淮北師范大學《計算機組成原理》2022-2023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頁淮北師范大學《計算機組成原理》

2022-2023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批閱人一、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、在微機的嵌入式應(yīng)用中，假設(shè)要開發(fā)一個資源受限、對功耗要求嚴格的嵌入式系統(tǒng)。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數(shù)字信號處理器和VisualStudio開發(fā)工具請分別說明每個微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點、適用場景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢2、在微機的安全防護中，防止病毒和惡意軟件的入侵至關(guān)重要。假設(shè)一臺微機沒有安裝任何安全軟件，以下關(guān)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(yīng)用程序的補丁可以修復(fù)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(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問，但不能防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)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3、在微機的音頻處理中，聲卡起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要實現(xiàn)高質(zhì)量的音頻錄制和播放，對聲卡的哪些性能指標有較高要求？（）A.采樣頻率和量化位數(shù)B.聲道數(shù)量和輸出功率C.信噪比和失真度D.以上都是4、微機中的BIOS設(shè)置可以對系統(tǒng)的硬件參數(shù)進行調(diào)整。假設(shè)我們要優(yōu)化系統(tǒng)的性能，以下關(guān)于BIOS設(shè)置的描述，正確的是：（）A.可以通過BIOS設(shè)置調(diào)整CPU的電壓和頻率來提高性能，但可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.關(guān)閉BIOS中的快速啟動選項可以提高系統(tǒng)的啟動速度C.BIOS設(shè)置中的所有選項都應(yīng)該保持默認值，以免造成系統(tǒng)故障D.更改BIOS設(shè)置后不需要保存和重啟系統(tǒng)，設(shè)置會立即生效5、以下哪種指令可以將寄存器AX的內(nèi)容與立即數(shù)10進行比較？（）A.CMPAX,10B.SUBAX,10C.ADDAX,10D.MULAX,106、微機系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）方式有多種，如程序查詢方式、中斷方式和DMA方式等。假設(shè)一個微機系統(tǒng)需要與外部設(shè)備進行高效的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于I/O方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.程序查詢方式中，CPU不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)，直到設(shè)備準備好數(shù)據(jù)，這種方式CPU利用率低B.中斷方式下，當I/O設(shè)備準備好數(shù)據(jù)時向CPU發(fā)送中斷請求，CPU暫停當前程序進行數(shù)據(jù)處理，提高了CPU利用率C.DMA方式中，DMA控制器直接控制內(nèi)存和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，無需CPU干預(yù)，傳輸效率高D.對于任何I/O設(shè)備和任務(wù)，DMA方式總是比中斷方式更適合，能提供更好的性能7、微機系統(tǒng)的散熱問題對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命有重要影響。假設(shè)一個高性能的微機系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生大量熱量，以下關(guān)于散熱方案的選擇，哪一項是最有效的？（）A.安裝風冷散熱器，通過風扇進行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機箱風道設(shè)計，促進空氣流通D.以上三種散熱方案結(jié)合使用，根據(jù)實際情況進行優(yōu)化8、8086系統(tǒng)中，若要將內(nèi)存中的一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到AL寄存器，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAL,[BX]B.MOV[BX],ALC.MOVAX,[BX]D.MOV[BX],AX9、在微機的故障診斷和維護中，假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機和性能下降的問題。以下哪種排查方法可能最有助于快速定位和解決問題？（）A.檢查硬件連接B.掃描病毒和惡意軟件C.查看系統(tǒng)日志D.重新安裝操作系統(tǒng)請詳細說明每個排查方法的步驟和在解決系統(tǒng)頻繁死機和性能下降問題中的作用10、微機系統(tǒng)中的總線是連接各個部件的重要通道。