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.‬‬