Elektronische Schakelingen

Transcriptie

1 Elektronische Schakelingen Examen 2009 Januari Krak tzelfde als in Examen 2007 Januari -oef op versterkers in cascade: bereken Ais en Avs met alle h parameters gegeven -oef op feedback: welk type is toegepast en bereken Rif ifv Ri -Theorie: Wienbrugoscillator: variant op diegene in cursus. Bepaal oscillatievoorwaarde en verband tussen de componenten waaruit hij is opgebouwd. - Theorie: klasse A vermogenversterker: bereken max rendement van -klasse A zoals in cursus -zelfde schakeling met emittorweerstand -zelfde schakeling met die emittorweerstand overbrugd door condensator -theorie:enkelvoudig afgestemde versterker: bereken stroomversterking Examen 2007 Augustus - bootstrap - Av van GES in HF( Ai staat in cursus, Av niet? ) - Rif ifv Ri in spanningsserie - vermogenversterker uitwerken en hoe CMRR groter maken Examen 2006 Januari Vraag 1: Bereken het maximale rendement bij een klasse A vermogensversterker met resisitieve belasting. Bereken alleen de vermogens die strikt noodzakelijk zijn. Vraag 2: Bereken de spanningsversterking van een emittorvolger bij hoge frequenties belast met een capacitieve en een resistieve belasting. Wat is de grenswaarde van de capacitieve belasting opdat deze de afsnijfrequentie zou bepalen. Vraag 3: Voor de transistor in onderstaande schakeling zijn volgende parameters gegeven: h ie = 1,7 kω h fe = 175 h re = 0 h oe = 0 S Bereken: A vs = v o /v s en A is = i o /i s Mogelijke vragen die je kon krijgen 2 e zit CMRR van de verschilversterker 2. monostabiele multivibrator: leg uit 3. hoog frequent voor emittorvolger 4. rendement van de klasse b vermogensversterker

2 5. Hoog frequent Ai voor de GES Computertechniek Examen 2009 Groep 1 - Geef de 2 manieren waarop de adressen van de I/O-module in de adresruimte geïntegreerd kunnen zijn. (memory-mapped en isolated dus) - Wat is post-indexering? Waarom is indirecte adressering nuttig in hogere programmeertalen? - leg four-way set associatieve mapping uit adhv volgend voorbeeld: hoofdgeheugen van 4 mb ( da is dus 2^24 bytes) ---> nl 2^10 bytes = 1 kilobyte, 2^20 bytes = 1 megabyte,... cache van 512 kb (da is dus 2^19 bytes) woordlengte van 3 bytes Daarna een voorbeeldje waaruit je de tag en het lijnnummer moet halen + geef de voordelen tov associatief en tov direct mapping (de getalwaarden kunnen een beetje mis zijn, maat tist concept die telt hé (tis al een week geleden ondertussen) - gegeven een programma in c-code en assemblercode ernaast (iets met recursie, ik weet het juiste niet meer)gevraagd : - aantal instructies die uitgevoerd worden (dus het programma doorlopen en tellen) -Teken de stack op een bepaald ogenblik ( opgelet: bij een call-instructie moet er een terugkeeradres naar de stack!!) - waarin wordt de lokale variabele(uit de recursieve methode van het c-programma) in de assemblercode opgeslagen (bij ons was dat een register) - Geef 1 instructie die eigenlijk weg kan zodat de code nog steeds werkt(tgemakkelijkst is daarop te letten tijdens het doorlopen van het programma) Examen 2009 Groep 2 1. Waarvoor wordt de stack gebruikt bij een subroutine (5pt) 2. Maak een expanderende cod (zelfde vb als id cursus) (5pt) 3. Geef de voordelen van segmentering (3pt) 4. Oefening op Assembler met < en > enzo. Niet heel moeilijk veel JNZ en JGE enzo gebruiken (7pt) Examen 2008 Groep Geef het principe van segmentering. 1.2 Hoe wordt segmentering geïmplementeerd met paging. 2 Een oefening op set associatieve mapping. Hoofdgeheugen: 256Mbyte Cache: 512kbyte 4-way set associatieve mapping Blokgrootte: 8bytes

