西南交通大学《计算机组成实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

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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、微机系统中的时钟信号对于系统的同步和协调工作至关重要。假设要设计一个高精度的定时系统，以下关于时钟信号的产生和控制，哪一项是最关键的？（）A.选择高精度的晶振作为时钟源，确保时钟的准确性B.设计合理的时钟分频和倍频电路，满足不同部件的需求C.采用时钟同步技术，消除时钟偏差D.忽略时钟信号的精度，依靠软件进行时间补偿2、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3、微机系统的可靠性和稳定性对于许多关键应用至关重要。假设一个微机系统在恶劣的工作环境中运行，以下关于提高系统可靠性的措施和方法的描述，正确的是：（）A.采用冗余设计，如双电源、备份存储等，可以提高系统的可靠性B.优化系统的散热设计，降低工作温度，对系统可靠性没有影响C.不进行系统的故障检测和诊断，依靠硬件的自身稳定性来保证系统运行D.系统的可靠性只与硬件质量有关，与软件的设计和优化无关4、在微机的音频处理中，假设要实现高质量的音频合成和音效处理。以下哪种音频处理技术和硬件加速方式的组合可能最能满足专业音频制作的需求？（）A.软件合成算法和通用CPU计算B.硬件音频合成芯片和专用音效库C.数字信号处理器（DSP）和音频特效插件D.基于云计算的音频处理服务请详细介绍每个选项中技术和硬件的特点、功能以及在专业音频处理中的应用效果5、微机原理中，DMA（直接存储器访问）技术可以提高数据传输效率。假设要在微机系统中实现高速的磁盘数据传输，同时不影响CPU的正常工作。以下哪种DMA传输模式最为适合？（）A.单字节传输模式B.数据块传输模式C.请求传输模式D.级联传输模式6、在微机的嵌入式应用中，假设需要将微机系统嵌入到一个特定的设备中，如智能家电或工业控制器。嵌入式系统的定制化和优化对于设备的性能、成本和可靠性有着重要影响。以下哪种嵌入式系统设计方法可能更适合资源受限的环境？（）A.使用通用的微机系统，不进行任何定制B.裁剪操作系统和硬件，仅保留必要的功能C.采用高性能的硬件组件，忽略成本和功耗D.依赖外部服务器进行计算和控制，本地仅作为终端7、在微机的存储系统中，高速缓存（Cache）的作用不容忽视。假设一个微机系统的工作负载具有较高的局部性，以下关于Cache工作原理和效果的描述，正确的是：（）A.Cache采用直接映射方式时，命中率较高，但可能会产生冲突缺失B.全相联映射方式的Cache结构简单，成本低，但查找速度慢C.组相联映射方式结合了直接映射和全相联映射的优点，是最理想的Cache映射方式D.增加Cache的容量一定能显著提高微机系统的性能，不受其他因素限制8、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9、微机系统中的DMA（直接存储器访问）控制器可以提高数据传输效率。假设我们要从外部设备向内存快速传输大量连续的数据块，以下关于DMA传输的描述，哪一项是正确的？（）A.DMA传输过程中CPU完全不参与B.DMA传输结束后需要CPU进行数据处理C.DMA传输可以在任何时候被中断D.DMA通道的数量不影响传输性能10、在微机的中断处理机制中，及时响应外部事件是关键。假设微机系统同时收到多个中断请求，以下关于中断处理的描述，哪一项是不准确的？（）.;A.中断优先级决定了多个中断请求同时发生时的响应顺序B.中断向量表存储了中断服务程序的入口地址，处理器通过查找中断向量表来响应中断C.中断处理过程包括保护现场、执行中断服务程序和恢复现场等步骤，但这些步骤对系统性能影响较小D.可以通过软件设置中断的使能和屏蔽，灵活控制中断的响应11、在微机的故障诊断中，软件工具和硬件测试设备都可以使用。假设微机出现频繁死机的问题，以下关于诊断方法的选择，哪一项是最不合适的？（）A.使用系统自带的诊断工具，检查硬件状态B.运行内存测试软件，检测内存是否存在故障C.重新安装操作系统，期望解决问题D.不进行任何诊断，直接更换所有硬件组件12、在微机的系统总线仲裁中，假设多个设备同时请求使用系统总线，需要一种公平、高效的总线仲裁机制来决定哪个设备获得总线控制权。以下哪种总线仲裁方法可能在复杂的多设备环境中表现更好？（）A.集中式仲裁，由一个中央仲裁器进行决策B.分布式仲裁，各个设备通过协商确定总线使用权C.优先级仲裁，按照设备的预设优先级分配总线D.随机仲裁，通过随机数决定总线归属13、8086CPU中的指令“PUSHBX”执行后，SP的值会（）A.加2B.减2C.加1D.