?? ??????? ??? ?????? ?????? ?????? ttl ???? ??? ?? cmos

Document Sample
?? ??????? ??? ?????? ?????? ?????? ttl ???? ??? ?? cmos Powered By Docstoc
					‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬

 ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
     ‫החוג להנדסת מחשבים‬

           ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' 2007‬
                       ‫קורס מס' 77626‬
                            ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                                ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                         ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                              ‫בהצלחה!‬



                                               ‫1. שאלות כלליות קצרות:‬
      ‫א. הסבר כיצד תחבר מערכת של כתיבת מילה אל רגיסטר פליפלופים מתוך‬
                              ‫מיקרומחשב ואילו פקודות תשתמש בכך.‬
           ‫ב. מה היתרונות והחסרונות של לוגיקה הבנויה ממערכת מתוכנתת?‬
        ‫ג. מה ההבדלים בין לוגיקה הבנויה משערים ‪ TTL‬לבין אלו של ‪? CMOS‬‬
                                      ‫ד. מהו מרווח הרעש במשפחה לוגית?‬



        ‫7. תכנן מונה מעלה, בינרי סינכרוני המונה עד ארבע. למונה גם כניסה‬
      ‫סינקרונית ‪ PL‬המאפשר, עם הפעלתה, טעינה מקבילית של המונה‬
     ‫במספר ‪ D‬כך: אם ‪ 1=PL‬תהיה טעינה מקבילית ואם ‪ 0=PL‬תהיה‬
   ‫מניה. אם המערכת מגיעה למספר שאינו בתכנון, לייצר הודעת שגיאה‬
       ‫‪ . E‬אם המערכת מייצרת שגיאה ‪ ,E‬המצב הבא חייב להיות אפס.‬
                                              ‫השתמש ברכיבים כרצונך.‬




  ‫‪D‬‬                                                             ‫‪Q‬‬

 ‫‪PL‬‬
                                ‫?‬                             ‫‪E‬‬
                                                              ‫‪R‬‬
  ‫‪C‬‬
                                                              ‫‪R‬‬
               ‫מבואות ומוצאות המערכת לתכנון לשאלה 7‬       ‫‪R‬סכמת‬




      ‫3. גנרטור בעל התנגדות יציאה של ‪ , 50‬מזין קוו העברה מנותק. צורת גל‬
         ‫המקור מדרגה בעל כוח אלקטרו מניע של ‪ 5V‬וזמן עלייה אפסי .‬
                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 1 מתוך 61‬
                                     ‫האמפדנס האופייני של הקו ‪. 100‬‬
                   ‫אורך הקול ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור .‬
       ‫א. מהן הסכנות הנובעות , במערכות ספרתית, כתוצאה מהחזר בקווים‬
                                          ‫וכיצד אפשר למנוע אותם.‬
    ‫ב. חשב ושרטט את צורת הגל במוצא הגנרטור עבור 03 ננו שניות ראשונות‬
                                    ‫בהדקי הגנרטור ובעומס המנותק.‬




                                         ‫4. מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬
   ‫א. מה צריך להיות אורך המילה של ממיר אנלוגי לספרתי, כאשר הרזולוציה‬
                  ‫צריכה להיות ‪ 10mV‬מתוך תחום מירבי של ‪.  1Volt‬‬
     ‫ב. הסבר בקצרה את עקרונות הממיר מסוג שיפוע כפול, בליווי דיאגרמת‬
                                                            ‫מלבנים.‬
‫ג. הסבר מהן היתרונות והחסרונות הבולטים של שיטת ההמרה בסעיף הקודם.‬

                                                                     ‫בהצלחה‬
                                                                     ‫גרינוולד‬


                          ‫החוג להנדסת מחשבים‬
            ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬
                              ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                             ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                      ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                                 ‫בהצלחה!‬

                                            ‫שאלות כלליות קצרות:‬      ‫5.‬
    ‫ה. מהו לוגיקה בעל מצב מוצא "שלישי" , הבא דוגמא לשימוש בו והצבע על‬
                    ‫יתרונו לעומת שער בעל מוצא מסוג "קולקטור פתוח".‬
  ‫ו. מה ההבדל בין אוסצילוסקופ לצרכים אנאלוגיים ( להבדיל מאוסצילוסקופ‬
  ‫אנאלוגי!) לבין כזה המיועד גם לצרכים סיפרתיים. לאיזה צרכים ספרתיים‬
                                          ‫אין אוסצילוסקופ כזה עונה?‬


                                     ‫תכנן מונה בינארי סינקרוני דו כווני.‬  ‫6.‬
 ‫למונה שלושה מצבים, מבוא לפיקוד על כוון המנייה, מבוא לאפשור מנייה‬
         ‫ומוצא למצב קיצון, (מצבים 0 או 7 , בהתאם לכוון הוראת המנייה).‬
   ‫הראה כיצד תרכיב חוליות של מונה זה למניה ארוכה יותר (החבור יהיה‬
                                          ‫סינקרוני). הדגם בשתי חוליות.‬
       ‫2. שער לוגי ממשפחת ‪ , CMOS‬מזין קוו העברה פתוח בקצה. השער שולח‬
                          ‫פולס צר מאד (הלם), בעל כח אלקטרומניע של ‪. 5V‬‬
                              ‫התנגדות המוצא של השער קבוע בגודל של ‪. 50‬‬
                                          ‫האמפדנס האופייני של הקוו ‪. 100‬‬
                       ‫אורך הקוו ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור.‬
    ‫ג. חשב ושרטט בקנה מדה נכון את המתח במבוא הקוו מזמן אפס עד ‪25nSec‬‬
                                                     ‫במבוא הקוו ובאמצעו.‬
        ‫ד. מהן הסכנות הנובעות , במערכות סיפרתיות, כתוצאה מהחזר בקווים.‬
                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 2 מתוך 61‬
                               ‫ה. מנה דרכים שאפשר לנקוט להקטנת הבעייה.‬


