长沙师范学院《计算机组成原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页长沙师范学院《计算机组成原理》

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15个小题，每小题1分，共15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、在微机系统的存储体系中，内存的类型和特点有着重要的作用。假设一个计算机系统需要高速且大容量的内存来支持运行大型程序，以下关于内存的描述，哪一项是不正确的？（）A.DRAM（动态随机存取存储器）需要定期刷新来保持数据，但成本相对较低，容量较大B.SRAM（静态随机存取存储器）速度快，但成本高，通常用于高速缓存C.ROM（只读存储器）中的数据在制造时就被固化，只能读取不能写入，常用于存储固定的程序和数据D.内存的速度和容量只取决于其类型，与计算机系统的其他硬件组件无关2、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3、在微机系统的存储器管理方面，需要考虑不同类型存储器的特点和应用场景。假设要为一个实时控制系统配置存储器，要求快速的数据读写和可靠的存储。同时，要考虑成本和系统复杂度等因素。以下哪种存储器组合方案最为合适？（）A.仅使用高速缓存（Cache）B.以动态随机存储器（DRAM）为主，辅以少量静态随机存储器（SRAM）C.大量使用只读存储器（ROM）D.完全依赖硬盘作为存储器4、在微机的数字信号处理中，A/D和D/A转换是重要的环节。假设我们要设计一个音频采集系统，以下关于A/D和D/A转换的描述，正确的是：（）A.A/D转换的分辨率越高，转换精度就越高，但转换速度会变慢B.D/A转换的速度对音频输出质量没有影响C.采样频率只要大于信号最高频率的两倍，就能完全还原原始信号D.A/D和D/A转换的精度和速度与系统的性能无关5、在微机的音频处理中，声卡起着关键作用。假设要搭建一个专业的音频制作系统，以下关于声卡的描述，哪一项是不正确的？（）A.声卡负责音频信号的采集、处理和输出B.声卡的采样频率和量化位数越高，音质越好，但对系统资源的消耗也越大C.多声道声卡可以提供更丰富的音频体验，但对于一般用户来说并非必需D.声卡的性能只取决于其硬件规格，与驱动程序和音频软件无关6、在微机的汇编语言编程中，关于指令和伪指令的区别，以下说法错误的是（）A.指令是能够被CPU执行的操作命令，直接影响程序的运行结果B.伪指令不产生机器代码，主要用于为汇编程序提供各种控制和管理信息C.指令和伪指令的语法格式和使用方法完全相同，没有任何区别D.熟练掌握指令和伪指令的使用是编写高效汇编程序的基础7、微机中的缓存（Cache）用于提高系统性能。假设我们要分析一个微机系统的缓存命中率对性能的影响，以下关于缓存的描述，正确的是：（）A.缓存容量越大，命中率就越高，系统性能就越好B.缓存的替换策略对命中率没有影响，只影响缓存的更新速度C.直接映射缓存的命中率高于组相联缓存和全相联缓存D.当缓存命中率较低时，可以通过增加缓存容量或优化程序来提高性能8、在微机的发展历程中，技术不断更新换代。假设我们要回顾微机的发展历史，以下关于微机发展的描述，正确的是：（）A.早期的微机性能低下，只能进行简单的计算和文字处理B.微机的发展主要是硬件的升级，软件的作用不大C.随着技术的进步，微机的体积越来越大，价格越来越高D.微机的发展已经达到了极限，未来不会有太大的变化9、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10、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11、在微机的嵌入式应用中，需要考虑系统的功耗、体积和可靠性等因素。假设要设计一个用于便携式医疗设备的微机系统。以下哪种微处理器和外围器件的选择能够满足这些特殊要求？（）A.高性能的通用微处理器B.低功耗的嵌入式微处理器C.复杂的外围接口芯片D.大容量的存储芯片12、在微机的存储管理中，假设操作系统需要同时运行多个进程，每个进程都有自己的内存需求，并且这些需求会随着时间动态变化。内存的分配和回收策略对于系统的性能和内存利用率有着重要影响。以下哪种内存管理方法可能更有效地应对这种情况？（）A.固定分区分配，将内存预先划分为固定大小的分区B.动态分区分配，根据进程需求动态分配内存空间C.分页存储管理，将内存划分为固定大小的页面D.分段存储管理，根据程序的逻辑分段分配内存13、微机中的DMA（直接存储器访问）控制器可以提高数据传输效率。假设一个微机系统正在进行大量的数据传输。以下关于DMA控制器的描述，哪一项是错误的？（）A.DMA控制器可以在不需要CPU干预的情况下，直接在存储器和I/O设备之间传输数据B.DMA传输可以采用单字节传输、数据块传输和请求传输等方式C.DMA控制器在传输数据时，会占用CPU的总线控制权，导致CPU暂时无法执行其他任务D.DMA控制器可以同时进行多个DMA传输请求，提高系统的并行处理能力14、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15、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，无需考虑其他因素二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述微机系统中边缘计算的特点。2、（本题5分）解释微机中声纹识别技术的应用。3、（本题5分）解释嵌入式微处理器与通用微处理器的区别。4、（本题5分）解释双积分型A/D转换器的特点。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨微机原理中的软件项目管理中的项目收尾的步骤与注意事项。2、（本题5分）探讨8086微机系统中触摸屏的工作原理和接口技术。3、（本题5分）分析8086指令系统中指令的执行对缓存命中率的影响。4、（本题5分）论述8086微处理器的指令预取和预执行技术。5、（本题5分）论述8086微处理器的太空计算应用中的特殊需求和挑战。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10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，还可以与卫星导航系统结合，实现更精确的导航功能。同时，还可以与地图软件结合，实现路径规划和导航。2、（本题10分）设