华中农业大学《计算机组成与结构实验》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机组成与结构实验》2021-2022学年第一学期期末试卷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、8086系统中，若SS=1000H，SP=0100H，此时堆栈栈顶的物理地址是（）A.10100HB.0F900HC.10000HD.0100H2、8086系统中，若AX=1234H，BX=5678H，执行ADDAX,BX后，AX的值为（）A.68ACHB.68BCHC.690CHD.690DH3、微机原理中的数制转换是基础概念。假设需要将一个十六进制数快速转换为十进制数，以下哪种方法可能在计算速度和准确性上表现最佳？（）A.逐位转换法B.加权求和法C.利用中间进制过渡D.使用计算器或在线工具请详细说明每个数制转换方法的步骤和优缺点，以及在快速准确转换中的效果4、微机系统的BIOS（基本输入输出系统）在系统启动过程中起着重要作用。假设系统在启动时出现故障，需要诊断BIOS的问题。以下哪种方法可能是最有效的BIOS故障诊断途径？（）A.检查BIOS设置B.刷新BIOS版本C.更换BIOS芯片D.使用硬件诊断工具请详细说明每个方法在诊断BIOS故障时的作用和适用情况5、在微机的BIOS（基本输入输出系统）中，包含了系统的基本设置和启动信息。假设我们要更改系统的启动顺序，比如优先从光盘启动。以下关于BIOS设置的操作，哪一项是正确的？（）A.在操作系统中进行更改B.在开机时按特定按键进入BIOS设置界面C.通过软件工具远程更改BIOS设置D.BIOS设置无法更改启动顺序6、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7、微机中的定时与计数技术在很多应用中都非常重要。关于定时和计数的实现方式，以下说法不正确的是（）A.可以通过软件延时的方法实现简单的定时和计数功能，但精度较低B.使用硬件定时器/计数器芯片能够提供更精确和可靠的定时和计数C.现代微机系统通常集成了多个定时器/计数器模块，方便用户使用D.定时和计数的精度只取决于硬件设备，与软件编程无关8、在微机的安全防护中，防火墙和杀毒软件是常用的工具。假设我们要为一个微机系统构建安全防护体系，以下关于安全防护的描述，正确的是：（）A.防火墙可以完全阻止外部网络的攻击，不需要安装杀毒软件B.杀毒软件能够实时监测和清除系统中的病毒，但对网络攻击无能为力C.定期更新防火墙和杀毒软件的规则和病毒库是保证系统安全的重要措施D.只要不访问可疑的网站和下载不明文件，微机系统就不会受到安全威胁9、在微机系统中，存储器的组织和管理是非常重要的一部分。假设我们有一个需要大量数据存储和快速访问的应用场景，比如高清视频处理。在这种情况下，以下哪种存储器技术能够提供较高的存储容量和较快的访问速度？（）A.DRAM（动态随机存取存储器）B.SRAM（静态随机存取存储器）C.Flash存储器D.硬盘存储器10、以下哪种指令可以将立即数5传送到内存地址1000H处？（）A.MOV[1000H],5B.MOV1000H,5C.MOV5,[1000H]D.MOV5,1000H11、在微机的显示系统中，显卡的性能对图像显示质量有很大影响。假设我们要为一个图形设计工作站选择显卡，以下关于显卡的描述，正确的是：（）A.显卡的显存越大，显示性能就越好B.显卡的核心频率越高，图像处理能力就越强C.支持DirectX和OpenGL等图形API的显卡能够提供更好的图形效果和兼容性D.集成显卡的性能与独立显卡相当，在任何情况下都可以替代独立显卡12、对于微机系统中的Cache（高速缓存），假设需要提高系统对频繁访问数据的读取速度。Cache的替换策略和组织结构对于其性能有着重要影响。以下哪种Cache替换策略可能在大多数情况下能够提高命中率？（）A.随机替换策略，随机选择一个Cache行进行替换B.先进先出（FIFO）替换策略，先进入Cache的行先被替换C.最近最少使用（LRU）替换策略，替换最近最少使用的Cache行D.最不经常使用（LFU）替换策略，替换使用频率最低的Cache行13、在微机的接口扩展中，假设要为一个具有有限接口的微机系统添加多个外部设备。