浙江師范大學《計算機組成與結構》2021-2022學年第一學期期末試卷

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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)的時鐘信號對于系統(tǒng)的同步和性能至關重要。假設一個微機系統(tǒng)在運行復雜的多任務處理時，出現了時鐘同步問題，導致系統(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.調整軟件中的時鐘相關設置請詳細說明每個解決方法的工作原理和在解決復雜多任務系統(tǒng)時鐘同步問題中的可行性2、在微機的總線系統(tǒng)中，數據總線、地址總線和控制總線各司其職。假設一個微機系統(tǒng)正在進行數據傳輸和控制操作。以下關于總線系統(tǒng)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.數據總線用于在CPU、存儲器和I/O設備之間傳輸數據，其寬度決定了一次能傳輸的數據量B.地址總線用于傳輸存儲器和I/O設備的地址信息，其寬度決定了系統(tǒng)的尋址能力C.控制總線用于傳輸控制信號，如讀寫信號、中斷請求信號等，以協(xié)調系統(tǒng)各部件的工作D.總線的工作頻率越高，數據傳輸速度就越慢，系統(tǒng)性能也就越差3、在微機的串行通信中，假設需要在長距離、高噪聲環(huán)境下實現可靠的數據傳輸。以下哪種串行通信協(xié)議和調制方式的組合可能提供最佳的通信質量？（）A.RS-232協(xié)議和幅移鍵控（ASK）B.RS-485協(xié)議和頻移鍵控（FSK）C.USB協(xié)議和相移鍵控（PSK）D.藍牙協(xié)議和正交幅度調制（QAM）請分別解釋每個協(xié)議和調制方式的特點、抗干擾能力以及在長距離高噪聲環(huán)境中的適用性4、微機中的DMA（直接內存訪問）技術能夠提高數據傳輸效率。關于DMA的工作過程，以下敘述不正確的是（）A.DMA控制器接管總線控制權，直接在內存和外設之間進行數據傳輸B.在DMA傳輸過程中，CPU可以同時進行其他操作，提高了系統(tǒng)的并行性C.DMA傳輸結束后，會通過中斷通知CPU進行后續(xù)處理D.DMA技術只能用于數據的輸入，不能用于數據的輸出5、在微機的硬件升級過程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設我們要升級CPU，以下哪個因素除了性能外還需要重點考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數量C.CPU的緩存大小D.CPU的價格6、8086CPU中，段寄存器與偏移地址為1000H:0200H對應的物理地址是（）A.10200HB.01200HC.10000HD.00100H7、在微機的存儲保護機制中，以下關于存儲保護的目的和方法，描述不準確的是（）A.存儲保護的目的是防止程序之間相互干擾和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.可以通過分段、分頁和訪問權限控制等方式實現存儲保護C.存儲保護機制不會對系統(tǒng)的性能產生任何影響，可以隨意設置D.不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺可能采用不同的存儲保護策略8、在微機的存儲系統(tǒng)中，RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術可以提高數據的可靠性和讀寫性能。假設我們需要構建一個既要求數據安全又要求高讀寫速度的存儲系統(tǒng)，以下哪種RAID級別可能是最合適的選擇？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID109、8086系統(tǒng)中，若AX=1234H，BX=5678H，執(zhí)行ADDAX,BX后，AX的值為（）A.68ACHB.68BCHC.690CHD.690DH10、在微機的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可以訪問的內存空間大小。假設地址總線寬度為32位，那么可以訪問的內存空間最大為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB11、8086系統(tǒng)中，若要將標志寄存器的內容壓入堆棧，應使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF12、在微機的人工智能應用中，機器學習和深度學習算法得到了廣泛的應用。假設要開發(fā)一個基于微機的圖像識別系統(tǒng)，以下關于人工智能應用的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用卷積神經網絡（CNN）等深度學習模型進行圖像特征提取和分類B.數據的質量和數量對模型的訓練效果有很大影響，需要進行數據清洗和增強C.訓練好的模型可以在微機上進行實時的圖像識別，但計算資源需求較大D.人工智能應用在微機上的效果不如在服務器上，因此不適合在微機上進行開發(fā)和應用13、微機中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設備。關于它們的工作原理和接口類型，以下敘述不正確的是（）A.鍵盤通過按鍵的閉合和斷開來產生掃描碼，發(fā)送給計算機進行處理B.鼠標通過檢測移動和按鍵操作，將位置和操作信息傳遞給計算機C.鍵盤和鼠標的接口類型有PS/2、USB等，不同接口的性能和兼容性沒有差異D.無線鍵盤和鼠標通過無線技術與計算機通信，使用更加方便靈活14、對于微機系統(tǒng)中的Cache（高速緩存），假設需要提高系統(tǒng)對頻繁訪問數據的讀取速度。Cache的替換策略和組織結構對于其性能有著重要影響。以下哪種Cache替換策略可能在大多數情況下能夠提高命中率？（）A.隨機替換策略，隨機選擇一個Cache行進行替換B.先進先出（FIFO）替換策略，先進入Cache的行先被替換C.