קיץ תשע"א
Transcription
קיץ תשע"א
מדינת ישראל סוג הבחינה :בגרות לבתי–ספר על–יסודיים מועד הבחינה :קיץ תשע"א2011 , סמל השאלון815101 : עברית ()1 משרד החינוך אלקטרוניקה ומחשבים א' יחידת לימוד אחת (כיתה י') הוראות לנבחן א .משך הבחינה :שעתיים. ב .מבנה השאלון ומפתח ההערכה :בשאלון זה שבע שאלות .יש לענות על ארבע שאלות בלבד . לכל שאלה — 25נקודות .סך הכול — 100נקודות. ג. חומר עזר מותר לשימוש :מחשבון. ד .הוראות מיוחדות: .1 ענה על מספר השאלות הנדרש בשאלון .המעריך יקרא ויעריך את מספר השאלות הנדרש בלבד ,לפי סדר כתיבתן במחברתך ,ולא יתייחס לתשובות נוספות. .2 התחל כל תשובה לשאלה חדשה בעמוד חדש. .3 רשום את כל תשובותיך אך ורק בעט. .4 הקפד לנסח את תשובותיך כהלכה ולסרטט את תרשימיך בבהירות. .5 כתוב את תשובותיך בכתב–יד ברור ,כדי לאפשר הערכה נאותה שלהן. .6אם לדעתך חסרים נתונים הדרושים לפתרון שאלה ,אתה רשאי להוסיף אותם ,בתנאי שתנמק מדוע הוספת אותם. .7 בכתיבת פתרונות חישוביים ,קבלת מֵַרב הנקודות מותנית בהשלמת כל המהלכים שלהלן ,בסדר שהם רשומים בו: * רישום הנוסחה המתאימה. * הצבה של כל הערכים ביחידות המתאימות. * חישוב (אפשר באמצעות מחשבון). * רישום התוצאה המתקבלת ,ולצידה — יחידות המידה המתאימות. * ליווי הפתרון החישובי בהסבר קצר. בשאלון זה 8עמודים. ההנחיות בשאלון זה מנוסחות בלשון זכר, אך מכוונות הן לנבחנות והן לנבחנים. בהצלחה! -2- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 השאלות ענה על ארבע מבין השאלות ( 7—1לכל שאלה — 25נקודות). שאלה 1 באיור לשאלה 1מתוארת מערכת צירופים לוגית בעלת ארבעה מבואות ושלושה מוצאים (.)F1 , F2 , F3 F1 )(MSB מערכת צירופים F2 F3 )(MSB )(LSB )(LSB )(MSB )(LSB A B )(A , B , C , D N1 N2 C D איור לשאלה 1 מגדירים שני מספרים N1 ,ו– , N2בעלי שתי סיביות כל אחד. מערכת הצירופים מבצעת השוואה בין שני המספרים N1ו–: N2 אם , N1 > N2אז ' .F1 = '1בכל מקרה אחר: '. F1 = '0 אם , N1 = N2אז ' .F2 = '1בכל מקרה אחר: '. F2 = '0 אם , N1 < N2אז ' .F3 = '1בכל מקרה אחר: '. F3 = '0 לדוגמה :עבור המספרים N1 = 10ו– N2 = 11נקבל במוצא המערכת . F1F2F3 = 001 א .רשום טבלת אמת ,המתארת את מצבי המוצאים F1 , F2 , F3בהתאם למצבי המבואות . A,B,C,D ב .הצג את הפונקציה F1באמצעות מפת קרנו. ג. ממש את הפונקציה F1המצומצמת באמצעות שערים לוגיים. המשך בעמוד 3 -3- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 שאלה 2 באיור א' לשאלה 2נתונה מערכת צירופים ,שבה: F1 ( A , B , C ) = A ⊕ B + C F2 ( A , B , C ) = A ⋅ C + B )(MSB F1 A B )(LSB C )F3 (A, B, C F2 איור א' לשאלה 2 א .רשום את טבלת האמת של כל אחת מן הפונקציות F1ו–. F2 ב .הצג את הפונקציה ) F3 (A, B, Cבאמצעות מפת קרנו ,ורשום את הפונקציה F3המצומצמת. ג. במערכת הצירופים נתון כי ' B = '0ו– ' .A = '1באיור ב' לשאלה מתואר האות במבוא ,C כפונקציה של הזמן. C t 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 איור ב' לשאלה 2 העתק למחברתך את איור ב' ,וסרטט מתחתיו ,בהתאמה ,את האות במוצא המערכת ),(F3 כפונקציה של הזמן. המשך בעמוד 4 -4- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 שאלה 3 באיור א' לשאלה 3מתואר דלגלג מסוג JKהמגיב לירידת אות השעון ( של הדלגלג פעילים ברמה גבוהה )'. ('1 PS Q ) .המבואות הישירים J CLOCK Q K CLR איור א' לשאלה 3 א .