Serie 2 Bosco

8/17/2019 Serie 2 Bosco

1/12

Soria Zepeda Fernando Edgar Serie 2 Microcomputadoras

1. Escriba una definición de “embeddedsystems” en 20 palabras.

Es un sistema computacional para realizar las funciones específicas, es

frecuente de un sistema de computación real, están en la placa base.

2. Epli!ue las diferencias entre la ar!uitectura "ar#ard y $on %eumann.

La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de

computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto

para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura

Harvard).ri!inalmente, el t"rmino #rquitectura Harvard $acía referencia a las

arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de

almacenamiento físicamente separados para las instrucciones % para los

datos (en oposición a la #rquitectura de von Neumann).

&. Epli!ue el mecanismo de “pipeline” de la ar!uitectura "ar#ard.

&n procesador se!mentado o 'ipeline realiza simultáneamente la eecución

de una instrucción % la bsqueda de códi!o de lasi!uiente, de esta

manera, se puede eecutar una instrucción en un ciclo máquina. En la

familia '*+, un ciclo máquina está constituido por ciclos de relo.

'. Escriba el código (S)** de los siguientes caracteres+ ( b , - /

# b-/ /- /H b b-// /- 01H 2 b-// //- 32H 4 b-////- 15 6 b-/ - H 7 b-// //- 37H

,. Escriba el código ) de los siguientes nmeros+ 1324 510

/01 / // / 8/ / /

3. Escriba el código binario de los siguientes nmeros+ 1324 510

8/ b-// / //- /01 b-// /-

6. Escriba el código 7eadecimal de los siguientes nmeros 1324 510

/01 #1H 8/ 31#H

5. Suponga !ue el siguiente blo!ue de 13 bytes es en#iado a tra#8s de

algn medio de trasmisión.)alcule el c7ec9 sum4 !ue es igual a la

parte menos significati#a :1 byte; de la suma binaria deesos 13 bytes+


2/12

32 2& /3 '3 6( & )) 3& 00 12 5 00 01 FF && E ( cuDl de las familias pertenecen los

microcontroladores 13F5'4 13F3254 13F55 y 13F5664 15F2,,0? >)uDl

es la longitud de palabra en la memoria de código de cada uno de

ellos?

icroc$ip tienen un bus de datosde 8=bits, pero la diferencia principal es que el bus de pro!rama es

totalmente diferente en cada familia, los prefios /1,/0 % /8 corresponden a

los nombres de las familias que tiene >icroc$ip % la lon!itud de palabra que

utilizan.+aracterísticas de los pic baseline?@ &tilizan una lon!itud de palabra de /1=bits.@ Aet de 33 instrucciones.@ / b%tes de B#> (máCima)@ Atac: de dos niveles@ / file re!ister de 8=bits@ >emoria de pro!rama direccionable de 3 D5@ 'ueden ser identificados por la estructura de su nmero de parte

como se muestra a continuación? /CCC, /1CCC and /0CCC.+aracterísticas de los pic >idran!e?@ &tilizan una lon!itud de palabra de /=bits@ >emoria de pro!rama direccionable de / D5@ Aet de 32 instrucciones


3/12

@ 308 b%tes de B#> (máCima)@ Atac: de 8 niveles@ / file re!ister de 7 bits@ *nterrupciones por $ardFare@ #lta *nte!ración con comunicación serial, L+;, EE'B>, etc.

@ 'ueden ser identificados por la estructura de su nmero de partecomo se muestra a continuación? /CCC, /1CCC and /0CCC+aracterísticas de los pic Hi!$ 'erformanceG@ &tilizan una lon!itud de palabra de /0=bits@ Hasta 1 >5 de memoria de pro!rama direccionable.@ D5 de B#> (máCima)@ Atac: de 31 niveles en $ardFare@ / file re!ister de 8 bits@ >ultiplicador 8C8 en $ardFare inte!rado@ El más alto desempeo en una arquitectura de 8 bits.@ 'ueden ser identificados por la estructura de su nmero de parte

como se muestra a continuación? /8CCCC, /8CCICC and /8CCDCC+omo nos podemos dar cuenta las principales diferencias radican en la

lon!itud de palabra que utilizan, la memoria B#> disponible % el

desempeo siendo los JbaselineK los que tienen el peor desempeo % los

JHi!$ performanceK el más alto. #unque esto tambi"n afecta el precio de

cada uno siendo inversos los resultados pues los J$i!$ performanceK son

más caros que los JbaselineK./08? 'ertenece a la familia midran!e % utiliza una lon!itud de palabra de