减114、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15、微机系统中的键盘接口是常见的输入设备接口。假设要设计一个具有低延迟、高可靠性的键盘接口电路。以下哪种接口技术和电路设计方案可能是最优的选择？（）A.PS/2接口和相应的接口电路B.USB接口和专用接口芯片C.蓝牙无线接口和低功耗设计D.自定义并行接口和逻辑门电路请分别阐述每个选项的特点、性能优势以及在低延迟高可靠性键盘接口设计中的可行性16、在微机的显示系统中，提供清晰和高质量的图像显示是重要的目标。假设要设计一个用于图形设计的微机显示系统，以下关于显示系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.显卡负责将计算机生成的图像数据转换为显示器可接受的信号B.分辨率越高，显示的图像越清晰，但对系统资源的要求也越高C.色彩深度决定了显示图像的颜色丰富程度，越高越好，但不会增加系统负担D.显示器的刷新率影响图像的稳定性和流畅性，越高越舒适17、微机中的键盘和鼠标是常见的输入设备。关于它们的工作原理和接口类型，以下叙述不正确的是（）A.键盘通过按键的闭合和断开来产生扫描码，发送给计算机进行处理B.鼠标通过检测移动和按键操作，将位置和操作信息传递给计算机C.键盘和鼠标的接口类型有PS/2、USB等，不同接口的性能和兼容性没有差异D.无线键盘和鼠标通过无线技术与计算机通信，使用更加方便灵活18、8086系统中，若要将标志寄存器的内容压入堆栈，应使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF19、8086系统中，一个存储单元的地址为2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H20、在微机的网络接口中，假设需要实现微机与局域网或互联网的高速连接。网络接口卡（NIC）的性能和协议支持对于网络通信的质量和速度有着重要影响。以下哪种网络接口卡和协议组合可能提供最高的网络性能？（）A.10Mbps以太网接口卡，使用TCP/IP协议B.100Mbps快速以太网接口卡，使用UDP协议C.1Gbps千兆以太网接口卡，支持IPv6协议D.无线WiFi接口卡，采用802.11ac标准21、微机中的硬盘驱动器有多种类型和技术。假设我们要为一个企业级服务器选择硬盘，以下关于硬盘的描述，正确的是：（）A.固态硬盘（SSD）的随机读写性能比机械硬盘（HDD）好，但顺序读写性能不如HDDB.机械硬盘的容量越大，性能就越好C.企业级服务器应该优先选择SATA接口的硬盘，而不是SAS接口的硬盘D.硬盘的转速对其性能没有影响，只影响噪音和功耗22、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23、以下哪种指令可以将内存地址1000H处的字数据传送到AX寄存器？（）A.MOVAX,[1000H]B.MOVAX,WORDPTR[1000H]C.MOVAX,BYTEPTR[1000H]D.MOVAX,DWORDPTR[1000H]24、在微机的数模（D/A）和模数（A/D）转换中，精度和转换速度是重要的指标。假设要为一个实时控制系统设计A/D转换电路，要求高精度和快速转换。以下哪种A/D转换芯片能够满足要求？（）A.逐次逼近型A/D转换器B.双积分型A/D转换器C.并行比较型A/D转换器D.以上都不行25、微机中的数制转换是基本的运算操作。假设要将一个十进制数转换为十六进制数，以下关于数制转换的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过除以16取余的方法将十进制数转换为十六进制数B.了解不同数制的位权是进行数制转换的关键C.数制转换过程中不会出现精度损失和错误D.数制转换只在计算机内部进行，对用户来说没有实际意义二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述8086CPU的寄存器结构和用途。2、（本题5分）解释微机中区块链的原理和应用。3、（本题5分）解释汇编语言中的过程定义和调用。4、（本题5分）简述汇编语言中字符串操作指令的使用。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智能电表系统。实现电能的计量、显示和远程抄表功能，提高电力管理的效率。2、（本题5分）基于微机的智能物流分拣系统设计，能够识别货物的条码或二维码，根据目的地信息将货物自动分拣到不同的输送带上，详细说明硬件配置和软件控制流程。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子血压计故障预警系统。在电子血压计出现故障前，发出预警提示用户进行维护。4、（本题5