甘肃畜牧工程职业技术学院《计算机组成与体系结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机组成与体系结构》2023-2024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、在微机的数模（D/A）和模数（A/D）转换中，精度和转换速度是重要的指标。假设要为一个实时控制系统设计A/D转换电路，要求高精度和快速转换。以下哪种A/D转换芯片能够满足要求？（）A.逐次逼近型A/D转换器B.双积分型A/D转换器C.并行比较型A/D转换器D.以上都不行2、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3、微机系统的电源管理对于系统的稳定性和节能都很重要。假设一个移动微机设备需要在不同的工作模式下保持良好的性能和续航能力。在电源管理策略的制定中，以下哪项是最关键的？（）A.根据设备的工作负载动态调整电源供应B.优化硬件组件的电源消耗，降低待机功耗C.提供多种电源模式供用户选择，满足不同需求D.只关注电源的输出功率，不考虑节能4、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5、微机中的浮点数表示和运算在科学计算中经常用到。假设要进行复杂的科学计算。以下关于浮点数的描述，哪一项是错误的？（）A.浮点数由符号位、指数位和尾数位组成，可以表示较大范围的实数B.浮点数的精度和范围取决于其位数和编码方式C.浮点数运算可能会产生舍入误差和溢出错误D.浮点数运算的速度比整数运算快，所以在所有计算中都应该优先使用浮点数6、微机中的寄存器是用于暂存数据和指令的高速存储单元。假设CPU正在执行一系列复杂的操作。以下关于寄存器的描述，哪一项是不准确的？（）A.通用寄存器可以用于存储各种类型的数据，如操作数、地址等B.程序计数器（PC）用于指示下一条要执行的指令的地址，随着指令的执行自动递增C.标志寄存器用于存储运算结果的状态信息，如进位、溢出等D.寄存器的数量和类型是固定的，不能根据需要进行扩展或修改7、在微机的接口电路设计中，需要考虑电平匹配、信号隔离和抗干扰等问题。假设要连接一个工作电压和逻辑电平与微机系统不同的外部设备。以下哪种接口电路设计方法能够确保可靠的数据传输？（）A.使用电平转换芯片B.直接连接，忽略电平差异C.增加电阻进行分压D.采用电容耦合8、8086系统中，一个存储单元的地址为2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H9、微机原理中的地址译码是存储器和接口芯片选址的关键步骤。假设一个微机系统中有多个存储器芯片和接口需要进行地址译码。以下哪种地址译码方式可能在地址空间利用和译码复杂度方面达到较好的平衡？（）A.全译码B.部分译码C.线选法D.混合译码请详细说明每个地址译码方式的原理、优缺点以及在多芯片选址中的适用性10、微机系统中的DMA控制器在数据传输中起着重要作用。假设要优化DMA传输的性能，以下关于DMA控制器设置和操作的描述，正确的是：（）A.合理设置DMA传输的突发长度和传输模式，可以提高传输效率B.DMA控制器在传输过程中不需要与微处理器进行交互C.DMA传输的优先级是固定的，不能进行调整D.不考虑数据的连续性和传输方向，对DMA性能没有影响11、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12、微机系统中的中断向量表用于存储中断服务程序的入口地址。假设系统发生了一个硬件中断，CPU是如何通过中断向量表找到相应的中断服务程序的？（）A.根据中断类型号乘以4得到中断向量地址B.直接在中断向量表中顺序查找C.通过操作系统的调度找到对应的地址D.中断向量表会主动将地址发送给CPU13、在微机的硬件扩展方面，添加新的设备需要考虑兼容性和资源分配。假设要为微机添加一块新的显卡，以下关于硬件扩展的描述，哪一项是不正确的？（）A.需要确保显卡与主板的接口兼容，以及电源能够提供足够的功率B.操作系统会自动识别新添加的硬件设备，并安装相应的驱动程序C.在BIOS中进行正确的设置可以优化硬件扩展设备的性能D.硬件扩展不会对微机系统的稳定性和可靠性产生任何影响14、在微机的显示系统中，假设要设计一个能够支持高分辨率、高色彩深度和快速刷新率的显示方案。以下哪种显示技术和接口组合可能是最优的选择？（）A.CRT显示器和VGA接口B.LCD显示器和DVI接口C.LED显示器和HDMI接口D.OLED显示器和DisplayPort接口请分别阐述每个显示技术和接口组合的特点、性能参数以及在高要求显示方案中的适用性15、微机系统中的中断处理机制在实时控制和多任务处理中起着关键作用。假设一个微机系统同时面临多个中断请求，以下关于中断优先级和响应方式的描述，正确的是：（）A.中断优先级越高，响应越迅速，且可以中断低优先级的中断处理B.所有中断具有相同的优先级，按照先来先服务的原则进行响应C.中断响应过程中，微处理器会立即保存所有寄存器的内容D.中断处理程序的执行时间不受中断优先级的影响16、在微机的中断系统中，假设系统同时接收到多个中断请求，每个中断请求的优先级和紧急程度不同。中断的管理和响应机制对于系统的稳定性和实时性至关重要。以下哪种中断处理策略能够更好地保证系统的正常运行？（）A.固定优先级策略，按照预先设定的优先级顺序响应中断B.循环优先级策略，轮流给予各个中断源最高优先级C.中断嵌套策略，允许高优先级中断打断低优先级中断的处理D.随机响应策略，不考虑优先级，随机处理中断请求17、微处理器的指令系统直接影响着微机的性能和功能。假设要在一个特定的应用场景中选择合适的指令集，以下关于指令系统特点和应用的描述，正确的是：（）A.CISC指令集的指令丰富，功能强大，但执行效率相对较低B.RISC指令集的指令简单，执行速度快，适用于复杂的科学计算C.精简指令集（RISC）在处理多媒体数据时具有明显的优势D.指令系统的选择对微机系统的软件开发难度没有影响18、8086系统中，若要将内存中的一个字节数据传送到AL寄存器，应使用的指令是（）A.MOVAL,[BX]B.MOV[BX],ALC.MOVAX,[BX]D.MOV[BX],AX19、微机中的USB（通用串行总线）接口广泛应用于各种设备连接。假设要连接多个USB设备到微机。以下关于USB接口的描述，哪一项是错误的？（）A.USB接口支持热插拔，即可以在设备运行时插拔而不会损坏设备或数据B.USB接口有多种版本，如USB2.0、USB3.0和USB3.1等，版本越高，传输速度越快C.一个USB主机控制器可以连接多个USB设备，通过集线器进行扩展D.USB设备连接到微机后，无需安装驱动程序即可正常使用20、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21、微机系统的可靠性是一个重要的指标。假设一个关键任务的微机系统需要长时间稳定运行，不能出现故障。在提高系统可靠性方面，以下哪种方法是最有效的？（）A.采用冗余设计，如双电源、备份存储等B.定期进行系统维护和更新硬件C.安装强大的杀毒软件和防火墙，防止软件故障D.只使用经过严格测试的硬件组件22、关于微机系统中的BIOS（基本输入输出系统），假设系统在启动时需要进行硬件的初始化和检测，以及加载操作系统。BIOS的功能和设置对于系统的正常启动和硬件的兼容性有着重要影响。以下关于BIOS的描述，哪一项是正确的？（）A.BIOS是固化在ROM中的一组程序，用户可以随意修改B.BIOS只负责硬件的初始化，不参与操作系统的加载C.BIOS提供了一些基本的系统设置选项，如启动顺序和时钟频率D.现代微机系统中，BIOS已经被完全淘汰，由UEFI取代23、在微机的软件开发中，调试工具可以帮助发现和解决程序中的错误。假设一个程序在运行时出现异常，以下关于调试工具的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用调试器设置断点，逐行执行代码，查看变量的值和程序的执行流程B.内存查看工具可以帮助检查内存的使用情况，发现内存泄漏和越界访问等问题C.性能分析工具可以评估程序的运行时间和资源消耗，找出性能瓶颈D.调试工具只能在程序开发阶段使用，一旦程序发布就不再需要24、微机中的存储器管理是保证系统正常运行的重要环节。关于存储器的分段和分页管理，以下叙述不正确的是（）A.分段管理将存储器空间划分为若干个逻辑段，每个段有独立的地址空间B.分页管理将存储器空间划分为固定大小的页，通过页表进行地址映射C.分段和分页管理可以结合使用，以提高存储器的利用率和管理灵活性D.存储器的分段和分页管理对程序的编写和执行没有任何影响，程序员无需了解其细节25、微机系统中的电源管理对于节能和系统稳定性很重要。假设一个移动微机设备需要优化电源使用。以下关于电源管理的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过调整CPU的工作频率和电压来降低功耗B.待机模式和休眠模式可以在设备不使用时节省电能C.电源管理策略只适用于笔记本电脑等移动设备，台式机不需要电源管理D.合理的电源管理可以延长电池寿命，提高设备的使用时间二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释汇编语言程序设计的基本步骤。2、（本题5分）什么是指令周期、总线周期和时钟周期？它们之间的关系是什么？3、（本题5分）解释子程序的参数表传递方式。4、（本题5分）简述AGP总线的特点和用途。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）基于8086微机，设计一个智能农业大棚的环境监控与控制系统，能够自动调节棚内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的数字温度计、湿度计、气压计、海拔高度计和气象预报系统的组合仪表。该仪表能够同时测量温度、湿度、气压、海拔高度，并根据这些参数进行气象预报，在显示屏上显示测量值和气象预报信息。3、（本题5分）设计一个微机控制的智能灌溉系统，根据土壤湿度和气象信息自动调整