                                         ‫מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬           ‫8.‬
     ‫הסבר מהם הרכיבים הדרושים למערכת אסוף נתונים בעל מספר כניסות,‬              ‫ד.‬
                        ‫כאשר הנך משתמש בממיר אנאלוגי לדיגיטלי יחיד.‬
‫אם ההפרדה של הממיר בעלת 71 ביטים, זמן ההמרה שלו ‪ 100Sec‬מהו התדר‬               ‫ה.‬
   ‫המירבי של גל סינוס בעל אמפליטודה מכסימלית, שיאפשר שיחזור נכון של‬
                                                               ‫הנתונים.‬
      ‫הסבר באופן סכמטי, כיצד תחבר את המערכת אל מחשב. הפיקוד יכיל:‬              ‫ו.‬
                          ‫בדיקת מצב עבודה, קריאת נתונים ובחירת מבוא.‬
‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬

 ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
     ‫החוג להנדסת מחשבים‬

   ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬
                                ‫מועד ב' 2005‬

                            ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                                 ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                          ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                               ‫בהצלחה!‬



                                                ‫7. שאלות כלליות קצרות:‬
        ‫ז. הסבר כיצד תחבר מערכת של כתיבת מילה אל רגיסטר פליפלופים מתוך‬
                               ‫מיקרומחשב ואילו פקודות תשתמש בכך.‬
            ‫ח. מה היתרונות והחסרונות של לוגיקה הבנויה ממערכת מתוכנתת?‬
       ‫ט. מה ההבדלים בין לוגיקה הבנויה משערים ‪ TTL‬לבין אלו של ‪? CMOS‬‬
                                        ‫י. מהו מרווח הרעש במשפחה לוגית?‬



        ‫01. תכנן מונה מעלה, בינרי סינכרוני המונה עד ארבע. למונה גם כניסה‬
      ‫סינקרונית ‪ PL‬המאפשר, עם הפעלתה, טעינה מקבילית של המונה‬
     ‫במספר ‪ D‬כך: אם ‪ 1=PL‬תהיה טעינה מקבילית ואם ‪ 0=PL‬תהיה‬
   ‫מניה. אם המערכת מגיעה למספר שאינו בתכנון, לייצר הודעת שגיאה‬
       ‫‪ . E‬אם המערכת מייצרת שגיאה ‪ ,E‬המצב הבא חייב להיות אפס.‬
                                              ‫השתמש ברכיבים כרצונך.‬




  ‫‪D‬‬                                                             ‫‪Q‬‬

  ‫‪PL‬‬
                                ‫?‬                                ‫‪E‬‬
                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 3 מתוך 61‬
                                                                 ‫‪R‬‬
                                                                 ‫‪R‬‬
                                                                 ‫‪R‬‬
  ‫‪C‬‬
               ‫סכמת מבואות ומוצאות המערכת לתכנון לשאלה 7‬




       ‫11. גנרטור בעל התנגדות יציאה של ‪ , 50‬מזין קוו העברה מנותק. צורת‬
       ‫גל המקור מדרגה בעל כוח אלקטרו מניע של ‪ 5V‬וזמן עלייה אפסי .‬
                                       ‫האמפדנס האופייני של הקו ‪. 100‬‬
                      ‫אורך הקול ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור .‬
          ‫ו. מהן הסכנות הנובעות , במערכות ספרתית, כתוצאה מהחזר בקווים‬
                                             ‫וכיצד אפשר למנוע אותם.‬
      ‫ז. חשב ושרטט את צורת הגל במוצא הגנרטור עבור 03 ננו שניות ראשונות‬
                                      ‫בהדקי הגנרטור ובעומס המנותק.‬




                                       ‫מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬          ‫71.‬
   ‫מה צריך להיות אורך המילה של ממיר אנלוגי לספרתי, כאשר הרזולוציה‬            ‫ז.‬
                  ‫צריכה להיות ‪ 10mV‬מתוך תחום מירבי של ‪.  1Volt‬‬
     ‫הסבר בקצרה את עקרונות הממיר מסוג שיפוע כפול, בליווי דיאגרמת‬            ‫ח.‬
                                                           ‫מלבנים.‬
‫הסבר מהן היתרונות והחסרונות הבולטים של שיטת ההמרה בסעיף הקודם.‬              ‫ט.‬
                                                                     ‫בהצלחה‬
                                                                     ‫גרינוולד‬
‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬

                       ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                           ‫החוג להנדסת מחשבים‬
             ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬
                               ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                             ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                      ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                                 ‫בהצלחה!‬

                                            ‫שאלות כלליות קצרות:‬      ‫31.‬
    ‫יא. מהו לוגיקה בעל מצב מוצא "שלישי" , הבא דוגמא לשימוש בו והצבע על‬
                    ‫יתרונו לעומת שער בעל מוצא מסוג "קולקטור פתוח".‬
  ‫יב. מה ההבדל בין אוסצילוסקופ לצרכים אנאלוגיים ( להבדיל מאוסצילוסקופ‬
  ‫אנאלוגי!) לבין כזה המיועד גם לצרכים סיפרתיים. לאיזה צרכים ספרתיים‬
                                          ‫אין אוסצילוסקופ כזה עונה?‬