3 2.1 Geef de adresvoorstelling + de constructie + leg uit. 2.2 Een uitbreiding. Je krijgt een adres (hex), tag-veld en set-veld aanwijzen Geef de voordelen t.o.v. directe en associatieve mapping. 3.1 Wat is post-indexering. 3.2 Waarom is dit nuttig bij hogere programmeertalen. 4 Een programma in C (om de tweede macht te berekenen) 4.1 Hoeveel instructies worden er in totaal uitgevoerd. 4.2 Geef het stackbeeld + uitleg. 4.3 Waar wordt de variabele macht opgeslaan. 4.4 Welke instructie kan eventueel weggelaten worden. Examen 2008 Groep 2 1)Leg uit: overlays, virtueel geheugen, paging 2) a - Leg uit : write policy, cache coherentie (zowat alles dus van die paragraaf zeggen) b - Bereken de gem. toegangstijd bij gebruik van 2 caches (geg: hit ratio's en toegangstijden) 3)Leg uit: Software interrupt 4)Geg: een c programma (faculteit, recursief) Gevr: -hoeveel instructies worden er uitgevoerd -teken de stack op een bep. ogenblik en geef (een beetje) uitleg -waar werd een bep. lokale variabele opgeslagen -verwijder minstens 1 nutteloze instructie (het programma moet ook werken voor andere inputs; geg was faculteit(2), tmoest voor gelijk welk positief getal blijven werken) Examen: Januari 07 Groep 1 Geef de 2 manieren waarop de adressen van de I/O-module in de adresruimte geïntegreerd kunnen zijn. (op 5 punten) Ontwerp een expanderende code van 12 bits (8 registers, dus 3 bits) met 4 instructies met 3 registerverwijzingen, 255 met 1 registerverwijzing en 8 zonder registerverwijzing (op 5 punten) Bespreek write policy en cachecoherentie Bereken de gemiddelde toegangstijd (we kregen een paar waarden, was met een L1 en een L2 cache) (op 3 punten) Twee assemblerprogramma's die een voorwaarde controleerden (ala if(xxx) then... else...) Het ene was A>B en moesten we zeggen waar het resultaat van de vergelijking opgeslagen werd Voor het tweede moesten we de xxx opzoeken en bespreken waar de resultaten werden opgeslaan (op 7 punten) Examen: Januari 07 Groep 2 1) stack: hoe en waarom bij subroutine (5ptn) 2) oef op set associative mapping zoals in les, en vorige examens (5ptn)

4 3) DMA: waarom, soorten,... eigenlijk alles van dat stuk (3ptn) 4) oef op binaire z80 code: zet code om nr mnemonics en omgekeerd geef inhoud van relevante registers, stap per stap, tot aan einde wat doet het programma Examen: Januari 07 Groep 3-1) Geef de 2 manieren waarop de adressen van de I/O-module in de adresruimte geïntegreerd kunnen zijn. (op 5 punten) - 2)Direct mapping: (op 5 punten) -leg uit aan de hand van een voorbeeld. -leg algemeen uit. -geef de voordelen/nadelen -Oef: lijnnummer halen uit een geheugenadres - 3)Voordelen segmentering. (op 3 punten) - 4)C-programma (berekenen van een faculteit), met daarnaast het overeenkomstig stukske assemblercode. (op 7 punten) -a) hoeveel instructies worden uitgevoerd? -b) teken stack op een bepaald moment+beetje uitleg -c) wat is de lokale variabele -d) welke instructies zijn overbodig Examen: Januari 06 Groep 1 Vraag 1 : - Actieve synchronisatie en interrupts uitleggen - Interrupt afhandeling uitleggen Vraag 2 : Ontwerp een 12-bits expanderende instructiecode. Er zijn 8 registers dus 3 bits voor adressering nodig. 4 instructies met 3 registers 255 instructies met 1 registers 8 instructies zonder registers Vraag 3 : -write policy uitleggen en cachecoherentie - toegangstijd berekenen Vraag 4 : Oef met z80. Ge krijgt code, wat gebeurd er? Examen: Januari 06 Groep 2 1.) Stack: wat en hoe bij een subroutine? 2.) Set Associative Mapping: leg uit, teken, adres XXXXXXX: geef tag. - bij HG: 128Mbyte - bij Cache: 512 kbyte - 4 way (dus 4 lijnen per set) 3.) Voordelen van Segmentering. 4.) Z80: beschrijf programma en zo..

