重庆人文科技学院《微机原理与接口技术课程设计》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、在微机的数字信号处理应用中，假设需要对音频信号进行实时滤波和降噪处理。以下哪种数字信号处理算法和硬件实现方式的组合可能最适合满足实时处理的要求？（）A.FIR滤波器和专用数字信号处理芯片B.IIR滤波器和通用微处理器C.小波变换和现场可编程门阵列（FPGA）D.卡尔曼滤波和图形处理单元（GPU）请详细介绍每个选项中算法的特点、硬件的性能以及在音频信号实时处理中的优势和挑战2、在微机的运算器中，算术逻辑单元（ALU）负责执行各种算术和逻辑运算。假设一个运算器正在进行复杂的数值计算。以下关于ALU的描述，哪一项是错误的？（）A.ALU能够进行加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及与、或、非等逻辑运算B.ALU的运算速度是影响微机运算性能的重要因素之一C.ALU通常与寄存器配合工作，寄存器用于暂存运算数据和中间结果D.ALU的功能是固定的，不能通过编程或配置来改变其运算逻辑3、在微机系统的存储层次结构中，内存和外存的配合使用影响着系统的整体性能。假设一个应用程序需要频繁访问大量的数据，以下关于存储层次优化的描述，正确的是：（）A.将常用的数据存放在内存中，不常用的数据存放在外存中，可以提高访问效率B.增加内存容量总是能够显著提高系统性能，无需考虑外存的优化C.外存的访问速度对系统性能影响不大，主要优化内存即可D.存储层次的优化只与硬件配置有关，与操作系统和应用程序无关4、8086CPU中的指令“LOOPNEXT”执行时，若CX的值不为0，则（）A.程序顺序执行B.转移到NEXT处执行C.结束循环D.以上都不对5、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6、对于微机系统中的实时操作系统（RTOS）应用，假设需要在严格的时间限制内完成特定的任务，如工业控制中的实时监测和响应。RTOS的任务调度和资源分配策略对于系统的实时性有着关键影响。以下哪种RTOS特性可能最能满足实时性要求？（）A.优先级抢占式调度，高优先级任务可立即抢占低优先级任务B.时间片轮转调度，每个任务分配固定的时间片执行C.静态任务分配，任务的资源需求在系统启动时确定D.随机任务调度，不考虑任务的优先级和时间要求7、在微机的存储系统中，假设要为一个需要频繁读写大量数据的应用程序选择合适的存储设备。该应用对读写速度和数据持久性有较高要求，但成本也需要控制。以下哪种存储设备可能是最适合的选择？（）A.机械硬盘（HDD）B.固态硬盘（SSD）C.光盘D.磁带请分别阐述每个存储设备的性能特点、成本因素以及在该应用场景中的适用性8、在微机系统中，CPU对存储器进行读写操作时，需要给出的地址信息是（）A.物理地址B.逻辑地址C.有效地址D.段地址9、微机原理中的输入输出接口是实现与外部设备通信的关键。假设要连接一个高速、高精度的数据采集设备，对数据传输的准确性和稳定性要求很高。以下哪种输入输出接口方式可能是最合适的？（）A.并行接口B.串行接口C.通用串行总线（USB）接口D.以太网接口请分别介绍每个接口方式的特点、数据传输能力以及在高速高精度数据采集设备连接中的优势和不足10、微机中的并行通信和串行通信各有特点。假设要在两个距离较远的设备之间进行数据传输。以下关于并行通信和串行通信的描述，哪一项是不正确的？（）A.并行通信一次传输多个比特，速度快，但需要多条数据线，适用于短距离传输B.串行通信一次传输一个比特，速度慢，但只需一条数据线，成本低，适合长距离传输C.并行通信的信号同步比串行通信简单，不容易出现数据错位D.在高速数据传输中，串行通信的性能逐渐超越并行通信，成为主流的通信方式11、微机中的BIOS（基本输入输出系统）通常存储在一块只读存储器（ROM）芯片中。假设要对BIOS进行更新，以下哪种方式可能是常用的？（）A.通过操作系统中的软件进行在线更新B.使用专门的编程器对ROM芯片进行重新烧写C.在BIOS设置界面中选择更新选项D.以上都是12、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13、微机中的打印机是重要的输出设备。关于打印机的类型和特点，以下说法错误的是（）A.针式打印机价格便宜，适用于打印多层复写纸，但打印速度慢、噪声大B.喷墨打印机能够打印高质量的彩色图像，但墨盒成本较高C.激光打印机打印速度快、质量高，但价格相对较贵D.所有类型的打印机在打印效果和速度方面都没有差异，可以根据个人喜好随意选择14、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.8GB15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释微机中智能卡的工作原理和应用。2、（本题5分）简述防火墙在微机网络系统中的作用和类型。3、（本题5分）在微机系统中，如何进行声音的采集和处理？4、（本题5分）简述微机系统中计算机图形学的主要研究内容。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述8086汇编语言中程序的调试方法和工具。2、（本题5分）谈谈微机中的软件配置管理与微机原理的关系。3、（本题5分）论述8086指令系统中指令的可重构性和适应性。4、（本题5分）详细阐述8086汇编语言中代码的优化与编译器的选择。5、（本题5分）详细阐述8086系统中智能电网调度系统中的能源分配和优化。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温度和湿度监测与控制系统、通风设备控制系统和空调控制系统的组合系统。该系统能够实时监测温度和湿度数据，并根据设定的控制策略自动控制加热、冷却、加湿、除湿、通风和空调设备，以保持环境的舒适度在一定范围内。2、（本题10分）设计一个基于微机原理的汽车电子控制系统。系统能够控制汽车的发动机、变速器、制动系统等，并实现汽车的智能化控制。同时，具备故障诊断和报警功能。3、（本题10分）设计一个