Klausurdauer: 90 Minuten Anmerkungen zu den

Universität
Duisburg-Essen
Prof. Dr.-Ing. Axel Hunger
Pascal A. Klein, M.Sc.
Probeklausur Grundlagen der Technischen Informatik
WS 16/17
09.02.2017
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Klausurdauer: 90 Minuten
Anmerkungen zu den Aufgabenstellungen, Lösungen und Bewertungen
Dies ist eine Klausur im Multiple-Choice Verfahren, das heißt
•
Lösungswege werden nicht bewertet!
•
Für jede Teilaufgabe können eine Lösung oder mehrere Lösungen existieren.
Achtung: Wenn Sie das Feld „Keine der Lösungen“ einer Teilaufgabe wählen, werden
andere Auswahlen in dieser Teilaufgabe ignoriert.
•
Ausgewählte Lösungen einer Teilaufgabe, die nicht korrekt sind, führen zu einer
negativen Bepunktung. Die erreichte Punktzahl einer Teilaufgabe kann jedoch nicht
negativ werden.
Beachten Sie also bei Ihrer Lösung unbedingt
•
Sie erhalten diese Aufgabenstellung verbunden mit einem gesonderten Lösungsblatt.
•
Bitte tragen Sie Ihre Lösungen im Lösungsblatt ein!
Markierungen im Aufgabenblatt werden nicht gewertet.
•
Korrekturen im Lösungsblatt sind nicht möglich. Bitten Sie stattdessen das
Aufsichtspersonal um ein neues Lösungsblatt. Das neue Lösungsblatt erhalten Sie NUR
IM DIREKTEN AUSTAUSCH gegen das alte Lösungsblatt. Das alte Lösungsblatt wird
umgehend vom Aufsichtspersonal vernichtet. Für den Fall der Abgabe mehrerer
Lösungsblätter ist ihre Klausur ungültig.
Der Austausch von Lösungsblättern ist nur möglich bis fünf Minuten vor dem offiziell
genannten Ende der Klausur.
•
Nutzen Sie für Ihre Aufzeichnungen nur das im Klausurumschlag enthaltene oder vom
Aufsichtspersonal ausgegebene Papier. Benutzen Sie kein anderes Papier. Wenn Sie
mehr Papier benötigen, fragen Sie das Aufsichtspersonal.
•
Geben Sie die Klausurunterlagen zusammen mit Ihrer Aufgabenstellung, Ihrem
Lösungsblatt und eventuell weiterem benutzten Papier ab. Klausuren mit unvollständig
abgegebenen Unterlagen werden nicht bewertet.
•
Kennzeichnen Sie das Lösungsblatt und den Umschlag mit Ihrem Namen und Ihrer
Matrikelnummer!
•
Bitte füllen Sie die Felder der ersten beiden Seiten der Klausurunterlagen aus und
unterschreiben Sie diese.
Name
Matrikelnummer
Typ
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Aufgabe 1
1.1
(11 Punkte)
Welche der folgenden logischen Ausdrücke E1…E5 beschreiben das
Idempotenzgesetz?
E1 A+A=A
A:
C:
E:
1.2
E2
A+A·B=A
E3 A·A=A
Der Ausdruck E1
Der Ausdruck E3
Der Ausdruck E5
E4 A+1=A
A+1=1
E5
Der Ausdruck E2
Der Ausdruck E4
Keine der Lösungen
B:
D:
F:
Welche der folgenden logischen Ausdrücke sind richtig?
G:
A + A B =A+B
H:
A( A + B) = A+B
I:
A + A B =A·B
J:
A( A + B) = A·B
K:
A + AB = B
L:
M:
O:
A+1=A
A+1=0
A( A + B) = B
N: A+1=1
P: Keine der Lösungen
Gegeben sei die folgende Wertetabelle:
A
0
1
0
1
B
0
0
1
1
X
1
1
0
1
Wertetabelle
1.3
Wie lautet die vollständige DNF für den Ausgang X?
Q:
S:
U:
X = A⋅ B + A⋅ B + A⋅ B
X = A⋅ B + A⋅ B + A⋅ B
X = A⋅ B + A⋅ B + A⋅ B
R:
T:
V:
X = A⋅ B
X = A⋅ B
X = (A+ B) ⋅ (A+ B) ⋅ (A+ B)
W: Keine der Lösungen
Name
Matrikelnummer
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Aufgabe 2
(11 Punkte)
Gegeben sei das folgende KV- Diagramm nach Abbildung 2.1
Abbildung 2.1
2.1
A:
B:
C:
D:
E:
F:
G:
H:
I:
J:
2.2
Leiten Sie aus dem KV-Diagramm nach Abbildung 2.1 die vollständige DNF ab.