                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 4 מתוך 61‬
                                      ‫תכנן מונה בינארי סינקרוני דו כווני.‬  ‫41.‬
 ‫למונה שלושה מצבים, מבוא לפיקוד על כוון המנייה, מבוא לאפשור מנייה‬
         ‫ומוצא למצב קיצון, (מצבים 0 או 7 , בהתאם לכוון הוראת המנייה).‬
   ‫הראה כיצד תרכיב חוליות של מונה זה למניה ארוכה יותר (החבור יהיה‬
                                           ‫סינקרוני). הדגם בשתי חוליות.‬
       ‫51. שער לוגי ממשפחת ‪ , CMOS‬מזין קוו העברה פתוח בקצה. השער שולח‬
                          ‫פולס צר מאד (הלם), בעל כח אלקטרומניע של ‪. 5V‬‬
                              ‫התנגדות המוצא של השער קבוע בגודל של ‪. 50‬‬
                                           ‫האמפדנס האופייני של הקוו ‪. 100‬‬
                       ‫אורך הקוו ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור.‬
    ‫ח. חשב ושרטט בקנה מדה נכון את המתח במבוא הקוו מזמן אפס עד ‪25nSec‬‬
                                                      ‫במבוא הקוו ובאמצעו.‬
        ‫ט. מהן הסכנות הנובעות , במערכות סיפרתיות, כתוצאה מהחזר בקווים.‬
                                ‫י. מנה דרכים שאפשר לנקוט להקטנת הבעייה.‬


                                         ‫61. מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬
     ‫י. הסבר מהם הרכיבים הדרושים למערכת אסוף נתונים בעל מספר כניסות,‬
                        ‫כאשר הנך משתמש בממיר אנאלוגי לדיגיטלי יחיד.‬
‫יא. אם ההפרדה של הממיר בעלת 71 ביטים, זמן ההמרה שלו ‪ 100Sec‬מהו התדר‬
   ‫המירבי של גל סינוס בעל אמפליטודה מכסימלית, שיאפשר שיחזור נכון של‬
                                                               ‫הנתונים.‬
      ‫יב. הסבר באופן סכמטי, כיצד תחבר את המערכת אל מחשב. הפיקוד יכיל:‬
                          ‫בדיקת מצב עבודה, קריאת נתונים ובחירת מבוא.‬
‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬

 ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
     ‫החוג להנדסת מחשבים‬

   ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬
                               ‫מועד ב' 2005‬

                           ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                                ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                         ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                              ‫בהצלחה!‬



                                           ‫שאלות כלליות קצרות:‬     ‫21.‬
    ‫יג. הסבר כיצד תחבר מערכת של כתיבת מילה אל רגיסטר פליפלופים מתוך‬
                            ‫מיקרומחשב ואילו פקודות תשתמש בכך.‬
         ‫יד. מה היתרונות והחסרונות של לוגיקה הבנויה ממערכת מתוכנתת?‬
    ‫טו. מה ההבדלים בין לוגיקה הבנויה משערים ‪ TTL‬לבין אלו של ‪? CMOS‬‬
                                    ‫טז. מהו מרווח הרעש במשפחה לוגית?‬

                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 5 מתוך 61‬
        ‫81. תכנן מונה מעלה, בינרי סינכרוני המונה עד ארבע. למונה גם כניסה‬
      ‫סינקרונית ‪ PL‬המאפשר, עם הפעלתה, טעינה מקבילית של המונה‬
     ‫במספר ‪ D‬כך: אם ‪ 1=PL‬תהיה טעינה מקבילית ואם ‪ 0=PL‬תהיה‬
   ‫מניה. אם המערכת מגיעה למספר שאינו בתכנון, לייצר הודעת שגיאה‬
       ‫‪ . E‬אם המערכת מייצרת שגיאה ‪ ,E‬המצב הבא חייב להיות אפס.‬
                                              ‫השתמש ברכיבים כרצונך.‬




  ‫‪D‬‬                                                             ‫‪Q‬‬

 ‫‪PL‬‬
                                ‫?‬                             ‫‪E‬‬
                                                              ‫‪R‬‬
  ‫‪C‬‬
                                                              ‫‪R‬‬
               ‫מבואות ומוצאות המערכת לתכנון לשאלה 7‬       ‫‪R‬סכמת‬




       ‫71. גנרטור בעל התנגדות יציאה של ‪ , 50‬מזין קוו העברה מנותק. צורת‬
       ‫גל המקור מדרגה בעל כוח אלקטרו מניע של ‪ 5V‬וזמן עלייה אפסי .‬
                                       ‫האמפדנס האופייני של הקו ‪. 100‬‬
                      ‫אורך הקול ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור .‬
          ‫יא. מהן הסכנות הנובעות , במערכות ספרתית, כתוצאה מהחזר בקווים‬
                                             ‫וכיצד אפשר למנוע אותם.‬
      ‫יב. חשב ושרטט את צורת הגל במוצא הגנרטור עבור 03 ננו שניות ראשונות‬
                                      ‫בהדקי הגנרטור ובעומס המנותק.‬




                                       ‫07. מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬
   ‫יג. מה צריך להיות אורך המילה של ממיר אנלוגי לספרתי, כאשר הרזולוציה‬
                  ‫צריכה להיות ‪ 10mV‬מתוך תחום מירבי של ‪.  1Volt‬‬
     ‫יד. הסבר בקצרה את עקרונות הממיר מסוג שיפוע כפול, בליווי דיאגרמת‬
                                                           ‫מלבנים.‬
‫טו. הסבר מהן היתרונות והחסרונות הבולטים של שיטת ההמרה בסעיף הקודם.‬
                                                                     ‫בהצלחה‬
                                                                     ‫גרינוולד‬
‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬
                       ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                           ‫החוג להנדסת מחשבים‬
                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 6 מתוך 61‬
            ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד ב' קורס מס' 77626‬
                               ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                             ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                   ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות. בהצלחה!‬
                                                                     ‫1.‬
             ‫א. השווה בין תכונות של שערים מסוג ‪ TTL‬לבין אלו של ‪. CMOS‬‬
   ‫ב. כיצד מוגדר מרווח הרעש במשפחה לוגית, מה ידיעתו משמש את המשתמש‬
                                  ‫ומאיפה נובעים רעשים במערכת לוגית.‬
    ‫ג. הערך את השפעתו של בחון אוסצילוסקופ על חבור למוצאו של שער לוגי.‬

