Book.indb

תמליל

1 מדינת ישראל סוג הבחינה: בגרות לבתי ספר על יסודיים משרד החינוך מועד הבחינה: קיץ תשס"ז, 2007 סמל השאלון: א. משך הבחינה: שלוש שעות. נספח: נוסחאון באלקטרוניקה ומחשבים אלקטרוניקה ומחשבים ג' שתי יחידות לימוד (השלמה לחמש יחידות לימוד) (כיתה י"א) הוראות לנבחן ב. מבנה השאלון ומפתח ההערכה: בשאלון זה שני פרקים, ובהם תשע שאלות. יש לענות על חמש שאלות, שאלה אחת לפחות מכל פרק. לכל שאלה 20 נקודות. סך הכול 100 נקודות. ג. חומר עזר מותר לשימוש: נוסחאון בית ספרי מודפס לשפת C או,VB ומחשבון. 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. 6. אם לדעתך חסרים נתונים הדרושים לפתרון שאלה, אתה רשאי להוסיף אותם, בתנאי שתנמק מדוע הוספת אותם. בכתיבת פתרונות חישוביים, קבלת מ רב הנקודות מותנית בהשלמת כל המהלכים 7. שלהלן, בסדר שבו הם רשומים: 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 10 עמודים ו 16 עמודי נוסחאון. ההנחיות בשאלון זה מנוסחות בלשון זכר, אך מכוונות לנבחנות ולנבחנים כאחד. בהצלחה!

2 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל השאלות בשאלון זה שני פרקים ובהם תשע שאלות. יש לענות על חמש שאלות בלבד, שאלה אחת לפחות מכל פרק. פרק ראשון: מבוא להנדסת אלקטרוניקה ענה על שאלה אחת לפחות מבין השאלות 1 5 (לכל שאלה 20 נקודות). שאלה 1 המעגל החשמלי המתואר באיור לשאלה 1 כולל מגברי שרת אידיאליים. איור לשאלה 1 א. הסבר את תפקידו של המגבר A 1 ומנה את תכונותיו. ב. עבור, V 2 = 2 V, V 1 = 1 V חשב את המתח בנקודות X ו Y ואת מתח המוצא,. V o ג. חשב את הזרם. I o המשך בעמוד 3

3 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 2 באיור לשאלה 2 מתואר מגבר טרנזיסטורי. נתוני הטרניזסטור: = 100 fe h ie =1 kω,v BE = 0.7 V, β = 100, h היגבי הקבלים במעגל זניחים. איור לשאלה 2 א. חשב את ערך ההתנגדות של הנגד R B הדרוש לקבלת. V CE = 5 V ב. סרטט מעגל תמורה לאות חילופין של המעגל הנתון.. V o V i ג. חשב את הגבר המתח המשך בעמוד 4

4 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 3 המעגל המתואר באיור לשאלה 3 משמש כמייצב מתח. מגבר השרת שבמעגל הוא אידיאלי. נתונים: V in = 12 V ; V z = 2 V איור לשאלה 3 א. מה תפקידו של הטרנזיסטור T במעגל? ב. חשב את הזרם דרך דיודת הזנר. ג. חשב את מתח המוצא. V o המשך בעמוד 5

5 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 4 המעגל החשמלי המתואר באיור א' לשאלה 4 משמש כמעגל שמיט. מתחי הרוויה של מגבר השרת הם. ±9 V איור א' לשאלה 4 א. חשב את מתחי הסף של מעגל השמיט. ב. סרטט את אופיין המעבר ) i V o = f(v ג. באיור ב' לשאלה מתואר גל מתח משולש המסופק למבוא המעגל. V i העתק למחברתך את מתח המבוא V i וסרטט מתחתיו, בהתאמה, את מתח המוצא V o כתלות בזמן. איור ב' לשאלה 4 המשך בעמוד 6

6 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 5 לרשת המתוארת באיור א' לשאלה 5 מספקים את הדופק המתואר באיור ב' לשאלה. איור א' לשאלה 5 איור ב' לשאלה 5 א. העתק למחברתך את מתח המבוא V i וסרטט מתחתיו, בהתאמה, את מתח המוצא V o כתלות בזמן. ב. חשב את מתח המוצא ברגע. t = 3 msec המשך בעמוד 7

