Fundamentos de Microprocessadores 2006/2007 1º Ano Eng. Electrotécnica (Bolonha) 1º Exame (14/07/2007)

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1 Fundamentos de Microprocessadores 2006/2007 1º Ano Eng. Electrotécnica (Bolonha) 1º Exame (14/07/2007) 1 a) Desenhe um fluxograma que implemente o seguinte circuito: - O circuito é sequencial síncrono - O circuito possui duas entradas (I0 e I1) e duas saídas (Z0 e Z1) - A saída Z0 fica sempre a 1 desde que nos últimos 3 CLK s I0 tenha estado a 0 - A saida Z1 fica a 1 se a entrada I1 alternar CLK a CLK ( ). b) Implemente o circuito anterior com a técnica de FF por estado. 2.a) Para uma máquina sequencial síncrona com 255 estados, 7 variáveis de entrada e 6 saídas, indique as caracteristicas da ROM a utilizar numa máquina controlada usando a arquitectura fixa com latch. b) Desenhe a máquina anterior, assinalando todos os componentes e dimensão dos barramentos ( buses ). 3.a) Indique as vantagens da utilização de microprocessadores sobre os métodos clássicos de controlo de circuitos digitais. b) Faça uma listagem do tipo e respectivas instruções que considera essenciais num microprocessador. c) Desenhe a arquitectura de um microprocessador básico.

2 4. Considere a seguinte figura que representa os componentes básicos de um microprocessador: A B A L U C a) Identifique cada componente, e associe-lhe a(s) respectiva(s) linha(s) de controlo. b) Desenhe a unidade de controlo da máquina descrita em a) c) Descreva como implementa a função de FETCH na arquitectura nas alíneas anteriores. d) Escreva o microcódigo para as seguintes instruções: 1 mov A, 45h 2 goto 10h 3 sub A, B e) Proponha alterações à arquitectura para que a mesma possa suportar instruções de Entrada/Saída, i.é, possa escrever para o exterior, ou ler para o interior do microprocessador informação digital (binária). 5.a) Descreva o funcionamento das seguintes instruções do PIC16F627: 1 decfsz temp2 2 movf 0x1, 0 3 btfsc STATUS, 2 4 swapf.44

3 5 andlw 33h b) Interprete o seguinte troço de programa do PIC16F627. Note que o mesmo contém alguns erros. Corrija-os. ;******************************************************************** ;shift_out_spi - escreve o Byte AUX_SPI no SPI ;******************************************************************** shift_out_spi movlw.8 ; vai xxxxxxxx 8 bits movwf p_count s_out_spi bcf SCLK ; prepara CLK do SPI bsf DOUT ; xxxxxxxx DOUT com "1" rlf AUX_SPI, W ; desloca bits à xxxxxxxxxxx btfss STATUS, C ; sai MSB primeiro, bit fica em xxxxxxxx bcf DOUT ; o bit era 0 bsf SCLK ; envia SPI decfsc p_count ; a 5 Mhz RTC_SPI é cumprido goto s_out_spi return ; SCLK fica a "1" 6 - Pretende-se construir um pequeno sistema de separação de encomendas usando um tapete rolante com alçapão. Dois detectores de presença posicionados a diferentes alturas detectam a passagem das encomendas e encaminham-nas para a esquerda, direita ou em frente consoante a sua altura. As encomendas estão separadas entre si de um valor conveniente. Vista de lado: Movimento S2 S Vista de cima: E eixo D Descrição: S1, S2 sensores fotoeléctricos de presença (S=1 se presente) E,D Accionamento do eixo do alcapão (E=1 esquerda, D=1 direita) - O tapete corre a uma velocidade fixa. Os sensores S1 e S2 detectam a altura do pacote e accionam o respectivo comando D, E ou nenhum segundo a seguinte tabela: S1 S2 0 0 Encomenda vai em frente

4 0 1 Impossível 1 0 Encomenda vai à esquerda 1 1 Encomenda vai à direita Nota: Assuma que acciona os comandos D e E em apenas um impulso de relógio o mecanismo já possui o temporizador necessário para o alçapão ficar activo sincronizado com a velocidade do tapete o tempo suficiente para a encomenda cair. 7.a) Desenhe um fluxograma que melhor descreva o problema. b) Desenhe o PIC16F627 com os sinais de controle devidamente ligados. c) Desenvolva o programa em linguagem nativa do PIC. Não se esqueça das inicializações. 8.a) Descreva o melhor que pode o ambiente de desenvolvimento para programação do PIC16F b) Supondo que obtinha o ficheiro *.lst representado seguidamente, descreva cada um dos objectos assinalados no ficheiro atingiu clrf counts Message[305]: Using default destination of 1 (file) comf led_reg bcf Port_b, LED ; apaga por defeito btfsc led_reg, 0 ; testamos um bit qq (varia 0, ff, 0, ff, etc) bsf Port_b, LED D goto inic

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