假設(shè)我們要設(shè)計一個高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈C系統(tǒng)，對于總線的帶寬和傳輸速度有很高的要求。以下哪種總線標準在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.ISA（工業(yè)標準結(jié)構(gòu)總線）B.PCI（外設(shè)部件互連總線）C.USB（通用串行總線）D.PCIExpress（高速串行計算機擴展總線標準）11、微機系統(tǒng)中的電源管理對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能至關(guān)重要。假設(shè)我們要設(shè)計一個便攜式微機系統(tǒng)，以下關(guān)于電源管理的描述，正確的是：（）A.降低CPU的工作頻率可以顯著降低系統(tǒng)功耗，但會影響性能B.電源管理只需要在硬件層面實現(xiàn)，操作系統(tǒng)不需要參與C.關(guān)閉不必要的外設(shè)可以節(jié)省電源，但可能會影響系統(tǒng)的功能D.微機系統(tǒng)的電源效率與電源適配器的輸出功率成正比12、微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)功能在許多應(yīng)用中不可或缺。假設(shè)一個系統(tǒng)需要精確的定時控制來實現(xiàn)周期性的任務(wù)，以下關(guān)于定時與計數(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用軟件延時來實現(xiàn)簡單的定時功能，但精度和可靠性較低B.可編程定時器/計數(shù)器通過設(shè)置初始值和控制字來實現(xiàn)不同的定時和計數(shù)需求C.外部事件可以作為計數(shù)器的輸入，用于統(tǒng)計事件發(fā)生的次數(shù)D.定時與計數(shù)功能只在特定的專業(yè)應(yīng)用中有用，對于一般的微機系統(tǒng)作用不大13、微機系統(tǒng)中的I/O端口編址方式有統(tǒng)一編址和獨立編址兩種。假設(shè)要設(shè)計一個I/O系統(tǒng)。以下關(guān)于I/O端口編址方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.在統(tǒng)一編址方式中，I/O端口被視為存儲器的一部分，使用相同的指令進行訪問B.獨立編址方式中，I/O端口有獨立的地址空間，需要專門的I/O指令進行訪問C.統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點是編程簡單，缺點是占用了存儲器的地址空間D.獨立編址方式的優(yōu)點是不占用存儲器地址空間，缺點是編程復(fù)雜，指令系統(tǒng)不統(tǒng)一14、8086CPU中的指令“ORAX,0FFFFH”執(zhí)行后，AX的值為（）A.0B.0FFFFHC.不確定D.以上都不對15、微機系統(tǒng)的電源管理對于節(jié)能和系統(tǒng)穩(wěn)定性有重要意義。假設(shè)一個移動微機設(shè)備需要在不同工作模式下平衡性能和電池壽命。以下哪種電源管理策略可能在這種情況下實現(xiàn)最佳的效果？（）A.動態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）B.睡眠模式和待機模式切換C.關(guān)閉未使用的硬件設(shè)備D.以上策略的綜合運用請詳細解釋每個電源管理策略的作用機制，以及在移動微機設(shè)備中的節(jié)能效果和對系統(tǒng)性能的影響16、在微機的存儲保護機制中，假設(shè)要防止一個應(yīng)用程序訪問其他程序的內(nèi)存空間，保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。以下哪種存儲保護方法可能最為可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.以上方法的結(jié)合請詳細解釋每個存儲保護方法的工作原理和在防止內(nèi)存訪問越界方面的效果17、微機系統(tǒng)的時鐘信號對于系統(tǒng)的同步和性能至關(guān)重要。假設(shè)一個微機系統(tǒng)在運行復(fù)雜的多任務(wù)處理時，出現(xiàn)了時鐘同步問題，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。以下哪種方法可能最有效地解決時鐘同步問題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.更換更高頻率的時鐘源B.優(yōu)化時鐘分配電路C.使用同步時鐘芯片D.調(diào)整軟件中的時鐘相關(guān)設(shè)置請詳細說明每個解決方法的工作原理和在解決復(fù)雜多任務(wù)系統(tǒng)時鐘同步問題中的可行性18、微機系統(tǒng)的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動過程中起著重要作用。假設(shè)BIOS出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常啟動。以下哪種解決方法最為可行？（）A.重新編寫B(tài)IOS程序B.更換主板C.升級BIOS版本D.忽略BIOS故障，繼續(xù)啟動19、微機系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于故障診斷和維修的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過觀察指示燈、聽報警聲等方式初步判斷故障類型B.軟件故障可以通過重新安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序等方法解決C.硬件故障通常需要更換故障部件，但有時也可以通過清潔、重新插拔等方式修復(fù)D.