= + + +
= + + +
= +( )+ =
+
∙( + + )∙( + + )
=
= + + +
= + + +
= + + +
= + + +
Keine der Lösungen
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
+
+
+
+
+
+
+
Welche Funktion ergibt sich nach der Minimierung der durch das KV-Diagramm nach
Abbildung 2.1 dargestellten Funktion?
K:
L:
M:
N:
O:
P:
Q:
R:
S:
T:
=( ∙ )+( ∙ ∙ )+( ∙ ∙
=( ∙ )+( ∙ ∙ )+( ∙ ∙
=( ∙ )+( ∙ ∙ )+( ∙ ∙
=
∙
+( ∙ ∙ )+( ∙ ∙
=
∙
+( ∙ ∙ )+( ∙ ∙
=
∙
+( ∙ ∙ )
=
+
∙( + + )∙( +
=( + )∙
+ +
∙( +
=
+
∙( + + )
Keine der Lösungen
Name
)
)
)
)
)
+ )
+ )
Matrikelnummer
Typ
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⎡
(
)
Seite: 4 von 11
⎤
Gegeben ist die Logikfunktion Z = ( A + D ) + ⎢ C + B + BC ⎥ .
⎣
2.3
⎦
Welche der folgenden KV-Diagramme ist das KV-Diagramm zu Z?
U:
V:
D
B
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
D
B
C
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
A
W:
A
X:
D
0
B
1
1
D
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
B
C
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
C
A
A
Y:
C
Keine der Lösungen
Name
Matrikelnummer
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Aufgabe 3
3.1
Welche der folgenden Aussagen sind im Hinblick auf die Darstellung von Zahlen in
Vorzeichen-Betrag Darstellung richtig?
A:
B:
C:
D:
E:
F:
G:
H:
I:
J:
K:
3.2
Das Format verwendet für die Darstellung der negativen sowie der positiven
Zahlen den gleichen Wertebereich
Das Format verwendet für die Darstellung der negativen sowie der positiven
Zahlen einen unterschiedlichen Wertebereich
Das Format beinhaltet zwei Bedeutungen für “0”
Das Format beinhaltet nur eine Bedeutung für “0”
Alle binären arithmetischen Operationen sind möglich
Das Format beinhaltet kein explizites Vorzeichenbit
Der Vorzeichenbit wird durch MSB dargestellt
Der Vorzeichenbit wird durch LSB dargestellt
Eine negative Zahl wird durch eine “0” dargestellt
Eine negative Zahl wird durch eine “I” dargestellt
Keine der Lösungen
Gegeben sei eine Binärzahl mit einer Wort-Länge n. Welche der folgenden Aussagen
sind richtig?
L:
M:
N:
O:
P:
Q:
3.3
(12 Punkte)
Der Wertebereich für eine vorzeichenlose Integer-Zahl reicht von 0 bis 255.
Der Wertebereich für eine vorzeichenlose Integer-Zahl reicht von 0 bis 256.
Der Wertebereich für eine vorzeichenbehaftete Integer-Zahl reicht in der
Vorzeichen-Betrag Darstellung von -127 bis +126.
Der Wertebereich für eine vorzeichenbehaftete Integer-Zahl reicht in der
Vorzeichen-Betrag Darstellung von -127 bis +127.
Der Wertebereich für eine vorzeichenbehaftete Integer-Zahl reicht in der
Vorzeichen-Betrag Darstellung von -126 bis +127.
Keine der Lösungen
Wie lautet das 6stellige Zweierkomplement (1 Bit Vorzeichen + 5 Bit Wortbreite) der
Dezimalzahl -24
I0I00I
I000I0
R:
S:
W: Keine der Lösungen
Name
T:
I0I0I0
U:
Matrikelnummer
I00I00
I0I000
V:
Typ
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Aufgabe 4
4.1
(14 Punkte)
Welcher Zahl im Hexadezimalsystem entspricht die gegebene Dualzahl
N⏐2 = I0I0I0III0,IIII000II ?
A: A2E,FA8
B: 2AE,F18
F: Keine der Lösungen
4.2
D: 2BE,F28
E: 24E,D1A
Welcher Zahl im Oktalsystem entspricht die gegebene Dualzahl N⏐2 = I 0II0,I0II?
21,74
26,54
G:
H:
L: Keine der Lösungen
4.3
C: 2AC,B16
I:
36,51
J:
36,56
57,34
K:
Wie lautet das Ergebnis der Multiplikation der zwei Dualzahlen I0II0 und I0I?
