大連外國語大學(xué)《微處理器原理與應(yīng)用實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在微機的指令執(zhí)行過程中，取指、譯碼和執(zhí)行等階段相互配合。假設(shè)要提高指令的執(zhí)行效率，以下關(guān)于指令流水線技術(shù)的描述，正確的是：（）A.指令流水線可以實現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，提高CPU的吞吐率B.流水線的級數(shù)越多，指令執(zhí)行效率就越高C.指令流水線不會出現(xiàn)流水線阻塞和冒險的情況D.指令流水線技術(shù)對復(fù)雜指令的執(zhí)行效果不明顯2、微機中的BIOS設(shè)置可以對系統(tǒng)的硬件參數(shù)進行調(diào)整。假設(shè)我們要優(yōu)化系統(tǒng)的性能，以下關(guān)于BIOS設(shè)置的描述，正確的是：（）A.可以通過BIOS設(shè)置調(diào)整CPU的電壓和頻率來提高性能，但可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.關(guān)閉BIOS中的快速啟動選項可以提高系統(tǒng)的啟動速度C.BIOS設(shè)置中的所有選項都應(yīng)該保持默認值，以免造成系統(tǒng)故障D.更改BIOS設(shè)置后不需要保存和重啟系統(tǒng)，設(shè)置會立即生效3、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4、微機系統(tǒng)的接口技術(shù)用于連接CPU和外部設(shè)備。假設(shè)要設(shè)計一個新的微機系統(tǒng)接口。以下關(guān)于接口技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.接口需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、速度匹配和信號電平轉(zhuǎn)換等功能，以保證CPU和外部設(shè)備的正常通信B.并行接口一次可以傳輸多個比特的數(shù)據(jù)，速度快，但傳輸距離較短C.串行接口一次傳輸一個比特的數(shù)據(jù)，速度慢，但傳輸距離遠，適合長距離通信D.所有的接口都可以直接連接到CPU的總線上，無需經(jīng)過其他中間電路5、在微機系統(tǒng)的存儲體系中，內(nèi)存的類型和特點有著重要的作用。假設(shè)一個計算機系統(tǒng)需要高速且大容量的內(nèi)存來支持運行大型程序，以下關(guān)于內(nèi)存的描述，哪一項是不正確的？（）A.DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）需要定期刷新來保持數(shù)據(jù)，但成本相對較低，容量較大B.SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）速度快，但成本高，通常用于高速緩存C.ROM（只讀存儲器）中的數(shù)據(jù)在制造時就被固化，只能讀取不能寫入，常用于存儲固定的程序和數(shù)據(jù)D.內(nèi)存的速度和容量只取決于其類型，與計算機系統(tǒng)的其他硬件組件無關(guān)6、在微機的嵌入式應(yīng)用中，假設(shè)要開發(fā)一個資源受限、對功耗要求嚴格的嵌入式系統(tǒng)。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數(shù)字信號處理器和VisualStudio開發(fā)工具請分別說明每個微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點、適用場景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢7、微機系統(tǒng)中的打印機是常見的輸出設(shè)備。假設(shè)要選擇一款適合辦公環(huán)境的打印機，以下關(guān)于打印機的描述，哪一項是不正確的？（）A.激光打印機打印速度快、質(zhì)量高，但成本相對較高B.噴墨打印機色彩鮮艷，但打印速度較慢，容易堵頭C.針式打印機適用于打印多層復(fù)寫紙和票據(jù)，但噪音較大D.打印機的分辨率越高越好，不需要考慮打印成本和耗材8、8086CPU中，用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI9、微機系統(tǒng)中的定時器和計數(shù)器在很多應(yīng)用中都有重要作用。假設(shè)我們要設(shè)計一個精確的定時控制系統(tǒng)，需要產(chǎn)生周期性的精確脈沖信號。以下哪種定時器/計數(shù)器的工作方式最適合這種需求？（）A.方式0：計數(shù)結(jié)束中斷B.方式1：可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器C.方式2：頻率發(fā)生器D.方式3：方波發(fā)生器10、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(shè)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(shè)置界面中選擇更新選項D.以上都是11、微機系統(tǒng)中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動時起著重要作用。假設(shè)BIOS出現(xiàn)故障，以下關(guān)于BIOS功能和故障處理的描述，正確的是：（）A.BIOS負責(zé)硬件的初始化和自檢，為操作系統(tǒng)的加載做準備B.BIOS中的程序可以被用戶隨意修改，以滿足個性化需求C.BIOS故障可以通過簡單的軟件更新來解決，無需更換硬件D.BIOS對微機系統(tǒng)的性能沒有影響，即使故障也不影響系統(tǒng)的正常運行12、微機中的接口技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng)新。關(guān)于USB（通用串行總線）接口的特點，以下描述不準確的是（）A.USB接口支持熱插拔，即設(shè)備可以在計算機運行時插拔而無需重啟B.