重慶人文科技學院《微機原理與接口技術課程設計》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頁重慶人文科技學院《微機原理與接口技術課程設計》

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15個小題，每小題1分，共15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、在微機的數(shù)字信號處理應用中，假設需要對音頻信號進行實時濾波和降噪處理。以下哪種數(shù)字信號處理算法和硬件實現(xiàn)方式的組合可能最適合滿足實時處理的要求？（）A.FIR濾波器和專用數(shù)字信號處理芯片B.IIR濾波器和通用微處理器C.小波變換和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）D.卡爾曼濾波和圖形處理單元（GPU）請詳細介紹每個選項中算法的特點、硬件的性能以及在音頻信號實時處理中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)2、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3、在微機系統(tǒng)的存儲層次結構中，內存和外存的配合使用影響著系統(tǒng)的整體性能。假設一個應用程序需要頻繁訪問大量的數(shù)據(jù)，以下關于存儲層次優(yōu)化的描述，正確的是：（）A.將常用的數(shù)據(jù)存放在內存中，不常用的數(shù)據(jù)存放在外存中，可以提高訪問效率B.增加內存容量總是能夠顯著提高系統(tǒng)性能，無需考慮外存的優(yōu)化C.外存的訪問速度對系統(tǒng)性能影響不大，主要優(yōu)化內存即可D.存儲層次的優(yōu)化只與硬件配置有關，與操作系統(tǒng)和應用程序無關4、8086CPU中的指令“LOOPNEXT”執(zhí)行時，若CX的值不為0，則（）A.程序順序執(zhí)行B.轉移到NEXT處執(zhí)行C.結束循環(huán)D.以上都不對5、微機中的數(shù)據(jù)編碼方式多種多樣。關于二進制編碼、BCD編碼和ASCII編碼，以下敘述不正確的是（）A.二進制編碼是計算機內部最基本的編碼方式，直接表示數(shù)值B.BCD編碼將十進制數(shù)用二進制形式表示，便于十進制數(shù)的運算C.ASCII編碼用于表示字符，包括英文字母、數(shù)字和標點符號等D.這些編碼方式可以相互轉換，且轉換過程不會丟失信息6、對于微機系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應用，假設需要在嚴格的時間限制內完成特定的任務，如工業(yè)控制中的實時監(jiān)測和響應。RTOS的任務調度和資源分配策略對于系統(tǒng)的實時性有著關鍵影響。以下哪種RTOS特性可能最能滿足實時性要求？（）A.優(yōu)先級搶占式調度，高優(yōu)先級任務可立即搶占低優(yōu)先級任務B.時間片輪轉調度，每個任務分配固定的時間片執(zhí)行C.靜態(tài)任務分配，任務的資源需求在系統(tǒng)啟動時確定D.隨機任務調度，不考慮任務的優(yōu)先級和時間要求7、在微機的存儲系統(tǒng)中，假設要為一個需要頻繁讀寫大量數(shù)據(jù)的應用程序選擇合適的存儲設備。該應用對讀寫速度和數(shù)據(jù)持久性有較高要求，但成本也需要控制。以下哪種存儲設備可能是最適合的選擇？（）A.機械硬盤（HDD）B.固態(tài)硬盤（SSD）C.光盤D.磁帶請分別闡述每個存儲設備的性能特點、成本因素以及在該應用場景中的適用性8、在微機系統(tǒng)中，CPU對存儲器進行讀寫操作時，需要給出的地址信息是（）A.物理地址B.邏輯地址C.有效地址D.段地址9、微機原理中的輸入輸出接口是實現(xiàn)與外部設備通信的關鍵。假設要連接一個高速、高精度的數(shù)據(jù)采集設備，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和穩(wěn)定性要求很高。以下哪種輸入輸出接口方式可能是最合適的？（）A.并行接口B.串行接口C.通用串行總線（USB）接口D.以太網接口請分別介紹每個接口方式的特點、數(shù)據(jù)傳輸能力以及在高速高精度數(shù)據(jù)采集設備連接中的優(yōu)勢和不足10、微機中的并行通信和串行通信各有特點。假設要在兩個距離較遠的設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸。以下關于并行通信和串行通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.并行通信一次傳輸多個比特，速度快，但需要多條數(shù)據(jù)線，適用于短距離傳輸B.串行通信一次傳輸一個比特，速度慢，但只需一條數(shù)據(jù)線，成本低，適合長距離傳輸C.并行通信的信號同步比串行通信簡單，不容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯位D.在高速數(shù)據(jù)傳輸中，串行通信的性能逐漸超越并行通信，成為主流的通信方式11、微機中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）通常存儲在一塊只讀存儲器（ROM）芯片中。假設要對BIOS進行更新，以下哪種方式可能是常用的？（）A.通過操作系統(tǒng)中的軟件進行在線更新B.使用專門的編程器對ROM芯片進行重新燒寫C.在BIOS設置界面中選擇更新選項D.以上都是12、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13、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14、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.8GB15、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(shù)據(jù)相關和控制相關問題最為有效？（）A.分支預測B.數(shù)據(jù)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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋微機中智能卡的工作原理和應用。2、（本題5分）簡述防火墻在微機網絡系統(tǒng)中的作用和類型。3、（本題5分）在微機系統(tǒng)中，如何進行聲音的采集和處理？4、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中計算機圖形學的主要研究內容。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述8086匯編語言中程序的調試方法和工具。2、（本題5分）談談微機中的軟件配置管理與微機原理的關系。3、（本題5分）論述8086指令系統(tǒng)中指令的可重構性和適應性。4、（本題5分）詳細闡述8086匯編語言中代碼的優(yōu)化與編譯器的選擇。5、（本題5分）詳細闡述8086系統(tǒng)中智能電網調度系統(tǒng)中的能源分配和優(yōu)化。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個基于微機原理的溫度和濕度監(jiān)測與控制系統(tǒng)、通風設備控制系統(tǒng)和空調控制系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測溫度和濕度數(shù)據(jù)，并根據(jù)設定的控制策略自動控制加熱、冷卻、加濕、除濕、通風和空調設備，以保持環(huán)境的舒適度在一定范圍內。2、（本題10分）設計一個基于微機原理的汽車電子控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠控制汽車的發(fā)動機、變速器、制動系統(tǒng)等，并實現(xiàn)汽車的智能化控制。同時，具備故障診斷和報警功能。3、（本題10分）設計一個