南通大学杏林学院《微机原理与接口技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《微机原理与接口技术》2023-2024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、8086CPU中的指令“PUSHBX”执行后，SP的值会（）A.加2B.减2C.加1D.减12、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3、在微机的中断系统中，合理地处理中断请求和优先级分配至关重要。假设一个微机系统同时运行多个任务，其中一些任务具有较高的实时性要求。为了确保关键任务能够及时响应中断，以下哪种中断优先级分配策略最为合理？（）A.固定优先级，高实时任务优先级最高B.循环优先级，轮流响应中断C.随机分配优先级D.所有任务优先级相同4、在微机的硬件组成中，主板是连接各个部件的核心。假设主板上的某个芯片组出现故障，可能会影响到多个设备的正常工作。以下哪个芯片组主要负责管理内存和显卡的通信？（）A.北桥芯片组B.南桥芯片组C.BIOS芯片组D.时钟芯片组5、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6、微机系统中的加密和解密技术用于保护数据安全。假设要对大量敏感数据进行快速加密和解密操作，同时保证较高的安全性。以下哪种加密算法和硬件实现方式的搭配可能是最合适的？（）A.AES算法和专用加密芯片B.RSA算法和通用微处理器C.DES算法和软件加密库D.哈希算法和现场可编程逻辑器件（FPGA）请分别介绍每个加密算法的特点、安全性级别以及在快速处理大量数据时与硬件实现方式的配合效果7、微机中的指令系统是计算机能够执行的操作的集合。假设我们正在编写一个复杂的程序，需要使用各种指令。以下关于指令系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.指令的格式通常包括操作码和操作数，操作码指明指令的功能，操作数则提供操作所需的数据B.寻址方式决定了指令如何获取操作数的地址，常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址等C.精简指令集计算机（RISC）的指令系统简单，指令长度固定，执行效率高，适合复杂的计算任务D.指令系统的设计会影响计算机的性能、编程的难易程度和代码的长度8、微机的指令执行过程通常包括取指令、译码、执行等阶段。假设一条指令的执行需要多个时钟周期，在每个时钟周期内，处理器完成的操作是固定的。以下关于指令执行过程中时钟周期的描述，哪一项是不准确的？（）A.时钟周期的长度由处理器的主频决定B.不同类型的指令可能需要不同数量的时钟周期C.可以通过缩短时钟周期来提高指令执行速度D.时钟周期与指令的复杂程度无关9、在微机的指令流水线中，存在各种相关问题会影响流水线的效率。假设一个指令流水线中出现了数据相关，为了减少流水线的停顿。以下哪种解决方法最为有效？（）A.插入气泡B.数据旁路C.重新排序指令D.忽略相关，继续执行10、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11、微机系统的显示技术在人机交互中起着重要作用。假设要为一个工业控制系统设计显示方案，以下关于显示方式和特点的描述，正确的是：（）A.CRT显示器具有高分辨率和色彩鲜艳的优点，但体积较大且能耗高B.LCD显示器轻薄节能，但视角和响应时间可能存在限制C.LED显示器在亮度和对比度方面表现出色，但成本较高D.显示技术的选择只取决于显示效果，不需要考虑系统的功耗和空间要求12、在微机的安全防护中，防火墙和杀毒软件是常用的工具。假设我们要为一个微机系统构建安全防护体系，以下关于安全防护的描述，正确的是：（）A.防火墙可以完全阻止外部网络的攻击，不需要安装杀毒软件B.杀毒软件能够实时监测和清除系统中的病毒，但对网络攻击无能为力C.定期更新防火墙和杀毒软件的规则和病毒库是保证系统安全的重要措施D.只要不访问可疑的网站和下载不明文件，微机系统就不会受到安全威胁13、在微机的汇编语言编程中，需要掌握各种指令和寻址方式。假设要编写一个高效的程序，实现数组元素的求和操作。以下哪种寻址方式在访问数组元素时能够提高程序的执行效率？（）A.直接寻址B.寄存器间接寻址C.基址加变址寻址D.相对寻址14、微机的存储保护机制用于防止一个程序访问其他程序的内存空间。假设没有存储保护机制，可能会导致什么问题？（）A.程序运行错误，结果不可靠B.系统性能下降C.没有任何影响D.提高程序的运行效率15、在微机的显示系统中，分辨率和色彩深度是重要的参数。假设要设计一个用于图形设计的微机系统，对显示效果要求很高。以下关于显示参数的选择，哪一项是最为重要的？（）A.选择高分辨率，以呈现更清晰的细节B.优先考虑高色彩深度，提供更丰富的色彩表现C.平衡分辨率和色彩深度，根据实际需求和硬件性能综合决定D.只关注显示设备的价格，而不考虑其参数16、8086系统中，若要将标志寄存器的低8位传送到AH寄存器，应使用的指令是（）A.MOVAH,FLAGSB.MOVAH,FLAGLC.MOVAH,LOWFLAGSD.MOVAH,FLAGW17、在微机的通信接口中，如串口、并口和USB接口等，各自具有特点和适用场景。假设要连接一个高速外部存储设备，以下关于接口选择的考虑，哪一项是不正确的？（）A.优先选择USB3.0接口，其传输速度快B.考虑使用并口，因为其历史悠久，兼容性好C.串口传输速度较慢，一般不适合高速存储设备D.评估设备的需求和接口的性能，选择最合适的接口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、在微机的存储层次结构中，缓存（Cache）的作用是提高数据访问速度。假设要优化一个微机系统的缓存性能，以下关于缓存策略的调整，哪一项是最重要的？（）A.增加缓存的容量，以存储更多的数据B.改进缓存的替换算法，提高命中率C.调整缓存与主存之间的数据交换粒度D.关闭缓存功能，依靠主存进行数据访问20、在微机的输入输出接口中，中断机制起着重要作用。假设一个设备需要频繁向CPU发送数据，并且要求数据传输的及时性较高。在这种情况下，以下关于中断处理的描述，哪一项是正确的？（）A.采用边沿触发的中断方式可以更及时响应B.水平触发的中断方式更适合这种情况C.中断优先级越高，响应速度一定越快D.中断服务程序执行时间越长，系统性能越好二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在微机系统中，虚拟存储器是如何实现的？2、（本题5分）简述汇编语言中结构体的定义和操作。3、（本题5分）DMA传送方式与其他数据传送方式相比有何特点？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频率合成器。系统能够产生不同频率的信号，并在显示屏上显示频率值。同时，具备频率调整和精度控制功能。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的直流电机调速和位置控制系统。该系统能够控制直流电机的转速和位置，实现精确的调速和定位功能。3、（本题5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。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子秤、条形码扫描器、打印机和远程监控系统的