5 Examen 3: ste vraag 1. Bespreek I/O-modules met actieve synchronisatie en met interrupts 2. Bespreek in detail I/O met interrupts 2de vraag 1. set-associatieve mapping: leg uit aan de hand van voorbeeld en schets. Gegeven: grootte geheugen en cache, het is 4-way set associatieve mapping (Het is niet echt nodig om die formulekes vanbuiten te leren, met redeneren komt ge er ook. Ge moet alleen zien dat ge u niet mistelt en dat ge alle groottes in machten van 2 opschrijft) 2. Ge krijgt een adres en ge moet zeggen waar dat in de cache kan terechtkomen en wat de tag is. 3. Wat gebeurt er bij een memory-read opdracht 3de vraag 1. Waarom zijn spronginstructies nadelig bij piplining? 2. Bespreek de voornaamste technieken van Branch Prediction. 4de vraag 1. aanvullen van een programmake voor de Z80, de ene keer is de hexadecimale code weggelaten en de andere keer de mnemonics 2. registers en geheugen aanpassingen opschrijven als het programma uitgevoerd wordt 3. zeggen welk soort adressering gebruikt werd bij instructie LD (HL), A 4. wat doet het programma en waarvoor wordt register B gebruikt? Examen 4: ste vraag 1. principe segmentering 2. hoe segmentering met paginering gebruiken 2de vraag oef op direct mapping (zoals andere examens) 3de vraag IO mapped en isolated uitleggen 4de vraag oef zoals altijd: Hexadecimaal of memnonic invullen, status registers, wat doet programma, welke adresseringstechniek is LD (HL),A

6 Examen 5: ste vraag DMA: leg uit: wat?, hoe?, voordelen?, controlesignalen?, busconfiguratie? 2de vraag leg set associatieve mapping uit en leg uit aan de hand van volgende gegevens hoofdgeheugen: 64 Mbytes woordlengte: 8bytes cache: 512 kbytes 1. bespreek aan de hand van het voorbeeld four way set associative mapping 2. leg uit wat er gebeurd als er een read-instructie wordt uitgevoerd 3. voordelen tov direct mapping? 4. voordelen tov associative mapping 3de vraag Geef de voordelen van segmentering (dit moest NIET uitgelegd worden) 4de vraag oals op elk voorgaand examen : Z80 shit 1. vul aan, dus soms moest er een mnemonic gegeven worden en soms de opcode in hex codes 2. wat gebeurt er als het programma uitgevoerd wordt (alle registers zijn gegeven met een startwaarde); geef het verloop van de verschillende geheugens tijdens het uitvoeren 3. bij code 55 (hex) : welk soort geheugenadressering is dit (was register indirecte adressering) 4. wat was de betekenis van register B

7 Besturingssystemen Examen 2008 Groep 1 1. User level thread en kernel level thread bespreken en voor-en nadelen geven (6pt). 2. Oefening op monitors (5pt). 3. Geef de 2 hardwareondersteuningen voor synchronisatie en bespreek hun beperkingen (2pt). 4. Oefening op deadlock (4pt). 5. Geef de 3 benaderingen voor deadlock en geef een voor-en nadeel van elke benadering (3pt). Examen 2008 Groep 2 1. Geef de verschillende threadtoestanden, leg een beetje uit, welke toestandsovergangen kunnen er plaatsvinden, en geef een vb bij elk. Welke toestanden komen er bij processen nog bij? Waarom zijn deze er niet bij threads? (beknopt antwoorden) enkele bijvragen over threads 2. Een oefening op monitors. Het ging over een loods met verschillende laadplatformen voor vrachtwagens, en arbeiders die moesten komen naar die platformen. Er was al een kleine lay-out gegeven van de monitor, maar je moest uiteraard de functies nog schrijven. Geef de 3 eigenschappen van een goed synchronisatie-algoritme 3. Oef op deadlock-detectie. Geef de 3 benaderingen voor deadlock en geef een voor en nadeel bij elk. Examen 2009 Groep 1 THEORIE (10p) 1. (op 6 ptn.) a) Wat is het verschil tussen proceswisseling en moduswisseling? b) Wat zijn de 3 aanleidingen voor een proceswisseling? c) Iets van: wat is het voordeel wanneer een OS sommige functies bij de userspace laat uitvoeren. ofzo, wist ik niet. 2. (op 2) Wat houdt de Urgent Queue in bij Hoare's Monitors. 3. (op 2) 2 voordelen en 2 nadelen van Deadlock Avoidance. OEFENING (10p) 4. Synchronisatie: (5punten) Stel een aantal processen p1, p2... pn. De processen willen iets afdrukken, daarvoor zijn er 4 printers beschikbaar. Printer 1 en 2 zijn kleurprinters, 3 en 4 enkel zwartwit. Je moet een genereer() maken en die methode aanroepen zorgt ervoor dat je een int terug krijgt met het cijfer van welke printer er beschikbaar is. Genereer() is voor zwart wit, maar als die niet beschikbaar zijn mag je ook de kleurprinters gebruiken, dus genereer() geeft 1,2,3 of 4 terug. Wil je iets in kleur afdrukken doe je genereerkleur() en die geeft dan een cijfer 1 of 2 terug. Je moet ook een uitschakel(int) maken die dan de betreffende printer uitschakelt. Je hebt cwait, csignal en cempty ter beschikking. cempty() checkt de buffer van die conditie die je meegeeft en geeft een true/false terug wanneer hij al dan niet leeg is. Ben aan het denken of ik niets vergeten ben, maar ik denk het niet.

