MIPS - TEORIJSKI KOLOKVIJUM

Question 1

Sta je kombinaciona mreza?

Answer 1

U opstem slucaju, kombinaciona mreza je digitalni sistem koji racuna Bulovu funkciju.
Digitalni sistem kod koga je izlaz u svakom trenutku Bulova funkcija ulaza.
Vrednost zavisi od samo od trenutnih ulaza, ne od vrednosti koje su ranije bile na ulazu.

Question 2

Navedi i objasni sve tri osobine kombinacione mreze.

Answer 2

Osobina 1: Funkcija mora biti potpuno definisana tj deterministicka. Izlaz mora biti definisan za svaku kombinaciju koja se moze naci na ulazu.

Osobina 2: Funkcija mora biti jednoznacna.
Za jednu vrednost ulaza funkcija mora da ima jednu vrednost izlaza.
Signal moze imati samo jedan izvor vrednosti.

Osobina 3: Ulaz kombinacione mreze ne sme biti funkcija izlaza iste kombinacione mreze - ne sme biti povratne sprege.

Question 3

Navedi kombinacione mreze koje se koriste u ovom predmetu

Answer 3

Multiplekser, demultiplekser, dekoder, koder, sabirac, mnozac, softer za jedno ili vise mesta, komparator

Question 4

Objasni multiplekser.

Answer 4

Funkcija: “izbor” koji prosleđuje jedan od više ulaza na izlaz na osnovu vrednosti selektorskih linija.
Ulaz: n ulaza Jedan izlaz
Izlaz: Y, koji je vrednost jednog od ulaza u zavisno od vrednosti selektorskih linija.

Question 5

Objasni demultiplekser.

Answer 5

Funkcija: Demultiplekser usmerava jedan ulazni signal na jedan od više izlaza, zavisno od vrednosti selektorskih linija.
Ulaz: Demultiplekser ima jedan ulazni signal
Izlaz: Demultiplekser ima više izlaza (npr. 4 izlaza za 2 selektorske linije), od kojih jedan prenosi ulazni signal, dok su ostali neaktivni.

Question 6

Objasni dekoder

Answer 6

Šta radi: Dekoder pretvara binarnu vrednost sa ulaznih linija u odgovarajući izlaz, aktivirajući samo jedan od više izlaza.
Ulaz: Dekoder ima m ulaznih linija koje predstavljaju binarni broj.
Izlaz: Dekoder ima 2 na m izlaza, od kojih je samo jedan aktivan, zavisno od vrednosti ulaza.

Question 7

Objasni koder

Answer 7

Šta radi: Koder pretvara aktivni izlaz u binarni kod na ulazu.
Ulaz: Koder ima više ulaza, ali samo jedan ulaz je aktivan u svakom trenutku.
Izlaz: Koder ima m izlaznih linija koje predstavljaju binarni broj koji odgovara aktivnom ulazu.

Question 8

Objasni komparator

Answer 8

Komparator
Šta radi: Komparator upoređuje dve binarne vrednosti i daje izlaz koji pokazuje da li su vrednosti jednake ili koja je veća/manja.
Ulaz: Komparator ima dva ulaza, obično označena kao A i B, koji predstavljaju binarne brojeve.
Izlaz: Komparator ima izlazne linije koje mogu pokazati da li je A=B, A>B, ili A<B.

Question 9

Objasni pomerac

Answer 9

Šta radi: Pomerac pomera bitove u binarnom broju ulevo ili udesno, što je korisno za množenje ili deljenje sa 2.
Ulaz: Pomerac ima ulazni binarni broj koji se pomera.
Izlaz: Pomerac ima izlaz koji prikazuje binarni broj nakon što su bitovi pomereni za određeni broj pozicija.

Question 10

Objasni sabirac

Answer 10

Šta radi: Sabirač obavlja binarno sabiranje dva broja i generiše zbir i eventualni prenos.
Ulaz: Sabirač ima dva ulaza koja predstavljaju binarne brojeve koji se sabiraju, kao i ulaz za prenos sa prethodnog bitnog mesta.
Izlaz: Sabirač ima izlaze za zbir (rezultat sabiranja) i prenos (koji ide na sledeći bitni položaj).

Question 11

Sta je sekvencijalna mreza?

Answer 11

Sekvencijalna mreža je vrsta digitalnog sklopa čiji izlaz zavisi ne samo od trenutnih ulaza, već i od prethodnih vrednosti ulaza, tj. stanja sistema. Sekvencijalne mreže koriste memorijske elemente (kao što su flip-flopovi ili registri) kako bi sačuvale prethodna stanja sistema, čime omogućavaju “pamćenje” prošlih događaja.

Question 12

Objasni asinhroni reset flip-flopa (registra)

Answer 12

implementira se kao sastavni deo flip-flopa, resetuje flip-flop cim se pojavi.

Question 13

Objasni sinhroni reset flip-flopa (registra)

Answer 13

implementira se kao kao deo logike na ulazu flip-flopa, resetuje flip-flop tek na sledecoj uzlaznoj ivici takta.

Question 14

Objasni brojac.

Answer 14

Brojač je sekvencijalni digitalni sklop koji generiše sekvencijalne binarne brojeve u odgovoru na ulazni signal, poput takta.

