מדינת ישראל – משרד החינוך
סוג הבחינה: בגרות לבתי־ספר על־יסודיים
מועד הבחינה: קיץ תשפ"ה, 2025
סמל השאלון: 815282
אלקטרוניקה ומחשבים — מוגבר
הוראות לנבחן
א. משך הבחינה: שעתיים.
ב. מבנה השאלון ומפתח ההערכה: בשאלון זה שש שאלות בשני פרקים. יש לענות על שלוש שאלות, שאלה אחת לפחות מכל פרק. לכל שאלה — \(33\frac{1}{3}\) נקודות. סך הכול — 100 נקודות.
ג. חומר עזר מותר לשימוש: כל חומר עזר, למעט מחשבון הניתן לתכנת.
ד. הוראות מיוחדות:
1. ענו על מספר השאלות הנדרש בשאלון. המעריך יקרא ויעריך את מספר התשובות הנדרש בלבד, לפי סדר כתיבתן במחברתך, ולא יתייחס לתשובות נוספות.
2. התחילו כל תשובה לשאלה בעמוד חדש.
3. כתבו את כל התשובות אך ורק בעט.
4. הקפידו לנסח את התשובות כהלכה, ולסרטט את תרשימיך בבהירות.
5. כתבו את התשובות בכתב־יד ברור, כדי לאפשר הערכה נאותה שלהן.
6. אם לדעתכם חסרים נתונים הדרושים לפתרון שאלה, אתם רשאים להוסיף אותם, אך עליכם להסביר מדוע הוספתם אותם.
7. בכתיבת פתרונות חישוביים, קבלת מרב הנקודות מותנית בהשלמת כל המהלכים שלהלן, בסדר שהם רשומים בו:
* כתיבת הנוסחה המתאימה.
* הצבה של כל הערכים ביחידות המתאימות.
* חישוב (אפשר באמצעות מחשבון).
* כתיבת התוצאה המתקבלת, ולצידה יחידות המידה המתאימות.
* ליווי הפתרון החישובי בהסבר קצר.
כתוב במחברת הבחינה בלבד, בעמודים נפרדים, כל מה שברצונך לכתוב כטיוטה (ראשי פרקים, חישובים וכדומה). רשום "טיוטה" בראש כל עמוד טיוטה. רישום טיוטות כלשהן על דפים שמחוץ למחברת הבחינה עלול לגרום לפסילת הבחינה!
בשאלון זה 9 עמודים.
השאלות בשאלון זה מנוסחות בלשון רבים, אף על פי כן על כל תלמידה וכל תלמיד להשיב עליהן באופן אישי.
בהצלחה!
השאלות
פרק ראשון: מערכות ספרתיות
ענו על שאלה אחת לפחות מבין השאלות 1—3 (לכל שאלה — 33.3 נקודות).
שאלה 1
באיור לשאלה 1 נתון המימוש של פונקצייה לוגית \(F(A,B)\).
איור לשאלה 1
א. (11 נק') כתבו ביטוי לפונקציית המוצא \(F\).
ב. (11 נק') פשטו את פונקציית המוצא \(F\) באמצעות כללי האלגברה הבוליאנית.
ג. (\(11\frac{1}{3}\) נק') סרטטו את המימוש של הפונקצייה המפושטת באמצעות שערים לוגיים.
שאלה 2
המערכת שבאיור 1 מקבלת במבוא דופקי שעון (CLOCK) ומפיקה את האותות \(Q_0\), \(Q_1\), \(Q_2\), כמתואר באיור 2. אותות אלה מאפשרים את הדלקת הנוריות \(L_0\), \(L_1\) ו־\(L_2\).
א. (16 נק') זהו את המלבן \(X\) שבאיור 1 וציינו את המחזוריות (מודולו) שלו.
ב. (\(17\frac{1}{3}\) נק') העתיקו למחברת את הטבלה שבאיור 3 והשלימו אותה.
איור לשאלה 1
איור לשאלה 2
| CLOCK | \(Q_2\) | \(Q_1\) | \(Q_0\) | \(L_2\) | \(L_1\) | \(L_0\) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| מצב התחלתי | 0 | 0 | 0 | OFF | ON | OFF |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| 4 | ||||||
| 5 |
איור לשאלה 3
שאלה 3
א. (11 נק') באיור לשאלה 3 מתואר שער לוגי.
איור לשאלה 3
ממשו בעזרת שערים לוגיים מסוג זה בלבד את הפונקצייה \(F(A,B) = A \cdot \overline{B}\).
הערה: ניתן לחבר כל אחד מן המבואות ל־'0' או ל־'1', בהתאם לצורך.
ב. (11 נק') נתונה הפונקציה: \(F(A,B,C) = A + B\overline{C} + \overline{A}\,\overline{B}\,(\overline{A + B\overline{C}})\).
פשטו את הפונקצייה \(F(A,B,C)\) באמצעות חוקי האלגברה הבוליאנית.