II00II0
M: II0I0I0
N:
R: Keine der Lösungen
O:
II0III0
P:
II0II00
Q:
II0I0II
Es sollen Spannungswerte im Bereich –2000 mV bis +2000 mV auf 1mV genau dargestellt
werden.
4.4
Wie viele Stellen (Anzahl der Bits) sind für eine Darstellung im Zweierkomplement
mindestens notwendig
S:
V:
4.5
11
12
T:
Keine der Lösungen
13
U:
Welcher Zahlenbereich ist damit darstellbar?
W:
0 bis +4096
Z:
Keine der Lösungen
Name
X:
-2048 bis +2047
Y:
0 bis +2048
Matrikelnummer
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Aufgabe 5
(12 Punkte)
Gegeben ist folgende Schaltung:
5.1
Wie lautet Z für B = 1?
A:
D:
5.2
Z =1
Z = C+A
B:
E:
Z = 0
Keine der Lösungen
C:
Z =C
G:
J:
Z =C
Keine der Lösungen
H:
Z =B
Wie lautet Z für A = 0?
F:
I:
Z =B
Z =1
Gegeben sei nun folgende Schaltung
Die Schaltung soll sich wie ein JK-FlipFlop verhalten!
Name
Matrikelnummer
Typ
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5.3
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Wie sieht die korrekte Ansteuerung für D aus?
K:
L:
M:
N:
O:
P:
Q:
R: Keine der Lösungen
Name
Matrikelnummer
Typ
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Aufgabe 6
(11 Punkte)
Gegeben ist das folgende Zustandsdiagramm:
X1
Y1
X3
Y3
Z0
X2
Y3
6.1
X2
Y5
X1
Y2
X1
Y4
Z4
X3
Y1
X1
Y5
Z2
X3
Y5
Z1
X3
Y3
X2
Y4
X1
Y5
X2
Y2
X3
Y2
X2
Y2
Z3
Um was für einen Automatentyp handelt es sich?
A:
6.2
Moore
B:
Mealy
C:
Keine der Lösungen
Welche Zustände fallen bei einer Minimierung des Automaten weg, wenn der
Anfangszustand Z0 ist?
D:
G:
Z0
Z3
E:
H:
Name
Z1
Z4
F:
I:
Matrikelnummer
Z2
Keine der Lösungen
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Wie lautet die passende Automatentafel?
Z
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
X1
Z4/Y2
Z1/Y1
Z0/Y5
Z1/Y4
Z2/Y5
AT 1
X2
Z4/Y4
Z1/Y2
Z0/Y3
Z2/Y2
Z1/Y5
X3
Z1/Y3
Z1/Y5
Z4/Y1
Z4/Y2
Z0/Y3
Z
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
AT 2
X1/Y X2/Y
Z4
Z4
Z1
Z1
Z0
Z0
Z1
Z2
Z2
Z1
AT 3
X3/Y
Z1
Z1
Z4
Z4
Z0
AT 4
Z
X1
X2
X3
Y
Z
X1
X2
X3
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z4
Z1
Z0
Z1
Z2
Z4
Z1
Z0
Z2
Z1
Z1
Z1
Z4
Z4
Z0
Y2
Y1
Y5
Y4
Y5
Z0
Z1
Z2
Z3
Z4
Z4/Y2
Z1/Y1
Z0/Y5
Z0/Y4
Z1/Y5
Z4/Y4
Z1/Y2
Z0/Y3
Z2/Y2
Z0/Y5
Z1/Y3
Z1/Y5
Z4/Y1
Z2/Y2
Z4/Y3
J: AT 1
M: AT 4
K: AT 2
N: Keine der Lösungen
Name
Matrikelnummer
L:
AT 3
Typ
Universität
Duisburg-Essen
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09.02.2017
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Aufgabe 7
(10 Punkte)
Gegeben ist eine Schaltung mit einer Eingabesequenz. Gehen Sie davon aus, dass der Ausgang
X=0 alle Zeiten t<0 ist. Alle Gatter besitzen dieselbe Verzögerungszeit von 1ns.
Hinweis: Alle Skalen sind in ns.
7.1
Welche der nachfolgenden Ausgangssignale O1…O7 ist richtig für den Ausgang X und
der gegebenen Eingangssequenz?
A:
D:
G:
O1
O4
O7
B:
E:
H:
Name
O2
O5
Keine der Lösungen
Matrikelnummer
C:
F:
O3
O6
Typ