浙江財經(jīng)大學東方學院《微處理器與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《微處理器與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024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、以下哪種指令可以實現(xiàn)將兩個操作數(shù)相加，并將結(jié)果存放在第一個操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP2、在微機的安全防護中，防火墻和殺毒軟件是常用的工具。假設(shè)我們要為一個微機系統(tǒng)構(gòu)建安全防護體系，以下關(guān)于安全防護的描述，正確的是：（）A.防火墻可以完全阻止外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，不需要安裝殺毒軟件B.殺毒軟件能夠?qū)崟r監(jiān)測和清除系統(tǒng)中的病毒，但對網(wǎng)絡(luò)攻擊無能為力C.定期更新防火墻和殺毒軟件的規(guī)則和病毒庫是保證系統(tǒng)安全的重要措施D.只要不訪問可疑的網(wǎng)站和下載不明文件，微機系統(tǒng)就不會受到安全威脅3、在微機的中斷系統(tǒng)中，假設(shè)系統(tǒng)同時接收到多個中斷請求，每個中斷請求的優(yōu)先級和緊急程度不同。中斷的管理和響應機制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性至關(guān)重要。以下哪種中斷處理策略能夠更好地保證系統(tǒng)的正常運行？（）A.固定優(yōu)先級策略，按照預先設(shè)定的優(yōu)先級順序響應中斷B.循環(huán)優(yōu)先級策略，輪流給予各個中斷源最高優(yōu)先級C.中斷嵌套策略，允許高優(yōu)先級中斷打斷低優(yōu)先級中斷的處理D.隨機響應策略，不考慮優(yōu)先級，隨機處理中斷請求4、微機系統(tǒng)的電源管理對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能都很重要。假設(shè)我們有一個移動設(shè)備中的微機系統(tǒng)，需要在不同工作狀態(tài)下動態(tài)調(diào)整電源供應以延長電池壽命。以下哪種電源管理技術(shù)能夠有效地實現(xiàn)這一目標？（）A.APM（高級電源管理）B.ACPI（高級配置與電源接口）C.直接關(guān)閉不必要的設(shè)備電源D.降低CPU工作頻率5、微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)功能在許多應用中不可或缺。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，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)應用中有用，對于一般的微機系統(tǒng)作用不大6、在微機的音頻處理中，以下關(guān)于聲卡的功能和性能指標，描述不正確的是（）A.聲卡能夠?qū)崿F(xiàn)聲音的采集、編碼、解碼和播放等功能B.聲卡的采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)等指標決定了聲音的質(zhì)量C.高保真聲卡能夠提供更加逼真和清晰的音質(zhì)效果D.聲卡的性能只取決于硬件本身，與驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)的設(shè)置無關(guān)7、8086系統(tǒng)中，若要將標志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，應使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF8、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內(nèi)容與內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)進行比較，應使用的指令是（）A.CMPAL,[BX]B.SUBAL,[BX]C.ADDAL,[BX]D.MOVAL,[BX]9、在微機的匯編語言編程中，關(guān)于指令和偽指令的區(qū)別，以下說法錯誤的是（）A.指令是能夠被CPU執(zhí)行的操作命令，直接影響程序的運行結(jié)果B.偽指令不產(chǎn)生機器代碼，主要用于為匯編程序提供各種控制和管理信息C.指令和偽指令的語法格式和使用方法完全相同，沒有任何區(qū)別D.熟練掌握指令和偽指令的使用是編寫高效匯編程序的基礎(chǔ)10、微機系統(tǒng)中的DMA（直接內(nèi)存訪問）方式可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設(shè)要從外部設(shè)備向內(nèi)存?zhèn)鬏敶罅繑?shù)據(jù)，使用DMA方式時，以下關(guān)于CPU參與程度的描述，哪一項是正確的？（）A.CPU全程參與數(shù)據(jù)傳輸過程B.CPU在傳輸開始和結(jié)束時參與，中間過程不參與C.CPU完全不參與數(shù)據(jù)傳輸過程D.CPU隨機參與數(shù)據(jù)傳輸過程11、微機系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)包括高速緩存、主存和輔存。假設(shè)一個應用程序頻繁訪問特定的一小部分數(shù)據(jù)，為了提高訪問速度，以下哪種高速緩存替換策略可能最為有效？（）A.隨機替換B.先進先出（FIFO）替換C.最近最少使用（LRU）替換D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換請詳細說明每個高速緩存替換策略的工作方式，以及在頻繁訪問特定數(shù)據(jù)場景中的效果12、微機系統(tǒng)中的Cache（高速緩存）命中率對系統(tǒng)性能有重要影響。假設(shè)一個微機系統(tǒng)正在運行多個應用程序。以下關(guān)于Cache命中率的描述，哪一項是不正確的？（）A.Cache命中率是指CPU從Cache中獲取數(shù)據(jù)的成功率B.增加Cache的容量可以提高Cache命中率，但會增加成本和復雜度C.采用更先進的Cache替換算法可以提高Cache命中率D.Cache命中率對系統(tǒng)性能的影響不大，即使命中率較低，系統(tǒng)也能正常運行13、微機中的多核技術(shù)可以提高系統(tǒng)的并行處理能力。