                                                                                ‫7.‬
   ‫א. הסבר, תוך צירוף דיאגרמה מלבנית, את עקרון פעולתו של ממיר אנאלוגי‬
                                      ‫לספרתי מסוג קירובים לשעורים.‬
      ‫ב. השווה תכונות הממיר של הסעיף הקודם לאלו של ממיר מסוג בשיפוע‬
                                                             ‫הכפול.‬
                        ‫ג. הראה כיצד תחבר את הממיר בסעיף א. למחשב.‬

                                                                                ‫3.‬
                 ‫א. הסבר כיצד פועל רב רטט אל יציב המבוסס על משווים.‬
   ‫ב. חשב את רכיבי התזמון לקבלת פולסים בתדר הרשת (קיימת דרגת חופש‬
                                                 ‫בבחירת הרכיבים).‬
 ‫ג. כיצד תייצר על ידי התחברות לתפוקת המעגל שתכננת, פולסים באותו קצב‬
 ‫אך עם רוחב פולס של ‪ . 40nSec‬הנח כי זמן העלייה והירידה של הרב רטט‬
   ‫אפסיים. רמז: העזר בקוו תמסורת מקוצר. מהירות התפשטות הגל בקוו‬
                                                         ‫הוא ‪. 0.7c‬‬
                                                                                ‫4.‬
‫תכנן מערכת סינקונית המפעילה תנועת מנוע חשמלי קדימה ואחורה,‬
                                        ‫אינסופית, לפי הנתונים הבאים:‬
 ‫מהמנוע יוצאים 4 אינדיקטורם לוגים של מצב, המסומנים ‪( . D,C,B,A‬אלו‬
                                                  ‫יהיו כניסות המערכת)‬
 ‫לבקר המנוע מוסרים שני נתונים (אלו יהיו יציאות המערכת): ‪ V‬כוון תנועה‬
                                          ‫ו ‪ S‬מהירות (גבוהה או נמוכה)‬
    ‫אל תדאג לתנאי התחלה ואל תדאג לריטוטים. הנח כי המנוע תמיד נמצא‬
    ‫בגזרת התנועה. בגזרות ‪ AB‬ו ‪ CD‬מהירות המנוע צריכה להיות נמוכה וב‬
                                                           ‫‪ CB‬גבוהה.‬
                                                    ‫א. הבהר את שיקוליך.‬
  ‫‪B‬‬
                                                   ‫ב. תן דיאגרמת מצבים.‬
                            ‫‪C‬‬
                                            ‫ג. תכנן בעזרת רכיבים כרצונך.‬
  ‫‪A‬‬
‫2102 ‪27 May‬‬                 ‫‪D‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬

 ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
     ‫החוג להנדסת מחשבים‬

   ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬
                                     ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 7 מתוך 61‬
                           ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                               ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                        ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                             ‫בהצלחה!‬



                                         ‫שאלות כלליות קצרות:‬     ‫17.‬
     ‫יז. הסבר כיצד תחבר אל פס הנתונים רגיסטר של מתגים ובאילו הוראות‬
                                                       ‫תשתמש.‬
      ‫יח. שקול בקצרה, מתי תשתמש למטרה לוגית מסוימת, בהתקנים לוגים‬
                               ‫מפוזרים, במחשב, באלמנט מתוכנת.‬
‫יט. האוסצילוסקופ של המעבדה מכיל גם כניסות ספרתיות. מה ההבדל ביניהן‬
                                       ‫לבין הכניסות האנאלוגיות?‬
                       ‫כ. למה דרוש קבל ביטול צימוד בחומרה ספרתית?‬



      ‫77. תכנן מונה מעלה, בינרי סינכרוני המונה עד חמש. למונה גם כניסה‬
    ‫סינקרונית ‪ PL‬המאפשר, עם הפעלתה, טעינה מקבילית של המונה‬
   ‫במספר ‪ D‬כך: אם ‪ 1=PL‬תהיה טעינה מקבילית ואם ‪ 0=PL‬תהיה‬
 ‫מניה. אם המערכת מגיעה למספר שאינו בתכנון, לייצר הודעת שגיאה‬
                                                            ‫‪.E‬‬
                    ‫השתמש ברכיבים כרצונך. אל תדאג לתנאי התחלה.‬




‫‪D‬‬                                                              ‫‪Q‬‬

‫‪PL‬‬
                               ‫?‬                             ‫‪E‬‬
                                                             ‫‪R‬‬
‫‪C‬‬
                                                             ‫‪R‬‬
              ‫מבואות ומוצאות המערכת לתכנון לשאלה 7‬       ‫‪R‬סכמת‬




     ‫37. גנרטור בעל התנגדות יציאה של ‪ , 50‬מזין קוו העברה מקוצר בקצה.‬
       ‫צורת גל המקור מדרגה בעל כוח אלקטרו מניע של ‪ 5V‬וזמן עלייה‬
                                                              ‫אפס .‬
                                      ‫האמפדנס האופייני של הקו ‪. 100‬‬
                    ‫אורך הקול ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור .‬
        ‫יג. מהן הסכנות הנובעות , במערכות ספרתית, כתוצאה מהחזר בקווים.‬
     ‫יד. חשב ושרטט את צורת הגל במוצא הגנרטור עבור 07 ננו שניות ראשונות‬
                                                    ‫בהדקי הגנרטור.‬