ג. (\(11\frac{1}{3}\) נק') ממשו את הפונקצייה \(F(A,B,C)\) המצומצמת באמצעות שערי OR ושערים מהסוג המתואר בסעיף א' בלבד.
פרק שני: מבוא להנדסת מחשבים
ענו על שאלה אחת לפחות מבין השאלות 4—6 (לכל שאלה — 33.3 נקודות).
שאלה 4
באיור לשאלה 4 נתונה ערכת Arduino UNO. להדקים \(PD_0 \div PD_6\) של הערכה מחוברת תצוגת שבעה מקטעים (7-seg) בחיבור אנודה משותפת (CA). להדק \(PB_1\) של הערכה מחובר המפסק SW.
איור לשאלה 4
כתבו תוכנית בשפת C לערכת Arduino UNO, שתבצע את הפעולות שלהלן:
1. תאתחל את האוגרים, כך שההדקים \(PD_0 \div PD_6\) יוגדרו כמוצאים והדק \(PB_1\) כמבוא.
2. תבצע את ההוראות הבאות בלולאה אינסופית:
• תקלוט את הרמה הלוגית בהדק \(PB_1\).
• אם הרמה הלוגית בהדק הזה גבוהה ('1') — בתצוגת שבעת המקטעים תוצג האות H.
• אם הרמה הלוגית בהדק הזה נמוכה ('0') — בתצוגת שבעת המקטעים תוצג האות L.
שאלה 5
באיור לשאלה 5 נתון פוטנציומטר המחובר להדק \(A_0\) של ערכת Arduino UNO. להדקים \(PD_2 \div PD_7\) של הערכה (ההדקים \(D_2 \div D_7\) שבאיור) מחוברות שש נוריות LED.
איור לשאלה 5
להלן תוכנית הכתובה בשפת C לערכת Arduino UNO. התוכנית משתמשת בפוטנציומטר כמחלק מתח בין 0 ל־5V.
1. int a , P;
2. void setup()
3. {
4. for (P = 2 ; P<8 ; P++)
5. {
6. pinMode(P,OUTPUT);
7. }
8. }
9. void loop()
10. {
11. for (P = 2 ; P<8 ; P++)
12. {
13. a = analogRead(A0);
14. digitalWrite(P,HIGH);
15. delay(a*10+1000);
16. digitalWrite(P,LOW);
17. }
18. }א. (11 נק') הסבירו מה מבצע קטע התוכנית הכולל את ההוראות \(4 \div 7\).
ב. (11 נק') הסבירו מה מבצעת התוכנית, תוך התייחסות לתפקיד הפוטנציומטר ותגובת הנוריות.
ג. (\(11\frac{1}{3}\) נק') מחליפים את ההוראה שבשורה 11 בהוראה:
11. for(P = 7 ; P >= 2 ; P--)כיצד ישפיע השינוי הזה על פלט התוכנית?
שאלה 6
באיור לשאלה 6 נתונה ערכת Arduino UNO. להדקים \(PB_0 \div PB_5\) (הדקים 8 \(\div\) 13) של הערכה מחוברות שש נוריות LED.
איור לשאלה 6
להלן תכנית בשפת C הכתובה לערכת Arduino UNO:
1. byte c,out;
2. void setup()
3. {
4. Serial.begin(9600);
5. DDRB = 0x3F;
6. out = 1;
7. PORTB = out;
8. }
9. void loop()
10. {
11. if (Serial.available()>0)
12. {
13. c = Serial.read();
14. if (c == '+') out = out << 1;
15. if (out == 0x20) out = 1;
16. PORTB = out;
17. }
18. }א. (11 נק') הסבירו את ההוראות שבשורות 4, 5, 11 ו־15.
ב. (11 נק') המשתמש לוחץ פעם אחר פעם על הסימן "+" במקלדת, ומעביר תו זה לבקר דרך ערכת התקשורת הטורית. ערכו טבלת מעקב אחר המשתנה OUT, וכתבו בה איזו נורית תידלק בעקבות כל אחת מן הלחיצות.
| לחיצות על הסימן "+" | OUT | הנורית הדולקת |
|---|---|---|
| לפני התחלת הלחיצות | ||
| לאחר הלחיצה הראשונה | ||
| לאחר הלחיצה השנייה | ||
| לאחר הלחיצה השלישית | ||
| לאחר הלחיצה הרביעית | ||
| לאחר הלחיצה החמישית | ||
| לאחר הלחיצה השישית |
ג. (\(11\frac{1}{3}\) נק') האם ניתן לגרום לכך שהנורית \(LED_5\) תידלק בעקבות מספר כלשהו של לחיצות על הסימן "+" במקלדת? אם כן, נמק את התשובה. אם לא, שנו את קוד התכנית, כך שהנורית \(LED_5\) תידלק כתוצאה מלחיצות על הסימן "+".
בהצלחה!