假設(shè)一個應用程序需要在多核環(huán)境下運行。以下關(guān)于多核技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多核技術(shù)通過在一個芯片上集成多個處理器核心，實現(xiàn)同時處理多個任務B.操作系統(tǒng)需要合理地分配任務到不同的核心上，以充分發(fā)揮多核的性能C.所有的應用程序都能自動地利用多核的優(yōu)勢，無需進行任何優(yōu)化D.多核之間需要通過共享緩存或通信機制進行數(shù)據(jù)交換和協(xié)作14、在微機的數(shù)字信號處理應用中，假設(shè)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)15、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(shè)一個用戶需要在微機上存儲大量的文件，以下關(guān)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(jié)構(gòu)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(shè)置權(quán)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16、微機中的存儲系統(tǒng)包括內(nèi)存和外存。假設(shè)我們要為一個大型數(shù)據(jù)庫服務器選擇存儲設(shè)備，以下關(guān)于存儲系統(tǒng)的描述，正確的是：（）A.動態(tài)隨機存儲器（DRAM）速度快，但需要定期刷新，且斷電后數(shù)據(jù)丟失B.靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）速度比DRAM慢，但無需刷新，適合作為高速緩存C.硬盤的存儲容量大，價格便宜，但讀寫速度較慢，不適合作為頻繁訪問數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)D.固態(tài)硬盤（SSD）讀寫速度快，可靠性高，但成本較高，不適合大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲17、在微機系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，地址譯碼電路用于將地址信號轉(zhuǎn)換為設(shè)備的選通信號。假設(shè)要設(shè)計一個復雜的地址譯碼電路，以下關(guān)于地址譯碼方式和特點的描述，正確的是：（）A.全譯碼方式可以充分利用存儲空間，但譯碼電路復雜B.部分譯碼方式簡單，但可能會出現(xiàn)地址重疊的問題C.線選法譯碼速度快，但可尋址的存儲空間有限D(zhuǎn).地址譯碼方式的選擇對系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有影響18、在微機的嵌入式應用中，需要考慮系統(tǒng)的功耗、體積和可靠性等因素。假設(shè)要設(shè)計一個用于便攜式醫(yī)療設(shè)備的微機系統(tǒng)。以下哪種微處理器和外圍器件的選擇能夠滿足這些特殊要求？（）A.高性能的通用微處理器B.低功耗的嵌入式微處理器C.復雜的外圍接口芯片D.大容量的存儲芯片19、微機原理及應用是計算機專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。在微機系統(tǒng)中，關(guān)于中央處理器（CPU）的功能，以下描述不準確的是（）A.CPU負責執(zhí)行指令，進行算術(shù)和邏輯運算，控制整個計算機系統(tǒng)的運行B.它能夠?qū)?shù)據(jù)進行存儲和讀取，直接與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換C.CPU包含控制器和運算器，控制器負責指令的譯碼和執(zhí)行順序的控制D.運算器則負責完成各種算術(shù)和邏輯運算操作20、在微機的嵌入式應用中，假設(shè)需要將微機系統(tǒng)嵌入到一個特定的設(shè)備中，如智能家電或工業(yè)控制器。嵌入式系統(tǒng)的定制化和優(yōu)化對于設(shè)備的性能、成本和可靠性有著重要影響。以下哪種嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法可能更適合資源受限的環(huán)境？（）A.使用通用的微機系統(tǒng)，不進行任何定制B.裁剪操作系統(tǒng)和硬件，僅保留必要的功能C.采用高性能的硬件組件，忽略成本和功耗D.依賴外部服務器進行計算和控制，本地僅作為終端二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋邊緣計算在微機系統(tǒng)中的概念和應用場景。2、（本題5分）簡述8086微處理器的指令執(zhí)行過程。3、（本題5分）簡述匯編語言中浮點數(shù)的處理方法。4、（本題5分）簡述8086微處理器的保護模式的特點。5、（本題5分）D/A轉(zhuǎn)換在微機應用中的意義是什么？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數(shù)據(jù)采集卡。系統(tǒng)能夠采集外部模擬信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供計算機處理。同時，具備采樣頻率選擇和精度調(diào)整功能。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子液位報警器。當液位超過設(shè)定范圍時發(fā)出聲光報警，可用于工業(yè)生產(chǎn)中的液位監(jiān)測。3、（本題5分）基于8086微機，設(shè)計一個智能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)室內(nèi)溫度自動控制空調(diào)或加熱器的工作狀態(tài)，使溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)，詳細說明硬件和軟件的實現(xiàn)方式。4、（本題5分）基于微機原理，設(shè)計一個智能公交車輛調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)線路客流量和車輛位置信息，合理安排公交車輛的發(fā)車時