Fachhochschule Augsburg WS01/02 Mikrocomputertechnik Fachbereich Elektrotechnik Blatt 1/8. Prüfung Mikrocomputertechnik WS 01/02

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1 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 1/8 Prüfung Mikrocomputertechnik WS 01/02 Prüfungsfach: Mikrocomputertechnik Prüfer: Prof.Dr.Bayer Prüfungszeit: 90 min Datum: 4.Februar 2002 Hilfsmittel: nicht prog. Taschenrechner Name:... SitzPlatz:... Die Prüfung besteht aus 4 Aufgaben (Blatt 18). Viel Erfolg! 1. Aufgabe:Allgemeine Fragen a) Warum benötigen DRAMSpeicher einen Refresh, SRAMSpeicher dagegen nicht? b) Was versteht man unter einem orthogonalen Befehlssatz? c) Was ist ein Floating Gate und bei welchen Speichertypen wird es verwendet? Beschreiben Sie kurz die Funktionsweise eines Floating Gates.

2 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 2/8 d) Geben Sie die Funktion und Inhalt des Statusregisters eines Prozessors an. e) Was versteht man im Zusammenhang mit Interrupts unter Daisy Chaining? Erklären Sie kurz den Zweck und den Ablauf des Verfahrens. f) Erklären Sie den Begriff Autovektorinterrupt?

3 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 3/8 2. Aufgabe: Adressierungsarten a) Gegeben ist das folgende Programmstück für den 16/32Bit Mikroprozessor M68000 sowie ein Speicherauszug (alle Zahlenangaben in hexadezimaler Form). Die verwendeten MOVEBefehle haben die Syntax MOVE.x Quelle, Ziel (x = Operandenlänge). Das Programmstück beginnt an der Adresse $2000. Geben Sie in der folgenden Tabelle an, in welcher Reihenfolge der Prozessor auf welche Speicheradressen zugreift und kommentieren Sie kurz die jeweilige Aktion. Welche Inhalte haben nach dem Ablauf des Programmstücks die angegebenen Register? Programm ab Adresse $2000 Speicherauszug: Register Adresse Inhalt vorher nachher move.l $123004, D1 $ $00 A0 $ move.l (A0) D2 $ $01 A1 $ move.w D2, D3 $ $02 D1 $FFFFFFFF move.w (A1), D4 $ $03 D2 $FFFFFFFF move.w #$1234, 10(PC) $ $04 D3 $FFFFFFFF $ $05 D4 $FFFFFFFF $ $06 $ $07 Tabelle der Adressen: Adresse Kommentar

4 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 4/8 3. Aufgabe: Speicher a) An einen Prozessor werden 4 MByte SRAMSpeicher angeschlossen. Der SRAMBereich beginnt bei Adresse $0. Es werden 2Mx4 SRAMBausteine verwendet. Wieviele Adreßeingänge SA0 SA?? besitzen die verwendeten Speicherbausteine? Schließen Sie in der Skizze die Speicherbausteine an, ergänzen Sie die notwendigen Prozessorsignale und beschriften Sie alle verwendeten Signale. Decoder /CSn 2Mx /CS A23 A1 D15 D8 D7 D0 /CS1 SA? SA0 D3 D0 AB DB 07 DB 815 Geben Sie die Gleichungen für die verwendeten ChipSelectSignale an

5 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 5/8 b) Direkt im Anschluß an den Adressbereich des SRAMSpeichers wird nun ein EEPROMSpeicher mit 512 KByte angeschlossen. Verwendet werden 256Kx8 Bausteine. Geben Sie Start und Endadresse des EEPROMAdreßbereichs hexadezimal an. Wie lauten die Gleichungen für die beiden ChipselectSignale? Startadresse:... Endadresse:...

6 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 6/8 4. Aufgabe: Assemblerprogrammierung Gegeben ist ein Assemblerprogramm, das einen Speicherblock byteweise mit 0 belegt. Startadresse und Länge des Blocks werden als Konstante definiert. Das Programm ist als Anhang auf der letzten Seite der Prüfung abgedruckt! a) Erstellt werden soll nun ein Unterprogramm, das einen Speicherblock byteweise löscht. Verwenden Sie dazu den gegebenen Algorithmus des Beispielprogramms. Die Parameterübergabe an das Unterprogramm soll in Registern erfolgen, dabei wird die Startadresse des Blocks in A0, die Länge in D0 übergeben. A0 und D0 sollen nach Ablauf des Unterprogramms wieder ihre ursprünglichen Werte besitzen. Versehen Sie die neuen Programmteile mit aussagekräftigen Kommentaren b) Nun sollen die Parameter im Stack übergeben werden (Zuerst die Startadresse, dann die Länge). Schreiben Sie das Unterprogramm entsprechend um.

7 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 7/8 c) Die Löschroutine soll nun zeitoptimiert werden. Dazu wird der Löschvorgang nicht mehr auf Bytes, sondern auf Langworte angewandt. Da der Block immer an geraden Adressen beginnt, kann zunächst auf Langworte (4 Byte) zugegriffen werden. Der Rest des Blocks, der damit nicht gelöscht werden kann, wird wie vorher byteweise gelöscht. Beschreiben Sie zunächst ihr Vorgehen und schreiben Sie dann das Beispielprogramm entsprechend um. (Verwenden Sie für das Programm bei Bedarf die Rückseite!)

8 Fachbereich Elektrotechnik Blatt 8/8 Assemblerprogramm Löschen eines Speicherblocks ; Löschen eines Speicherblocks ; A0 zeigt auf Start des Blocks, die Startadresse ist immer gerade ; D0 ist Länge (16 Bit) ; Da die Länge ungerade sein kann, wird byteweise gelöscht START equ... LEN equ... PROG org $400 ; Startadresse des Programms move.l #START, A0 ; Blockstart nach A0 move.w #LEN,D0 ; Blocklänge nach D0 subq.w #1,D0 ; Korrektur, da dbra bis 1 läuft CLOOP clr.b (A0)+ ; Löschen mit Clear in einer dbra D0,CLOOP ; Schleife, D0 ist Schleifenzähler FERTIG stop #0 end PROG