8 5. Deadlock: (ook 5 punten) Checken of een bepaalde toestand de veilige toestand is. Dus je krijgt van hoeveel er beschikbaar zijn van processoort A, B, C en D (10,6,1,3 was het denk ik, maar dat doet er niet toe) en je krijgt ook 2 matrixen en daarmee heb je genoeg informatie om te kijken of er al dan niet deadlock zou op volgen. Telecomm Examen 2009 Groep 1 1 Flat-top sampling (6 punten) 1.1 Geef het principe van Flat-Top sampling. (figuren in tijdsdomein) 1.2 Gegeven een puls rond 0(in het frequentiedomein). Bereken en teken het spectrum. 1.3 Gebeurt de reconstructie vervormingsloos? Wat is de invloed van de duty cycle. 2 Omhullende detectie (4 punten) Bespreek het principe van omhullende detectie.(de schakeling met de diode werd verwacht) 3 Oefening op Smith-diagramma Tekening: zie figuur bij voorbeeld 7.1 blz 25). R 0 is overal 50Ω. Ipv een weerstand van 50Ω is het de admittantie j ms. De admitantie van het kortgesloten deel is oneindig. L1 is 105 cm, L2 is 17,85 cm. Vf=2,5 * 10^8 m/s, f=500 Mhz. Bepaal de admitantie van het kortgesloten deel bij de spoel, gedraagt deze zich inductief of capacitief? Bepaal de ingangsimpedantie. (enkele richtwaarden voor de mensen die het niet kunnen oplossen: de lengtes zijn L1=2,1λ en L2=0,357λ. De admitantie was 16j ms(na denormalieatie) en de ingangsimpedantie 1 (genormaliseerd). 4 Oefening op Bounce (enkele richtwaarden: Kg1=0,Kl2=1/3,Kl1=Kg2=-1/2, T 0 =0,5 µs (tijd nodig om 100 m af te leggen), v1(t) is uiteindelijk een som van 3 pulsen met breedte τ 0 (=1/vf). De eerste puls op tijdstip 0 bedraagt 16V, de 2 e op 2 T 0 (=1µs) bedraagt -8V en de derde op 4 T 0 (=2µs) bedraagt 4/3V)