/=bits además tiene /1 palabras de memoria de pro!rama./0018? 'ertenece a la familia midran!e % utiliza una lon!itud de palabra de

/=bits además tiene 18 palabras de memoria de pro!rama.

/088? 'ertenece a la familia midran!e % utiliza una lon!itud de palabra de/=bits % tiene D palabras de memoria de pro!rama./08? 'ertenece a la familia midran!e % utiliza una lon!itud de palabra de

/=bits % tiene 8D palabras de memoria de pro!rama./8122? 'ertenece a la familia Hi!$ performance % utiliza una lon!itud de

palabra de /0=bits % tiene 1D palabras de memoria de pro!rama.

11.>u8 significa !ue el set de instrucciones sea *S)? >)uDntas

instrucciones tiene el set del 13F55 y del 15F2,,0?

B*A+ se refiere a una arquitectura de cómputo, la cual se implementa en

microprocesadores o microcontroladores, en cuanto a las instrucciones al

ser de tipo B*A+ encontramos dos características principales las cuales

son? /. *nstrucciones de tamao fio % presentadas en un reducido nmero

de formatos. 1. Aólo las instrucciones de car!a % almacenamiento acceden

a la memoria de datos.


4/12

El set de instrucciones del /088 cuenta con 32 instrucciones, mientras que

el set de instrucciones del /8122 cuenta con 2 instrucciones.

12.Escriba usando unos y ceros4 el código de operación de las siguientes

instrucciones+ mo#lG "H3,HI addGf "H32HI incfsA "H30H4f I sGapf "H3EH4G4

en un formato de 13 bits4 para el 15F2,,0.

movlF H-02- /// // //addFf H-01-/ / // /incfsz H-0-,f // /// // sFapf H-0E-,F// / // ///

1&.Escriba las instrucciones :15F2,,0; a las !ue corresponden los

códigos de 13 bits 0620" 0'25" 3'&0"4 incluyendo los operandos.

1H M #;;O 1H

18H M *BO

03H M +all $-3

1'.iga las caracterJsticas de las memorias F@(S"4 EEKLM y (M4 y d8

su capacidad en cada uno de los , microcontroladores

13F5'C13F325C13F55C13F5664 15F2,,0.13F5'+

L#AH? / ciclos de escritura % borrado capacidad /=bits de palabra

EE'B>?/ ciclos tipicos de escritura % borrado , retención de

datos por aos +apacidad? 0 5P? +apacidad? 08 5P


5/12

EE'B>?/ ciclos tipicos de escritura % borrado , retención de

datos por aos +apacidad? 120 5P? +apacidad? 308 5P?/ ciclos tipicos de escritura % borrado , retención de

datos por aos +apacidad? 120 5P? +apacidad? 18 5P


6/12

16.>)uantos registros especiales tienen el 13F5'4 13F3254 13F554 13F566

y 15F2,,0?4 >u8 función tienen los registros *S(4 *S4 S(NS4

FS4 *%)L%4 KL(4 KL?

• /08 +uenta con /2 re!istros especiales

• /0018 +uenta con 3 re!istros especiales


• /0f8 +uenta con 8 re!istros especiales


• *S( Be!istro de selección de bits de entrada o salida del puerto a

• *S Be!istro de selección de bits de entrada o salida del puerto b

• S(NS Quarda el estado de las banderas c (carr%), dc ($alfcarr%), z

(zero), pd (poFerdoFn, to (temporizador), rp (selector de banco),

rp/ (selector de banco)

•

FS Be!istro apuntador usado para el direccionamiento indirecto dela memoria de datos. Ae usa unto con *N; para leer o escribir

sobre una localidad de memoria.

