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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: fundamentos_tics@unlam.edu.ar
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
Universidad Nacional de la Matanza
Universidad Nacional de La Matanza. Departamento: Ingeniería e Investigaciones Tecnológicas
Cátedra: Fundamentos de TIC’s
TP. Nº 4 – 2011 Pagina 2 de 23
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.
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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:
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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.
a. 97A1 b. A1 c. 5 d. 971A
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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
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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
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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?
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
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d) ¿Por qué cambia Z?
13) Modifique las siguientes direcciones:
DIRECCION contenido
002 SUB 00F (RESTA AX- CONTENIDO DE LA
DIRECCIÓN DE MEMORIA 00F) Y LO
GUARDA EN AX
00E 0001, 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
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?
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?
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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.
C006 SUM FA06 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR
MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE
MEMORIA
C008 SUM FA08 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR
MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE
MEMORIA
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
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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
16) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C002
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
II) ¿Cuál es el contenido de esa dirección?
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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
19) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C006
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
20) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = C008
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
6 El Código de Operación de la Instrucción se carga en el Reg. De Intercambio de
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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?
Capacidad de almacenamiento: 41.943.040 bytes
Capacidad del sector: 256 bytes
Número de sectores: 256
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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
Número de pistas: 80 pistas
Número de caras: 4
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?
Capacidad de almacenamiento: 41.943.040 bytes
Capacidad del sector: 1024 bytes
Número de pistas: 40 pistas
Número de caras: 4
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?
Capacidad de almacenamiento: 20.971.520 bytes
Capacidad del sector: 512 bytes
Número de pistas: 40 pistas
Número de caras: 8
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
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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:
http://www.uned.es/ca-bergara/ppropias/Morillo/web_etc_II/03_entra_salida/transp_ent_sal.pdf
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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.
b. Es un número que es la dirección de esa posición.
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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
(Ciclos), que marcan los instantes en que comenzarán los distintos pasos de una instrucción.
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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
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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
10) Modifique las siguientes direcciones:
DIRECCION contenido
002 SUB 00F (RESTA AX- CONTENIDO DE LA
DIRECCIÓN DE MEMORIA 00F) Y LO GUARDA
EN AX
00E 00100
00F 00100
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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.
11) Modifique las siguientes direcciones:
DIRECCION contenido
002 SUB 0F (RESTA AX- CONTENIDO DE LA
DIRECCIÓN DE MEMORIA 00F) Y LO
GUARDA EN AX
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
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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.
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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.
A006 SUM FB06 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR
MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE
MEMORIA
A008 SUM FB08 SUMA EL CONTENIDO DEL ACUMULADOR
MAS EL CONTENIDO DE LA DIRECCIÓN DE
MEMORIA
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
b) ¿Cuál es el dato?
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Es el contenido de FB00 que es 100
14) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A002
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
17) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A006
¿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
18) Sea el contenido del PC (Program Counter, Contador de Programa) = A008
¿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
Número de pistas: 80 pistas
Número de caras: 2
Capacidad = (Nº de caras) * (Nº de pistas) * (Nº de sectores) * (Cap. de sector)
Capacidad = 2 caras * 80 pistas * 18 sectores * 512 bytes
Capacidad = 1.474.560 bytes
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