9 Examen Groep Geef het principe van Flat-Top sampling. (figuren in tijdsdomein) 1.2 Bereken en teken het spectrum. 1.3 Gebeurt de reconstructie vervormingsloos? Wat is de invloed van de duty cycle. 2 Geef de regel van carson voor een FM-signaal. (en leg uit) 3 Een oefening op Smith. De keten bestond uit een weerstand en een kortsluitstuk. 3.1 Ingangsimpedantie berekenen. 3.2 Wat is de capaciteit of de inductie van het kortsluitstuk. 4 Een oefening op Bounce. 4.1 Geef het verloop van de spanning over de generator. Examen Groep 2 1) ISI - wat? - wat zijn Nyquistpulsen? - Geef een vb van een Nyquistpuls - Geg een baudrate, wat is de minimale nodige bandbreedte om geen ISI te hebben? 2)AM-BAM -Geef de algemene formule van AM (hij stelde nog wat bijvragen over modulatiediepte enzo) -Geef de algemene formule van BAM -Geg: een spectrum Gevr: Hoe ziet het eruit bij AM? BAM? SSB,SC? 3)oef op Smith analoog aan vb 3 p13, maar je moest een paar extra dingen berekenen (eenvoudig af te leiden uit hetgeen ge al hebt), en je moest ook antwoorden in m ipv aantal keren lambda (epsilon_r was gegeven) 4)oef op Bounce analoog aan vb p 24, maar met epsilon_r gegeven per sectie, en alle waarden waren gegeven. Je moest de spanning aan het begin van de lijn geven voor 0<= t <= 2,5 microseconden. Het bounce-diagramma was in principe oneindig (er bleef een golf botsen op sectie 2), maar je kon stoppen na een paar keren, want de volgende termen hadden pas invloed voor t > 2,5 microseconden.

10 Analoge Meettechniek 1/ waarom probe calibreren? hoe? leg verschijnselen uit bij slechte calibrage. 2/ leg verschil uit tussen dubbelstraal- en dubbelkanaalosciloscoop. teken ook schema met KSB. - leg het DTB blokschema uit - hoe bepaal je de h parameters met de curve tracer -Wat zijn de verschillende meettechnieken om C0 te bepalen van een spoel (btw ge moest ook verklaren waarom ge in de noemer schrijft C+C0, opl: aangezien het een laagohmige bron is moogt ge C0 // C aannemen) -Voor welke meettechnieken vraagt men een 1/10 probe aan de labogeleider? 1. Een puls heeft een stijgtijd van 100 ns, welke BB moet de scoop hebben zodat er een nauwkeurige meting kan plaatsvinden? Zonder gebruik van de formule tsg = sqrt(ts?² + tssc² + tspr² ) -> 17.5 Mhz 2. Verklaar letters en cijfers: AB314 2N1547 etc, waren er 5 1. Waarom wordt een vertragingslijn gebruikt in het verticale traject, geef voorbeeld 2. Hoe worden Uceo, Uebo en Uce,sat met de curve tracer gemeten: opstelling en uitleg.

11 Digitaal Ontwerp Examen Groep 1 1. Over floating point getallen a) Uitleggen hoe negatieve getallen worden gevormd dmv g-complement. b) Wat zijn de voordelen van two's complement tov 'sign and magnitude'. 2. Een schakeling ontwerpen om een decimaal cijfer te delen door 3. (Karnaugkaarten, SOP, POS, multiplexer) 3. Het 555 timer IC (als astabiele multivibrator). a) Schakeling vervolledigen. b) Uitleggen. c) Periode berekenen. 4. Schuifregister a) De schakeling van het schuifregister tekenen. b) De structuur ervan in VHDL beschrijven. Examen 2008 Groep 2 1. Kleinste getal FPG ge(de)normaliseerd 2. Uitleggen van het tekeningske van BCD optellen als je moet doen 3. Synchrone teller met JK flipflops 4. VHDL structure + behavior 8 naar 1 multiplexer Examen 2009 Groep 1 1. Optellen van 2 floating point getallen (cf vbexamenvragen) 2. Omzetten van BCD excess 3 naar gewone BCD a) zoek simpelste SOP voor w,x,y,z (dit zijn de bits van de gewone bcd) b) implementeer deze SOP's in een pla12h6 ofzo c) kan je ook implementeren of het effectief een BCD excess 3 is => ja 3. Die simpele schakeling van one shot multivibrator uitleggen met de bijhorende figuurkes van A, punt D en Q 4. Maak een shiftregister met behulp van JK-ff dit zowel grafisch als in VHDL op de structurele manier Examen 2009 Groep 2 1. Stel 2 getallen A en B elk 1 byte groot. Ontwerp een schakeling die de volgende resultaten weergeeft. A+B, A-B, -B-1, -2. Geef ook voor welke bewerking de selectieklemmen die nodig zijn te gebruiken. 2. Een schakeling die voor een getal dat met Aiken code gecodeerd is weer geeft of het deelbaar is