להלן טבלה המכילה מספר מצבים אפשריים של הדלגלג .העתק את הטבלה למחברתך, והשלם את מצב המוצא Q n + 1בכל אחד מן המצבים. Qn+1 Qn PS CLR K J CLOCK 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 המצב הבא המצב הנוכחי ב .הדלגלג מוחזק במצב שבו המבואות ' J = K = '1והמבואות '. PS = CLR = '0 הנח ש– ' Q = '0כאשר . t = 0 באיור ב' לשאלה מתואר אות השעון המוכנס לדלגלג .העתק את האיור למחברתך ,וסרטט את אות המוצא Qכפונקציה של הזמן עבור שלושה מחזורים של אות השעון. המשך בעמוד 5 -5- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 CLOCK t Q t איור ב' לשאלה 3 ג. איזה שימוש ניתן לעשות בדלגלג מסוג JKהפועל כמתואר בסעיף ב'? שאלה 4 באיור לשאלה 4מתואר מעגל לוגי. A B )Y (A, B, C, D C D איור לשאלה 4 א .רשום את Yכפונקציה של המבואות C , B , Aו–.D ב .צמצם את הפונקציה Yבאמצעות כללי האלגברה הבוליאנית. ג. ממש את הפונקציה Yהמצומצמת באמצעות שערים לוגיים. המשך בעמוד 6 -6- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 שאלה 5 א .הסבר את ההבדלים בין פעולה סינכרונית לפעולה אסינכרונית של מונה בינארי. ב .באיור א' לשאלה 5מתואר מונה בינארי אסינכרוני מודולו , 8הבנוי מרכיבי JK–FFהפועלים בירידת אות השעון. ''1 ''1 ''1 FF0 CLK J FF1 J Q Cp K CLR FF2 Q J Cp K Q CLR Q Cp K Q CLR Q CLR Q0 Q2 Q1 איור א' לשאלה 5 מבוא השעון של הדלגלג הראשון חובר לשעון חיצוני .מבוא השעון של כל אחד מן הדלגלגים האחרים חובר למוצא Qשל הדלגלג שלפניו .לפני הפעלת השעון בוצע CLRלמונה. באיור ב' לשאלה מתואר אות השעון ) (CLKבכניסה למונה. CLK t איור ב' לשאלה 5 העתק את איור ב' למחברתך ,וסרטט מתחתיו ,בהתאמה ,חמישה מחזורים של צורות הגל במוצאים Q1 , Q0ו– Q2כפונקציה של הזמן. המשך בעמוד 7 -7- ג. אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 מעבירים את מבוא השעון של כל אחד משני הרכיבים FF1ו– FF2מ– Qל– Qבאותה דרגה, כמתואר באיור ג' לשאלה. ''1 ''1 ''1 FF0 CLK J FF1 J Q Cp K CLR FF2 Q J Cp K Q Q Cp CLR K Q CLR Q CLR Q1 Q0 Q2 איור ג' לשאלה 5 מבוא השעון של הדרגה הראשונה מחובר כמקודם לשעון חיצוני .לפני הפעלת השעון בוצע CLRלמונה. רשום טבלת אמת של המוצאים Q1 , Q0ו– Q2במהלך חמשת המחזורים הראשונים של אות השעון. שאלה 6 (F (A , B , C , D) = Σ (0 , 1 , 2 , 3 , 7 , 8 , 10) + Σø (4 , 5 , 11 נתונה הפונקציה: א .הצג את הפונקציה ) F (A , B , C , Dבאמצעות מפת קרנו. ב .בטא את הפונקציה Fכסכום של מכפלות במינימום ליטרלים. ג. באיור לשאלה 6מתואר שער לוגי. שער לוגי X Y ''0 איור לשאלה 6 בטא את Yכפונקציה של , Xוממש את הפונקציה Fהמצומצמת באמצעות שערים כמו זה המתואר באיור ושערי ORו–.AND המשך בעמוד 8 -8- אלקטרוניקה ומחשבים א', קיץ תשע"א ,סמל 815101 שאלה 7 א .נתונה הפונקציה: F1 ( A , B , C , D ) = B ⋅ C + C ⋅ A + ABD + ABD פשט את הפונקציה F1באמצעות כללי האלגברה הבוליאנית. ב .באיור א' לשאלה 7מתוארת הפונקציה ). F2 (A , B A F2 B ''1 איור א' לשאלה 7 באיור ב' לשאלה מתואר האות במבוא ,Bכפונקציה של הזמן. B t 7 6 5 4 3 2 1 0 איור ב' לשאלה 7 העתק את איור ב' למחברתך ,וסרטט מתחתיו ,בהתאמה ,את אות המוצא F2כפונקציה של הזמן ,כאשר: .1 'A = '0 .2 'A = '1 בהצלחה! זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל. אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך.