中國礦業(yè)大學《微機原理與接口技術》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學

《微機原理與接口技術》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在微機的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可尋址的內存空間大小。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存空間為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB2、在微機的存儲層次結構中，關于緩存（Cache）的作用和工作原理，以下說法不正確的是（）A.Cache位于CPU和內存之間，用于加速CPU對數(shù)據(jù)的訪問B.它利用程序的局部性原理，將經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)存儲在Cache中C.Cache的命中率越高，系統(tǒng)的性能提升越明顯D.Cache的容量越大越好，不需要考慮成本和實現(xiàn)難度3、微機系統(tǒng)中的并行接口常用于連接多個外部設備。假設要通過并行接口同時控制多個設備的工作狀態(tài)，以下哪種并行接口通信方式可能在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫院托史矫姹憩F(xiàn)最佳？（）A.無條件傳輸B.查詢傳輸C.中斷傳輸D.DMA傳輸請詳細說明每個并行接口通信方式的工作機制和在同時控制多個設備時的優(yōu)缺點4、在微機的存儲管理中，假設操作系統(tǒng)需要同時運行多個進程，每個進程都有自己的內存需求，并且這些需求會隨著時間動態(tài)變化。內存的分配和回收策略對于系統(tǒng)的性能和內存利用率有著重要影響。以下哪種內存管理方法可能更有效地應對這種情況？（）A.固定分區(qū)分配，將內存預先劃分為固定大小的分區(qū)B.動態(tài)分區(qū)分配，根據(jù)進程需求動態(tài)分配內存空間C.分頁存儲管理，將內存劃分為固定大小的頁面D.分段存儲管理，根據(jù)程序的邏輯分段分配內存5、在微機系統(tǒng)的軟件調試過程中，需要使用各種工具和方法來查找和解決問題。假設要調試一個復雜的微機應用程序，以下關于軟件調試技術的描述，正確的是：（）A.單步調試可以逐行執(zhí)行代碼，便于觀察程序的執(zhí)行流程和變量的值B.斷點調試可以在指定的位置暫停程序執(zhí)行，方便檢查程序狀態(tài)C.打印輸出調試信息是一種簡單但有效的調試方法，但會影響程序的執(zhí)行效率D.軟件調試只需要在開發(fā)階段進行，系統(tǒng)運行后就不再需要6、在8086系統(tǒng)中，若要從內存地址2000H開始連續(xù)存放100個字節(jié)的數(shù)據(jù)，應使用的偽指令是（）A.DB100DUP(?)B.DW100DUP(?)C.DD100DUP(?)D.DT100DUP(?)7、在微機的存儲保護機制中，防止程序之間的非法訪問是重要的目標。假設一個多任務操作系統(tǒng)正在運行多個程序，以下關于存儲保護的描述，正確的是：（）A.可以通過設置內存訪問權限來實現(xiàn)存儲保護，每個程序只能訪問自己被允許的內存區(qū)域B.存儲保護會增加系統(tǒng)的開銷，但對系統(tǒng)的安全性沒有實質性的提升C.只要操作系統(tǒng)內核具有最高權限，就不需要進行存儲保護D.存儲保護機制只在虛擬內存系統(tǒng)中有效，在物理內存系統(tǒng)中無法實現(xiàn)8、在微機的匯編語言編程中，假設需要優(yōu)化一段代碼以提高程序的執(zhí)行效率。以下哪種編程技巧或指令使用方法可能對性能的提升最為顯著？（）A.合理使用寄存器B.減少指令的數(shù)量C.優(yōu)化循環(huán)結構D.避免使用復雜的尋址方式請詳細解釋每個選項在匯編語言編程中優(yōu)化性能的原理和效果9、微機的存儲保護機制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關重要。假設一個多任務微機系統(tǒng)，需要防止不同任務之間非法訪問對方的存儲區(qū)域。以下哪種存儲保護方法最為有效？（）A.硬件存儲保護B.軟件存儲保護C.不進行存儲保護D.依靠用戶自律10、微機中的總線是連接各個部件的重要通道。對于總線的分類和特點，以下敘述不正確的是（）A.數(shù)據(jù)總線用于在CPU和其他部件之間傳輸數(shù)據(jù)，其寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量B.地址總線用于傳輸存儲單元或I/O端口的地址信息C.控制總線用于傳輸控制信號和時序信號，協(xié)調各部件的工作D.總線的性能只取決于其傳輸速度，與總線的寬度和工作頻率無關11、在微機系統(tǒng)的可靠性設計中，容錯技術可以提高系統(tǒng)在故障情況下的正常運行能力。假設要構建一個容錯微機系統(tǒng)，以下關于容錯技術的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術，如雙機熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復代碼來實現(xiàn)C.信息冗余可以通過糾錯碼來檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤D.以上都是常見的容錯技術12、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。假設一個微機系統(tǒng)需要與外部設備進行高效的數(shù)據(jù)傳輸。