它具有高速的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠滿足多種設(shè)備的需求C.USB接口可以連接多種類型的設(shè)備，如存儲設(shè)備、打印機、攝像頭等D.USB接口的供電能力有限，無法為大功率設(shè)備提供足夠的電源13、微機系統(tǒng)中的電源管理對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能至關(guān)重要。假設(shè)我們要設(shè)計一個便攜式微機系統(tǒng)，以下關(guān)于電源管理的描述，正確的是：（）A.降低CPU的工作頻率可以顯著降低系統(tǒng)功耗，但會影響性能B.電源管理只需要在硬件層面實現(xiàn)，操作系統(tǒng)不需要參與C.關(guān)閉不必要的外設(shè)可以節(jié)省電源，但可能會影響系統(tǒng)的功能D.微機系統(tǒng)的電源效率與電源適配器的輸出功率成正比14、在微機的輸入輸出（I/O）接口中，實現(xiàn)不同設(shè)備與計算機的通信至關(guān)重要。假設(shè)要連接一個高速外部設(shè)備到微機系統(tǒng)，以下關(guān)于I/O接口的描述，哪一項是不正確的？（）A.I/O接口可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，使外部設(shè)備的數(shù)據(jù)與微機系統(tǒng)兼容B.中斷方式可以提高I/O操作的效率，當(dāng)設(shè)備準備好數(shù)據(jù)時通過中斷通知處理器C.DMA（直接存儲器訪問）方式可以讓外部設(shè)備直接與內(nèi)存進行數(shù)據(jù)傳輸，無需處理器干預(yù)，但會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性D.I/O接口的性能只取決于接口的硬件設(shè)計，與驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)的支持無關(guān)15、微機系統(tǒng)中的總線是連接各個部件的重要通道。假設(shè)要升級一個微機系統(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)化總線的仲裁機制，減少總線競爭D.以上三種策略同時實施，綜合提升總線性能16、微機系統(tǒng)中的DMA（直接存儲器訪問）控制器可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設(shè)我們要從外部設(shè)備向內(nèi)存快速傳輸大量連續(xù)的數(shù)據(jù)塊，以下關(guān)于DMA傳輸?shù)拿枋觯囊豁検钦_的？（）A.DMA傳輸過程中CPU完全不參與B.DMA傳輸結(jié)束后需要CPU進行數(shù)據(jù)處理C.DMA傳輸可以在任何時候被中斷D.DMA通道的數(shù)量不影響傳輸性能17、微機系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設(shè)備。假設(shè)我們要設(shè)計一個對響應(yīng)速度要求很高的游戲鍵盤，以下哪個參數(shù)對于提高鍵盤的響應(yīng)性能最為關(guān)鍵？（）A.按鍵的觸發(fā)壓力B.鍵盤的連接方式（有線或無線）C.鍵盤的掃描頻率D.按鍵的行程18、在微機的存儲系統(tǒng)中，RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和讀寫性能。假設(shè)我們需要構(gòu)建一個既要求數(shù)據(jù)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.RAID1019、微機系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對于許多關(guān)鍵應(yīng)用至關(guān)重要。假設(shè)一個微機系統(tǒng)在惡劣的工作環(huán)境中運行，以下關(guān)于提高系統(tǒng)可靠性的措施和方法的描述，正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計，如雙電源、備份存儲等，可以提高系統(tǒng)的可靠性B.優(yōu)化系統(tǒng)的散熱設(shè)計，降低工作溫度，對系統(tǒng)可靠性沒有影響C.不進行系統(tǒng)的故障檢測和診斷，依靠硬件的自身穩(wěn)定性來保證系統(tǒng)運行D.系統(tǒng)的可靠性只與硬件質(zhì)量有關(guān)，與軟件的設(shè)計和優(yōu)化無關(guān)20、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)一個移動微機設(shè)備需要在不同的工作模式下保持良好的性能和續(xù)航能力。在電源管理策略的制定中，以下哪項是最關(guān)鍵的？（）A.根據(jù)設(shè)備的工作負載動態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)B.優(yōu)化硬件組件的電源消耗，降低待機功耗C.提供多種電源模式供用戶選擇，滿足不同需求D.只關(guān)注電源的輸出功率，不考慮節(jié)能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程。2、（本題5分）解釋微機中鍵盤的工作原理。3、（本題5分）簡述超標量技術(shù)在微處理器中的作用。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壓力監(jiān)測和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測壓力傳感器的輸出信號，并根據(jù)設(shè)定的控制策略自動控制壓力調(diào)節(jié)裝置，以保持壓力在一定范圍內(nèi)。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的溫度傳感器校準系統(tǒng)故障預(yù)警系統(tǒng)。預(yù)警溫度傳感器校準系統(tǒng)的故障，提高溫度測量的精度。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子羅盤。系統(tǒng)能夠測量地球磁場的方向，并在顯示屏上顯示方位角。同時，具備校準功能和精度調(diào)整功能。4、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子