安徽大學《計算機組成與體系結構（一）》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽大學

《計算機組成與體系結構（一）》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、微機系統(tǒng)中的ROM（只讀存儲器）在系統(tǒng)啟動和基本功能實現(xiàn)中起著重要作用。假設我們要設計一個固化了關鍵程序和數(shù)據(jù)的ROM芯片，以下哪種ROM類型在成本和靈活性方面能夠取得較好的平衡？（）A.PROM（可編程只讀存儲器）B.EPROM（可擦除可編程只讀存儲器）C.EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）D.FlashROM（閃存）2、微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)技術在許多應用中是必不可少的。假設要設計一個精確的定時系統(tǒng)，以下關于定時與計數(shù)方法和器件的描述，正確的是：（）A.軟件定時方式簡單靈活，但精度較低，受微處理器執(zhí)行速度影響B(tài).硬件定時器通過晶振提供精確的時鐘信號，定時精度高C.可編程定時器可以通過設置不同的初值和工作方式，滿足多種定時需求D.定時與計數(shù)技術只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對復雜應用作用不大3、微機中的聲卡負責音頻的輸入和輸出。假設我們要為一個音樂制作工作室選擇聲卡，以下關于聲卡的描述，正確的是：（）A.聲卡的采樣頻率越高，音質(zhì)就越好B.聲卡的聲道數(shù)越多，音效就越豐富，但對系統(tǒng)資源的要求也越高C.專業(yè)聲卡與普通聲卡的主要區(qū)別在于外觀和價格，性能上沒有差異D.聲卡的驅動程序對聲卡的性能沒有影響，只要安裝即可4、在微機的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可尋址的內(nèi)存空間大小。假設一個微機系統(tǒng)的地址總線寬度為32位，那么其理論上可尋址的內(nèi)存空間為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB5、在微機的安全防護中，防止病毒和惡意軟件的入侵至關重要。假設一臺微機沒有安裝任何安全軟件，以下關于安全防護的描述，哪一項是不正確的？（）A.定期更新操作系統(tǒng)和應用程序的補丁可以修復潛在的安全漏洞B.不隨意下載和運行未知來源的程序可以降低感染風險C.防火墻可以阻止未經(jīng)授權的網(wǎng)絡訪問，但不能防止內(nèi)部網(wǎng)絡的攻擊D.只要不連接互聯(lián)網(wǎng)，微機就不會受到病毒和惡意軟件的威脅6、微機系統(tǒng)中的顯示系統(tǒng)包括顯卡和顯示器。假設要為一個圖形設計工作站選擇顯示設備。以下關于顯示系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.顯卡負責將計算機生成的圖像數(shù)據(jù)轉換為顯示器能夠接收的信號B.顯示器的分辨率越高、刷新率越高，顯示效果就越好C.顯卡的性能主要取決于其圖形處理芯片（GPU）的性能和顯存的大小D.對于一般的辦公應用，集成顯卡的性能已經(jīng)足夠，無需使用獨立顯卡7、微機系統(tǒng)中的I/O端口編址方式有獨立編址和統(tǒng)一編址兩種。假設要設計一個高效的I/O系統(tǒng)，以下關于端口編址方式的描述，正確的是：（）A.獨立編址方式使I/O操作與存儲器操作有明顯區(qū)別，程序清晰B.統(tǒng)一編址方式可以利用豐富的存儲器指令來操作I/O端口，提高編程效率C.獨立編址方式需要專門的I/O指令，增加了指令系統(tǒng)的復雜性D.端口編址方式的選擇對系統(tǒng)的硬件成本沒有影響8、在微機的數(shù)字信號處理中，A/D和D/A轉換是重要的環(huán)節(jié)。假設我們要設計一個音頻采集系統(tǒng)，以下關于A/D和D/A轉換的描述，正確的是：（）A.A/D轉換的分辨率越高，轉換精度就越高，但轉換速度會變慢B.D/A轉換的速度對音頻輸出質(zhì)量沒有影響C.采樣頻率只要大于信號最高頻率的兩倍，就能完全還原原始信號D.A/D和D/A轉換的精度和速度與系統(tǒng)的性能無關9、微機中的存儲系統(tǒng)包括內(nèi)存和外存。假設我們要為一個大型數(shù)據(jù)庫服務器選擇存儲設備，以下關于存儲系統(tǒng)的描述，正確的是：（）A.動態(tài)隨機存儲器（DRAM）速度快，但需要定期刷新，且斷電后數(shù)據(jù)丟失B.靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）速度比DRAM慢，但無需刷新，適合作為高速緩存C.