULADOR EL CONTENIDO

DE LA DIRECCIÓN DEL OPERANDO.

A00A NOP 00

A00C MUL FB02 MULTIPLICA EL CONTENIDO DEL

ACUMULADOR MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA

A00E SUM 1 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE MEMORIA .... DATOS FB00 100 FB02 FB04 101 FB06 11 FB08 FB0A FB0A 111 FB0C

13) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A000

a) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es ABSOLUTO y DIRECTO?

Direccionamiento Absoluto: el dato es el contenido de la dirección que figura en la instrucción, en este caso: FB00

(22)

Es el contenido de FB00 que es 100

a) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es relativo propiamente dicho?

En el modo de direccionamiento propiamente dicho la DRO se calcula tomando el PC postincrementado (es decir luego de incrementarse mientras realiza el fetch) más el offset (desplazamiento, que figura en la instrucción, en este caso 8.

ATENCIÓN: el offset (desplazamiento) puede ser NEGATIVO, lo que implica obtener una dirección menor a la del registro base.

Un offset negativo se utiliza, por ejemplo, cuando se vuelve a instrucciones del programa que ya procesé y deseo, por ejemplo, procesar nuevamente (En lenguaje C: estructuras de

iteraciones definidas como el FOR, y estructura de iteración condicionada como el WHILE). También se utiliza en saltos incondicionales, como es el caso del ejemplo.

El desplazamiento negativo puede expresarse, por ejemplo, en COMPLEMENTO A LA BASE. Para nuestro ejemplo el desplazamiento es POSITIVO, se “salta para adelante”, es decir la DRO es mayor que el registro base (en este caso el PC).

PC + 2 + offset = DRO, reemplazamos por sus valores

A002 + 2 + 8 = A00C EN HEXADECIMAL, recordemos que C16 = 1210

b) ¿Cuál es el contenido de esa dirección? MULT FB02

15) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A00E

a) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es INMEDIATO y directo? A00F

En el modo de direccionamiento inmediato, la DRO es el contenido del PC (en este caso A00E+1)

b) ¿Cuál es el contenido de esa dirección? 1

c) ¿Cuál es el operando? El operando es 1

16) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A004 y la dirección de la página = FB

a) ¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si el modo de Direccionamiento es PAGINADO y directo?

FB04

En el modo de direccionamiento paginado, la DRO está compuesta por el número de página (FB) unido al número de línea dentro de la página (04)

b) ¿Cuál es el contenido de esa dirección? 101

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c) ¿Cuál es la dirección de LA PÁGINA? FB

d) ¿Cuál es la línea? 04

¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si la misma cuenta con acceso a dirección objetivo en modo directo y absoluto?

La DRO en este caso está expresada en la instrucción SUM FB06 y es la dirección FB06. Por ser directa, el dato es el contenido de esa dirección, es decir el número 11

¿Cuál es la DRO (Dirección Real de Operando) de la instrucción que se está procesando, si la misma cuenta con acceso a dirección objetivo en modo indirecto y absoluto?

La DRO en este caso está expresada en la instrucción SUM FB08 y es la dirección FB08. Por ser indirecta, el contenido de esa dirección guarda la dirección donde se encuentra el dato. Es decir en la dirección FB08 está la dirección del dato, NO EL DATO.

En este caso el contenido de FB08 es la dirección FB0A y si accedemos a FB0A encontramos el dato, en este caso 111.

19) ¿Cuál es la capacidad en bytes de un disquette (floppy disk), que posee las siguientes características?

Capacidad por sector: 512 bytes Número de sectores: 18

Capacidad = (Nº de caras) * (Nº de pistas) * (Nº de sectores) * (Cap. de sector) Capacidad = 2 caras * 80 pistas * 18 sectores * 512 bytes