北京邮电大学《微处理器与系统》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页北京邮电大学《微处理器与系统》

2022-2023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20个小题，每小题1分，共20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、微处理器的指令系统对计算机的性能和功能有着重要影响。假设我们正在研究一款新型微处理器的指令集，以下关于指令系统设计的描述，正确的是：（）A.指令集越复杂，包含的指令越多，微处理器的性能就越高B.精简指令集（RISC）通过减少指令数量和简化指令格式来提高处理器的执行效率C.复杂指令集（CISC）更适合处理复杂的计算任务，而RISC则不适合D.指令系统的设计不需要考虑与现有软件的兼容性，只关注新处理器的性能提升2、微机系统中的加密和解密技术用于保护数据安全。假设要对大量敏感数据进行快速加密和解密操作，同时保证较高的安全性。以下哪种加密算法和硬件实现方式的搭配可能是最合适的？（）A.AES算法和专用加密芯片B.RSA算法和通用微处理器C.DES算法和软件加密库D.哈希算法和现场可编程逻辑器件（FPGA）请分别介绍每个加密算法的特点、安全性级别以及在快速处理大量数据时与硬件实现方式的配合效果3、在微机的指令流水线技术中，假设需要提高指令的执行效率，减少指令执行的周期数。指令流水线的深度和流水段的划分对于性能的提升有着关键作用。以下哪种指令流水线设计可能更有效地提高性能？（）A.浅流水线，减少流水段的数量B.深流水线，增加流水段的数量C.动态流水线，根据指令类型动态调整流水段D.不使用流水线技术，顺序执行指令4、微机原理中的地址译码是存储器和接口芯片选址的关键步骤。假设一个微机系统中有多个存储器芯片和接口需要进行地址译码。以下哪种地址译码方式可能在地址空间利用和译码复杂度方面达到较好的平衡？（）A.全译码B.部分译码C.线选法D.混合译码请详细说明每个地址译码方式的原理、优缺点以及在多芯片选址中的适用性5、微机的显示模式决定了屏幕的分辨率、颜色深度等参数。假设要在一个高分辨率的显示器上显示逼真的图像，以下哪种显示模式可能是合适的？（）A.VGA模式B.SVGA模式C.XGA模式D.以上都不是6、关于微机系统中的总线结构，假设需要构建一个高性能的微机系统，能够支持多个设备同时进行高速的数据传输，并且具有良好的扩展性和兼容性。以下哪种总线结构可能是最优的选择？（）A.单总线结构，所有设备共享一条总线进行通信B.双总线结构，将数据总线和地址总线分开C.三总线结构，增加一条高速总线用于特定设备的快速传输D.多总线结构，通过多条不同速度和功能的总线连接设备7、微机中的多核技术是提高系统性能的重要手段。关于多核处理器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.多核处理器将多个计算核心集成在一个芯片上，能够同时处理多个任务B.它需要操作系统和应用软件的支持，才能充分发挥多核的优势C.多核处理器在处理多线程和并行计算任务时性能提升明显D.只要使用多核处理器，系统的性能就一定会大幅提高，无需考虑其他因素8、微机系统的BIOS（基本输入输出系统）在系统启动时起着重要作用。假设BIOS出现了故障，导致系统无法正常启动。在修复BIOS问题时，以下哪项是最需要谨慎处理的？（）A.重新刷新BIOS固件，注意选择正确的版本B.检查BIOS设置，恢复默认值C.更换BIOS芯片，确保硬件正常D.随意修改BIOS中的参数，尝试解决问题9、在微机的接口技术中，USB（通用串行总线）接口得到了广泛的应用。假设要连接多个高速的外部设备，如移动硬盘、打印机等，USB接口的哪些特点使其具有优势？（）A.支持热插拔和即插即用B.传输速度快，供电能力强C.接口规范统一，兼容性好D.以上都是10、8086CPU中，执行乘法指令MULBL后，乘积的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL11、8086CPU中，用于存放当前正在执行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI12、在微机的存储层次结构中，关于缓存（Cache）的作用和工作原理，以下说法不正确的是（）A.Cache位于CPU和内存之间，用于加速CPU对数据的访问B.