7 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל פרק שני: מבוא להנדסת מחשבים ענה על שאלה אחת לפחות מבין השאלות 6 9 (לכל שאלה 20 נקודות). 1. SHIGRA: MOV SI,10H 2. MOV AL,0H 3. MOV CH,0H 4. MOV CL,4H 5. MOV BH,[SI] 6. MOV BL,BH 7. AND BL,0F0H 8. ROR BL,CL 9. AND BH,0FH 10. ABC: ADD AL,BL 11. DEC BH 12. JNZ ABC 13. MOV [SI+1],AL 14. RET שאלה 6 לפניך תת שגרה הכתובה בשפת הסף של המיקרו מעבד. 8086/88 א. הסבר את ההוראות שמספריהן הם:. 12, 8, 7, 5 ב. הסבר מה מבצעת תת השגרה הנתונה. ג. הנח כי לפני ביצוע תת השגרה תוכן תא הזיכרון שכתובתו 10 H הוא. 42 H מה יהיה ערכו של תא הזיכרון שכתובתו 11 H לאחר ביצוע תת השגרה? המשך בעמוד 8

8 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 7 באיור לשאלה 7 מתוארת מערכת מיקרו מחשב המבוססת על המיקרו מעבד. 8086/88 המערכת מיועדת להצגת ספרות מ 0 עד 9 כמתואר באיור. איור לשאלה 7 רשום את הערכים הנדרשים במוצא המיפתח כדי להציג את הספרות 1 ו 0. א. כתוב תת שגרה הבודקת את ערכו של הנתון שבתא 10 H ופועלת בהתאם: ב. אם ערכו זוגי, תוצג הספרה אם ערכו אי זוגי, תוצג הספרה המשך בעמוד 9

9 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 8 באיור לשאלה 8 מתואר מעגל חשמלי. איור לשאלה 8 כתוב תכנית בשפת C או VB שתבצע את הפעולות הבאות: א. תגדיר מערך ותציב את ערכי ההתנגדויות של הנגדים במערך. ב. תדפיס את ערכי ההתנגדויות של הנגדים ואת ערך ההתנגדות השקולה. ג. תחשב את מתחי הנגדים ותדפיס את התוצאות. הערה: יש לכתוב את התכנית תוך שימוש בלולאות. המשך בעמוד 10

10 אלקטרוניקה ומחשבים ג', קיץ תשס"ז סמל שאלה 9 באיור לשאלה 9 מופיע מיפתח פלט שמחוברות אליו נוריות. LED איור לשאלה 9 כתוב תכנית בשפת C או VB שתבצע את הפעולות הבאות: א. תגדיר משתנה שלם. N ב. תקלוט ערך למשתנה. N ג. אם 0 N או 9 N, התכנית תסתיים. ד. אם < 9 N < 0, תידלק הנורית המתאימה למשך N שניות (לדוגמה, עבור = 4 N, תידלק L 4 למשך 4 שניות), ולאחר מכן התכנית תסתיים. בהצלחה! זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל. אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך.

11 בגרות לבתי ספר על יסודיים סוג הבחינה: מדינת ישראל קיץ תשס"ז, 2007 מועד הבחינה: משרד החינוך אין להעביר את הנוסחאון לנבחן אחר נספח לשאלון: (16 עמודים) 1. נוסחאות באלקטרוניקה תקבילית חישובי הגבר A V הגבר מתח [V] V o מתח מוצא [V] V i מתח מבוא V AV = o Vi [db] A V הגבר מתח בדציבלים AV V = 20 log o Vi A I הגבר זרם [A] I o זרם מוצא [A] I i זרם מבוא I AI = o Ii [db] A I הגבר זרם בדציבלים AI I = 20 log o Ii A P הגבר הספק הספק מוצא P o [W] הספק מבוא P i [W] התנגדות נגד העומס R L [Ω] התנגדות מבוא R i [Ω] P 2 A A A A R 2 R P = o = V I = L I = A i V Pi Ri RL [db] A P הגבר הספק בדציבלים המשך בעמוד 2 P A o P = 10 log Pi

12 - 2 - הגבר כולל של N דרגות A VT המחוברות בשרשרת (קסקדה) AVT = AV1 AV2 AV3... AVN ( ) = ( ) + ( ) + ( ) + + ( ) AVT db AV1 db AV2 db AV3 db... AVN db מאזן הספקים הגבר כולל בדציבלים של [db] A VT N דרגות המחוברות בשרשרת (קסקדה) [W] P I הספק מבוא [W] P CC הספק נצרך מהספקים PI + PCC = PL + Pdiss [W] P L הספק העומס [W] P diss הספק מבוזבז [A] A f הגבר עם משוב (בחוג סגור) הגבר ללא משוב A (הגבר חוג פתוח) β מקדם משוב משוב שלילי A A f = 1 + β A משוב מתח טורי [Ω] R if התנגדות מבוא עם משוב [Ω] R i התנגדות מבוא ללא משוב [Ω] R of התנגדות מוצא עם משוב [Ω] R o התנגדות מוצא ללא משוב ( ) Rif = Ri 1 + βa R R o of = 1+ β A המשך בעמוד 3

