淮北师范大学《计算机组成原理》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页淮北师范大学《计算机组成原理》

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批阅人一、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、在微机的嵌入式应用中，假设要开发一个资源受限、对功耗要求严格的嵌入式系统。以下哪种微处理器选型和软件开发工具的组合可能最能满足需求？（）A.低功耗单片机和Keil开发工具B.高性能微控制器和IAR开发工具C.精简指令集处理器和Eclipse开发工具D.数字信号处理器和VisualStudio开发工具请分别说明每个微处理器类型和软件开发工具的特点、适用场景以及在资源受限和低功耗嵌入式系统开发中的优势2、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3、在微机的音频处理中，声卡起着关键作用。假设要实现高质量的音频录制和播放，对声卡的哪些性能指标有较高要求？（）A.采样频率和量化位数B.声道数量和输出功率C.信噪比和失真度D.以上都是4、微机中的BIOS设置可以对系统的硬件参数进行调整。假设我们要优化系统的性能，以下关于BIOS设置的描述，正确的是：（）A.可以通过BIOS设置调整CPU的电压和频率来提高性能，但可能会影响系统的稳定性B.关闭BIOS中的快速启动选项可以提高系统的启动速度C.BIOS设置中的所有选项都应该保持默认值，以免造成系统故障D.更改BIOS设置后不需要保存和重启系统，设置会立即生效5、以下哪种指令可以将寄存器AX的内容与立即数10进行比较？（）A.CMPAX,10B.SUBAX,10C.ADDAX,10D.MULAX,106、微机系统中的输入输出（I/O）方式有多种，如程序查询方式、中断方式和DMA方式等。假设一个微机系统需要与外部设备进行高效的数据传输。以下关于I/O方式的描述，哪一项是不正确的？（）A.程序查询方式中，CPU不断查询I/O设备的状态，直到设备准备好数据，这种方式CPU利用率低B.中断方式下，当I/O设备准备好数据时向CPU发送中断请求，CPU暂停当前程序进行数据处理，提高了CPU利用率C.DMA方式中，DMA控制器直接控制内存和I/O设备之间的数据传输，无需CPU干预，传输效率高D.对于任何I/O设备和任务，DMA方式总是比中断方式更适合，能提供更好的性能7、微机系统的散热问题对于系统的稳定性和寿命有重要影响。假设一个高性能的微机系统在运行时产生大量热量，以下关于散热方案的选择，哪一项是最有效的？（）A.安装风冷散热器，通过风扇进行散热B.选择水冷散热器，提高散热效率C.优化机箱风道设计，促进空气流通D.以上三种散热方案结合使用，根据实际情况进行优化8、8086系统中，若要将内存中的一个字节数据传送到AL寄存器，应使用的指令是（）A.MOVAL,[BX]B.MOV[BX],ALC.MOVAX,[BX]D.MOV[BX],AX9、在微机的故障诊断和维护中，假设系统出现频繁死机和性能下降的问题。以下哪种排查方法可能最有助于快速定位和解决问题？（）A.检查硬件连接B.扫描病毒和恶意软件C.查看系统日志D.重新安装操作系统请详细说明每个排查方法的步骤和在解决系统频繁死机和性能下降问题中的作用10、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设我们要设计一个高速数据传输的微机系统，对于总线的带宽和传输速度有很高的要求。以下哪种总线标准在这种情况下可能表现更出色？（）A.ISA（工业标准结构总线）B.PCI（外设部件互连总线）C.USB（通用串行总线）D.PCIExpress（高速串行计算机扩展总线标准）11、微机系统中的电源管理对于系统的稳定性和节能至关重要。假设我们要设计一个便携式微机系统，以下关于电源管理的描述，正确的是：（）A.降低CPU的工作频率可以显著降低系统功耗，但会影响性能B.电源管理只需要在硬件层面实现，操作系统不需要参与C.关闭不必要的外设可以节省电源，但可能会影响系统的功能D.微机系统的电源效率与电源适配器的输出功率成正比12、微机系统中的定时与计数功能在许多应用中不可或缺。假设一个系统需要精确的定时控制来实现周期性的任务，以下关于定时与计数的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用软件延时来实现简单的定时功能，但精度和可靠性较低B.可编程定时器/计数器通过设置初始值和控制字来实现不同的定时和计数需求C.外部事件可以作为计数器的输入，用于统计事件发生的次数D.定时与计数功能只在特定的专业应用中有用，对于一般的微机系统作用不大13、微机系统中的I/O端口编址方式有统一编址和独立编址两种。假设要设计一个I/O系统。以下关于I/O端口编址方式的描述，哪一项是不正确的？（）A.在统一编址方式中，I/O端口被视为存储器的一部分，使用相同的指令进行访问B.独立编址方式中，I/O端口有独立的地址空间，需要专门的I/O指令进行访问C.统一编址方式的优点是编程简单，缺点是占用了存储器的地址空间D.独立编址方式的优点是不占用存储器地址空间，缺点是编程复杂，指令系统不统一14、8086CPU中的指令“ORAX,0FFFFH”执行后，AX的值为（）A.0B.0FFFFHC.