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UDI UNIVERSIDAD PARA EL DESARROLLO Y LA INNOVACION

ESCUELA DE INGENIERIA CARRERA: MECANICA AUTOMOTRIZ ASIGNATURA: 7AN

EXAMEN DE MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES Daniel Suarez Suarez

07 de mayo de 2020 Santa Cruz, Bolivia

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1. Defina los 2 tipos de Arquitectura utilizada en el diseño de Microprocesadores. Los tipos de arquitectura utilizadas en los microprocesadores son CISC y RISC. La arquitectura SISC promueve un gran número de instrucciones, permitiendo acciones complejas situados en la memoria o en registro internos. Cuando uno le da una instrucción pude relacionarse a varias acciones de bajo nivel, como leer de memoria, operación aritmética, escribir en la memoria, sumar datos, y todo esto lo hace en una sola instrucción. La arquitectura RISC ahorra esfuerzos externos por parte del software con sus accesos a la RAM, además que facilita las instrucciones se ejecuten lo más rápido, consiguiéndolo al simplificar el tipo de instrucción que ejecuta el procesador. 2. Enumere 3 características y ventajas de las arquitecturas mencionadas en el punto 1 Características Arquitectura SISC Casi todos los sistemas CISC de alto rendimiento tienen implementado un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples. La microprogramación significa que cada instrucción de maquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el circuito integrado del procesador. Los chips CISC utilizan comandos que incorporan pequeñas instrucciones para realizar una única operación. Arquitectura RISC  Su objetivo es ahorrar esfuerzos externos por parte del software con sus accesos a la RAM. Los comandos de RISC son todos del mismo tamaño y se cargan y almacenan del mismo modo. Al ser estas instrucciones pequeñas y sencillas, no necesitan ser descodificadas en instrucciones menores, pues ya constituyen en sí unidades descodificadas. Además no DANIEL SUAREZ SUAREZ

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gasta tiempo verificando el tamaño del comando, en descodificarlo ni en averiguar cómo cargarlo y guardarlo. El procesador RISC puede además ejecutar hasta 10 comandos a la vez pues el compilador del software es el que determina qué comandos son independientes y por ello es posible ejecutar varios a la vez. También la circuitería por la que pasan también es más sencilla. Estos comandos pasan por menos transistores, de forma que se ejecutan con más rapidez. Para ejecutar una sola instrucción normalmente les basta con un ciclo de reloj. Ventajas Arquitectura CISC  Reduce la dificultad de crear compiladores.  Permite reducir el costo total del sistema.  Reduce los costos de creación de software.  Mejora la compactación de código.

 Facilita la depuración de errores Arquitectura RISC  La CPU trabaja más rápida al utilizar menos ciclos de reloj para ejecutar instrucciones.  Utiliza un sistema de direcciones no destructivas en RAM. Eso significa que a

diferencia de CISC, RISC conserva después de realizar sus operaciones en memoria los dos operando y su resultado, reduciendo la ejecución de nuevas operaciones.  Cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPU 3. Considere la arquitectura mostrada en la figura: a. Identifique los buses de Datos (5 ptos) Los buses datos son los pines: AD0

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b. Identifique los buses de Direcciones (5 ptos) Los buses de dirección son los pines: A8

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A11 c. Identifique las Señales de Control (10 ptos) En la memoria 2764 los pines: 20;22;27; PGM d. Identifique los Periféricos (5 ptos.) En el microprocesador 8088, Ready sincroniza periféricos y memorias lentas. e. Identifique la Arquitectura, explique (5 ptos) Arquitectura von Neumann: esta arquitectura posee una única memoria principal donde se almacena los datos y las instrucciones

4. Cuál es la diferencia entre un microcontrolador y un Microprocesador. Los microprocesadores tienen una arquitectura destinada al procesamiento de la información, las cuales son los CPU, memorias RAM, ROM y además los microprocesadores siempre tienen un fin. En los microcontroladores tiene una arquitectura destinada al proceso de control, y con un solo chips pueden contar con el CPU memoria RAM, ROM, periféricos timers, conversores AD y DA, los programas del microcontrolador nunca tienen un fin se puede decir que solo termina el programa cuando se corta la energía. 5. Que es el ciclo de Máquina, explique. Es cuando un microprocesador ejecuta una instrucción, realiza unas tareas básicas llamadas ciclos de máquinas. En ellas involucran a los componentes internos del CPU, algunas veces

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a la memoria o a los puertos de entrada y salidas, son coordinadas con las señales de interface generadas en la unidad de control en una secuencia ordena. 6. Durante el diseño de sistemas basado en Microprocesadores, se utiliza Software. a. CAD, explique. Es un software para hacer diseños y dibujos por la computadora en 2D y 3D utilizado para la animación computacional y efectos especiales en películas, etc. El CAD permite ordenar y procesar la información relativa a las características de un objeto material. Construye un modelo análogo del objeto. b. CAM explique. El CAM utiliza los modelos y ensamblajes creados en el software CAD para generar las trayectorias de las herramientas dirigidas por las máquinas, y así convertir los diseños en planos virtuales en partes físicas. También se le llama lenguaje de programación de las máquinas y herramientas para fabricar las piezas ya diseñadas c. Mencione un ejemplo y aplicación de estos softwares. Se utiliza en el campo de la fabricación automovilística reduciendo la duración de un modelo en el mercado, Las aplicaciones más habituales del CAD/CAM mecánico incluyen: Librerías de piezas mecánicas normalizadas. Modelado con NURBS y sólidos paramétricos. Modelado y simulación de moldes. Análisis por elementos finitos. Fabricación rápida de prototipos. Generación y simulación de programas de control numérico. Generación y simulación de programación de robots. Planificación de procesos. Reductores de formatos neutros (IGES, STEP).

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7. Considere el Mapa de Memoria de la Figura, explique gráficamente la ubicación de los siguientes módulos.

a. Memoria RAM 8Kb, ORIGEN 01FFFxH (5 ptos) 

Color amarillo

b. Memoria ROM: 8Kb, ORIGEN 03FFFxH (5 ptos) •

Color azul

c. PERIFÉRICOS: 1Kb, ORIGEN 00000Xh (5 ptos) 

Color rojo

8. Explique que es Lenguaje ensamblador (5 ptos). El lenguaje ensamblador es el lenguaje de programación utilizado para escribir programas informáticos de bajo nivel, y constituye la representación más directa del Código máquina específico para cada arquitectura de computadoras legible por un programador.

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Aun hoy se utiliza en la programación de handler o manipuladores de dispositivos de hardware. Un programa escrito en lenguaje ensamblador consiste en una serie de Instrucciones que corresponden al flujo de órdenes ejecutables que pueden ser cargadas en la Memoria de un sistema basado en Microprocesador. Por ejemplo, un Procesador x86 puede ejecutar la siguiente instrucción Binaria como se expresa en código de máquina: 

Binario: 10110000 01100001 (Hexadecimal: 0xb061)

La representación equivalente en lenguaje ensamblador es más fácil de recordar: 

MOV al, 061h

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