13 - 3 - טרנזיסטור דו נושאי (בתחום הפעיל) בהזנחת זרם הזליגה : I CBO ( ) = + IC = βib, IE = β + 1 IB, IE IC IB [A] I C זרם הקולט [A] I E זרם הפולט [A] I B זרם הבסיס β α = IC = α, β I β = E α תרשים תמורה מקורב מסוג h של טרנזיסטור דו נושאי B i b i c C h ie h fe i b E טרנזיסטור בחיבור פולט (אמיטר) משותף R E ללא נגד R E A I h fe h fe R i h ie h ie + ( 1+ h fe )R E A V h fe R L h ie h fe R L R i R o המשך בעמוד 4

14 - 4 - [Ω] R f נגד המשוב [Ω] R l הנגד המחובר לכניסה המהפכת מגברי שרת מגבר מהפך R AV = f R1 מגבר עוקב [Ω] R f נגד המשוב הנגד היוצא מהכניסה המהפכת R l [Ω] לאדמה AV = 1 + Rf R1 2. נוסחאות באלקטרוניקה ספרתית [V] v(t) הערך הרגעי של המתח הערך שאליו המתח שואף V [V] להגיע כאשר t [V] V +0 הערך ההתחלתי של המתח t v( t) = V ( V V0 + ) e τ ( ) t = τ ln V v t V V 0+ [sec] τ קבוע זמן τ = RC [Ω] R התנגדות [F] C קיבול תדר חצי הספק עליון של רשת f H [Hz] מעבירת נמוכים תדר חצי הספק תחתון של רשת f L [Hz] מעבירת גבוהים זמן עלייה של רשת t r [sec] מעבירת נמוכים f H = 1 2πτ f L = 1 2πτ t r = 2. 2τ המשך בעמוד 5

15 - 5 - ADC אוסף פקודות למיקרו מעבדים 8086/88 3. מקרא לאוגר הדגלים: 0 מתאפס X מושפע מהפעולה (Modified) U לא מוגדר אחרי הפעולה (Undefined) 1 מקבל '1' ADC destination, source Add with carry (Returned) מוחזר מהמחסנית R X X X X X X register, register 3(3) 2 ADC AX, SI register, memory 9(10)+EA ADC CX, BETA [SI] memory, register 16(10)+EA ADC ALPHA [BX] [SI], DI register, immediate 4(4) 3-4 ADC BX, 256 memory, immediate 17(16)+EA ADC GAMMA, 30H accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 ADC AL, 5 ADD ADD destination, source Addition X X X X X X register, register 3(3) 2 ADD CX, DX register, memory 9(10)+EA ADD DI, [BX].ALPHA memory, register 16(10)+EA ADD TEMP, CL register, immediate 4(4) 3-4 ADD CL, 2 memory, immediate 17(16)+EA ADD ALPHA, 2 accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 ADD AX, 200 AND AND destination, source Logical and X X X U X X register, register 3(3) 2 AND AL, BL register, memory 9(10)+EA AND CX, FLAG_WORD memory, register 16(10)+EA AND ASCII [DI], AL register, immediate 4(4) 3-4 AND CX, 0F0H memory, immediate 17(16)+EA AND BETA, 01H accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 AND AX, B המשך בעמוד 6

16 - 6 - CALL CALL target Call a procedure near-proc 19(14) 1 3 CALL NEAR PROC far-proc 28(23) 2 5 CALL FAR PROC memptr 16 21(19)+EA CALL PROC TABLE [SI] regptr 16 16(13) 1 2 CALL AX memptr 32 37(38)+EA CALL [BX], TASK [SI] CLC CLC (no operands) Clear carry flag 0 (no operands) 2(2) 1 CLC CLI CLI (no operands) Clear interrupt flag 0 (no operands) 2(2) 1 CLI CMP CMP destination, source Compare destination to source X X X X X X register, register 3(3) 2 CMP BX, CX register, memory 9(10)+EA CMP DH, [ALPHA] memory, register 9(10)+EA CMP [BP+2], SI register, immediate 4(3)+EA 3-4 CMP BL, 02H memory, immediate 10(10)+EA CMP RADAR [BX], [DI],3420H accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 CMP AL, B המשך בעמוד 7

