安徽大学《计算机组成与体系结构（一）》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机组成与体系结构（一）》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、微机系统中的ROM（只读存储器）在系统启动和基本功能实现中起着重要作用。假设我们要设计一个固化了关键程序和数据的ROM芯片，以下哪种ROM类型在成本和灵活性方面能够取得较好的平衡？（）A.PROM（可编程只读存储器）B.EPROM（可擦除可编程只读存储器）C.EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）D.FlashROM（闪存）2、微机系统中的定时与计数技术在许多应用中是必不可少的。假设要设计一个精确的定时系统，以下关于定时与计数方法和器件的描述，正确的是：（）A.软件定时方式简单灵活，但精度较低，受微处理器执行速度影响B.硬件定时器通过晶振提供精确的时钟信号，定时精度高C.可编程定时器可以通过设置不同的初值和工作方式，满足多种定时需求D.定时与计数技术只适用于简单的控制系统，对复杂应用作用不大3、微机中的声卡负责音频的输入和输出。假设我们要为一个音乐制作工作室选择声卡，以下关于声卡的描述，正确的是：（）A.声卡的采样频率越高，音质就越好B.声卡的声道数越多，音效就越丰富，但对系统资源的要求也越高C.专业声卡与普通声卡的主要区别在于外观和价格，性能上没有差异D.声卡的驱动程序对声卡的性能没有影响，只要安装即可4、在微机的系统总线中，地址总线的宽度决定了可寻址的内存空间大小。假设一个微机系统的地址总线宽度为32位，那么其理论上可寻址的内存空间为多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB5、在微机的安全防护中，防止病毒和恶意软件的入侵至关重要。假设一台微机没有安装任何安全软件，以下关于安全防护的描述，哪一项是不正确的？（）A.定期更新操作系统和应用程序的补丁可以修复潜在的安全漏洞B.不随意下载和运行未知来源的程序可以降低感染风险C.防火墙可以阻止未经授权的网络访问，但不能防止内部网络的攻击D.只要不连接互联网，微机就不会受到病毒和恶意软件的威胁6、微机系统中的显示系统包括显卡和显示器。假设要为一个图形设计工作站选择显示设备。以下关于显示系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.显卡负责将计算机生成的图像数据转换为显示器能够接收的信号B.显示器的分辨率越高、刷新率越高，显示效果就越好C.显卡的性能主要取决于其图形处理芯片（GPU）的性能和显存的大小D.对于一般的办公应用，集成显卡的性能已经足够，无需使用独立显卡7、微机系统中的I/O端口编址方式有独立编址和统一编址两种。假设要设计一个高效的I/O系统，以下关于端口编址方式的描述，正确的是：（）A.独立编址方式使I/O操作与存储器操作有明显区别，程序清晰B.统一编址方式可以利用丰富的存储器指令来操作I/O端口，提高编程效率C.独立编址方式需要专门的I/O指令，增加了指令系统的复杂性D.端口编址方式的选择对系统的硬件成本没有影响8、在微机的数字信号处理中，A/D和D/A转换是重要的环节。假设我们要设计一个音频采集系统，以下关于A/D和D/A转换的描述，正确的是：（）A.A/D转换的分辨率越高，转换精度就越高，但转换速度会变慢B.D/A转换的速度对音频输出质量没有影响C.采样频率只要大于信号最高频率的两倍，就能完全还原原始信号D.A/D和D/A转换的精度和速度与系统的性能无关9、微机中的存储系统包括内存和外存。假设我们要为一个大型数据库服务器选择存储设备，以下关于存储系统的描述，正确的是：（）A.动态随机存储器（DRAM）速度快，但需要定期刷新，且断电后数据丢失B.静态随机存储器（SRAM）速度比DRAM慢，但无需刷新，适合作为高速缓存C.硬盘的存储容量大，价格便宜，但读写速度较慢，不适合作为频繁访问数据的存储介质D.固态硬盘（SSD）读写速度快，可靠性高，但成本较高，不适合大规模数据存储10、在微机的汇编语言编程中，指令的执行效率和代码的优化是重要的考虑因素。假设我们要编写一个时间关键的程序段，需要尽可能减少指令执行周期。以下哪种编程技巧可能对提高执行效率最有帮助？（）A.合理使用寄存器B.减少函数调用C.优化循环结构D.以上都是11、微机系统中的网络接口卡（NIC）用于连接计算机到网络。假设要为一台微机选择合适的网络接口卡。以下关于网络接口卡的描述，哪一项是不正确的？（）A.网络接口卡的速度和工作模式（如全双工、半双工）会影响网络通信的性能B.有线网络接口卡通常通过RJ45接口连接网络，而无线网络接口卡则通过无线信号连接C.网络接口卡的驱动程序需要与操作系统兼容，否则可能无法正常工作D.网络接口卡的性能只取决于其硬件规格，与网络环境和其他设备无关12、8086系统中，若要将标志寄存器的内容压入堆栈，应使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF13、在微机系统的接口技术中，并行接口和串行接口各有特点。假设我们要在一个高速数据传输系统中选择接口类型，以下关于接口的描述，正确的是：（）A.并行接口传输速度快，但数据线多，适用于短距离、高速数据传输B.串行接口传输速度慢，但数据线少，适用于长距离数据传输C.并行接口的抗干扰能力比串行接口强D.随着技术的发展，串行接口已经被淘汰，并行接口是主流选择14、在微机的实时操作系统应用中，假设需要确保关键任务在规定的时间内完成响应。