• *%)L% Este re!istro contiene varios bits de selección de fuentes de

interrupción, el bit de activación !lobal de interrupciones % varios fla!

que indican la causa de una interrupción. Airve para el control !lobal

de las interrupciones % para indicar la procedencia de al!unas de

ellas, !racias a los bits de estado.

• KL( 'uerto #

• KL 'uerto 5

15.Funcionando a '5 M7A >cuDl es el tiempo de eBecución de 1

instrucción en el 15F2,,0?

Esta es la máCima velocidad a la que puede operar el /8122 % cada

instrucción se eecuta en aproCimadamente 83.3 nanose!undos

considerando que cada instrucción es eecutada en ciclos de relo.

1/.>Kor !u8 las instrucciones !ue modifican el contenido del contador

del programa toman el doble de tiempo en eBecutarse !ue el resto de

las instrucciones?

'orque estas instrucciones cortan la secuencia del pro!rama, realizan

saltos a los cuales se consumen tiempo, por tanto llevan más tiempo para

eecutarse.

20.escribalasfuncionesespeciales S@EEK4 LO% LN ESE4 )LE

KLE)4 O()" LP.


7/12

ALEE'?El /8122 cuenta con una función que le permite operar en un modo de

mu% bao consumo, por eemplo en el caso de un sistema con alimentación

de ener!ía solar ó pilas. Ai se tiene una aplicación en la cual el

microcontrolador no desempea nin!una función til $asta la ocurrencia de

al!una interrupción, puede abatirse el consumo promedio del circuito aniveles cercanos a ma (/ u#). La función de ALEE' se $abilita con la

instrucción del mismo nombre. # partir de su eecución, los circuitos del

oscilador maestro cesan de funcionar, siendo de esta forma el consumo de

corriente de casi cero.5BON &< BEAE


8/12

El microcontrolador /8122 cuenta con / re!istros de confi!uración, de 8

bits cada uno. En estos re!istros se pueden $abilitar % confi!urar

numerosas funciones del microcontrolador. El firmFare bootloader

precar!ado en el sistema 5olt, %a contiene los valores listados abao para

cada uno de los / re!istros. #l!unas funciones son?

• +onfi!urar el 5it interno S eCterno oscilador de conmutación

• Ain aplicarse? Leer como TTel bit 2 &A5;*R? bit de selección de relo

&A5 (utilizado en el modo &A5 de velocidad completa solamente

• Ain aplicarse ? Leer como T Tel bit 2 RBEQEN ? &A5 Be!ulador de

voltae interno bit de $abilitación/ M re!ulador de tensión &A5

activarre!ulador de voltae M desactivado &A5

• Ain aplicarse? Leer como T Tbits =/ O;+LBSR'' del '*+, % es usado para poner al '*+ en estado

de pro!ramación.@ 'Q+ ('ro!ram +loc:)? Aeal de relo provista al '*+ para sincronía.@ 'Q; ('ro!ram ;ata)? Línea serial de datos para escritura, lectura %

verificación de la memoria de pro!rama (B> las$) del microcontrolador.@ R;; (Roltae de #limentación 2S3.3 R;+)? Roltae de alimentación

provisto al '*+.


9/12

@ QN; (Qround)? +oneCión a tierra.

2&.>)ómo opera un firmGare “ootloader”? >u8 microcontroladores

conoce usted de las familias 13C y 15C !ue pueden auto programar su

memoria F@(S" a tra#8s de un “ootloader”?

>ediante este firmFare bootloader usted podrá transferir de la '+ a la

memoria L#AH del /8122 los pro!ramas eecutables .$eC a trav"s del

cable &A5 % utilizando el softFare denominado 5olt v./../. Este softFare

%a cuenta con sus drivers necesarios % detecta automáticamente, a trav"s

del cable &A5, la presencia del módulo 5olt con el bootloader car!ado.

El módulo 5olt, con el firmFare 5ootloader, puede funcionar en dos modos

de operación? modo U5ootloaderU en el cual está listo para pro!ramarse, %

modo U&suarioU en el cual se eecuta automáticamente el pro!rama de

aplicación. #mbos modos son confi!urables por el usuario a trav"s de un umper en la tareta 5olt.