硬盤的存儲容量大，價格便宜，但讀寫速度較慢，不適合作為頻繁訪問數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)D.固態(tài)硬盤（SSD）讀寫速度快，可靠性高，但成本較高，不適合大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲10、在微機的匯編語言編程中，指令的執(zhí)行效率和代碼的優(yōu)化是重要的考慮因素。假設我們要編寫一個時間關鍵的程序段，需要盡可能減少指令執(zhí)行周期。以下哪種編程技巧可能對提高執(zhí)行效率最有幫助？（）A.合理使用寄存器B.減少函數(shù)調(diào)用C.優(yōu)化循環(huán)結構D.以上都是11、微機系統(tǒng)中的網(wǎng)絡接口卡（NIC）用于連接計算機到網(wǎng)絡。假設要為一臺微機選擇合適的網(wǎng)絡接口卡。以下關于網(wǎng)絡接口卡的描述，哪一項是不正確的？（）A.網(wǎng)絡接口卡的速度和工作模式（如全雙工、半雙工）會影響網(wǎng)絡通信的性能B.有線網(wǎng)絡接口卡通常通過RJ45接口連接網(wǎng)絡，而無線網(wǎng)絡接口卡則通過無線信號連接C.網(wǎng)絡接口卡的驅動程序需要與操作系統(tǒng)兼容，否則可能無法正常工作D.網(wǎng)絡接口卡的性能只取決于其硬件規(guī)格，與網(wǎng)絡環(huán)境和其他設備無關12、8086系統(tǒng)中，若要將標志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，應使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF13、在微機系統(tǒng)的接口技術中，并行接口和串行接口各有特點。假設我們要在一個高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中選擇接口類型，以下關于接口的描述，正確的是：（）A.并行接口傳輸速度快，但數(shù)據(jù)線多，適用于短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸B.串行接口傳輸速度慢，但數(shù)據(jù)線少，適用于長距離數(shù)據(jù)傳輸C.并行接口的抗干擾能力比串行接口強D.隨著技術的發(fā)展，串行接口已經(jīng)被淘汰，并行接口是主流選擇14、在微機的實時操作系統(tǒng)應用中，假設需要確保關鍵任務在規(guī)定的時間內(nèi)完成響應。以下哪種任務調(diào)度算法和資源分配策略的組合可能最有效地滿足實時性要求？（）A.優(yōu)先級調(diào)度和搶占式資源分配B.時間片輪轉調(diào)度和公平資源分配C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度和靜態(tài)資源分配D.隨機調(diào)度和動態(tài)資源分配請詳細解釋每個任務調(diào)度算法和資源分配策略在實時操作系統(tǒng)中的原理和對滿足實時性要求的影響15、微機系統(tǒng)中的存儲器層次結構包括高速緩存、主存和輔存。假設一個應用程序頻繁訪問特定的一小部分數(shù)據(jù)，為了提高訪問速度，以下哪種高速緩存替換策略可能最為有效？（）A.隨機替換B.先進先出（FIFO）替換C.最近最少使用（LRU）替換D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換請詳細說明每個高速緩存替換策略的工作方式，以及在頻繁訪問特定數(shù)據(jù)場景中的效果16、微機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)對硬件資源進行管理和分配。假設要在一個微機系統(tǒng)上運行多個并發(fā)任務，以下關于操作系統(tǒng)資源管理的策略，哪一項是最有效的？（）A.采用時間片輪轉調(diào)度算法，公平分配CPU時間B.優(yōu)先為重要任務分配更多的資源，如內(nèi)存和CPUC.動態(tài)調(diào)整資源分配，根據(jù)任務的需求和優(yōu)先級進行優(yōu)化D.固定為每個任務分配相同的資源，避免復雜的管理17、在微機的并行處理技術中，假設需要同時處理多個計算任務，以提高系統(tǒng)的整體性能。并行處理的架構和編程模型的選擇對于開發(fā)效率和性能提升有著重要影響。以下哪種并行處理方式可能在多核微機系統(tǒng)中更易于實現(xiàn)和高效？（）A.多線程編程，在一個進程內(nèi)創(chuàng)建多個線程并行執(zhí)行B.多進程編程，通過多個獨立的進程實現(xiàn)并行計算C.