17 - 7 - CMPS CMPS des string, source string Compare string X X X X X X dest string, source string (repeat) dest string, source string 22(22) 2 1 CMPS BUFF1, BUFF2 9+22/rep (5+22/rep) 2/rep 1 REPE CMPS ID, KEY DAA DAA (no operands) Decimal adjust for addition U X X X X X (no operands) 4(4) 1 DAA DAS DAS (no operands) Decimal adjust for subtraction U X X X X X (no operands) 4(4) 1 DAS DEC DEC destination Decrement by 1 X X X X X reg 16 3(3) 1 DEC AX reg 8 3(3) 2 DEC AL memory 15(15)+EA DEC ARRAY [SI] המשך בעמוד 8

18 - 8 - DIV DIV source Division, unsigned U U U U U U reg (29) 2 DIV CL reg (38) 2 DIV BX mem EA (35) mem EA(94) DIV [ALPHA] DIV TABLE [SI] / DIV [TABLE + SI] IN IN accumulator, port Input byte or word accumulator, immed 8 10(10) 1 2 IN AL, 0FEH / IN AX, OFEH accumulator, DX 8(8) 1 1 IN AL, DX / IN AX, DX INC INC destination Increment by 1 X X X X X reg 16 3(3) 1 INC CX reg 8 3(3) 2 INC BL memory 8 15(15)+EA INC ALPHA [DI] [BX] INT INT interrupt-type Interrupt X X immed 8 (type=3) 52(45) 5 1 INT 3 immed 8 (type 3) 52(47) 5 2 INT 67 IRET IRET (no operands) Interrupt Return R R R R R R R R R (no operands) 32(28) 3 1 IRET המשך בעמוד 9

19 - 9 - JC JC short-label Jump if carry short-label 16 or 4 (13 or 4) JE/JZ JE/JZ short-label Jump if equal/jump if zero 2 JC CARRY_SET short-label 16 or 4 (13 or 4) JMP JMP target Jump 2 JZ ZERO short-label 15(13) 2 JMP SHORT near-label 15(13) 3 JMP WITHIN SEGMENT far-label 15(13) 5 JMP FAR LABEL memptr 16 18(17)+EA JMP [BX] TARGET regptr 16 11(11) 2 JMP CX memptr 32 24(26)+EA JMP OTHER SEG JNC JNC short-label Jump if not carry short-label 16 or 4 (13 or 4) JNE/JNZ JNE/JNZ short-label Jump if not equal/jump if not zero 2 JNC NOT_CARRY short-label 16 or 4 (13 or 4) 2 JNE NOT_EQUAL המשך בעמוד 10

20 LEA LEA destination, source Load effective address reg 16, mem 16 2(6)+EA 2-4 LEA BX, [BP] [DI] LOOP LOOP short label Decrement cx and jump if not zero short label 17/5(15/5) 2 LOOP AGAIN MOV MOV destination, source Move memory, accumulator 10(9) 1 3 MOV ARRAY [SI], AL accumulator, memory 10(8) 1 3 MOV AX, TEMP_RESULT register, register 2(2) 2 MOV AX, CX register, memory 8(12)+EA MOV BP, STACK_TOP memory, register 9(9)+EA MOV COUNT [DI], CX register, immediate 4(3-4) 2-3 MOV CL, 2 memory, immediate 10(12-13) +EA MOV MASK [BX] [SI], 2CH seg-reg, reg 16 2(2) 2 MOV ES, CX seg-reg, mem 16 8(9)+EA MOV DS, SEGMENT_BASE reg 16, seg-reg 2(2) 2 MOV BP, SS memory, seg-reg 9(11)+EA MOV [BX] SEG_SAVE, CS MOVSB/MOVSW MOVSB/MOVSW (no operands) Move string (byte/word) (no operands) 18(9) 2 1 MOVSB (repeat) (no operands) 9+17/rep (8+8/rep) 2/rep 1 REP MOVSW המשך בעמוד 11

21 MUL MUL source Multiplication, unsigned X U U U U X reg (26-28) reg (35-37) mem EA(32-34) mem EA(41-43) 2 MUL BL 2 MUL CX MUL MONTH [SI] MUL [BAUD_RATE] NOP NOP (no operands) No Operation (no operands) 3(3) 1 NOP NOT NOT destination Logical not register 3(3) 2 NOT AX memory 16(3)+EA NOT [CHARACTER] OR OR destination, source Logical inclusive or X X X U X X register, register 3(3) 2 OR AL, BL register, memory 9(10)+EA OR DX, PORT_ID [DI] memory, register 16(10)+EA OR FLAG_BYTE, CL accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 OR AL, B register, immediate 4(4) 3-4 OR CX, 01H memory, immediate 17(16)+EA OR [BX], CMD_WORD המשך בעמוד 12

