2004
Zestaw przykładowych pytań z przedmiotu
Komputerowe Systemy Automatyki
AiR semestr VIII.
Opisz zasady sprzęgania mikroprocesora z urządzeniami zewnętrznymi.
Opisz ideę prostego (bezpośredniego) wejścia-wyjścia systemu mikrokomputerowego. Ideę zilustruj
schematami ideowymi ilustrującymi dołączenie portu wejściowego i wyjściowego do magistrali systemowej
systemu mikroprocesorowego.
Opisz ideę przesyłania informacji miedzy mikroprocesorem i urządzeniem zewnętrznym z potwierdzeniem.
Podaj schematy ideowe przykładowej realizacji sprzęgu systemu mikroprocesorowego z urządzeniami
wejścia-wyjścia realizującego transmisję z potwierdzeniem.
Podaj przykładowy algorytm działania nadajnika i odbiornika podczas realizacji wymiany danych z
potwierdzeniem.
Opisz sposoby synchronizacji wymiany informacji pomiędzy systemem mikroprocesorowym i urządzeniami
wejścia-wyjścia z wykorzystaniem obsługi programowej, przerwaniowej oraz linii gotowości (READY).
Krótko scharakteryzuj problemy związane z obsługą przerwań przez system mikroprocesorowy oraz opisz
typowe metody organizacji kontrolerów przerwań.
Podaj możliwe sposoby identyfikacji źródła przerwania przez jednostkę centralną systemu
mikroprocesorowego.
Opisz typowe metody organizacji kontrolerów przerwań.
Scharakteryzuj właściwości systemów przerwań jednopoziomowych i wielopoziomowych.
Opisz kryteria podziału systemów na wieloprocesorowe i wielokomputerowe.
Podaj przykład architektury systemu wieloprocesorowego. Jaką rolę w systemie odgrywają magistrala
wspólna i lokalna?
Opisz zasadnicze problemy związane z organizacją systemu wieloprocesorowego.
Opisz ideę układu arbitrażu dostępu do wspólnych zasobów systemu wieloprocesorowego na przykładzie
arbitra magistrali 8289 firmy Intel.
Opisz sposoby realizacji arbitrażu dostępu do zasobów wspólnych systemu mikroprocesorowego z
uwzględnieniem arbitrażu równoległego i łańcuchowego. Podaj przykłady algorytmów arbitrażu.
Podaj przykłady algorytmów arbitrażu dostępu do zasobów wspólnych systemu mikroprocesorowego.
W jaki sposób na układ arbitrażu wpływa istnienie magistrali (zasobów) lokalnej systemu
mikroprocesorowego?
Opisz ideę współdziałania procesora głównego z koprocesorem na przykładzie mikroprocesorów Intel 8086 i
8087.
Opisz warianty współpracy procesora głównego (Intel 8086) z procesorem peryferyjnym (Intel 8089).
Opisz ideę współpracy mikrokomputerów w systemie wielokomputerowym.
Zilustruj przykładem (schemat ideowy) organizację sprzęgu pomiędzy dwoma mikrokomputerami.
Scharakteryzuj problemy wymiany informacji z potwierdzeniem między urządzeniami odległymi.
Opisz przykład protokółu umożliwiającego wymianę informacji z potwierdzeniem pomiędzy urządzeniami
odległymi.
Zdefiniuj pojęcie i opisz istotę protokółu komunikacyjnego. Co to jest hierarchia protokółów
komunikacyjnych?
Na czym polega standaryzacja bloków funkcjonalnych systemów mikrokomputerowych? Podaj przykłady.
Zdefiniuj pojęcie magistrali oraz wymień zadania bloków funkcjonalnych (powiązanych z warstwami
protokółu komunikacyjnego) układu sprzęgającego wymiennik z magistralą.
Co nazywamy przekazaniem magistrali? Jakie problemy za sobą pociąga?