                                    ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 8 מתוך 61‬
                                       ‫47. מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬
  ‫טז. מה צריך להיות אורך המילה של ממיר אנלוגי לספרתי, במערכת שמע, כך‬
    ‫שיחס האות לרעש הכימוי (עבור אות סינוסואידלי מרבי) יהיה טוב מ-‬
                                                           ‫‪. 100dB‬‬
   ‫יז. הסבר בקצרה את עקרונות הממיר מסוג דלתה-סיגמה, בליווי דיאגרמת‬
                                                            ‫מלבנים.‬
‫יח. הסבר מהן היתרונות והחסרונות הבולטים של שיטת ההמרה בסעיף הקודם.‬
                                                                       ‫גרינוולד‬
 ‫57 יוני 7007‬
                                                       ‫ט"ו/תמוז/תשס"ב‬
                      ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                          ‫החוג להנדסת מחשבים‬
            ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬

                                 ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                               ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                        ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                          ‫הניקוד אינו זהה בכל השאלות.‬
                                                                   ‫בהצלחה!‬


                          ‫הסבר מהן הסיבות לשימוש בטכניקות ספרתיות.‬       ‫57.‬
                ‫אילו משפחות לוגיות אתה מכיר ומה הן תכונותיהן הבולטות.‬
                                  ‫מהו קבל ביטול צימוד ומדוע הוא דרוש?‬
                                                                ‫(51 נקודות)‬


‫67. תכנן מערכת קומבינטורית , משערים בסיסיים, אשר מבצעת חיבור חלקי של‬
                                                       ‫ביט לביט אחד:‬
 ‫למערכת שלוש כניסות. שני הביטים המחוברים, ונשא ממערכת קודמת. למערכת‬
                                 ‫שתי יציאות: הסכום והנשא לדרגה הבאה.‬
        ‫רשום תחילה את טבלת האמת אחר כך את הפונקציות הלוגיות ולבסוף‬
                                                    ‫שרטט את המימוש.‬
                                                           ‫(61 נקודות)‬




                                       ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 9 מתוך 61‬
                                         ‫‪Dout‬‬




                        ‫‪Cout‬‬                          ‫?‬                        ‫‪Cin‬‬




                                         ‫‪Din‬‬       ‫‪Qin‬‬

  ‫27. תכנן מערכת סינכרונית של מונה עשרוני בקוד בינרי. (מניה מאפס עד תשע).‬
   ‫למונה שתי כניסות עזר: כניסת אפשור מנייה וכניסת הוראת כוון מניה ויציאת‬
 ‫מצב קיצוני: המצב הקיצוני יופעל אם המערכת במצב 7 והמניה היא כלפי מעלה‬
                                  ‫או אם המערכת במצב 0 והמניה כלפי מטה.‬
     ‫ראשית תן דיאגרמת מצבים ואחר כך ממש את המערכת בעזרת שערים‬
                                            ‫ודו יציבים מסוג שתבחר כרצונך.‬
                                                               ‫(67 נקודות)‬
                                                 ‫(התוויה סכמתית בעמוד הבא)‬
                                    ‫0‪Q‬‬      ‫1‪Q‬‬      ‫2‪Q‬‬       ‫3‪Q‬‬




                    ‫‪En-out‬‬                    ‫?‬                           ‫‪En-in‬‬




                                    ‫‪Clock‬‬                ‫‪Direction‬‬

         ‫87. נתון מעגל אינטגרלי המממש פונקציה של ממיר אנלוגי לספרתי, מסוג‬
    ‫"קרובים עוקבים" . במבוא ההתקן מובנה מרבב אנלוגי בעל 4 מבואות, כאשר‬
   ‫מוצא המרבב מחובר באופן פיזי למבוא הממיר. נתונים חלק מהאיפיונים של‬
‫ההתקן: ההפרדה 71 ביט, זמן ההמרה ‪ , 10 Sec‬מהירות תגובת המתגים במבוא‬
                 ‫לבחירתהמבוא הנבחר ‪ . 1 Sec‬המוצא הסיפרתי הוא מסוג ‪.3S‬‬
   ‫קיימים מבואות ומוצאות נוספים הדרושים להפעלה, אשר הנך נדרש להזכירם.‬
      ‫יש לחבר מערכת זו למחשב טיפוסי. השלם דיאגרמה של המערכת לביצוע כל‬
    ‫הפעולות הדרושות לפעילות המערכת. (חסרים לך מאפיינים נוספים לפתרון -‬
                                               ‫השלם אותם לפי הידוע לך. )‬
   ‫התדר הגבה ביותר ברכיב האנלוגי שיתחבר למבוא הוא ‪ . 10Kc / s‬שקול לאחר‬
      ‫חישוב, אם דרושים התקנים נוספים במבואות המערכת כדי לאפשר שיחזור‬
                                                  ‫רציף של המידע המסופרת.‬
                                                                ‫(67 נקודות)‬



                                    ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 01 מתוך 61‬
       ‫77. תכנן מערכת אשר מפעילה ממסר אלקטרומגנטי לפי התנאי הבא: הממסר‬
      ‫יופעל למשך זמן של 1 שניה לאחר שמתקיימים התנאים הבאים: התקבל פולס‬
      ‫קצר בכניסת האפשור של המערכת)‪ (Enable In‬ולאחר מכן היגיע פולס קצר (לאחר‬
     ‫זמן אקראי) בכניסת ההפעלה )‪ (Start In‬שלו. התנגדות סליל הממסר ‪ 100‬והזרם‬
                                                   ‫דרכו .‪ 100mAmp‬במצב מתמיד.‬
                                                                    ‫(61 נקודות)‬