只要微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就必須立即更換所有硬件部件，以確保系統(tǒng)正常運行20、微處理器的流水線技術(shù)可以提高指令執(zhí)行的效率。假設(shè)一個微處理器采用了多級流水線結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于流水線的描述，哪一項是正確的？（）A.流水線級數(shù)越多，性能一定越好B.流水線中的指令不需要按順序執(zhí)行C.流水線中的冒險會降低性能D.流水線對所有類型的指令效果相同21、在微機的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的應(yīng)用場景。假設(shè)我們要實現(xiàn)一個遠距離的數(shù)據(jù)通信，以下關(guān)于串口和并口通信的描述，正確的是：（）A.串口通信速度快，適合大量數(shù)據(jù)的快速傳輸B.并口通信抗干擾能力強，適用于惡劣的通信環(huán)境C.串口通信只需一根數(shù)據(jù)線，成本低，易于實現(xiàn)遠距離傳輸D.并口通信的協(xié)議簡單，編程難度小于串口通信22、微機中的指令系統(tǒng)決定了計算機能夠執(zhí)行的操作。假設(shè)一個程序需要進行復(fù)雜的數(shù)學運算和邏輯判斷，以下關(guān)于指令系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.指令通常包括操作碼和操作數(shù)，操作碼指定操作類型，操作數(shù)指明操作對象B.CISC（復(fù)雜指令集計算機）指令系統(tǒng)具有豐富的指令，能夠完成復(fù)雜的任務(wù)，但執(zhí)行效率可能較低C.RISC（精簡指令集計算機）指令系統(tǒng)指令簡單，執(zhí)行速度快，但編寫程序相對復(fù)雜D.指令系統(tǒng)一旦確定，就無法進行擴展和改進，以保證計算機系統(tǒng)的穩(wěn)定性23、微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)技術(shù)在許多應(yīng)用中是必不可少的。假設(shè)要設(shè)計一個精確的定時系統(tǒng)，以下關(guān)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(shè)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(shù)只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對復(fù)雜應(yīng)用作用不大24、在微機的中斷處理機制中，中斷優(yōu)先級和中斷嵌套是重要的概念。假設(shè)一個微機系統(tǒng)同時處理多個中斷源，以下關(guān)于中斷處理的描述，正確的是：（）A.中斷優(yōu)先級越高，響應(yīng)速度越快，且可以打斷低優(yōu)先級的中斷處理B.所有中斷源的優(yōu)先級都是固定的，不能動態(tài)調(diào)整C.中斷嵌套會導(dǎo)致系統(tǒng)混亂，應(yīng)該盡量避免D.中斷處理過程中，CPU不需要保存當前程序的上下文信息25、微機中的串行通信和并行通信是兩種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式。關(guān)于它們的特點和應(yīng)用場景，以下描述不正確的是（）A.并行通信一次可以傳輸多個數(shù)據(jù)位，速度快，但傳輸距離短，成本高B.串行通信一次只傳輸一位數(shù)據(jù)，速度相對較慢，但傳輸距離長，成本低C.在短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸場景中，通常使用串行通信；而在長距離、低速數(shù)據(jù)傳輸場景中，多采用并行通信D.隨著技術(shù)的發(fā)展，串行通信的速度不斷提高，其應(yīng)用范圍越來越廣泛二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述8086微處理器的保護模式的特點。2、（本題5分）簡要說明8086微處理器的指令重排序。3、（本題5分）簡述非編碼鍵盤的工作原理。4、（本題5分）簡述無條件傳送方式的工作原理和適用場景。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的直流電機調(diào)速、位置控制和力矩測量系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠控制直流電機的轉(zhuǎn)速和位置，并測量電機的輸出力矩，實現(xiàn)精確的調(diào)速、定位和力矩控制功能。2、（本題5分）利用微機原理知識，設(shè)計一個智能停車場的車輛識別與計費系統(tǒng)，通過車牌識別技術(shù)記錄車輛進出時間和計算停車費用。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的溫度和濕度監(jiān)測與控制系統(tǒng)、通風設(shè)備控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測溫度和濕度數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定的控制策略自動控制加熱、冷卻、加濕、除濕、通風和空調(diào)設(shè)備，以保持環(huán)境的舒適度在一定范圍內(nèi)，同時可以通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程監(jiān)控。4、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的LCD顯示屏控制器。系統(tǒng)能夠控制LCD顯示屏的顯示內(nèi)容和對比度。同時，具備顯示模式選擇和背光調(diào)節(jié)功能。53：設(shè)計一個基于微機原理的OLED顯示屏控制器。系統(tǒng)能夠控