西华大学《微型计算机原理与应用》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《微型计算机原理与应用》2021-2022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、在微机的存储系统中，考虑到内存的读写速度和容量。假设一个应用程序需要频繁地访问大量的数据，并且对数据的访问速度要求较高。如果采用了高速缓存（Cache）技术，以下关于其效果的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以显著提高数据的访问速度，减少内存访问的延迟B.能够自动适应不同应用程序的数据访问模式，无需手动配置C.可能会存在缓存一致性问题，需要特殊的处理机制来保证数据的正确性D.高速缓存的容量越大，对性能的提升效果越明显2、在微机的指令流水线技术中，以下关于指令流水线的优点和限制，描述不准确的是（）A.指令流水线能够提高CPU的指令执行效率，减少指令执行的平均周期B.它可以同时处理多条指令的不同阶段，实现并行执行C.指令流水线的性能不受指令相关性和分支预测错误的影响D.复杂的指令集和硬件结构可能会增加指令流水线的实现难度和成本3、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4、微机中的输入输出（I/O）接口在系统中起着重要的作用。假设我们要连接一个外部设备，该设备的数据传输速率较慢，并且与微机的工作时序不一致。在这种情况下，使用哪种I/O控制方式可能最为合适？（）A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.通道方式5、对于微机系统中的定时与计数技术，假设需要精确地控制一个外部设备的工作时间间隔或者对外部事件进行计数。不同的定时与计数方法有着不同的精度和适用范围。以下哪种方法可能提供最高的精度和灵活性？（）A.软件定时，通过程序循环实现定时功能B.不可编程的硬件定时/计数器，具有固定的工作模式C.可编程的硬件定时/计数器，能够通过编程设置工作参数D.基于操作系统的定时服务，依靠系统的时钟管理功能6、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、微机系统中的存储器层次结构对于系统性能至关重要。假设一个微机系统需要处理大量的数据和程序。以下关于存储器层次结构的描述，哪一项是不准确的？（）A.高速缓存（Cache）位于CPU和主存之间，用于减少CPU访问主存的平均时间B.主存通常采用动态随机存取存储器（DRAM），具有较大的存储容量但读写速度相对较慢C.虚拟存储器通过将硬盘空间作为内存的补充，使得程序能够使用比实际物理内存更大的地址空间D.存储器层次结构中的各级存储器速度相同，只是容量有所差异9、在微机的汇编语言程序设计中，假设要实现复杂的逻辑控制和条件判断。以下哪种指令组合和编程结构可能最清晰、高效地实现这些功能？（）A.条件跳转指令和循环结构B.位操作指令和查表法C.子程序调用和参数传递D.中断处理和异常处理请详细说明每个选项在实现复杂逻辑控制和条件判断时的特点和优势10、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11、8086系统中，若要将内存中的一个字数据传送到DX寄存器，应使用的指令是（）A.MOVDX,[BX]B.MOV[BX],DXC.MOVDX,[BX+1]D.MOV[BX+1],DX12、在微机的存储系统中，RAID（独立磁盘冗余阵列）技术可以提高数据的可靠性和读写性能。假设我们需要构建一个既要求数据安全又要求高读写速度的存储系统，以下哪种RAID级别可能是最合适的选择？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID1013、在微机的实时控制系统中，响应时间是一个关键指标。假设要设计一个实时控制微机系统，确保对外部事件的快速响应，以下关于系统设计的要点，哪一项是最为重要的？（）A.优化系统的中断处理机制，减少响应延迟B.选择高性能的微处理器和硬件组件C.采用实时操作系统，提供可靠的任务调度D.以上三个方面都需要重点关注，保障系统的实时性能14、8086CPU中，执行乘法指令MULBL后，乘积的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL15、在微机系统的可靠性设计中，容错技术是重要的手段之一。假设我们要构建一个高可靠的微机系统，以下关于容错技术的描述，正确的是：（）A.硬件冗余是实现容错的唯一方式，软件方法无法提高系统的可靠性B.容错技术可以完全避免系统故障的发生，保证系统始终正常运行C.采用纠错码技术可以在数据传输和存储中检测和纠正错误，提高系统的可靠性D.容错技术会显著增加系统的成本和复杂性，因此在一般系统中不建议使用16、微机系统中的操作系统负责管理系统资源和任务调度。假设要在微机系统上运行多个实时任务，以下关于操作系统支持的描述，正确的是：（）A.实时操作系统能够保证任务在规定的时间内完成响应，具有较高的实时性B.通用操作系统通过优化调度算法也可以满足实时任务的要求C.操作系统对实时任务的支持只取决于内核的设计，与驱动程序无关D.实时任务在微机系统上的执行效果不受硬件资源的限制17、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18、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19、在微机的汇编语言编程中，需要掌握各种指令和寻址方式。假设要编写一个高效的程序，实现数组元素的求和操作。以下哪种寻址方式在访问数组元素时能够提高程序的执行效率？（）A.直接寻址B.寄存器间接寻址C.基址加变址寻址D.相对寻址20、在微机的串行通信中，假设需要在长距离、高噪声环境下实现可靠的数据传输。以下哪种串行通信协议和调制方式的组合可能提供最佳的通信质量？（）A.RS-232协议和幅移键控（ASK）B.RS-485协议和频移键控（FSK）C.USB协议和相移键控（PSK）D.蓝牙协议和正交幅度调制（QAM）请分别解释每个协议和调制方式的特点、抗干扰能力以及在长距离高噪声环境中的适用性二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在嵌入式系统中，如何进行电源管理？2、（本题5分）简要说明8086微处理器的段寄存器的作用。3、（本题5分）简述8086微处理器的保护模式的特点。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计算器，能够实现加、减、乘、除四则运算，通过键盘输入数据和运算符，在显示屏上输出结果。给出硬件电路和程序设计思路。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度控制器。该控制器能够根据设定的温度值自动控制加热或冷却设备，以保持温度在一定范围内。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子密码锁。用户可以通过键盘输入密码，系统对密码进行验证。如果密码正确，则打开锁；否则，发出报警信号。4、（本题5分）设计一个基