以下關于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設備的狀態(tài)，直到設備準備好數(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控制器直接控制內存和I/O設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，無需CPU干預，傳輸效率高D.對于任何I/O設備和任務，DMA方式總是比中斷方式更適合，能提供更好的性能13、8086CPU中的乘法指令MUL執(zhí)行后，若乘積的高半部分不為零，則（）A.CF=0,OF=0B.CF=0,OF=1C.CF=1,OF=0D.CF=1,OF=114、在微機的系統(tǒng)總線中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各司其職。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)的總線性能，以下關于總線的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)總線的寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，與CPU的性能無關B.地址總線的寬度決定了CPU可尋址的內存空間大小，與外存無關C.控制總線用于傳輸控制信號和時序信號，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響不大D.總線的工作頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能就越好15、在微機的接口技術中，USB（通用串行總線）接口廣泛應用。假設要連接多個不同類型的外部設備，以下關于USB接口的描述，哪一項是不準確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點，方便設備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會對設備和系統(tǒng)造成損害C.USB接口的版本越高，傳輸速度越快，但兼容性可能會受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設備，對于大功率設備不適用16、在微機的顯示系統(tǒng)中，顯卡負責將計算機生成的圖像數(shù)據(jù)轉換為顯示器可以顯示的信號。假設要支持高分辨率和高刷新率的顯示，對顯卡的性能有哪些主要的要求？（）A.具備強大的圖形處理能力和高速的顯存B.只需要較大的顯存容量，圖形處理能力不重要C.對顯卡性能沒有特殊要求，主要取決于顯示器D.顯卡的性能與顯示效果無關17、微機系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)用于組織和管理數(shù)據(jù)。假設一個用戶需要在微機上存儲大量的文件，以下關于文件系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.FAT32、NTFS等是常見的文件系統(tǒng)格式，各有特點和適用場景B.文件系統(tǒng)的目錄結構和文件分配方式會影響文件的訪問速度和存儲空間利用率C.文件系統(tǒng)的安全性可以通過設置權限和加密來保障，但加密會嚴重影響文件的讀寫速度D.定期對文件系統(tǒng)進行碎片整理可以提高文件的讀寫性能18、微機中的音頻處理系統(tǒng)包括聲卡和音頻設備。假設要搭建一個高質量的音頻錄制和播放系統(tǒng)。以下關于音頻處理系統(tǒng)的描述，哪一項是不準確的？（）A.聲卡負責音頻信號的采集、編碼、解碼和輸出等功能B.音頻采樣頻率和量化位數(shù)越高，聲音的質量就越好C.多聲道音頻系統(tǒng)可以提供更加逼真的環(huán)繞聲效果D.微機中的音頻處理系統(tǒng)只能處理模擬音頻信號，無法處理數(shù)字音頻信號19、8086CPU中，執(zhí)行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX20、在微機的匯編語言程序設計中，假設要實現(xiàn)復雜的邏輯控制和條件判斷。以下哪種指令組合和編程結構可能最清晰、高效地實現(xiàn)這些功能？（）A.條件跳轉指令和循環(huán)結構B.位操作指令和查表法C.子程序調用和參數(shù)傳遞D.中斷處理和異常處理請詳細說明每個選項在實現(xiàn)復雜邏輯控制和條件判斷時的特點和優(yōu)勢二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述指令流水線中的冒險及解決方法。2、（本題5分）簡要說明8086微處理器的指令流水線技術。3、（本題5分）解釋微機中DMA控制器的工作原理。4、（本題5分）同步串行通信與異步串行通信有何不同？5、（本題5分）簡述高速緩存（Cache）的工作原理和作用。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電子秤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準確測量物體的重量，并將重量數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送到接收端進行處理和存儲。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的數(shù)字存儲示波器、信號發(fā)生器和頻譜分析儀的組合儀器。該儀器能夠同時實現(xiàn)信號的采集、顯示、生成和頻譜分析功能。3、（本題5分）利用微機原理設計一個智能家居安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測家中的安全狀況，如門窗是否關閉、有無火災等，并在出現(xiàn)異常情況時發(fā)出警報。4、（本題5分）設計一個基于微機原理的電子風速計故障預測系統(tǒng)。提前預測電子風速計的