Hochschule Bremerhaven

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1 Hochschule Bremerhaven INTITUT FÜR AUTOMATIIERUNG- UND ELEKTROTECHNIK Prof.Dr.-Ing.KaiMüller Klausur DMT ample Test Bearbeitungszeit 90 Minuten --- Unterlagen gestattet --- Name, Vorname: MT PT MAR Matr. Nr.: Prozent: Note: Σ (1) Konversion zwischen Zahlensystemen und Rechnen mit Dualzahlen (1.1) Konvertieren ie die Dezimalzahlen x = und y = in das Dualzahlensystem. Die Berechnung muss nachvollziehbar durch fortgesetzte Division erfolgen. (1.2) Konvertieren ie y in das 2er-Komplement. Wie viele Bits werden für die Darstellung beider Zahlen benötigt (Wortbreite)? Wie groß ist der mit dieser Wortbreite darstellbare Zahlenbereich? (1.3) Berechnen ie schriftlich z = x --- y unter Verwendung des 2er-Komplements aus (1.2). (1.4) Wie lautet das Ergebnis z aus (1.3) in Hexadezimal-Darstellung? (1.5) Multiplizieren ie das Ergebnis z (als Dualzahl) mit und geben ie das Ergebnis als Dual- und als Hexadezimalzahl an. (2) equenzielle chaltung (Erzeugung von Zahlenfolgen) Ein Automat (Moore- oder Mealy-Machine) soll folgende Zahlenmuster erzeugen:: u= u= (1) = 5 (2) = 8 (3) = 7 (4) = 6 (5) = 5 Σ = DMP-MAR/MT/PT/--ample Test

2 Fortsetzung Klausur DMP --- MAR/MT/PT ample Test eite 2 Mit dem ignal u wird zwischen den Zahlenfolgen umgeschaltet. Die Zahlen bilden die Ausgänge des Automaten. (2.1) Zeichnen ie das Zustandsdiagramm mit allen Zuständen. Wieviele Zustände werden benötigt und wieviele Flip-Flops (= Zustandsvariablen x) benötigt der Zustandsautomat? (2.2) Geben ie die Wahrheitstabelle für die Funktion F(u, x) (Next-tate-Logic) für den Zustandsautomat an. (2.3) Geben ie die Wahrheitstabelle für die Funktion G(x) (Output-Logic) für den Zustandsautomat an. (2.4) Zeichnen ie die gesamte chaltung. Minimieren ie dabei nach Möglichkeit die logischen chaltungen. (3) PicoBlaze-Assembler (PM): Ausgabe von Bytes vom Port 18 auf der seriellen chnittstelle Mit einem PicoBlaze Mikroprozessor sollen über einen Port (DATA_port = 18H) Bytes eingelesen werden. Wenn sich das Byte ändert, so soll der Zahlenwert im Hexadezimal-Format über die serielle chnittstelle (Terminal) ausgegeben werden. Beachten ie die ACII-Kodierung der Zahlen. Die Bits des UART-tatus-Registers haben folgende Bedeutung UART_status_port (RD, 0x00): RX data present RX full RX half full TX full TX half full ; W10/11 Aufgabe 3 ; Ausgabe von Zahlenwerten aus Port 18 auf der seriellen chnittstelle ; ; CONTANT UART_TATU_port, 00 ; UART status input CONTANT UART_read_port, 01 ; UART Rx data input cstart: CONTANT UART_write_port, 01 CONTANT DATA_port, 18 ; UART Tx data output ; Daten-Port ; fuer das Einlesen ; der Bytes

3 Fortsetzung Klausur DMP --- MAR/MT/PT ample Test eite 3 Programm hier vervollständigen! ; ; Das war's. (3.1) Vervollständigen ie das obige Programm-Fragment, so dass die Funktion verwirklicht wird. (4) PicoBlaze-Assembler (PM): Programmanalyse Das folgende und vollständige Programm soll abschnittsweise analysiert werden, in dem die Funktion der einzelnen Abschnitte zu beschreiben sind. ; W10/11 Aufgabe 4 ;???-Programm ; [Abschnitt 1] CONTANT RAM_start, 10 CONTANT RAM_end, 28 CONTANT LED_port, 00 ; [Abschnitt 2] cold_start: LOAD s0, RAM_start LOAD s1, 00 ; [Abschnitt 3] a_loop: FETCH s2, (s0) ADD s1, s2 ADD s0, 01 COMP s0, RAM_end JUMP C, a_loop ; [Abschnitt 4] COMPARE s1, 00 JUMP NZ, l_fail LOAD s0, 01 OUTOUT s0, LED_port JUMP forever l_fail: LOAD s0, FF OUTPUT s0, LED_port forever: JUMP forever ; End of file

4 Fortsetzung Klausur DMP --- MAR/MT/PT ample Test eite 4 (4.1) Erläutern ie die Funktion der einzelnen Abschnitte. Dabei sind nicht die Assembler-Befehle zu beschreiben, sondern es ist darzulegen, was mit der Programmsequenz bezweckt wird. Die Bezeichnungen der Labels und Konstanten geben auch Hinweise auf deren Verwendung. (4.2) Welche Bedeutung hat die auf dem LED_port ausgegebene Zahl? Welche Aufgabe erledigt das Programm demnach insgesamt. (5) PicoBlazet Assembler-Programm --- Labor#XX (LottèO-Mat) im Rahmen der Laborveranstaltung, Abgabe mit der Klausur, Ausdruck muss Name und Matrikelnummer enthalten. --- :::

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