Opisz sposoby synchronizacji wymienników podczas realizacji transmisji synchronicznej i asynchronicznej.
Opisz metody zmierzające do zwiększenia niezawodności kanału transmisyjnego.
Opisz metody detekcji i korekcji błędów transmisji.
Jak wpływają na pracę magistrali rezystancja falowa linii oraz przesłuchy? Wymień przykładowe metody
minimalizacji ich negatywnego wpływu na parametry łącza transmisyjnego.
Wymień stosowane najczęściej metody adresacji wymienników współpracujących przez wspólną magistralę.
Podaj przykłady ilustrujące mechanizmy realizacji przeplotu (handshake'u) w transmisji asynchronicznej.
Do czego służą linie pomocnicze magistrali bitowo-równoległej?
Porównaj cechy magistral elementowych oraz magistral stosowanych w lokalnych sieciach komputerowych.
Opisz sposoby fizycznego sprzężenia wymiennika z magistralą. Uwzględnij następujące media transmisyjne:
kabel koncentryczny, skrętka, światłowód.
Dlaczego w przypadku znacznych odległości pomiędzy wymiennikami często stosuje się transmisję z
modulacją sygnału nośnego?
Co to jest i do czego służy formatowanie? Podaj przykłady.
Co to jest i do czego służy zestaw bełtacz-odbełtacz (scrambler-descrambler)?
Opisz budowę protokółu zorientowanego bitowo.
Opisz budowę protokółu liczącego znaki.
Opisz budowę protokółu zorientowanego znakowo.
Opisz znaczenie transparencji (przezroczystości) kodów dla niezawodności transmisji danych. Podaj
przykłady realizacji transparencji kodowej protokółów.
Opisz budowę i sposób realizacji przeplotu (handshake'u) w magistrali zgodnej ze standardem IEEE 488.
Podaj istotne różnice pomiędzy grupą rozkazów uniwersalnych i adresowanych w magistrali IEC 625.
Opisz metody identyfikacji źródła żądania obsługi (SRQ) stosowane w magistrali GPIB. Jaką rolę spełniają
w tym standardzie linie ATN oraz EOI?
Jaką rolę spełniają w standardzie IEEE 488 linie ATN oraz EOI?
Opisz krótko metody programowe wykorzystania łącza w standardzie RS232C w komputerach osobistych
zgodnych ze standardem IBM PC/XT/AT.
Przedstaw w punktach różnice funkcjonalne oraz różnice w sposobie programowania sprzęgów szeregowych
Intel 8250 i 8251.
Scharakteryzuj architekturę magistrali elementowej I2C.
Opisz protokół stosowany w magistrali I2C z uwzględnieniem mechanizmu potwierdzania danych przez
odbiornik.
Opisz budowę mikrokontrolera z rodziny 8048/8748/8035 firmy Intel.
Narysuj schemat blokowy i opisz architekturę mikrokontrolera z rodziny 8051/8751/8031 firmy Intel.
Opisz organizację pamięci mikrokontrolera na przykładzie układu 8051 firmy Intel.
Opisz zasoby mikrokontrolera umożliwiające jego współpracę z otoczeniem.
Opisz budowę oraz możliwe tryby pracy programowalnych liczników wbudowanych w mikrokontroler na
przykładzie układu Intel 8031.
Opisz budowę oraz możliwe tryby pracy układu UART wbudowanego w mikrokontroler na przykładzie
układu Intel 8031.
Opisz budowę systemu przerwań mikrokontrolera Intel 8031.
Na czym polegają i do czego są wykorzystywane tryby "uśpienia" (Power down i Idle) mikrokontrolera.
Opisz budowę portu wejścia-wyjścia mikrokontrolera na przykładzie układu Intel 8051. Co to są funkcje
alternatywne realizowane przez port - podaj przykłady.
Opisz zasoby mikrokomputera jednoukładowego na przykładzie rodziny INTEL 8051.