以下哪种任务调度算法和资源分配策略的组合可能最有效地满足实时性要求？（）A.优先级调度和抢占式资源分配B.时间片轮转调度和公平资源分配C.最短作业优先调度和静态资源分配D.随机调度和动态资源分配请详细解释每个任务调度算法和资源分配策略在实时操作系统中的原理和对满足实时性要求的影响15、微机系统中的存储器层次结构包括高速缓存、主存和辅存。假设一个应用程序频繁访问特定的一小部分数据，为了提高访问速度，以下哪种高速缓存替换策略可能最为有效？（）A.随机替换B.先进先出（FIFO）替换C.最近最少使用（LRU）替换D.最不经常使用（LFU）替换请详细说明每个高速缓存替换策略的工作方式，以及在频繁访问特定数据场景中的效果16、微机系统的操作系统对硬件资源进行管理和分配。假设要在一个微机系统上运行多个并发任务，以下关于操作系统资源管理的策略，哪一项是最有效的？（）A.采用时间片轮转调度算法，公平分配CPU时间B.优先为重要任务分配更多的资源，如内存和CPUC.动态调整资源分配，根据任务的需求和优先级进行优化D.固定为每个任务分配相同的资源，避免复杂的管理17、在微机的并行处理技术中，假设需要同时处理多个计算任务，以提高系统的整体性能。并行处理的架构和编程模型的选择对于开发效率和性能提升有着重要影响。以下哪种并行处理方式可能在多核微机系统中更易于实现和高效？（）A.多线程编程，在一个进程内创建多个线程并行执行B.多进程编程，通过多个独立的进程实现并行计算C.图形处理器（GPU）加速，利用GPU的并行计算能力D.分布式计算，通过网络连接多个微机进行协同计算18、8086系统中，一个存储单元的地址为2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H19、在微机原理及应用中，关于微处理器的指令系统，假设需要执行一个复杂的数据处理任务，涉及到大量的数值运算和逻辑操作。指令系统的设计和优化对于程序的执行效率和代码的简洁性有着重要影响。以下哪种指令集架构在这种情况下可能表现更出色？（）A.CISC（复杂指令集计算机）架构，指令丰富且功能强大B.RISC（精简指令集计算机）架构，指令简单但执行效率高C.VLIW（超长指令字）架构，通过并行执行多条指令提高性能D.EPIC（显性并行指令计算）架构，依靠编译器显式指定并行性20、以下哪种指令可以实现将两个操作数相加，并将结果存放在第一个操作数中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP21、在微机的运算器中，算术逻辑单元（ALU）负责执行各种算术和逻辑运算。假设一个运算器正在进行复杂的数值计算。以下关于ALU的描述，哪一项是错误的？（）A.ALU能够进行加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及与、或、非等逻辑运算B.ALU的运算速度是影响微机运算性能的重要因素之一C.ALU通常与寄存器配合工作，寄存器用于暂存运算数据和中间结果D.ALU的功能是固定的，不能通过编程或配置来改变其运算逻辑22、微机系统的可靠性设计需要考虑多个方面。假设要设计一个用于航空航天领域的微机控制系统，对可靠性要求极高。以下哪种可靠性设计方法最为关键？（）A.冗余设计B.简化设计C.标准化设计D.不进行特殊设计23、微机的串行通信和并行通信在不同的应用场景中有各自的优势。假设要在长距离数据传输中选择通信方式，以下关于串行和并行通信特点的描述，正确的是：（）A.并行通信速度快，适用于长距离、高速率的数据传输B.串行通信线路简单，成本低，适合远距离传输C.串行通信的误码率一定比并行通信低D.并行通信在数据传输过程中不需要同步机制，而串行通信需要24、在微机系统的启动过程中，BIOS（基本输入输出系统）起着重要的作用。假设一台微机正在启动。以下关于BIOS的描述，哪一项是不准确的？（）A.BIOS存储在只读存储器（ROM）中，在计算机加电后首先被执行B.BIOS负责硬件的初始化，如检测硬件设备、设置系统参数等C.BIOS可以提供基本的输入输出服务，如键盘输入、屏幕显示等D.BIOS的功能是固定不变的，不能进行升级和更新25、微机中的打印机是重要的输出设备。关于打印机的类型和特点，以下说法错误的是（）A.针式打印机价格便宜，适用于打印多层复写纸，但打印速度慢、噪声大B.喷墨打印机能够打印高质量的彩色图像，但墨盒成本较高C.激光打印机打印速度快、质量高，但价格相对较贵D.所有类型的打印机在打印效果和速度方面都没有差异，可以根据个人喜好随意选择二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述嵌入式系统的特点和应用领域。2、（本题5分）简述微机系统中智能交通的关键技术。3、（本题5分）简述8086CPU的寄存器结构和用途。4、（本题5分）在I/O接口设计中，如何解决端口地址译码问题？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个微机原理下的简易数字电压表，能够测量0-5V范围内的直流电压，精度达到0.01V，通过液晶显示屏显示测量值。请详细阐述硬件电路和软件编程的设计过程。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子罗盘和GPS定位系统的组合装置。该装置能够同时测量地球磁场的方向和地理位置信息，并在显示屏上显示这些信息。3、（本题5分）基于微机原理，设计一个智能农业的灌溉水量精准控制系统，根据作物需水情况和