     ‫2102 ‪27 May‬‬
     ‫2775 ‪6 Sivan‬‬              ‫‪RELAY‬‬        ‫‪Enable In‬‬

‫‪Power Supply‬‬
                           ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                        ‫להנדסת מחשבים‬                                           ‫החוג‬
           ‫באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 47358‬                  ‫‪random‬‬    ‫מבחן‬
                                             ‫‪Start In‬‬



                 ‫?‬                 ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                                 ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                          ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                             ‫‪Out‬‬                     ‫בהצלחה!‬

                                                  ‫שאלות כלליות קצרות:‬        ‫03.‬
  ‫‪Enable in‬‬
                       ‫כא. הסבר מהו המונח חסינות לרעש, במערכות סיפרתיות.‬
                    ‫‪Start in‬‬                                          ‫‪1 Sec‬‬
                               ‫כב. מהם תנאי התזמון של דוד יציבים סינקרוניים?‬
                       ‫כג. כיצד תפעיל עומס אינדוקטיבי על ידי בקרה משער לוגי?‬


      ‫שער לוגי ממשפחת ‪ , CMOS‬מזין קוו העברה פתוח בקצה . המקור הלוגי הוא‬      ‫13.‬
                                                 ‫בעל כח אלקטרומניע של ‪. 5V‬‬
                                ‫התנגדות המוצא של השער קבוע בגודל של ‪. 100‬‬
                                             ‫האמפדנס האופייני של הקוו ‪. 100‬‬
                           ‫אורך הקוו ‪ 3m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור.‬
              ‫טו. חשב ושרטט בקנה מדה נכון את המתח במבוא ליד השער וליד הקצה‬
         ‫(המאופיין בנתק) בשני מקרים: המקור הוא מדרגה בזמן ובמקרה אחר בו‬
                                          ‫רוחב פולס המקור קצר מאד (הלם).‬
             ‫טז. מהן הסכנות הנובעות , במערכות סיפרתיות, כתוצאה מהחזר בקווים.‬
            ‫יז. כיצד אפשר לבצע טרמינציה בעזרת דיודות ריתוק. מה מגבלות השיטה.‬


       ‫תכנן מחלק תדר סינקרוני אשר לו מבוא שעון ושני מבואות פיקוד ‪ A‬ו ‪ B‬לפי‬   ‫73.‬
                                                               ‫התנאים הבאים:‬
                                                  ‫כאשר ‪ 0=A‬המערכת אינה מונה‬
                                                 ‫כאשר ‪ 1=B‬המערכת מחלקת ב 3‬
                                                 ‫כאשר ‪ 0=B‬המערכת מחלקת ב 4‬
             ‫מהן המגבלות על רגע השינוי האפשרי של ‪ A‬ו ‪ B‬כדי לקבל תגובה אמינה?‬


     ‫33. א. הסבר את העקרונות של המרה אנאלוגית לדיגיטלית מסוג סיגמה דלתה. מנה‬
                                            ‫יתרונותיה וחסרונותיה של השיטה.‬

                                        ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 11 מתוך 61‬
    ‫ב. תכנן ממיר סיגמה דלתה מדיגיטלי לאנאלוגי המבוסס, ברובו, על רכיבים‬
  ‫פרמטריים סטנדרטיים בספריית אלמנט מתוכנת. (מחבר מחסר, רגיסטר וכו) בחר‬
                                                          ‫פרמטרים כרצונך.‬
‫נתונים לך שני מקורות שעון סינקרוניים: אחד בתדר הגעת הנתונים ואחר פי 4701‬
                                                               ‫גדול ממנו.‬
                                                                        ‫גרינוולד‬
‫2102 ‪27 May‬‬
‫2775 ‪6 Sivan‬‬
                       ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                            ‫החוג להנדסת מחשבים‬
              ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד ב' קורס מס' 77626‬
                               ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                              ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                    ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות. בהצלחה!‬
                                                                       ‫1.‬
               ‫ד. השווה בין תכונות של שערים מסוג ‪ TTL‬לבין אלו של ‪. CMOS‬‬
     ‫ה. כיצד מוגדר מרווח הרעש במשפחה לוגית, מה ידיעתו משמש את המשתמש‬
                                    ‫ומאיפה נובעים רעשים במערכת לוגית.‬
      ‫ו. הערך את השפעתו של בחון אוסצילוסקופ על חבור למוצאו של שער לוגי.‬

                                                                                ‫7.‬
     ‫ד. הסבר, תוך צירוף דיאגרמה מלבנית, את עקרון פעולתו של ממיר אנאלוגי‬
                                        ‫לספרתי מסוג קירובים לשעורים.‬
        ‫ה. השווה תכונות הממיר של הסעיף הקודם לאלו של ממיר מסוג בשיפוע‬
                                                               ‫הכפול.‬
                          ‫ו. הראה כיצד תחבר את הממיר בסעיף א. למחשב.‬