22 OUT OUT port, accumulator Output byte or word immed 8, accumulator 10(9) 1 2 OUT 44, AX DX, accumulator 8(7) 1 1 OUT DX, AL POP POP destination Pop word off stack register 8(10) 1 1 POP DX seg-reg (CS illegal) 8(8) 1 1 POP DS memory 17(20)+EA POP [PARAMETER] PUSH PUSH source Push word onto stack register 11(10) 1 1 PUSH SI seg-reg (CS legal) 10(9) 1 1 PUSH ES memory 16(16)+EA PUSH RETURN CODE [SI] RCL RCL destination, count Rotate left through carry X X register, 1 2(2) 2 RCL CX, 1 register, CL 8+4/bit (5+1/bit) 2 RCL AL, CL memory, 1 15(15)+EA RCL ALPHA, 1 memory, CL 20+4/bit (17+1/bit) +EA RCL [BP].PARAM, CL המשך בעמוד 13

23 RCR RCR destination, count Rotate right through carry X X register, 1 2(2) 2 RCR BX, 1 register, CL 8+4/bit (5+1/bit) 2 RCR BL, CL memory, 1 15(15)+EA RCR [BX].STATUS, 1 memory, CL 20+4/bit (17+1/bit) +EA RCR ARRAY [DI], CL REP REP (no operands) Repeat string operation (no operands) 2(2) 1 REP MOVS DEST, SRCE RET RET optional-pop-value Return from procedure (intra-segment, no pop) 16(16) 1 1 RET (intra-segment, pop) 20(18) 1 3 RET 4 (inter-segment, no pop) 26(22) 2 1 RET (inter-segment, pop) 25(25) 2 3 RET 2 המשך בעמוד 14

24 ROL ROL destination, count Rotate left X X register, 1 2(2) 2 ROL BX, 1 register, CL 8+4/bit (5+1/bit) 2 ROL DI, CL memory, 1 15(15)+EA ROL FLAG_BYTE [DI], 1 memory, CL 20+4/bit (17+1/bit) +EA ROL ALPHA, CL ROR ROR destination, count Rotate right X X register, 1 2(2) 2 ROR BX, 1 register, CL 8+4/bit (5+1/bit) 2 ROR BX, CL memory, 1 15(15)+EA ROR PORT_STATUS, 1 memory, CL 20+4/bit (17+1/bit) +EA ROR CMD_WORD, CL SBB SBB destination, source Subtract with borrow X X X X X X register, register 3(3) 2 SBB BX, CX register, memory 9(10)+EA SBB DI, [BX].PAYMENT memory, register 16(10)+EA SBB BALANCE, AX accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 SBB AX, 2 register, immediate 4(4) 3-4 SBB CL, 1 memory, immediate 17(16)+EA SBB COUNT [SI], 10 המשך בעמוד 15

25 STC STC (no operands) Set carry flag 1 (no operands) 2(2) 1 STC STI STI (no operands) Set interrupt enable flag 1 (no operands) 2(2) 1 STI SUB SUB destination, source Subtraction X X X X X X register, register 3(3) 2 SUB CX, BX register, memory 9(10)+EA SUB DX, MATH_TOTAL [SI] memory, register 16(10)+EA SUB [BP+2], CL accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 SUB AL, 10 register, immediate 4(4) 3-4 SUB SI, 5280 TEST TEST destination, source Non-destructive logical and X X X U X X register, register 3(3) 2 TEST SI, DI register, memory 9(10)+EA TEST SI, END_COUNT accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 TEST AL, B register, immediate 5(4) 3-4 TEST BX, 0CC4H memory, immediate 11(10)+EA 3-6 TEST [RETURN_COUNT],01H המשך בעמוד 16

26 XCHG XCHG destination, source Exchange registers accumulator, reg 16 3(3) 1 XCHG AX, BX memory, register 17(17)+EA XCHG SEMAPHORE, AX register, register 4(4) 2 XCHG AL, BL XLAT XLAT source-table Translate source-table 11(11) 1 1 XLAT ASCII_TAB XOR XOR destination, source Logical exclusive or 0 X X U X X register, register 3(3) 2 XOR CX, BX register, memory 9(10)+EA XOR CL, MASK_BYTE memory, register 16(10)+EA XOR ALPHA [SI], DX accumulator, immediate 4(3-4) 2-3 XOR AL, B register, immediate 4(4) 3-4 XOR SI, 00C2H memory, immediate 17(16)+EA XOR RETURN_CODE, 0D2H בהצלחה!