不确定D.以上都不对15、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16、在微机的存储保护机制中，假设要防止一个应用程序访问其他程序的内存空间，保障系统的安全性和稳定性。以下哪种存储保护方法可能最为可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分页存储管理C.分段存储管理D.以上方法的结合请详细解释每个存储保护方法的工作原理和在防止内存访问越界方面的效果17、微机系统的时钟信号对于系统的同步和性能至关重要。假设一个微机系统在运行复杂的多任务处理时，出现了时钟同步问题，导致系统不稳定。以下哪种方法可能最有效地解决时钟同步问题，提高系统的稳定性？（）A.更换更高频率的时钟源B.优化时钟分配电路C.使用同步时钟芯片D.调整软件中的时钟相关设置请详细说明每个解决方法的工作原理和在解决复杂多任务系统时钟同步问题中的可行性18、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BIOS出现故障，导致系统无法正常启动。以下哪种解决方法最为可行？（）A.重新编写BIOS程序B.更换主板C.升级BIOS版本D.忽略BIOS故障，继续启动19、微机系统中的故障诊断和维修是维护系统正常运行的重要环节。假设一个微机系统出现故障。以下关于故障诊断和维修的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过观察指示灯、听报警声等方式初步判断故障类型B.软件故障可以通过重新安装操作系统、驱动程序等方法解决C.硬件故障通常需要更换故障部件，但有时也可以通过清洁、重新插拔等方式修复D.只要微机系统出现故障，就必须立即更换所有硬件部件，以确保系统正常运行20、微处理器的流水线技术可以提高指令执行的效率。假设一个微处理器采用了多级流水线结构，以下关于流水线的描述，哪一项是正确的？（）A.流水线级数越多，性能一定越好B.流水线中的指令不需要按顺序执行C.流水线中的冒险会降低性能D.流水线对所有类型的指令效果相同21、在微机的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的应用场景。假设我们要实现一个远距离的数据通信，以下关于串口和并口通信的描述，正确的是：（）A.串口通信速度快，适合大量数据的快速传输B.并口通信抗干扰能力强，适用于恶劣的通信环境C.串口通信只需一根数据线，成本低，易于实现远距离传输D.并口通信的协议简单，编程难度小于串口通信22、微机中的指令系统决定了计算机能够执行的操作。假设一个程序需要进行复杂的数学运算和逻辑判断，以下关于指令系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.指令通常包括操作码和操作数，操作码指定操作类型，操作数指明操作对象B.CISC（复杂指令集计算机）指令系统具有丰富的指令，能够完成复杂的任务，但执行效率可能较低C.RISC（精简指令集计算机）指令系统指令简单，执行速度快，但编写程序相对复杂D.指令系统一旦确定，就无法进行扩展和改进，以保证计算机系统的稳定性23、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24、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25、微机中的串行通信和并行通信是两种常见的数据传输方式。关于它们的特点和应用场景，以下描述不正确的是（）A.并行通信一次可以传输多个数据位，速度快，但传输距离短，成本高B.串行通信一次只传输一位数据，速度相对较慢，但传输距离长，成本低C.在短距离、高速数据传输场景中，通常使用串行通信；而在长距离、低速数据传输场景中，多采用并行通信D.随着技术的发展，串行通信的速度不断提高，其应用范围越来越广泛二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述8086微处理器的保护模式的特点。2、（本题5分）简要说明8086微处理器的指令重排序。3、（本题5分）简述非编码键盘的工作原理。4、（本题5分）简述无条件传送方式的工作原理和适用场景。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直流电机调速、位置控制和力矩测量系统的组合装置。该装置能够控制直流电机的转速和位置，并测量电机的输出力矩，实现精确的调速、定位和力矩控制功能。2、（本题5分）利用微机原理知识，设计一个智能停车场的车辆识别与计费系统，通过车牌识别技术记录车辆进出时间和计算停车费用。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度和湿度监测与控制系统、通风设备控制系统、空调控制系统和远程监控系统的组合系统。该系统能够实时监测温度和湿度数据，并根据设定的控制策略自动控制加热、冷却、加湿、除湿、通风和空调设备，以保持环境的舒适度在一定范围内，同时可以通过网络进行远程监控。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的LCD显示屏控制器。系统能够控制LCD显示屏的显示内容和对比度。同时，具备显示模式选择和背光调节功能。53：设计一个基于微机原理的OLED显示屏控制器。系统能够控