12 door 3 (0 niet). SOP, Karnaugh, implementeer met open collector Nandpoorten en ook met 1 XOR een OR een AND en een invertor ofzo. 3. Vervolledig de schakeling van astabiele multivibrator en leg de werking uit, bepaal ook de periode. 4. Maak een asynchrone naar beneden teller, met handmatige reset (actief laag). Geef struct en behaviour. Examen 4 JANUARI 06 1: Oefening op floating point getallen. - geef de hexadecimale code van het grootste genormaliseerde fpg. - geef de hexadecimale code van het grootste gedenormaliseerde fpg. 2: BCD binaire convertor. - Pg 331 fig 8-34 (a): leg uit - Leg 73(BCD) aan de ingangen aan en beschrijf verloop aan de hand van 0'en en 1'en. 3: Counter - Teken het schema met JK-flipflops van een (10 of 6)Mod Counter met manuele reset. - Leg uit: clock pulse width(low) & setup time. 4: VHDL -Comparator voor 2 woorden van 4bits, uitgang hoog als er gelijkheid optreedt - behavioral. - structural met behulp van voor gedefinieerde bibliotheek met AND,OR,NOT,XOR,XNOR met 2 ingangen. EXAMEN 5: AUGUSTUS 06 Vraag 1: Schrijf in hexadecimale vorm het kleinste positief genormaliseerd en gedenormaliseerde getal volgens IEEE745. Vraag 2: Ontwerp een converter van excess 3 BCD naar 'gewone' BCD (4bits) en implementeer in PAL12H6 (zie blaadjes p57, zo'n blad wordt gegeven op't examen) zorg eveneens voor een uitgang E die aangeeft of de ingang wel excess 3 is Vraag 3: Gegeven: Het schema van de 555 Gevraagd: maak een schakeling zodat deze functioneert als een astabiele multivibrator en leg uit, bereken eveneens de tijdsconstante. Vraag 4: Gegeven: het schema van de johnson shiftcounter Gevraagd: implementeer in vhdl zowel structural als behaviour EXAMEN 6: JANUARI 07

13 1 -leg uit hoe je g complement gebruikt om neg getallen voor te stellen -wat is voordeel van g complement tov sign and magnitude? 2 er komt BCD cijfer binnen (voorgesteld door DCBA) dat je moet delen door 3, waarbij je het quotient voorstelt door Q1Q0 en de rest door R1R0. -schrijf QO (of Q1?) dmv open collector NANDpoorten met 2 ingangen (+sop opstellen) -POS opstellen van Q1 (of Q0?) en dmv NOR in tweelagennetwerk implementeren -Schrijf R1( of R0?) dmv... -schrijf R0 (of R1) met een XOR poort met 4 ingangen, een OR en een AND 3 - MOD10-counter met manuele reset maken met JKFF (schema tekenen en uitleggen) - wat is setup-time, clock pulse width 4 VHDL - gray naar binair convertor, zowel behavioural als structural (mag gebruik gemaakt worden van livrary my_lib met AND, OR, Exor, NOR, NOT in) EXAMEN 7: JANUARI 07 1) 2 fpg's optellen en in hexadecimale code schrijven. (exponent gelijkmaken) 3EE D800000=... 2) schakeling maken: in ingang krijgde AIKIN BCD-code binnen, de uitgang wordt 1 als bij een veelvoud van 3 (0 niet). a) schrijf deze schakeling door middel van open-collector NAND-poorten (staat blijkbaar in hfdstuk 9) b) schrijf deze schakeling met een EXOR, een AND, een OR en een invertor. 3) a) fig 12-34(pagina 539) uitleggen (figuur wordt gegeven) b) paar ingangen die verbonden worden van de 7490 decade-counter (was nu een MOD-8 counter) en opnieuw uitleggen. 4) schrijven van een 3-8 decoder in VHDL (structureel), ook beschrijving van de gebruikte poorten)

14 Signaalverwerking 1. a) De TFF voor een 2de orde (Butterworth) opstellen. b) Een oefening op Butterworth. 2. De TFF voor een 3de orde (Bessel) opstellen. 3. Een netwerk van een NLDF omzetten naar een netwerk van een BDF. 4. Een oefening op een BDF met bilineaire transformatie. 5. Dual slope uitleggen. (schema is gegeven)