北京交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院《微處理器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)北京交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院

《微處理器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在微機(jī)的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制和條件判斷。以下哪種指令組合和編程結(jié)構(gòu)可能最清晰、高效地實(shí)現(xiàn)這些功能？（）A.條件跳轉(zhuǎn)指令和循環(huán)結(jié)構(gòu)B.位操作指令和查表法C.子程序調(diào)用和參數(shù)傳遞D.中斷處理和異常處理請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯控制和條件判斷時(shí)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)2、微處理器的指令系統(tǒng)對(duì)其性能和應(yīng)用范圍有著關(guān)鍵影響。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的控制系統(tǒng)，需要執(zhí)行大量簡(jiǎn)單而重復(fù)的計(jì)算任務(wù)。以下哪種指令集架構(gòu)可能更適合這種應(yīng)用需求？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）B.RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）C.VLIW（超長(zhǎng)指令字）D.EPIC（顯式并行指令計(jì)算）3、微機(jī)中的數(shù)據(jù)編碼方式多種多樣。關(guān)于二進(jìn)制編碼、BCD編碼和ASCII編碼，以下敘述不正確的是（）A.二進(jìn)制編碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部最基本的編碼方式，直接表示數(shù)值B.BCD編碼將十進(jìn)制數(shù)用二進(jìn)制形式表示，便于十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算C.ASCII編碼用于表示字符，包括英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等D.這些編碼方式可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)丟失信息4、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，以下關(guān)于存儲(chǔ)保護(hù)的目的和方法，描述不準(zhǔn)確的是（）A.存儲(chǔ)保護(hù)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(guò)分段、分頁(yè)和訪問(wèn)權(quán)限控制等方式實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)C.存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生任何影響，可以隨意設(shè)置D.不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)可能采用不同的存儲(chǔ)保護(hù)策略5、微機(jī)系統(tǒng)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈C(jī)系統(tǒng)，對(duì)于總線的帶寬和傳輸速度有很高的要求。以下哪種總線標(biāo)準(zhǔn)在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.ISA（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)）6、在微機(jī)的數(shù)模（D/A）和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換中，精度和轉(zhuǎn)換速度是重要的指標(biāo)。假設(shè)要為一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換電路，要求高精度和快速轉(zhuǎn)換。以下哪種A/D轉(zhuǎn)換芯片能夠滿足要求？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器D.以上都不行7、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)要防止一個(gè)應(yīng)用程序訪問(wèn)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(chǔ)保護(hù)方法可能最為可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分頁(yè)存儲(chǔ)管理C.分段存儲(chǔ)管理D.以上方法的結(jié)合請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)存儲(chǔ)保護(hù)方法的工作原理和在防止內(nèi)存訪問(wèn)越界方面的效果8、8086CPU中，執(zhí)行乘法指令MULBL后，乘積的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL9、微機(jī)中的指令流水線技術(shù)可以提高指令執(zhí)行效率。假設(shè)一個(gè)CPU采用指令流水線技術(shù)。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.指令流水線將指令的執(zhí)行過(guò)程分為多個(gè)階段，每個(gè)階段由不同的部件完成B.流水線中的指令可以并行執(zhí)行，只要它們之間不存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系C.指令流水線的級(jí)數(shù)越多，CPU的性能就越好，因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)執(zhí)行更多的指令D.當(dāng)流水線中出現(xiàn)分支指令時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致流水線停頓，影響性能10、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行，需要防止一個(gè)進(jìn)程非法訪問(wèn)其他進(jìn)程的內(nèi)存空間，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。以下哪種存儲(chǔ)保護(hù)方法可能最為有效？（）A.界地址保護(hù)，限制進(jìn)程的訪問(wèn)范圍B.訪問(wèn)控制列表（ACL），根據(jù)權(quán)限進(jìn)行訪問(wèn)控制C.硬件保護(hù)機(jī)制，如內(nèi)存管理單元（MMU）D.不進(jìn)行存儲(chǔ)保護(hù)，依靠進(jìn)程自身的規(guī)范操作11、在微機(jī)的硬件調(diào)試過(guò)程中，需要使用各種工具和方法來(lái)定位和解決問(wèn)題。