Opisz konfigurację jednostki centralnej mikrokomputera jednoukładowego na przykładzie układu INTEL
8031.
Opisz tryby pracy oraz podaj przykłady zastosowań liczników programowanych w mikrokomputerze
jednoukładowym INTEL 8031.
Opisz organizację portów wejściowych i wyjściowych mikrokomputera jednoukładowego INTEL 8031.
Opisz organizację łącza szeregowego w mikrokomputerach rodziny INTEL 8031.
Wskaż mechanizmy ułatwiające tworzenie układów o logice rozproszonej wykorzystywane w systemie
obsługi łącza szeregowego mikrokomputerów rodziny INTEL 8031.
Opisz ideę sprzęgu szeregowego według standardu I^C.
Opisz możliwości oraz metody rozbudowy zasobów mikrokomputera jednoukładowego na przykładzie
rodziny INTEL 8031.
Opisz organizację systemu przerwań mikrokomputera jednoukładowego na przykładzie układu INTEL 8031.
Jakie czynniki wpływają na efektywność mikrokomputera w układach sterowania?
Opisz budowę oraz możliwości zastosowań układu licznika 2 wraz ze stowarzyszonymi układami na
przykładzie mikrokomputera jednoukładowego INTEL 80C552.
Na czym polega idea działania oraz do czego służą wyjścia typy PWM w mikrokomputerach
jednoukładowych.
Opisz metody realizacji tzw. bramy czasu rzeczywistego w mikrokomputerach jednoukładowych.
Opisz możliwości sprzętowego wspomagania realizacji operacji wejściowych i wyjściowych w systemach
mikrokomputerowych czasu rzeczywistego.
Opisz ideę oraz zastosowanie układów typu Watch Dog.
Opisz możliwości sprzętowe wybranego mikrokomputera w zakresie sprzężenia z obiektem o działaniu
ciągłym.
Scharakteryzuj kryteria podziału zadań pomiędzy sprzęt i oprogramowanie przy konstrukcji
mikrokomputerowych systemów sterowania.
Opisz ideę obsługi urządzeń zewnętrznych zwaną makro serwis na przykładzie mikrokomputera
jednoukładowego NEC 78310.
Na czym polega idea wykorzystania sekwencera do wspomagania realizacji operacji wejścia i wyjścia w
systemach mikroprocesorowych.
Opisz znane metody realizacji pamięci nieulotnych.
Scharakteryzuj problemy programowe wynikające ze stosowania pamięci nieulotnych w systemach
autonomicznych.
Opisz zasady współpracy systemu mikrokomputerowego ze wskaźnikami typu LCD.
Opisz metody zapisu informacji na nośniku magnetycznym wykorzystywane w stacjach dysków
elastycznych (FM i MFM).
Opisz krótko budowę i działanie kontrolera stacji dysków elastycznych na przykładzie układu WD37C65C.
Opisz organizację informacji na dysku elastycznym (ścieżka, sektor) oraz określ znaczenie poszczególnych
pól.
Opisz organizację logiczną dyskietki na przykładzie systemu DOS.
Opisz metodę przekształcenia adresu logicznego w adres fizyczny informacji zapisanej w pamięci dyskowej
na przykładzie systemu DOS.
Scharakteryzuj możliwości wykorzystania pamięci na dyskach elastycznych na różnych poziomach
oprogramowania systemowego.
Scharakteryzuj metody zmierzające do podniesienia niezawodności zapisu i odczytu informacji na dyskach
elastycznych.
Opisz rolę tablicy alokacji w dostępie do informacji zapisanej na dysku elastycznym.
Ile informacji można zapisać na dyskietce 1,44 Mb?
Na czym polega operacja formatowania dyskietki?
Opisz budowę sprzęgu dysków stałych typu IDE (AT-BUS).
Opisz metody zapisu informacji na dysku stałym (metody MFM i RLL).
