Quijote

PROBLEMAS DE ENTRADA/SALIDA

a) SISTEMAS ELECTRÓNICOS

1. Tenemos el sistema de adquisición de datos de la figura, compuesto por los siguientes módulos:

a. multiplexor analógico: tiene como entrada 8 líneas analógicas y como salida una sola que se selecciona mediante 3 señales de control C1, C2, C3.
b. amplificador muestreador (sample & hold SH): su misión es tomar unamuestra de la entrada analógica y mantenerla a la salida. Se gobierna mediante la señal C4.
c. conversor analógico-digital de 8 bits: genera una palabra de 8 bits proporcional a la entrada analógica. Tiene 3 señales de control: C5 es una entrada para hacer peticiones de conversión. Cuando se ha atendido la petición y el dato está disponible el conversor contesta con
la señal C6. La lecturadel dato se realiza mediante C7.
entradas analógica.
Diseñar un sistema de E/S para gobernar la adquisición de datos con estos elementos y el microprocesador de la figura. La E/S será controlada en todo momento por la CPU.

2. Modificar el diseño anterior para que el proceso de lectura de datos se realice por interrupción.

3. Modificar el diseño anterior para que el proceso deconversión sea gobernado por un temporizador programable como el de la figura.


4. Se dispone de una CPU cuyas señales y cronogramas de E/S se describen en la figura siguiente. Como dirección de E/S se utilizan los 8 bits de menor peso del bus de direcciones. Se quiere conectar la CPU a un periférico de salida del que se muestran en la figura sus señales de control y sus cronogramas.Diseñar el interface para dicha conexión

5. Se dispone de una CPU como la del primer problema. Para direccionar puertos de E/S se usan las 8 líneas de menor peso del bus de direcciones. Se desea conectar a la CPU una impresora con protocolo ENTRONICS. El protocolo es el de la figura. Diseñar el interface hardware para conectar la impresora con la CPU.

6. Realizar un programa para enviarun dato a la impresora del problema anterior.

7. El canal 0 del temporizador 8253 de un ordenador PC está programado para que dispare una interrupción (la IRQ0) 18,2 veces por segundo. Realizar la rutina de dicha interrupción para actualizar un contador de 2 bytes a partir de la posición de memoria 0000:046Ch (área de datos de la BIOS). Mejorarla para contabilizar horas.


PROBLEMASDE ENTRADA/SALIDA

b) RENDIMIENTO

1. Se dispone de un computador central multiusuario que tiene conectados 20 terminales. Cada terminal genera un máximo de c caracteres por segundo. El computador sondea todos los terminales cada intervalo de tiempo T explorando su estado y recogiendo 1 carácter de cada uno de ellos si está disponible.
a. Determinar el máximo tiempo T que permiterecoger caracteres garantizando que no se perderá ninguno. Suponer que el tiempo invertido en el sondeo es despreciable frente a T.
b. Supongamos ahora que durante el sondeo se tarda t en leer el estado y 2t en leer el carácter. ¿Cuál es el tiempo máximo y mínimo que se tarda en realizar el sondeo en cada segundo?
c. Supongamos ahora que la entrada de caracteres se realiza por interrupción.La rutina de servicio que lee un carácter consume 4t. Determinar el tiempo máximo invertido en leer todos los terminales cada segundo.
d. Si la transferencia media es r, determinar el tiempo empleado en el sondeo y en la atención a las interrupciones. ¿A partir de qué valor de r es mejor el sistema basado en interrupciones?
e. Supongamos que T = 8ms, t = 40ns y c = 100. Determinar quéporcentaje de tiempo se ejecuta código de E/S respecto al programa principal en el caso de sondeo y de interrupción para un valor de r = 100%. Nota: La razón de transferencia r es un porcentaje indicativo de la cantidad de caracteres del máximo que realmente son enviados por los terminales. Así, si r es 0’5 significa que solamente la mitad de c es enviada; si es 1 será el total y si es 0 no hay...