                                                                                ‫3.‬
                 ‫ד. הסבר כיצד פועל רב רטט אל יציב המבוסס על משווים.‬
   ‫ה. חשב את רכיבי התזמון לקבלת פולסים בתדר הרשת (קיימת דרגת חופש‬
                                                 ‫בבחירת הרכיבים).‬
 ‫ו. כיצד תייצר על ידי התחברות לתפוקת המעגל שתכננת, פולסים באותו קצב‬
 ‫אך עם רוחב פולס של ‪ . 40nSec‬הנח כי זמן העלייה והירידה של הרב רטט‬
   ‫אפסיים. רמז: העזר בקוו תמסורת מקוצר. מהירות התפשטות הגל בקוו‬
                                                         ‫הוא ‪. 0.7c‬‬
                                                                                ‫4.‬
‫תכנן מערכת סינקונית המפעילה תנועת מנוע חשמלי קדימה ואחורה,‬
                                        ‫אינסופית, לפי הנתונים הבאים:‬
 ‫מהמנוע יוצאים 4 אינדיקטורם לוגים של מצב, המסומנים ‪( . D,C,B,A‬אלו‬
                                                  ‫יהיו כניסות המערכת)‬
 ‫לבקר המנוע מוסרים שני נתונים (אלו יהיו יציאות המערכת): ‪ V‬כוון תנועה‬
                                          ‫ו ‪ S‬מהירות (גבוהה או נמוכה)‬
   ‫אל תדאג לתנאי התחלה ואל תדאג לריטוטים. הנח כי המנוע תמיד נמצא‬
    ‫בגזרת התנועה. בגזרות ‪ AB‬ו ‪ CD‬מהירות המנוע צריכה להיות נמוכה וב‬
                                                           ‫‪ CB‬גבוהה.‬
                                                    ‫ד. הבהר את שיקוליך.‬
 ‫‪B‬‬                                  ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 21 מתוך 61‬
                                                       ‫ה. תן דיאגרמת מצבים.‬
                               ‫‪C‬‬
                                                ‫ו. תכנן בעזרת רכיבים כרצונך.‬
‫‪A‬‬‫7007‬   ‫57 יוני‬                ‫‪D‬‬

                                                         ‫ט"ו/תמוז/תשס"ב‬
                        ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                            ‫החוג להנדסת מחשבים‬
              ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' קורס מס' 77626‬

                                    ‫מותר להשתמש בכל חומר כתוב בכתב יד.‬
                                                 ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                          ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                            ‫הניקוד אינו זהה בכל השאלות.‬
                                                                     ‫בהצלחה!‬


                            ‫הסבר מהן הסיבות לשימוש בטכניקות ספרתיות.‬       ‫43.‬
                  ‫אילו משפחות לוגיות אתה מכיר ומה הן תכונותיהן הבולטות.‬
                                    ‫מהו קבל ביטול צימוד ומדוע הוא דרוש?‬
                                                                  ‫(51 נקודות)‬


‫53. תכנן מערכת קומבינטורית , משערים בסיסיים, אשר מבצעת חיבור חלקי של‬
                                                       ‫ביט לביט אחד:‬
 ‫למערכת שלוש כניסות. שני הביטים המחוברים, ונשא ממערכת קודמת. למערכת‬
                                 ‫שתי יציאות: הסכום והנשא לדרגה הבאה.‬
        ‫רשום תחילה את טבלת האמת אחר כך את הפונקציות הלוגיות ולבסוף‬
                                                    ‫שרטט את המימוש.‬
                                                           ‫(61 נקודות)‬
                                            ‫‪Dout‬‬




                             ‫‪Cout‬‬                         ‫?‬                        ‫‪Cin‬‬




                                             ‫‪Din‬‬       ‫‪Qin‬‬

 ‫63. תכנן מערכת סינכרונית של מונה עשרוני בקוד בינרי. (מניה מאפס עד תשע).‬
  ‫למונה שתי כניסות עזר: כניסת אפשור מנייה וכניסת הוראת כוון מניה ויציאת‬
‫מצב קיצוני: המצב הקיצוני יופעל אם המערכת במצב 7 והמניה היא כלפי מעלה‬
                                 ‫או אם המערכת במצב 0 והמניה כלפי מטה.‬
    ‫ראשית תן דיאגרמת מצבים ואחר כך ממש את המערכת בעזרת שערים‬
                                           ‫ודו יציבים מסוג שתבחר כרצונך.‬
                                                              ‫(67 נקודות)‬

                                        ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 31 מתוך 61‬
                                                          ‫(התוויה סכמתית בעמוד הבא)‬
                                         ‫0‪Q‬‬        ‫1‪Q‬‬        ‫2‪Q‬‬     ‫3‪Q‬‬




                         ‫‪En-out‬‬                     ‫?‬                             ‫‪En-in‬‬




                                         ‫‪Clock‬‬                    ‫‪Direction‬‬

              ‫23. נתון מעגל אינטגרלי המממש פונקציה של ממיר אנלוגי לספרתי, מסוג‬
         ‫"קרובים עוקבים" . במבוא ההתקן מובנה מרבב אנלוגי בעל 4 מבואות, כאשר‬
        ‫מוצא המרבב מחובר באופן פיזי למבוא הממיר. נתונים חלק מהאיפיונים של‬
     ‫ההתקן: ההפרדה 71 ביט, זמן ההמרה ‪ , 10 Sec‬מהירות תגובת המתגים במבוא‬
                      ‫לבחירתהמבוא הנבחר ‪ . 1 Sec‬המוצא הסיפרתי הוא מסוג ‪.3S‬‬
        ‫קיימים מבואות ומוצאות נוספים הדרושים להפעלה, אשר הנך נדרש להזכירם.‬
           ‫יש לחבר מערכת זו למחשב טיפוסי. השלם דיאגרמה של המערכת לביצוע כל‬
         ‫הפעולות הדרושות לפעילות המערכת. (חסרים לך מאפיינים נוספים לפתרון -‬
                                                    ‫השלם אותם לפי הידוע לך. )‬
        ‫התדר הגבה ביותר ברכיב האנלוגי שיתחבר למבוא הוא ‪ . 10Kc / s‬שקול לאחר‬
           ‫חישוב, אם דרושים התקנים נוספים במבואות המערכת כדי לאפשר שיחזור‬
                                                       ‫רציף של המידע המסופרת.‬
                                                                     ‫(67 נקודות)‬


