西北大学《计算机组成原理实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《计算机组成原理实验》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、微机系统的定时与计数功能在许多应用中起着关键作用。假设要设计一个精确的定时控制系统，用于工业自动化生产线上的设备控制，要求定时精度高、稳定性好。以下哪种定时与计数技术最为适合？（）A.软件定时B.采用可编程定时器/计数器芯片C.利用系统时钟进行定时D.基于外部脉冲的计数2、微机的存储保护机制用于防止一个程序访问其他程序的内存空间。假设没有存储保护机制，可能会导致什么问题？（）A.程序运行错误，结果不可靠B.系统性能下降C.没有任何影响D.提高程序的运行效率3、在8086系统中，若要从内存地址2000H开始连续存放100个字节的数据，应使用的伪指令是（）A.DB100DUP(?)B.DW100DUP(?)C.DD100DUP(?)D.DT100DUP(?)4、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5、在微机系统的键盘接口设计中，需要考虑按键的检测和编码方式。假设要设计一个具有快速响应和低误码率的键盘接口，以下关于键盘接口技术的描述，正确的是：（）A.独立式键盘接口结构简单，但占用较多的I/O端口B.矩阵式键盘接口通过扫描方式检测按键，节省I/O端口资源C.键盘的编码方式对系统的性能和响应速度没有影响D.不考虑键盘的防抖处理，直接读取按键状态，不会影响系统的稳定性6、微机系统的总线结构决定了系统的数据传输能力和扩展性能。假设要设计一个高性能的微机系统，以下关于总线类型和特点的描述，正确的是：（）A.ISA总线速度较慢，但兼容性好，适用于老旧设备的连接B.PCI总线具有较高的带宽和良好的扩展性，是现代微机系统的主流总线C.USB总线主要用于低速外设的连接，不适合大数据量传输D.总线的带宽越大，微机系统的性能就一定越好，不受其他因素影响7、在微机的指令流水线技术中，多条指令可以在不同的阶段同时执行。假设流水线出现了阻塞，可能是由于什么原因导致的？（）A.数据相关B.资源冲突C.控制相关D.以上都是8、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9、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10、在微机原理中，关于微处理器的指令系统，假设我们需要执行一个复杂的数据处理操作，涉及到大量的数值运算和逻辑判断。如果指令系统提供了丰富的算术逻辑运算指令和灵活的寻址方式，会对程序的编写和执行效率产生怎样的影响？（）A.程序编写更简单，执行效率更高B.程序编写更复杂，执行效率更低C.对程序编写和执行效率没有影响D.程序编写更简单，但执行效率更低11、微机系统的中断处理机制在应对外部事件时起着关键作用。假设一个微机系统需要实时响应多个外部设备的中断请求。在设计中断处理程序时，以下哪项是最需要注意的？（）A.确保中断响应的及时性，减少延迟B.合理安排中断优先级，保证重要设备的优先响应C.优化中断处理程序的代码，提高执行效率D.限制中断的数量，避免系统过于频繁地处理中断12、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13、微机系统中的I/O端口用于与外部设备进行通信。假设要编写一个程序来控制一个外部设备通过I/O端口进行数据传输，以下关于I/O端口访问方式的选择，哪一项是最需要注意的？（）A.选择内存映射I/O方式，简化编程B.采用独立I/O方式，提高访问速度C.根据设备的特性和系统架构，选择合适的I/O端口访问方式D.随意选择一种I/O端口访问方式，不考虑其影响14、在微机系统中，ROM（只读存储器）常用于存储固定的程序和数据。假设要选择一种合适的ROM类型，以下关于不同ROM特点的描述，正确的是：（）A.PROM可以一次性编程，写入后不能修改，适用于批量生产B.EPROM可以通过紫外线擦除并重新编程，灵活性较高C.EEPROM可以在线擦除和编程，但写入速度较慢D.所有类型的ROM在读取速度上没有差异，只在编程和擦除方式上不同15、在微机的音频处理方面，需要考虑采样频率、量化位数和声道数等参数。假设要为一个专业音乐制作工作室配置微机音频系统，要求高保真的音频录制和播放。以下哪种音频参数设置能够达到最佳效果？（）A.低采样频率，低量化位数，单声道B.高采样频率，高量化位数，多声道C.中等采样频率，中等量化位数，双声道D.随机选择采样频率和量化位数，声道数不限16、微机中的USB接口具有广泛的应用。假设我们要使用USB接口连接多个外部设备，以下关于USB接口的描述，正确的是：（）A.USB3.0的传输速度比USB2.0慢，但兼容性更好B.USB接口可以热插拔，即可以在系统运行时插拔设备而不会损坏设备或数据C.所有的USB设备都需要安装专门的驱动程序才能正常工作D.USB接口只能连接存储设备和输入设备，不能连接其他类型的设备17、微机系统中的输入输出（I/O）接口技术对于系统的性能和扩展性有着重要影响。假设要连接多个外部设备，如打印机、扫描仪和移动存储设备等，同时要保证数据传输的稳定性和高效性。以下哪种I/O接口标准在这种情况下能够提供更好的性能和兼容性？（）A.USB2.0B.IEEE1394C.SATAD.PS/218、在微机的硬件故障诊断中，假设系统出现了不稳定、死机或错误提示等问题。需要通过一系列的方法和工具来定位和排除故障。以下哪种故障诊断方法可能最为快速和有效？（）A.观察硬件指示灯和听声音提示，初步判断故障类型B.使用硬件检测软件，全面扫描硬件设备的状态C.采用替换法，逐个更换可能故障的硬件部件D.依靠经验猜测故障部件，直接更换19、微机系统中的驱动程序是连接硬件和操作系统的桥梁。假设一个新安装的硬件设备无法正常工作，以下关于驱动程序的描述，哪一项是不准确的？（）A.驱动程序为操作系统提供了操作硬件的接口和指令B.可以通过设备管理器查看硬件设备的驱动程序状态，并进行更新和安装C.从非官方渠道获取的驱动程序可能存在兼容性和安全性问题D.只要硬件设备能够被操作系统识别，就不需要安装驱动程序20、在微机的显示系统中，需要考虑分辨率、色彩深度和刷新率等参数。假设要为一个图形设计工作站配置显示设备，要求能够呈现细腻、逼真的图像效果。以下哪种显示技术和参数组合能够满足这一需求？（）A.LCD显示屏，高分辨率和高色彩深度B.CRT显示屏，低分辨率和高刷新率C.LED显示屏，低色彩深度和低刷新率D.投影显示，中等分辨率和中等刷新率二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述微机系统中物联网的架构和关键技术。2、（本题5分）解释微机中情感计算的研究内容。3、（本题5分）简要说明汇编语言中子程序的参数传递方法。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系统。该系统能够准确测量方向，并在显示屏上显示方向信息。同时，还可以与地图软件结合，实现导航功能。2、（本题5分）运用微机原理设计一个汽车尾气检测系统。该系统能够实时检测汽车尾气中的有害物质含量，并将检测结果发送到交通管理部门进行监管。同时，还可以通过车载显示屏显示检测结果，提醒驾驶员注意环保。同时，还可以与汽车诊断系统结合，实现车辆故障诊断和维修。同时，还可以与环保部门结合，实现环保监测和管理。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子罗盘、GPS定位系统和地图显示系统的组合装置。该装置能够同时测量地球磁场的方向和地理位置信息，并在显示屏上显示地图和当前位置，为用户提供导航功能。4、（本题5分）利用微机原理设计一个智能家居安防系统。该系统能够实时监测家中的安