最近最少使用（LRU）替換策略，替換最近最少使用的Cache行D.最不經常使用（LFU）替換策略，替換使用頻率最低的Cache行15、在微機的輸入輸出（I/O）接口技術中，假設要連接一個高速的數據采集設備，該設備需要與微機進行大量、快速的數據傳輸。不同的I/O接口方式有著不同的特點和適用場景。以下哪種I/O接口方式可能最適合這種需求？（）A.程序查詢方式，通過不斷查詢設備狀態(tài)來進行數據傳輸B.中斷方式，當設備準備好數據時發(fā)送中斷請求C.直接存儲器訪問（DMA）方式，直接在存儲器和設備之間傳輸數據D.通道方式，通過專用的硬件通道進行數據傳輸和控制16、8086CPU中，執(zhí)行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX17、微機系統(tǒng)中的I/O端口用于與外部設備進行通信。假設要編寫一個程序來控制一個外部設備通過I/O端口進行數據傳輸，以下關于I/O端口訪問方式的選擇，哪一項是最需要注意的？（）A.選擇內存映射I/O方式，簡化編程B.采用獨立I/O方式，提高訪問速度C.根據設備的特性和系統(tǒng)架構，選擇合適的I/O端口訪問方式D.隨意選擇一種I/O端口訪問方式，不考慮其影響18、在微機的指令流水線技術中，假設要提高流水線的效率，減少流水線阻塞。以下哪種方法可能對解決數據相關和控制相關問題最為有效？（）A.分支預測B.數據前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運用請詳細說明每個解決方法在指令流水線中的工作原理和在提高流水線效率方面的效果19、微機中的DMA（直接存儲器訪問）控制器可以提高數據傳輸效率。假設一個微機系統(tǒng)正在進行大量的數據傳輸。以下關于DMA控制器的描述，哪一項是錯誤的？（）A.DMA控制器可以在不需要CPU干預的情況下，直接在存儲器和I/O設備之間傳輸數據B.DMA傳輸可以采用單字節(jié)傳輸、數據塊傳輸和請求傳輸等方式C.DMA控制器在傳輸數據時，會占用CPU的總線控制權，導致CPU暫時無法執(zhí)行其他任務D.DMA控制器可以同時進行多個DMA傳輸請求，提高系統(tǒng)的并行處理能力20、微機系統(tǒng)的可靠性測試是評估系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段。假設要對一個新開發(fā)的微機系統(tǒng)進行可靠性測試，以下關于測試方法的選擇，哪一項是最全面的？（）A.進行長時間的連續(xù)運行測試，觀察系統(tǒng)是否出現故障B.模擬各種極端環(huán)境條件，如高溫、高濕度，測試系統(tǒng)的適應性C.對系統(tǒng)進行壓力測試，如同時運行多個大型程序，檢驗其性能D.以上三種測試方法結合使用，全面評估系統(tǒng)的可靠性21、8086系統(tǒng)中，若要將內存中的一個字數據傳送到DX寄存器，應使用的指令是（）A.MOVDX,[BX]B.MOV[BX],DXC.MOVDX,[BX+1]D.MOV[BX+1],DX22、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)行一個復雜的數據處理任務，涉及到大量的數值運算和邏輯操作。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23、在微機原理中，關于微處理器的結構和功能是重要的基礎知識。假設一個微處理器需要同時處理多個復雜的任務，以下關于其結構和功能的描述，哪一項是不準確的？（）A.微處理器通常包含算術邏輯單元（ALU），用于執(zhí)行算術和邏輯運算B.控制單元負責指揮和協(xié)調處理器內各個部件的工作，以確保指令的正確執(zhí)行C.寄存器組用于暫存數據和指令，提高處理器的運行效率，但寄存器數量對性能影響不大D.高速緩存（Cache）可以減少處理器訪問主存的次數，顯著提高數據讀取速度24、微機中的串行通信和并行通信是兩種常見的數據傳輸方式。關于它們的特點和應用場景，以下描述不正確的是（）A.并行通信一次可以傳輸多個數據位，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據，速度相對較慢，但傳輸距離長，成本低C.在短距離、高速數據傳輸場景中，通常使用串行通信；而在長距離、低速數據傳輸場景中，多采用并行通信D.隨著技術的發(fā)展，串行通信的速度不斷提高，其應用范圍越來越廣泛25、微機系統(tǒng)的硬件和軟件協(xié)同工作，以實現各種功能。假設要開發(fā)一個復雜的微機應用程序，需要充分發(fā)揮硬件的性能。以下關于硬件與軟件的配合，哪一項是最需要精心設計的？（）A.利用硬件的特殊功能，通過軟件編程實現特定的優(yōu)化B.根據硬件的限制，調整軟件的算法和邏輯C.選擇合適的編程語言，以便更好地與硬件交互D.以上三個方面都需要細致考慮，實現最佳的軟硬件協(xié)同二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述圖形加速卡的工作原理和作用。2、（本題5分）解釋微機系統(tǒng)中的內存保護機制。3、（本題5分）解釋微機中語音識別技術的原理和實現方法。4、（本題5分）解釋微機中數字信號處理的基本概念和方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于微機原理的步進電機控制系統(tǒng)。實現對步進電機的精確控制，可用于自動化設備的定位和運動控制。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的RS232串口通信系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠實現計算機與外部設備之間的串口通信。同時，具備波特率設置和數據校驗功能。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的溫度傳感器校準系統(tǒng)故障檢測系統(tǒng)。檢測溫度傳感器校準系統(tǒng)的故障，并進行報警和提示，提高溫度測量的精度。4、（本題5分）設計一個基于微機原理的電壓表。系