以下哪种接口扩展方式可能在成本和性能之间取得较好的平衡？（）A.并行扩展B.串行扩展C.基于芯片组的扩展D.使用多功能扩展卡请详细介绍每个接口扩展方式的原理、成本因素以及在添加多个外部设备时的性能表现14、在微机系统的存储层次结构中，内存和外存的配合使用影响着系统的整体性能。假设一个应用程序需要频繁访问大量的数据，以下关于存储层次优化的描述，正确的是：（）A.将常用的数据存放在内存中，不常用的数据存放在外存中，可以提高访问效率B.增加内存容量总是能够显著提高系统性能，无需考虑外存的优化C.外存的访问速度对系统性能影响不大，主要优化内存即可D.存储层次的优化只与硬件配置有关，与操作系统和应用程序无关15、对于微机系统中的A/D和D/A转换，假设需要对一个模拟信号进行高精度的数字化采集，并将数字信号转换为模拟信号输出。A/D和D/A转换器的性能指标和选型对于系统的精度和稳定性至关重要。以下哪种A/D和D/A转换器可能满足高精度的要求？（）A.逐次逼近型A/D转换器和电压输出型D/A转换器B.双积分型A/D转换器和电流输出型D/A转换器C.并行比较型A/D转换器和乘法型D/A转换器D.以上类型都可以，性能没有差异16、在微机的中断处理机制中，中断优先级和中断嵌套是重要的概念。假设一个微机系统同时处理多个中断源，以下关于中断处理的描述，正确的是：（）A.中断优先级越高，响应速度越快，且可以打断低优先级的中断处理B.所有中断源的优先级都是固定的，不能动态调整C.中断嵌套会导致系统混乱，应该尽量避免D.中断处理过程中，CPU不需要保存当前程序的上下文信息17、微机中的总线是连接各个部件的重要通道。假设我们正在设计一个基于微机的多媒体处理系统，以下关于总线的描述，正确的是：（）A.系统总线的带宽越大，数据传输速度就越快，系统性能也就越好B.地址总线的宽度决定了系统能够访问的内存空间大小，与外部设备无关C.控制总线用于传输数据和地址信息，是总线中最重要的部分D.不同类型的总线（如PCI、USB等）可以直接连接，无需进行任何转换18、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设一个高性能的微机系统需要高效的数据传输，以下关于总线的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据总线用于在微处理器和内存、I/O设备之间传输数据B.地址总线用于指定数据在内存或I/O设备中的位置C.控制总线用于传输控制信号，协调系统各部件的工作，但控制信号的复杂性对系统性能影响不大D.总线的带宽和工作频率直接影响数据传输速度和系统性能19、微机系统中的中断处理机制在实时控制和多任务处理中起着关键作用。假设一个微机系统同时面临多个中断请求，以下关于中断优先级和响应方式的描述，正确的是：（）A.中断优先级越高，响应越迅速，且可以中断低优先级的中断处理B.所有中断具有相同的优先级，按照先来先服务的原则进行响应C.中断响应过程中，微处理器会立即保存所有寄存器的内容D.中断处理程序的执行时间不受中断优先级的影响20、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）微机系统中接口电路的作用是什么？2、（本题5分）PCI总线在微机系统中的作用是什么？3、（本题5分）解释指纹识别技术在微机系统中的应用和实现方式。4、（本题5分）解释中断嵌套的概念和实现条件。5、（本题5分）简要说明微机系统中智能医疗的应用场景。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罗盘。该罗盘能够测量地球磁场的方向，并在显示屏上显示方向角度。2、（本题5分）基于8086微机，设计一个智能小区的智能垃圾分类投放引导系统，通过语音和图像提示居民正确分类投放垃圾。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的智能温室环境监测系统故障预测系统。预测智能温室环境监测系统的故障，保障农作物的生长环境。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的气体传感器数据采集系统。系统能够实时采集