Question 15

Objasni registar sa dozvolom upisa.

Question 16

Objasni pomeracki registar (shifter)

Question 17

Koje su dve osnovne gradivne komponente procesora?

Answer 17

Registar i aritmeticko logicka jedinica

Question 18

Sta odredjuje automat?

Answer 18

S-skup stanja
U-skup ulaza
I - skup izlaza
So - pocetno stanje
fp - fja prelaza
fi - fja izlaza

Question 19

Sta je skup stanja (S)?

Answer 19

Skup svih vrednosti koje moze da ima dati sekvencijalni sistem.
Vrednost predstavlja stanje automata.

Question 20

Sta je skup ulaza (U)?

Answer 20

Skup svih vrednosti koje mogu da se pojave na ulazu datog sekvencijalnog sistema

Question 21

Sta je skup izlaza? (I)

Answer 21

Skup svih vrednosti koje mogu da se pojave na izlazu datog sekvencijalnog sistema

Question 22

Sta je pocetno stanje? (So)

Answer 22

Vrednost koju dati sekvencijalni sistem ima na pocetku rada sistema. Obicno se obelezava kao IDLE. So mora pripadati S.

Question 23

Sta je fp?

Answer 23

Fp je funkcija prelaza koja definise sta je naredno stanje u zavisnosti od trenutnog stanja sistema (i ulaza kod Mirijevog automata).

Question 24

Sta je fi?

Answer 24

Fi je funkcija izlaza koja definise sta je naredno stanje u zavisnosti od trenutnog ulaza sistema.

Question 25

Sta je Milijev automat?

Answer 25

Milijev automat je automat kod kog fja izlaza zavisi i od stanja i od ulaza.

Question 26

Sta je Murov automat?

Answer 26

Murov automat je automat kod kog izlaz zavisi iskljucivo od trenutnog stanja, ne od ulaza sistema.

Question 27

Sta je baferovan izlaz?

Answer 27

Izlaz obogacen jednim registrom kako bi bio sinhron s taktom.

Question 28

Vremenske karakteristike kombinacionih sistema - Sta je vreme kontaminacije?

Answer 28

K-ka koja se definise za izlaz regisra. Vreme kontaminacije (tc) je minimalno vreme tokom kog izlaz još uvek ima staru vrednost nakon što neki od ulaza prestane da ima staru vrednost, odn. krene da se menja. ▪ Možemo ga definisati za svaki par ulaz-izlaz, ali i za ceo sistem.

Question 29

Vremenske karakteristike kombinacionih sistema - Sta je vreme propagacije?

Answer 29

K-ka koja se definise za izlaz regisra. Vreme propagacije (tp) je maksimalno vreme koje je potrebno da vrednost signala na izlazu postane validna vrednost nakon što je neki od ulaza dobio novu validnu vrednost. ▪ Možemo ga definisati za svaki par ulaz-izlaz, ali i za ceo sistem.

Question 30

Vremenske karakteristike sekvencijalnih sistema - Sta je vreme propagacije (tp)?

Answer 30

Vreme propagacije je maksimalno vreme koje je potrebno da vrednost signala na izlazu postane validna vrednost nakon rastuće ivice takta.

Question 31

Vremenske karakteristike sekvencijalnih sistema - Sta je Vreme kontaminacije (tc) ?

Answer 31

Vreme kontaminacije (tc) je minimalno vreme tokom kog izlaz još uvek ima staru vrednost nakon rastuće ivice takta.

Question 32

Vremenske karakteristike sekvencijalnih sistema Sta je set-up vreme?

Answer 32

K-ka koja se definise za ulaz regisra. SETUP vreme (ts) je minimalno vreme pre rastuće ivice takta tokom kog ulaz treba da ima stabilnu vrednost, kako bi se ona korektno upisala u registar.

Question 33

Vremenske karakteristike sekvencijalnih sistema -Sta je HOLD vreme (th)?

Answer 33

K-ka koja se definise za ulaz regisra. HOLD vreme (th) je minimalno vreme nakon rastuće ivice takta tokom kog ulaz treba da ima stabilnu vrednost, kako bi se ona korektno upisala u registar.

Question 34

Vremenska ograničenja sekvencijalnih sistema Navedi obe jednacine.

Answer 34

Period takta mora da bude dovoljno dug da kombinacioni deo sistema između dva registra stigne da obradi sve promene u vrednostima. TCLK ≥ tp,REG1 + tp,KM + ts,REG2 HOLD vreme svakog registra mora biti zadovoljeno vremenom kontaminacije registra i kombinacione mreže koji mu prethode. tc,REG1 + tc,KM ≥ th,REG2

Question 35

Sta je zica/bit?

Answer 35

Bit, binarna cifra ili zica je kolicina informacija koju nosi poruka koja resava neodredjenost velicine 2 odnosno nosi SAMO jednu od dve moguce vrednosti.

Question 36

Sta je signal?

Answer 36

Signal je skup zica/bitova

Question 37

Sta je okvir steka?

Answer 37

Stack frame je prostor na steku koji se koristi za potrebe jednog poziva neke funkcije.

Question 42

Objasni stek