中国矿业大学《微机原理与接口技术》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《微机原理与接口技术》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20个小题，每小题1分，共20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、在微机的系统总线中，地址总线的宽度决定了可寻址的内存空间大小。假设一个微机系统的地址总线宽度为32位，那么其理论上可寻址的内存空间为多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB2、在微机的存储层次结构中，关于缓存（Cache）的作用和工作原理，以下说法不正确的是（）A.Cache位于CPU和内存之间，用于加速CPU对数据的访问B.它利用程序的局部性原理，将经常使用的数据存储在Cache中C.Cache的命中率越高，系统的性能提升越明显D.Cache的容量越大越好，不需要考虑成本和实现难度3、微机系统中的并行接口常用于连接多个外部设备。假设要通过并行接口同时控制多个设备的工作状态，以下哪种并行接口通信方式可能在数据传输的同步性和效率方面表现最佳？（）A.无条件传输B.查询传输C.中断传输D.DMA传输请详细说明每个并行接口通信方式的工作机制和在同时控制多个设备时的优缺点4、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5、在微机系统的软件调试过程中，需要使用各种工具和方法来查找和解决问题。假设要调试一个复杂的微机应用程序，以下关于软件调试技术的描述，正确的是：（）A.单步调试可以逐行执行代码，便于观察程序的执行流程和变量的值B.断点调试可以在指定的位置暂停程序执行，方便检查程序状态C.打印输出调试信息是一种简单但有效的调试方法，但会影响程序的执行效率D.软件调试只需要在开发阶段进行，系统运行后就不再需要6、在8086系统中，若要从内存地址2000H开始连续存放100个字节的数据，应使用的伪指令是（）A.DB100DUP(?)B.DW100DUP(?)C.DD100DUP(?)D.DT100DUP(?)7、在微机的存储保护机制中，防止程序之间的非法访问是重要的目标。假设一个多任务操作系统正在运行多个程序，以下关于存储保护的描述，正确的是：（）A.可以通过设置内存访问权限来实现存储保护，每个程序只能访问自己被允许的内存区域B.存储保护会增加系统的开销，但对系统的安全性没有实质性的提升C.只要操作系统内核具有最高权限，就不需要进行存储保护D.存储保护机制只在虚拟内存系统中有效，在物理内存系统中无法实现8、在微机的汇编语言编程中，假设需要优化一段代码以提高程序的执行效率。以下哪种编程技巧或指令使用方法可能对性能的提升最为显著？（）A.合理使用寄存器B.减少指令的数量C.优化循环结构D.避免使用复杂的寻址方式请详细解释每个选项在汇编语言编程中优化性能的原理和效果9、微机的存储保护机制对于系统的稳定性和安全性至关重要。假设一个多任务微机系统，需要防止不同任务之间非法访问对方的存储区域。以下哪种存储保护方法最为有效？（）A.硬件存储保护B.软件存储保护C.不进行存储保护D.依靠用户自律10、微机中的总线是连接各个部件的重要通道。对于总线的分类和特点，以下叙述不正确的是（）A.数据总线用于在CPU和其他部件之间传输数据，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单元或I/O端口的地址信息C.控制总线用于传输控制信号和时序信号，协调各部件的工作D.总线的性能只取决于其传输速度，与总线的宽度和工作频率无关11、在微机系统的可靠性设计中，容错技术可以提高系统在故障情况下的正常运行能力。假设要构建一个容错微机系统，以下关于容错技术的描述，正确的是：（）A.硬件冗余是一种常见的容错技术，如双机热备份B.软件容错可以通过错误检测和恢复代码来实现C.信息冗余可以通过纠错码来检测和纠正数据传输中的错误D.以上都是常见的容错技术12、微机系统中的输入输出（I/O）方式有多种，如程序查询方式、中断方式和DMA方式等。假设一个微机系统需要与外部设备进行高效的数据传输。以下关于I/O方式的描述，哪一项是不正确的？（）A.程序查询方式中，CPU不断查询I/O设备的状态，直到设备准备好数据，这种方式CPU利用率低B.中断方式下，当I/O设备准备好数据时向CPU发送中断请求，CPU暂停当前程序进行数据处理，提高了CPU利用率C.DMA方式中，DMA控制器直接控制内存和I/O设备之间的数据传输，无需CPU干预，传输效率高D.对于任何I/O设备和任务，DMA方式总是比中断方式更适合，能提供更好的性能13、8086CPU中的乘法指令MUL执行后，若乘积的高半部分不为零，则（）A.CF=0,OF=0B.CF=0,OF=1C.CF=1,OF=0D.CF=1,OF=114、在微机的系统总线中，数据总线、地址总线和控制总线各司其职。假设我们要分析一个微机系统的总线性能，以下关于总线的描述，正确的是：（）A.数据总线的宽度决定了一次能传输的数据量，与CPU的性能无关B.地址总线的宽度决定了CPU可寻址的内存空间大小，与外存无关C.控制总线用于传输控制信号和时序信号，对系统的稳定性影响不大D.总线的工作频率越高，数据传输速度就越快，系统性能就越好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、在微机的显示系统中，显卡负责将计算机生成的图像数据转换为显示器可以显示的信号。假设要支持高分辨率和高刷新率的显示，对显卡的性能有哪些主要的要求？（）A.具备强大的图形处理能力和高速的显存B.只需要较大的显存容量，图形处理能力不重要C.对显卡性能没有特殊要求，主要取决于显示器D.显卡的性能与显示效果无关17、微机系统中的文件系统用于组织和管理数据。假设一个用户需要在微机上存储大量的文件，以下关于文件系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.FAT32、NTFS等是常见的文件系统格式，各有特点和适用场景B.文件系统的目录结构和文件分配方式会影响文件的访问速度和存储空间利用率C.文件系统的安全性可以通过设置权限和加密来保障，但加密会严重影响文件的读写速度D.定期对文件系统进行碎片整理可以提高文件的读写性能18、微机中的音频处理系统包括声卡和音频设备。假设要搭建一个高质量的音频录制和播放系统。以下关于音频处理系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.声卡负责音频信号的采集、编码、解码和输出等功能B.音频采样频率和量化位数越高，声音的质量就越好C.多声道音频系统可以提供更加逼真的环绕声效果D.微机中的音频处理系统只能处理模拟音频信号，无法处理数字音频信号19、8086CPU中，执行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述指令流水线中的冒险及解决方法。2、（本题5分）简要说明8086微处理器的指令流水线技术。3、（本题5分）解释微机中DMA控制器的工作原理。4、（本题5分）同步串行通信与异步串行通信有何不同？5、（本题5分）简述高速缓存（Cache）的工作原理和作用。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电子秤系统。该系统能够准确测量物体的重量，并将重量数据通过无线传输方式发送到接收端进行处理和存储。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的数字存储示波器、信号发生器和频谱分析仪的组合仪器。该仪器能够同时实现信号的采集、显示、生成和频谱分析功能。3、（本题5分）利用微机原理设计一个智能家居安防系统。该系统能够实时监测家中的安全状况，如门窗是否关闭、有无火灾等，并在出现异常情况时发出警报。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子风速计故障预测系统。提前预测电子风速计的