Pontificia Universidad Católica de Chile Escuela de Ingeniería

Pontificia Universidad Católica de Chile
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ciencia de la Computación
Arquitectura de Computadores (IIC 2342): Interrogación Nº 1
Prof. Domingo Mery
14 de Septiembre de 2006
I Parte: Conteste brevemente
1) [0.5 pts.] Mencione las características principales de las generaciones 1, 2, 3 y
4 en la historia de los computadores.
Generación 1: utilización de tubos al vacío, programación en lenguaje
de máquinas, no existían sistemas operativos, máquinas grandes y
lentas.
Generación 2: transistores, distinción de cargos,
mediante tarjetas perforadas, proceso por lotes.
programación
Generación 3: circuitos integrados, multiprogramación, discos duros,
tiempo compartido.
Generación 4: LSI, computador personal: PC y Macintosh,
Windows como sistema operativo dominante.
2)
GUI,
[0.5 pts.] Explique para qué eran y cómo funcionaban las tarjetas perforadas.
Medio para ingresar información e instrucciones a un computador,
usado principalmente en las décadas del 60 y 70. Estaban hechas de
cartón delgado y representaban información mediante la presencia o
ausencia de hoyos en posiciones predefinidas, los cuales eran
interpretados por el computador.
3)
[0.5 pts.] Explique la ley de Moore utilizando como ejemplo el desarrollo de los
microprocesadores Intel.
La ley de Moore señala que la densidad de transistores en los
microprocesadores se duplica aproximadamente cada 2 años. En
particular en el caso de Intel se observa que la predicción ha sido
correcta desde el 4004 hasta los procesadores actuales.
4)
[0.5 pts.] Mencione una diferencia y una semejanza entre los circuitos
integrados y los tubos al vacío.
La única semejanza es que ambos se pueden utilizar para construir
computadores. Entre las diferencias destacan: tamaño (siendo mucho
mayor el de los tubos) y velocidad (más rápidos los circuitos
integrados).
II Parte: Problemas
5) [1 pt.] Diseñe un flip-flop JK (sin entrada de reloj) con compuertas NAND de dos
entradas. ¿Qué sucede en este circuito cuando J=K=1?
J
0
0
0
0
1
1
1
1
K
0
0
1
1
0
0
1
1
Qt
0
1
0
1
0
1
0
1
__
Qt+1
0
1
0
0
1
1
1
0
__
Qt  1  K Qt  J Qt
6) [1 pt.] Simplifique la función Booleana f  ABC  A BC  AB  BC usando:
a) mapas de Karnaugh y b) álgebra de Boole.
a)
A
0
0
0
0
1
1
1
1
B
0
0
1
1
0
0
1
1
f  C  AB
C
0
1
0
1
0
1
0
1
f
0
1
1
1
0
1
0
1
b)
f  ABC  ABC  AB  BC
__
 ABC  AB  BC ( A 1)
 ABC  AB  BC
 C ( B  AB)  AB
 C ( B  A)  AB
 C B  CA  AB
 C ( B  A)  AB
____
__
 C ( B A)  AB
 C  AB
7) [2 pts.] Se desea diseñar un sistema digital que verifique si una memoria RAM
de 16 bytes contiene el número decimal 7. Para esto Ud. cuenta sólo con los
siguientes componentes: memorias RAM de 4 bytes, decodificadores, flip-flops JK
con entrada de reloj, compuertas AND, OR, NOT, XOR y una señal de reloj. Para el
diseño siga los siguientes pasos usando los componentes mencionados que Ud.
desee:
a) [0.5 pts.] Diseñe la memoria RAM de 16 bytes.
A3
A2
A1
A0
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Decoder
RAM1
S1
D1
S2
D4
ENB
ENB
RAM2
ENB
RAM3
ENB
RAM4
ENB
b) [0.25 pts.] Diseñe un contador de 4 bits que cuente con la señal de reloj.
c) [0.25 pts.] Diseñe un circuito combinacional de 8 entradas y una salida tal que
la salida sea '1' cuando las 8 entradas binarias representen el número decimal
7 (la salida debe ser '0' cuando la entrada no sea 7).
d) [0.5 pts.] Conecte adecuadamente los circuitos diseñados en los pasos a), b) y
c).
SJ
SET
SJ
Q
SET
SJ
Q
SET
Q
SJ
SET
Q
Ck
RK CLR Q
RK CLR Q
RK CLR Q
RK CLR Q
1
Decoder
S1
D1
S2
SET
1
SJ
0
RKCLR Q
Q
OUT
RAM1
ENB
D4
ENB
RAM2
ENB
RAM3
ENB
RAM4
ENB
e) [0.5 pts.] Realice una modificación adicional al circuito diseñado de tal forma
que si en la memoria RAM existe el número 7, la nueva salida cambia a '1' (y
se mantiene en '1').
NOTA: Las compuertas tienen el número de entradas que Ud. desee. Los flip-flop JK
están inicialmente en '0'. Asuma que la memoria RAM ya contiene datos. En la
corrección de esta pregunta se evaluará el circuito final, en el que se identifiquen
claramente cada una de las partes diseñadas.
FELIZ 18!