圖形處理器（GPU）加速，利用GPU的并行計算能力D.分布式計算，通過網(wǎng)絡連接多個微機進行協(xié)同計算18、8086系統(tǒng)中，一個存儲單元的地址為2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H19、在微機原理及應用中，關于微處理器的指令系統(tǒng)，假設需要執(zhí)行一個復雜的數(shù)據(jù)處理任務，涉及到大量的數(shù)值運算和邏輯操作。指令系統(tǒng)的設計和優(yōu)化對于程序的執(zhí)行效率和代碼的簡潔性有著重要影響。以下哪種指令集架構在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.CISC（復雜指令集計算機）架構，指令豐富且功能強大B.RISC（精簡指令集計算機）架構，指令簡單但執(zhí)行效率高C.VLIW（超長指令字）架構，通過并行執(zhí)行多條指令提高性能D.EPIC（顯性并行指令計算）架構，依靠編譯器顯式指定并行性20、以下哪種指令可以實現(xiàn)將兩個操作數(shù)相加，并將結果存放在第一個操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP21、在微機的運算器中，算術邏輯單元（ALU）負責執(zhí)行各種算術和邏輯運算。假設一個運算器正在進行復雜的數(shù)值計算。以下關于ALU的描述，哪一項是錯誤的？（）A.ALU能夠進行加法、減法、乘法、除法等算術運算，以及與、或、非等邏輯運算B.ALU的運算速度是影響微機運算性能的重要因素之一C.ALU通常與寄存器配合工作，寄存器用于暫存運算數(shù)據(jù)和中間結果D.ALU的功能是固定的，不能通過編程或配置來改變其運算邏輯22、微機系統(tǒng)的可靠性設計需要考慮多個方面。假設要設計一個用于航空航天領域的微機控制系統(tǒng)，對可靠性要求極高。以下哪種可靠性設計方法最為關鍵？（）A.冗余設計B.簡化設計C.標準化設計D.不進行特殊設計23、微機的串行通信和并行通信在不同的應用場景中有各自的優(yōu)勢。假設要在長距離數(shù)據(jù)傳輸中選擇通信方式，以下關于串行和并行通信特點的描述，正確的是：（）A.并行通信速度快，適用于長距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸B.串行通信線路簡單，成本低，適合遠距離傳輸C.串行通信的誤碼率一定比并行通信低D.并行通信在數(shù)據(jù)傳輸過程中不需要同步機制，而串行通信需要24、在微機系統(tǒng)的啟動過程中，BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）起著重要的作用。假設一臺微機正在啟動。以下關于BIOS的描述，哪一項是不準確的？（）A.BIOS存儲在只讀存儲器（ROM）中，在計算機加電后首先被執(zhí)行B.BIOS負責硬件的初始化，如檢測硬件設備、設置系統(tǒng)參數(shù)等C.BIOS可以提供基本的輸入輸出服務，如鍵盤輸入、屏幕顯示等D.BIOS的功能是固定不變的，不能進行升級和更新25、微機中的打印機是重要的輸出設備。關于打印機的類型和特點，以下說法錯誤的是（）A.針式打印機價格便宜，適用于打印多層復寫紙，但打印速度慢、噪聲大B.噴墨打印機能夠打印高質(zhì)量的彩色圖像，但墨盒成本較高C.激光打印機打印速度快、質(zhì)量高，但價格相對較貴D.所有類型的打印機在打印效果和速度方面都沒有差異，可以根據(jù)個人喜好隨意選擇二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述嵌入式系統(tǒng)的特點和應用領域。2、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中智能交通的關鍵技術。3、（本題5分）簡述8086CPU的寄存器結構和用途。4、（本題5分）在I/O接口設計中，如何解決端口地址譯碼問題？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個微機原理下的簡易數(shù)字電壓表，能夠測量0-5V范圍內(nèi)的直流電壓，精度達到0.01V，通過液晶顯示屏顯示測量值。請詳細闡述硬件電路和軟件編程的設計過程。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的電子羅盤和GPS定位系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠同時測量地球磁場的方向和地理位置信息，并在顯示屏上顯示這些信息。3、（本題5分）基于微機原理，設計一個智能農(nóng)業(yè)的灌溉水量精準控制系統(tǒng)，根據(jù)作物需水情況和