Wskaż istotne różnice w budowie kontrolera dysków stałych i kontrolera dysków elastycznych.
Opisz metody stosowane do podniesienia niezawodności zapisu i odczytu informacji stosowane przez
kontrolery dysków stałych.
Jaką rolę odgrywa tzw. Boot Sectorl
Jakie funkcje spełnia moduł BIOS w oprogramowaniu systemowym komputera?
Opisz metody translacji adresu logicznego pliku (ścieżka dostępu) na jego adres fizyczny na dysku (cylinder,
sektor, powierzchnia);
Opisz budowę klawiatury w komputerach klasy PC.
Opisz sposób obsługi klawiatury przez różne poziomy oprogramowania systemowego na przykładzie
systemu DOS.
Opisz sposób działania i współpracy z komputerem urządzenia wskazującego (myszy).
Opisz możliwości obsługi urządzenia wskazującego (myszy) oferowane przez oprogramowanie systemowe
komputera typu PC.
Opisz krótko narzędzia wspomagające uruchamianie i diagnostykę sprzętu systemów
mikrokomputerowych.
Opisz krótko narzędzia wspomagające uruchamianie i diagnostykę oprogramowania systemów
mikrokomputerowych czasu rzeczywistego.
Scharakteryzuj ideę wykorzystania narzędzi typu oscyloskop i analizator stanów logicznych przy
uruchamianiu i diagnostyce systemów mikrokomputerowych.
Jakie środki wspomagające proces diagnostyki systemu mikrokomputerowych zawiera tzw. system
uruchomieniowy.
Co to jest emulator i jaką rolę odgrywa w diagnostyce systemów mikrokomputerowych?
Co kryje się pod terminem konserwacja oprogramowania?
Jaki wpływ na efektywność systemu ma dobór struktury danych?
Co rozumiemy pod pojęciem bazy danych?
Jakie operacje na danych leżą u podstaw języka zarządzania bazami danych?
Jakie warunki powinny spełniać struktury danych aby nie występowały problemy z ich aktualizacją?
Jakie problemy niesie za sobą wielodostęp?
Na czym polegają zjawiska uwięzienia i impasu oraz jak można im zapobiegać?
Jakie niekorzystne zjawiska mogą towarzyszyć współbieżnej realizacji algorytmów?
Czym powinny się charakteryzować algorytmy dopuszczające możliwość pracy współbieżnej?
Opisz etapy postępowania przy projektowaniu mikrokomputerowego systemu sterującego.
Naszkicuj koncepcję systemu mikrokomputerowego wykorzystującego układ INTEL 8031 do
bezobsługowego monitorowania stanu pogody.
Naszkicuj koncepcję systemu mikrokomputerowego wykorzystującego układ INTEL 8031 do sterowania
pracą wycieraczek w samochodzie.
Literatura:
Misiurewicz P. Układy mikroprocesorowe struktury i programowanie. WNT 1983.
Misiurewicz P. Podstawy techniki mikroprocesorowej. WNT 1991.
Niederliński A. Mikroprocesory mikrokomputery mikrosystemy. WSiP 1988.
Systemy interfejsu w miernictwie. Praca zbiorowa pod redakcją W. Nowakowskiego. WKiŁ 1987.
Rydzewski A. "Mikrokomputery jednoukładowe rodziny MCS-51", WNT Warszawa 1992.
Mielczarek W. "Szeregowe interfejsy cyfrowe", HELION, 1993.
Metzger P. "Anatomia PC", HELION, 1993.
Coffron J.W. "Lokalizacja uszkodzeń w systemach mikroprocesorowych" WNT Warszawa 1985.
Cellary W., Królikowski Z. "Wprowadzenie do projektowania baz danych" WNT Warszawa 1989.
Ullman J.D. "Systemy baz danych", WNT Warszawa 1988.
Katalogi i podręczniki firmowe.