Exercícios de Microprocessadores I

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Exercícios de Sistemas à Microprocessadores 
1) O decodificador apresentado na figura 1 é um o decodificador dos sinais de 
controle da ULA. 
 
Figura 1 
a) Elabore a tabela verdade que relaciona os sinais de controle ULA0, ULA1, e 
ULA2 as respectivas operações da ULA. 
b) Determine o resultado obtido pelo sistema se os operandos são 𝐴 =
01010101𝑏 = 55𝐻 e 𝐵 = 1010000𝑏 = 𝐴0𝐻, e código de operação é 111. 
 
2) Quantos bits de microinstrução são necessários para controle de um conjuntos de 
32 registradores, utilizando-se decodificadores para controle de cada entrada dos 
registradores e das duas saídas de cada registrador? 
 
3) Considerando os bits de saída do Registrador de microinstrução da figura 2, 
descreva qual a função que está sendo realizada pelo processador, comentando de 
onde os dados e/ou endereços estão sendo retirados e para onde estão sendo 
enviados. Sendo X o termo indiferente para o processamento (don’t care), não 
havendo necessidade de saber qual o valor do bit nesse caso. 
 
Figura 2 
 
4) Esboce um dispositivo digital com o circuito para entrada em um barramento de 
dados e a saída, utilizando uma porta AND e uma porta TRISTATE. 
 
5) Para escolha da memória de programa de um microprocessador deve-se levar em 
consideração o tamanho do MIR e a quantidade de instruções que poderá ser 
armazenada. Considerando que para controle do processador as microinstruções 
tem 64 bits, sendo 16 bits utilizados para endereçamento de desvio do programa. 
Calcule qual será a capacidade da memória. Considere 210 = 1k. 
0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 X X X X 1 0 1 0 0 0 0 1 X X X X X X X X 
6) Analise o circuito de controle da lógica de microsequenciamento da figura 3, 
elabore a tabela verdade e interprete o funcionamento do mesmo. 
 
Figura 3 
 
7) Quando há diferença de utilização da memória de programa e da memória de 
dados qual a arquitetura está sendo considerada? Onde a memória de programa é 
implementada? 
 
8) Qual dispositivo está escrevendo no barramento de dados da figura 4 e qual está 
lendo, quando os sinais de controle são 𝑒1𝑒0 = 01𝑏 e 𝑠1𝑠0 = 00𝑏. 
 
Figura 4 
 
9) Qual o valor de saída obtida da memória da figura 5 quando acessado o endereço 
0𝐵𝐻? 
 
Figura 5 – Circuito de memória ROM 
10) Descreva o que é uma memória de dados RAM e para que ela é utilizada em 
sistemas com microcontroladores. 
 
11) Descreva para que a memória EEPROM interna é utilizada. 
 
12) Uma memória permite o apagamento de todos os dados gravados pela incidência 
de luz ultravioleta por um certo tempo para depois uma nova gravação poder ser 
feita. A que tipo de memória se refere esta descrição? 
 
13) Existem duas arquiteturas dominantes no projeto de processadores: CISC 
(Complex Instruction Set Computer) e RISC (Reduced Instruction Set Computer). 
Escreva, ao lado de cada característica da tecnologia descrita abaixo, a letra C para 
CISC ou R para RISC: 
( ) Possuem uma lógica de decodificação de instrução complexa, originada 
pela necessidade de suportar modos de endereçamento múltiplos; 
( ) Conjunto reduzido de instruções; 
( ) Possuem um número pequeno de registradores de propósito geral, devido 
ao fato de as instruções poderem operar diretamente na memória, além de 
uma quantidade limitada de espaço em chip não dedicada; 
( ) Execução em um ciclo de clock. Esta característica é resultado da 
otimização de cada instrução, aliada a uma técnica chamada de Pipelining - 
Pipelining é uma técnica que permite execução simultânea de partes, ou 
estágios, de instruções, tornando o processo mais eficiente; 
( ) Grande número de registradores para evitar uma quantidade elevada de 
interações com a memória; 
( ) Possuem muitos registradores de propósito específico tais como, 
apontadores de pilha, tratadores de interrupção, etc. 
14) Por que a implementação de pipeline é mais eficiente em processadores com 
arquitetura do tipo RISC? 
 
15) Os barramentos são responsáveis pela interconexão entre os componentes do 
microcomputador. Quais os três principais barramentos envolvidos no ciclo de 
instrução da CPU? 
 
16) No projeto de um sistema embarcado, deverá ser escolhido um microcontrolador 
que atenda as especificações do projeto. Após a modelagem do sistema, foi 
escolhido um microcontrolador de 8 bits. As seguintes características foram 
especificadas para o sistema em desenvolvimento: 
- O sistema deverá armazenar em memória não-volátil em conjunto de 300 bytes 
de dados; 
- O sistema deverá armazenar 450 bytes de dados em memória volátil; 
- Serão utilizados 14 pinos digitais para entrada e saída de dados; 
- O programa-fonte terá 2000 instruções, sabendo que cada instrução do programa 
será executada em quatro ciclos de clock; 
- Cada instrução do programa é representada por um conjunto de 16 bits; 
- No programa principal serão executadas 1000 instruções em um loop contínuo, 
o qual será executado a cada 0,5ms. 
 