它利用程序的局部性原理，将经常使用的数据存储在Cache中C.Cache的命中率越高，系统的性能提升越明显D.Cache的容量越大越好，不需要考虑成本和实现难度13、在微机的加密与解密技术中，假设需要保护敏感数据的安全，防止未经授权的访问和窃取。加密算法和密钥管理的选择对于数据的保密性至关重要。以下哪种加密方式可能提供最高的安全性？（）A.对称加密算法，如AES，使用固定密钥B.非对称加密算法，如RSA，使用公钥和私钥C.哈希函数，如MD5，用于数据完整性验证D.不进行加密，依靠物理隔离保护数据14、微机系统中的定时器和计数器在很多应用中都有重要作用。假设我们要设计一个精确的定时控制系统，需要产生周期性的精确脉冲信号。以下哪种定时器/计数器的工作方式最适合这种需求？（）A.方式0：计数结束中断B.方式1：可重复触发的单稳态触发器C.方式2：频率发生器D.方式3：方波发生器15、在微机的存储系统中，Cache（高速缓存）的作用不可忽视。假设一个程序具有局部性访问的特点，即频繁访问某些特定的内存区域。以下关于Cache命中率的影响因素，哪一项是最关键的？（）A.Cache的容量大小B.Cache的替换算法C.主存的访问速度D.程序的执行顺序16、在微机的汇编语言中，标志寄存器（FLAGS）中的标志位反映了指令执行的结果和状态。假设我们执行了一条算术运算指令，以下哪个标志位可以用来判断是否产生了进位？（）A.CF（进位标志）B.ZF（零标志）C.SF（符号标志）D.OF（溢出标志）17、微机系统的电源管理对于节能和系统稳定性有重要意义。假设一个移动微机设备需要在不同工作模式下平衡性能和电池寿命。以下哪种电源管理策略可能在这种情况下实现最佳的效果？（）A.动态电压频率调整（DVFS）B.睡眠模式和待机模式切换C.关闭未使用的硬件设备D.以上策略的综合运用请详细解释每个电源管理策略的作用机制，以及在移动微机设备中的节能效果和对系统性能的影响18、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19、在微机的软件开发中，调试工具可以帮助发现和解决程序中的错误。假设一个程序在运行时出现异常，以下关于调试工具的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用调试器设置断点，逐行执行代码，查看变量的值和程序的执行流程B.内存查看工具可以帮助检查内存的使用情况，发现内存泄漏和越界访问等问题C.性能分析工具可以评估程序的运行时间和资源消耗，找出性能瓶颈D.调试工具只能在程序开发阶段使用，一旦程序发布就不再需要20、微机系统中的多媒体技术包括音频、视频、图像等处理。假设要编辑一段高清视频，以下关于多媒体技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.需要使用专业的视频编辑软件，如AdobePremierePro或FinalCutProB.视频的编码格式会影响文件大小和播放质量，选择合适的编码格式很重要C.视频特效和转场效果可以增强视频的观赏性，但会大大增加编辑的时间和复杂度D.多媒体技术只在娱乐领域有应用，在其他领域如教育、医疗等没有实际用途二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）微机系统中显示器的工作原理是什么？2、（本题5分）在微机系统中，如何提高系统的可靠性？3、（本题5分）解释微机中数字信号处理的基本概念和方法。4、（本题5分）解释微机中人脸识别技术的挑战。5、（本题5分）简述8086CPU指令系统中数据传送指令的类型和作用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子温度计故障检测系统。能够检测电子温度计的故障，并进行报警和提示。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的数字电压表、电流表、功率表和频率计的组合仪表。该仪表能够同时测量电压、电流、功率和频率，并在显示屏上显示测量值。3、（本题5分）运用微机原理设计一个温度控制系统。该系统能够根据设定的温度范围自动控制加热或冷却设备的运行，以保持环境温度稳定。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的智能路灯控制系统。根据光照强度和时间自动控制路灯的开启和关闭，实现节能和智能化管理。5、