长春工业大学人文信息学院《计算机组成原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机组成原理》2023-2024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2、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3、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4、微机系统的网络功能越来越重要。假设要为一个微机系统添加网络连接功能，在选择网络接口卡（NIC）时，以下哪项是最需要关注的？（）A.网络接口卡的传输速度，如100Mbps或1GbpsB.网络接口卡的兼容性，能否与操作系统和主板适配C.网络接口卡的品牌和价格D.网络接口卡的外观和尺寸5、微机原理中，指令系统的设计和优化直接影响程序的编写和执行效率。假设要编写一个复杂的科学计算程序，需要大量的数值运算和逻辑操作。以下哪种指令集的特性能够最有效地提高程序的执行速度和代码的简洁性？（）A.丰富的浮点运算指令B.大量的控制转移指令C.精简的指令格式D.有限的操作码长度6、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7、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8、微机中的定时器/计数器在许多应用中起着关键作用。假设我们要使用定时器来实现一个精确的定时任务，以下关于定时器/计数器的描述，正确的是：（）A.定时器/计数器的计数频率是固定的，不能改变B.可以通过设置定时器的初值和工作方式来实现不同的定时时间C.定时器/计数器只能用于定时，不能用于计数外部事件D.多个定时器/计数器不能同时工作，会相互干扰9、在微机的故障诊断和维修中，以下关于常见故障的原因和诊断方法，描述不准确的是（）A.硬件故障可能是由于元件老化、损坏、接触不良等原因引起的B.软件故障通常是由于操作系统错误、驱动程序问题或应用程序冲突导致的C.通过观察指示灯、听报警声、检查设备管理器等方法可以初步诊断故障D.一旦出现故障，就必须更换硬件设备，无法通过软件调试和修复来解决问题10、在微机的汇编语言编程中，需要对各种寄存器进行操作。假设要实现一个循环操作，需要使用计数器寄存器来控制循环次数。以下哪个寄存器通常被用于此目的？（）A.AX寄存器B.CX寄存器C.DX寄存器D.BX寄存器11、在微机的显示系统中，关于显卡和显示器的相关知识，以下描述不准确的是（）A.显卡负责将计算机生成的图像数据转换为显示器能够接收的信号B.显示器的分辨率、刷新率和色彩深度等参数会影响显示效果C.显卡的性能主要取决于其芯片的处理能力和显存的大小D.只要显示器的分辨率足够高，就能够获得清晰、逼真的图像，与显卡性能无关12、在微机的操作系统中，进程管理是重要的功能之一。假设一个系统中有多个进程同时运行，以下关于进程管理的描述，哪一项是不准确的？（）A.进程具有独立性和并发性，操作系统通过进程调度算法来分配CPU时间B.进程可以处于就绪、运行、阻塞等状态，状态的转换由系统控制C.进程之间可以通过共享内存、消息传递等方式进行通信和同步，但不会出现死锁问题D.合理的进程管理可以提高系统的资源利用率和响应速度13、微机系统中的DMA控制器在数据传输中起着重要作用。假设要优化DMA传输的性能，以下关于DMA控制器设置和操作的描述，正确的是：（）A.合理设置DMA传输的突发长度和传输模式，可以提高传输效率B.DMA控制器在传输过程中不需要与微处理器进行交互C.DMA传输的优先级是固定的，不能进行调整D.不考虑数据的连续性和传输方向，对DMA性能没有影响14、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15、在微机的接口技术中，USB（通用串行总线）接口广泛应用。假设要连接多个不同类型的外部设备，以下关于USB接口的描述，哪一项是不准确的？（）A.USB接口具有即插即用的特点，方便设备的连接和使用B.USB接口支持热插拔，不会对设备和系统造成损害C.USB接口的版本越高，传输速度越快，但兼容性可能会受到影响D.USB接口只能连接低功耗的设备，对于大功率设备不适用16、在微机原理中，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操作，要求指令能够高效地处理多种数据类型和运算。以下哪种指令集架构可能在这种情况下提供更好的性能和灵活性？（）A.CISC（复杂指令集计算机）B.RISC（精简指令集计算机）C.EPIC（显式并行指令计算）D.VLIW（超长指令字）请详细说明每个指令集架构的特点，以及在复杂数据处理操作中的优势和局限性17、在微机原理中，关于微处理器的结构和功能是重要的基础知识。假设一个微处理器需要同时处理多个复杂的任务，以下关于其结构和功能的描述，哪一项是不准确的？（）A.微处理器通常包含算术逻辑单元（ALU），用于执行算术和逻辑运算B.控制单元负责指挥和协调处理器内各个部件的工作，以确保指令的正确执行C.寄存器组用于暂存数据和指令，提高处理器的运行效率，但寄存器数量对性能影响不大D.高速缓存（Cache）可以减少处理器访问主存的次数，显著提高数据读取速度18、在微机系统的接口设计中，A/D和D/A转换是常见的操作。假设要将模拟信号转换为数字信号进行处理，以下关于A/D转换原理和性能指标的描述，正确的是：（）A.逐次逼近型A/D转换器转换速度快，精度高，适用于高速高精度的应用B.双积分型A/D转换器抗干扰能力强，但转换速度较慢C.A/D转换器的分辨率越高，转换结果就越精确，与输入信号的范围无关D.A/D转换的精度只取决于A/D转换器本身，与后续的数字处理电路无关19、对于微机系统中的DMA控制器，假设需要在不占用CPU资源的情况下，实现高速的数据块传输，例如从硬盘到内存。DMA控制器的参数设置和工作模式的选择对于数据传输的效率和正确性至关重要。以下哪种DMA传输模式可能最适合这种大数据块的快速传输？（）A.单字节传输模式，每次传输一个字节B.数据块传输模式，一次传输多个连续字节C.请求传输模式，根据CPU的请求进行数据传输D.级联传输模式，多个DMA控制器协同工作20、微机中的数据编码方式多种多样。关于二进制编码、BCD编码和ASCII编码，以下叙述不正确的是（）A.二进制编码是计算机内部最基本的编码方式，直接表示数值B.BCD编码将十进制数用二进制形式表示，便于十进制数的运算C.ASCII编码用于表示字符，包括英文字母、数字和标点符号等D.这些编码方式可以相互转换，且转换过程不会丢失信息二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述微机中硬盘的工作原理和主要技术指标。2、（本题5分）解释微机系统中USB总线的特点和优势。3、（本题5分）解释显示器的显示模式和分辨率的关系。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温度传感器校准系统故障检测系统。检测温度传感器校准系统的故障，并进行报警和提示，提高温度测量的精度。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子风速计系统。准确测量风速，并进行数据显示和存储，可用于气象监测等领域。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的智能家居控制系统。系统能够通过传感器采集室内环境数据，并根据用户的设定自动控制家电设备。同时，用户可以通过手机等终端远程控制家