Los microtontroladres que conozco que ten!an esta característica son el

/8122 % el /08#

2'.>)ómo se implementa una tabla de datos en el 15F2,,0 usando

lenguaBe ensamblador? >cuDl es la instrucción !ue se usa para leer

cada elemento de la tabla?

'ara implementar una tabla debemos usar el re!istro '+L#


10/12

50"...5F". ealice una simulación en MK@( para comprobar su

funcionamiento.

23.Epli!ue el mecanismo de interrupción en los microcontroladores de

la familia 15FC. >( cuDl dirección de memoria de código salta elprograma cuando se genera la interrupción? >en dónde se guarda la

dirección de retorno de la interrupción? >u8 dispositi#os generan

interrupciones en el 15F2,,0?

El maneo de interrupciones es una t"cnica de pro!ramación, basada en un

mecanismo automático en el $ardFare del microcontrolador, que permite

dar atención a al!n dispositivo ó circuito interno o eCterno, nicamente en

el momento en que "sta se requiera. &na interrupción es en realidad una

llamada a una subrutina, pero iniciada por el $ardFare del propio perif"rico

% no por la instrucción U+#LLU. La interrupción es asíncrona % puede ocurrir en cualquier instante durante la eecución del pro!rama principal.

El maneo de interrupciones es una alternativa al m"todo conocido como

Upollin!U, en el cual dentro del pro!rama principal, se está revisando el

status de cada uno de los perif"ricos, una % otra vez en un loop

permanente, para conocer si al!uno de ellos necesita de atención.La familia '*+/8 introduo una importante novedad de que es posible definir

1 niveles de prioridad en las interrupciones. &na interrupción de alto nivel

puede interrumpir a otra de bao nivel, pero lo contrario no sucederá. #sí que el $ardFare !enera una seal de interrupción, el microcontrolador

termina la ltima operación que estaba realizando al momento de lainterrupción % entonces !uarda en el A


11/12

@ #demás de 3 interrupciones eCternas

26.>u8 #entaBas tiene el uso de interrupciones en un programa4 con otro

sin el uso de ellas?

#l manear interrupciones se a$orra tiempo de +'& %a que si no contamos

con interrupciones para ciertos pro!ramas debemos pro!ramar retardos en

los cuales el microprocesador no tiene nin!una función más que la de

esperar % esto es tiempo muertoG en caso contrario con las interrupciones el

procesador estará trabaando en otros procesos $asta que la interrupción

aparezca % así no perder tiempo de +'&.

25.Mencione las caracterJsticas principales del puerto NS en el

microcontrolador 15F2,,0 y de su uso con el softGare bootloader para

la carga de programas en su memoria F@(S".

El puerto &A5 en el /8122 puede ser usado tanto para alimentar el '*+

como para establecer una coneCión con nuestra '+ % así poder car!ar

nuestros pro!ramas directamente en el microcontrolador.'ero para poder utilizar esta propiedad de conectar nuestro '*+ a la '+ es

necesario tener un bootloader car!ado en nuestro '*+ para que pueda

reconocer la información que le enviamos desde nuestra '+.&n bootloader es un pro!rama que reside dentro de la memoria del

microcontrolador en el cual nos permitira repro!ramar el microcontrolador

sin necesidad de utilizar un !rabador eCterno.'ara esto, es necesario pro!ramar el microcontrolador por los medios

convencionales (utilizando un pro!ramador eCterno), car!andole el$eCa!esimal del bootloader.&na vez $ec$o esto, nuestro microcontrolador está listo para ser utilizado

si necesidad de utilizar un pro!ramador eCterno.

2/.Escriba los códigos 7eadecimales almacenados en memoria cuando

se definen en ) las siguientes #ariables y arreglos4 utiliAando el

compilador )15 y utilice el simulador de MK@( *E para comprobar

sus respuestas+

unsignedint a12&'Iint bT5'/1Ifloat s,'3.52Iint arrayU,VWT,34,654H(H402&4HFHXIc7ararrayU V”NE%(S (ES (M*PLS”I


12/12

Serie 2 Bosco

Documents

Transcript of Serie 2 Bosco