浙江师范大学《计算机组成与结构》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022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2、在微机的总线系统中，数据总线、地址总线和控制总线各司其职。假设一个微机系统正在进行数据传输和控制操作。以下关于总线系统的描述，哪一项是错误的？（）A.数据总线用于在CPU、存储器和I/O设备之间传输数据，其宽度决定了一次能传输的数据量B.地址总线用于传输存储器和I/O设备的地址信息，其宽度决定了系统的寻址能力C.控制总线用于传输控制信号，如读写信号、中断请求信号等，以协调系统各部件的工作D.总线的工作频率越高，数据传输速度就越慢，系统性能也就越差3、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4、微机中的DMA（直接内存访问）技术能够提高数据传输效率。关于DMA的工作过程，以下叙述不正确的是（）A.DMA控制器接管总线控制权，直接在内存和外设之间进行数据传输B.在DMA传输过程中，CPU可以同时进行其他操作，提高了系统的并行性C.DMA传输结束后，会通过中断通知CPU进行后续处理D.DMA技术只能用于数据的输入，不能用于数据的输出5、在微机的硬件升级过程中，需要考虑兼容性和性能提升。假设我们要升级CPU，以下哪个因素除了性能外还需要重点考虑？（）A.CPU的插槽类型B.CPU的核心数量C.CPU的缓存大小D.CPU的价格6、8086CPU中，段寄存器与偏移地址为1000H:0200H对应的物理地址是（）A.10200HB.01200HC.10000HD.00100H7、在微机的存储保护机制中，以下关于存储保护的目的和方法，描述不准确的是（）A.存储保护的目的是防止程序之间相互干扰和破坏系统的稳定性B.可以通过分段、分页和访问权限控制等方式实现存储保护C.存储保护机制不会对系统的性能产生任何影响，可以随意设置D.不同的操作系统和硬件平台可能采用不同的存储保护策略8、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.RAID109、8086系统中，若AX=1234H，BX=5678H，执行ADDAX,BX后，AX的值为（）A.68ACHB.68BCHC.690CHD.690DH10、在微机的系统总线中，地址总线的宽度决定了可以访问的内存空间大小。假设地址总线宽度为32位，那么可以访问的内存空间最大为多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB11、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.POPF12、在微机的人工智能应用中，机器学习和深度学习算法得到了广泛的应用。假设要开发一个基于微机的图像识别系统，以下关于人工智能应用的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用卷积神经网络（CNN）等深度学习模型进行图像特征提取和分类B.数据的质量和数量对模型的训练效果有很大影响，需要进行数据清洗和增强C.训练好的模型可以在微机上进行实时的图像识别，但计算资源需求较大D.人工智能应用在微机上的效果不如在服务器上，因此不适合在微机上进行开发和应用13、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14、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15、在微机的输入输出（I/O）接口技术中，假设要连接一个高速的数据采集设备，该设备需要与微机进行大量、快速的数据传输。不同的I/O接口方式有着不同的特点和适用场景。以下哪种I/O接口方式可能最适合这种需求？（）A.程序查询方式，通过不断查询设备状态来进行数据传输B.中断方式，当设备准备好数据时发送中断请求C.直接存储器访问（DMA）方式，直接在存储器和设备之间传输数据D.通道方式，通过专用的硬件通道进行数据传输和控制16、8086CPU中，执行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX17、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18、在微机的指令流水线技术中，假设要提高流水线的效率，减少流水线阻塞。以下哪种方法可能对解决数据相关和控制相关问题最为有效？（）A.分支预测B.数据前推C.延迟分支D.以上方法的综合运用请详细说明每个解决方法在指令流水线中的工作原理和在提高流水线效率方面的效果19、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20、微机系统的可靠性测试是评估系统稳定性的重要手段。假设要对一个新开发的微机系统进行可靠性测试，以下关于测试方法的选择，哪一项是最全面的？（）A.进行长时间的连续运行测试，观察系统是否出现故障B.模拟各种极端环境条件，如高温、高湿度，测试系统的适应性C.对系统进行压力测试，如同时运行多个大型程序，检验其性能D.以上三种测试方法结合使用，全面评估系统的可靠性21、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],DX22、在微机原理及应用中，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任务，涉及到大量的数值运算和逻辑操作。指令系统的设计和优化对于程序的执行效率和代码的简洁性有着重要影响。以下哪种指令集架构在这种情况下可能表现更出色？（）A.CISC（复杂指令集计算机）架构，指令丰富且功能强大B.RISC（精简指令集计算机）架构，指令简单但执行效率高C.VLIW（超长指令字）架构，通过并行执行多条指令提高性能D.EPIC（显性并行指令计算）架构，依靠编译器显式指定并行性23、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24、微机中的串行通信和并行通信是两种常见的数据传输方式。关于它们的特点和应用场景，以下描述不正确的是（）A.并行通信一次可以传输多个数据位，速度快，但传输距离短，成本高B.串行通信一次只传输一位数据，速度相对较慢，但传输距离长，成本低C.在短距离、高速数据传输场景中，通常使用串行通信；而在长距离、低速数据传输场景中，多采用并行通信D.随着技术的发展，串行通信的速度不断提高，其应用范围越来越广泛25、微机系统的硬件和软件协同工作，以实现各种功能。假设要开发一个复杂的微机应用程序，需要充分发挥硬件的性能。以下关于硬件与软件的配合，哪一项是最需要精心设计的？（）A.利用硬件的特殊功能，通过软件编程实现特定的优化B.根据硬件的限制，调整软件的算法和逻辑C.选择合适的编程语言，以便更好地与硬件交互D.以上三个方面都需要细致考虑，实现最佳的软硬件协同二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述图形加速卡的工作原理和作用。2、（本题5分）解释微机系统中的内存保护机制。3、（本题5分）解释微机中语音识别技术的原理和实现方法。4、（本题5分）解释微机中数字信号处理的基本概念和方法。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步进电机控制系统。实现对步进电机的精确控制，可用于自动化设备的定位和运动控制。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的RS232串口通信系统。系统能够实现计算机与外部设备之间的串口通信。同时，具备波特率设置和数据校验功能。3、（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。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的电压表。系