17) A expansão da capacidade de memória é uma técnica importante para adaptar 
memórias existentes a necessidade do sistema. Que tipo de expansão está sendo 
realizada na figura 6? 
 
Figura 6 
 
18) Um sistema a microprocessador possui uma memória principal com 11 linhas no 
barramento convencional de endereços e cada endereço possui células com 
capacidade de armazenamento de 8 bits. Qual a capacidade da memória principal 
deste sistema a microprocessador? 
 
19) Na Arquitetura de Computadores caracteriza-se a estrutura de von Neumann com 
seus módulos componentes e suas funcionalidades. Das alternativas abaixo qual 
delas é verdadeira: 
a. Arquitetura de von Neumann é um modelo de computador que possui uma 
unidade de armazenamento única, a memória. 
b. Na Arquitetura de von Neumann, as instruções de um programa em execução 
e os dados que este programa manipula são tratados um de cada vez. 
c. Na Arquitetura de von Neumann a unidade central de processamento (CPU) é 
responsável somente pela execução das operações matemáticas requeridas. 
d. Na Arquitetura de von Neumann os dispositivos de entrada e saída permitem 
a comunicação do sistema computacional internamente. 
e. Na Arquitetura de von Neumann a unidade central de processamento (CPU) é 
responsável somente pelo controle da execução como o cadenciamento das 
instruções. 
 
20) Qual a capacidade total de armazenamento, em bits, de uma memória que possui 
16 linhas de os endereços e 16 células de armazenamento de dados por endereço? 
 
21) Descreva o que é um desvio em um programa para microcontroladores. 
 
22) Em um microcontrolador, o programa a ser executado é armazenado em um tipo 
de memória não-volátil, chamado memória de programa. Qual dos tipos de 
memória mostrados a seguir permite que o programa-objeto seja regravado várias 
vezes na memória de programa? 
a) Flash-ROM 
b) ROM 
c) SRAM 
d) PROM 
e) SDRAM 
 
23) Qual a quantidade necessária de bits de um Contador de Programa para endereçar 
uma Memória de Programa de 20K. 
a) 8 bits 
b) 12 bits 
c) 14 bits 
d) 15 bits 
e) 18 bits 
 
24) Marque verdadeiro ou falso, sobre o circuito microprocessador que possui 4 
subciclos de clock: 
( ) Os subciclos do relógio determinam a sequência das operações no processador, 
segundo a temporização adequada, para evitar o armazenamento e a utilização de 
dados indesejáveis. 
( ) No 3º subciclo, o registrador MIR recebe o sinal CLK3 para a instrução ser 
carregada no registrador. 
( ) A arquitetura RISC possui muitas instruções complexas e por isso em apenas 
um comando várias instruções são executadas. 
( ) Os ciclos do processadorpodem ser resumidos em busca-decodificação e 
execução. 
( ) A quantidade de iterações, ou seja, repetição das instruções é alta para a 
arquitetura CISC. 
( ) A velocidade de execução das microinstruções na arquitetura RISC é baixa. 
 
25) Qual será o valor do número binário 01002 = 4, na base decimal, ao movermos 
utilizarmos um deslocador movendo-os para direita e para esquerda, 
respectivamente? 
a) 4 e 8. 
b) 8 e 4. 
c) 8 e 2. 
d) 2 e 8. 
 
 
26) Correlacione o componente e sua respectiva característica: 
1- ULA ( ) Armazena os resultados finais. 
2- Memória de rascunho ( ) Realiza as operações. 
3- Unidade de controle ( ) Controla e temporiza as instruções. 
4- Memória primária ( ) Armazena resultados temporários. 
a) 4 - 1 - 3 - 2 
b) 1 - 3 - 2 - 4 
c) 4 - 1 - 2 - 3 
d) 2 - 1 - 3 – 4 
 
27) Segundo a função que está sendo apresentada, coloque entre parêntesis a sigla do 
registrador respectivo, dentre: PC, AC, IR, MAR e MBR. 
( ) Registra a execução da instrução atual. 
( ) Contém o endereço da memória principal e portanto sinaliza a próxima instrução. 
( ) Retém e disponibiliza os dados da memória principal e para memória principal. 
( ) Guarda os valores de uma contagem. 
( ) Armazena o endereço que deve ser acessado na memória principal. 
 
28) Deseja-se associar alguns chips de memórias iguais com especificação de 16k x 8 
para uma capacidade total de 512k x 8. Responda: 
a) Quantos chips de memórias serão necessários? 
b) Usaremos quantas linhas de endereço? 
c) Qual será o tamanho das palavras após a associação? 
 
29) Determine se a memória é MROM, PROM, EPROM, EEPROM ou flash no 
parêntesis, segundo a função que está apresentada. 
É apagada com luz ultravioleta. ( ) 
É programada pelo fabricante. ( ) 
A reprogramação é realizada por endereço. ( ) 
Utiliza conexões de fusíveis. ( ) 
É apagada eletricamente muito rapidamente. ( ) 
 
30) Uma memória é especificada como 1G x 64. Determine: 
a) Quantos sinais de endereço ela possui? 
b) Quantos sinais de dados de entrada e quantos sinais de saída ela tem? 
c) Qual é a capacidade da memória em bits? 
d) Qual é a capacidade da memória em bytes