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)了不穩(wěn)定的故障，以下關(guān)于調(diào)試方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.采用硬件仿真器，模擬系統(tǒng)運(yùn)行，查找故障點(diǎn)B.逐個(gè)更換硬件組件，直到故障消失C.利用邏輯分析儀，監(jiān)測(cè)信號(hào)狀態(tài)，分析故障原因D.不進(jìn)行任何調(diào)試，等待故障自行消失12、在8086系統(tǒng)中，若要將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存地址為1000H的單元，應(yīng)使用的指令是（）A.MOV[1000H],AXB.MOVAX,1000HC.INAX,1000HD.OUT1000H,AX13、在微機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中，假設(shè)需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波和降噪處理。以下哪種數(shù)字信號(hào)處理算法和硬件實(shí)現(xiàn)方式的組合可能最適合滿足實(shí)時(shí)處理的要求？（）A.FIR濾波器和專用數(shù)字信號(hào)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(chǎng)可編程門陣列（FPGA）D.卡爾曼濾波和圖形處理單元（GPU）請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹每個(gè)選項(xiàng)中算法的特點(diǎn)、硬件的性能以及在音頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)14、微機(jī)系統(tǒng)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)要升級(jí)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)，以提高其數(shù)據(jù)傳輸速度和整體性能。在總線的選擇和優(yōu)化方面，以下哪種策略是最有效的？（）A.更換為更高頻率的總線，提升數(shù)據(jù)傳輸速率B.增加總線的寬度，一次傳輸更多數(shù)據(jù)C.優(yōu)化總線的仲裁機(jī)制，減少總線競(jìng)爭(zhēng)D.以上三種策略同時(shí)實(shí)施，綜合提升總線性能15、在微機(jī)的接口技術(shù)中，A/D（模擬到數(shù)字）轉(zhuǎn)換和D/A（數(shù)字到模擬）轉(zhuǎn)換是常見(jiàn)的操作。假設(shè)我們要采集一個(gè)變化范圍較大的模擬信號(hào)，并要求較高的轉(zhuǎn)換精度。以下哪種A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)可能更適合？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器D.以上都可以，取決于具體應(yīng)用16、8086系統(tǒng)中，若要將標(biāo)志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，應(yīng)使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF17、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，假設(shè)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(duì)解決數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)問(wèn)題最為有效？（）A.分支預(yù)測(cè)B.數(shù)據(jù)前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運(yùn)用請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)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18、在微機(jī)的硬件升級(jí)過(guò)程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設(shè)我們要升級(jí)CPU，以下哪個(gè)因素除了性能外還需要重點(diǎn)考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數(shù)量C.CPU的緩存大小D.CPU的價(jià)格19、在8086系統(tǒng)中，若要將標(biāo)志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，應(yīng)使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.PUSHFC.POPFLAGSD.POPF20、8086系統(tǒng)中，一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址為2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）怎樣對(duì)8255A進(jìn)行初始化設(shè)置？2、（本題5分）梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器有何優(yōu)點(diǎn)？3、（本題5分）微機(jī)系統(tǒng)中顯示器的工作原理是什么？4、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明8086微處理器的硬件中斷響應(yīng)過(guò)程。5、（本題5分）簡(jiǎn)述非編碼鍵盤的工作原理。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的太陽(yáng)能充電控制器、電池管理系統(tǒng)和逆變器的組合裝置。該裝置能夠控制太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電過(guò)程，對(duì)蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，并將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為家庭或工業(yè)設(shè)備提供電力。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子溫度計(jì)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)。能夠提前預(yù)測(cè)電子溫度計(jì)可能出現(xiàn)的故障，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子時(shí)鐘故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)。預(yù)測(cè)電子時(shí)鐘可能出現(xiàn)的故障，確保時(shí)間的準(zhǔn)確性。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子液位報(bào)警器故障檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)電子液位報(bào)警器的故障，并進(jìn)行報(bào)警和提示，提高液位監(jiān)測(cè)的可靠性。5、（本題5分）設(shè)