       ‫83. תכנן מערכת אשר מפעילה ממסר אלקטרומגנטי לפי התנאי הבא: הממסר‬
      ‫יופעל למשך זמן של 1 שניה לאחר שמתקיימים התנאים הבאים: התקבל פולס‬
      ‫קצר בכניסת האפשור של המערכת)‪ (Enable In‬ולאחר מכן היגיע פולס קצר (לאחר‬
     ‫זמן אקראי) בכניסת ההפעלה )‪ (Start In‬שלו. התנגדות סליל הממסר ‪ 100‬והזרם‬
                                                   ‫דרכו .‪ 100mAmp‬במצב מתמיד.‬
                                                                    ‫(61 נקודות)‬

     ‫2102 ‪27 May‬‬
     ‫2775 ‪6 Sivan‬‬               ‫‪RELAY‬‬         ‫‪Enable In‬‬

‫‪Power Supply‬‬
      ‫האוניברסיטה העברית בירושלים‬
                    ‫החוג להנדסת מחשבים‬
                                                                         ‫‪random‬‬
                                                ‫‪Start In‬‬
      ‫מבחן באלקטרוניקה ספרתית מועד א' 2007‬
                 ‫?‬      ‫קורס מס' 77626‬
                                ‫מותר להשתמש בכל ‪Out‬כתוב בכתב יד.‬
                                              ‫חומר‬
                                                       ‫זמן המבחן - עד 3 שעות.‬
                                                ‫יש לנסות להשיב על כל השאלות.‬
                                                                     ‫בהצלחה!‬
  ‫‪Enable in‬‬         ‫‪Start in‬‬                                                   ‫‪1 Sec‬‬
                                         ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 41 מתוך 61‬
                                           ‫שאלות כלליות קצרות:‬     ‫73.‬
    ‫כד. הסבר כיצד תחבר מערכת של כתיבת מילה אל רגיסטר פליפלופים מתוך‬
                            ‫מיקרומחשב ואילו פקודות תשתמש בכך.‬
        ‫כה. מה היתרונות והחסרונות של לוגיקה הבנויה ממערכת מתוכנתת?‬
    ‫כו. מה ההבדלים בין לוגיקה הבנויה משערים ‪ TTL‬לבין אלו של ‪? CMOS‬‬
                                    ‫כז. מהו מרווח הרעש במשפחה לוגית?‬



      ‫04. תכנן מונה מעלה, בינרי סינכרוני המונה עד ארבע. למונה גם כניסה‬
    ‫סינקרונית ‪ PL‬המאפשר, עם הפעלתה, טעינה מקבילית של המונה‬
   ‫במספר ‪ D‬כך: אם ‪ 1=PL‬תהיה טעינה מקבילית ואם ‪ 0=PL‬תהיה‬
 ‫מניה. אם המערכת מגיעה למספר שאינו בתכנון, לייצר הודעת שגיאה‬
     ‫‪ . E‬אם המערכת מייצרת שגיאה ‪ ,E‬המצב הבא חייב להיות אפס.‬
                                            ‫השתמש ברכיבים כרצונך.‬




‫‪D‬‬                                                              ‫‪Q‬‬

‫‪PL‬‬
                               ‫?‬                             ‫‪E‬‬
                                                             ‫‪R‬‬
‫‪C‬‬
                                                             ‫‪R‬‬
              ‫מבואות ומוצאות המערכת לתכנון לשאלה 7‬       ‫‪R‬סכמת‬




      ‫14. גנרטור בעל התנגדות יציאה של ‪ , 50‬מזין קוו העברה מנותק. צורת‬
      ‫גל המקור מדרגה בעל כוח אלקטרו מניע של ‪ 5V‬וזמן עלייה אפסי .‬
                                      ‫האמפדנס האופייני של הקו ‪. 100‬‬
                     ‫אורך הקול ‪ 1m‬ומהירות הגל בו הנו 2.0 ממהירות האור .‬
         ‫יח. מהן הסכנות הנובעות , במערכות ספרתית, כתוצאה מהחזר בקווים‬
                                            ‫וכיצד אפשר למנוע אותם.‬
     ‫יט. חשב ושרטט את צורת הגל במוצא הגנרטור עבור 03 ננו שניות ראשונות‬
                                     ‫בהדקי הגנרטור ובעומס המנותק.‬




                                   ‫74. מערכת איסוף נתונים אנאלוגים.‬
 ‫יט. מה צריך להיות אורך המילה של ממיר אנלוגי לספרתי, כאשר הרזולוציה‬
               ‫צריכה להיות ‪ 10mV‬מתוך תחום מירבי של ‪.  1Volt‬‬

                                   ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 51 מתוך 61‬
‫כ. הסבר בקצרה את עקרונות הממיר מסוג שיפוע כפול, בליווי דיאגרמת‬
                                                    ‫מלבנים.‬
‫כא. הסבר מהן היתרונות והחסרונות הבולטים של שיטת ההמרה בסעיף‬
                                                     ‫הקודם.‬
                                                              ‫בהצלחה‬
                                                              ‫גרינוולד‬




                             ‫מבחן אלקטרוניקה ספרתית, מועד ב' עמוד 61 מתוך 61‬

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:25
posted:5/27/2012
language:
pages:16