浙江财经大学东方学院《微处理器与嵌入式系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《微处理器与嵌入式系统设计》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、以下哪种指令可以实现将两个操作数相加，并将结果存放在第一个操作数中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP2、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3、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4、微机系统的电源管理对于系统的稳定性和节能都很重要。假设我们有一个移动设备中的微机系统，需要在不同工作状态下动态调整电源供应以延长电池寿命。以下哪种电源管理技术能够有效地实现这一目标？（）A.APM（高级电源管理）B.ACPI（高级配置与电源接口）C.直接关闭不必要的设备电源D.降低CPU工作频率5、微机系统中的定时与计数功能在许多应用中不可或缺。假设一个系统需要精确的定时控制来实现周期性的任务，以下关于定时与计数的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用软件延时来实现简单的定时功能，但精度和可靠性较低B.可编程定时器/计数器通过设置初始值和控制字来实现不同的定时和计数需求C.外部事件可以作为计数器的输入，用于统计事件发生的次数D.定时与计数功能只在特定的专业应用中有用，对于一般的微机系统作用不大6、在微机的音频处理中，以下关于声卡的功能和性能指标，描述不正确的是（）A.声卡能够实现声音的采集、编码、解码和播放等功能B.声卡的采样频率、量化位数和声道数等指标决定了声音的质量C.高保真声卡能够提供更加逼真和清晰的音质效果D.声卡的性能只取决于硬件本身，与驱动程序和操作系统的设置无关7、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.POPF8、8086系统中，若要将AL中的内容与内存单元中的数据进行比较，应使用的指令是（）A.CMPAL,[BX]B.SUBAL,[BX]C.ADDAL,[BX]D.MOVAL,[BX]9、在微机的汇编语言编程中，关于指令和伪指令的区别，以下说法错误的是（）A.指令是能够被CPU执行的操作命令，直接影响程序的运行结果B.伪指令不产生机器代码，主要用于为汇编程序提供各种控制和管理信息C.指令和伪指令的语法格式和使用方法完全相同，没有任何区别D.熟练掌握指令和伪指令的使用是编写高效汇编程序的基础10、微机系统中的DMA（直接内存访问）方式可以提高数据传输效率。假设要从外部设备向内存传输大量数据，使用DMA方式时，以下关于CPU参与程度的描述，哪一项是正确的？（）A.CPU全程参与数据传输过程B.CPU在传输开始和结束时参与，中间过程不参与C.CPU完全不参与数据传输过程D.CPU随机参与数据传输过程11、微机系统中的存储器层次结构包括高速缓存、主存和辅存。假设一个应用程序频繁访问特定的一小部分数据，为了提高访问速度，以下哪种高速缓存替换策略可能最为有效？（）A.随机替换B.先进先出（FIFO）替换C.最近最少使用（LRU）替换D.最不经常使用（LFU）替换请详细说明每个高速缓存替换策略的工作方式，以及在频繁访问特定数据场景中的效果12、微机系统中的Cache（高速缓存）命中率对系统性能有重要影响。假设一个微机系统正在运行多个应用程序。以下关于Cache命中率的描述，哪一项是不正确的？（）A.Cache命中率是指CPU从Cache中获取数据的成功率B.增加Cache的容量可以提高Cache命中率，但会增加成本和复杂度C.采用更先进的Cache替换算法可以提高Cache命中率D.Cache命中率对系统性能的影响不大，即使命中率较低，系统也能正常运行13、微机中的多核技术可以提高系统的并行处理能力。假设一个应用程序需要在多核环境下运行。以下关于多核技术的描述，哪一项是错误的？（）A.多核技术通过在一个芯片上集成多个处理器核心，实现同时处理多个任务B.操作系统需要合理地分配任务到不同的核心上，以充分发挥多核的性能C.所有的应用程序都能自动地利用多核的优势，无需进行任何优化D.多核之间需要通过共享缓存或通信机制进行数据交换和协作14、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15、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16、微机中的存储系统包括内存和外存。假设我们要为一个大型数据库服务器选择存储设备，以下关于存储系统的描述，正确的是：（）A.动态随机存储器（DRAM）速度快，但需要定期刷新，且断电后数据丢失B.静态随机存储器（SRAM）速度比DRAM慢，但无需刷新，适合作为高速缓存C.硬盘的存储容量大，价格便宜，但读写速度较慢，不适合作为频繁访问数据的存储介质D.固态硬盘（SSD）读写速度快，可靠性高，但成本较高，不适合大规模数据存储17、在微机系统的硬件设计中，地址译码电路用于将地址信号转换为设备的选通信号。假设要设计一个复杂的地址译码电路，以下关于地址译码方式和特点的描述，正确的是：（）A.全译码方式可以充分利用存储空间，但译码电路复杂B.部分译码方式简单，但可能会出现地址重叠的问题C.线选法译码速度快，但可寻址的存储空间有限D.地址译码方式的选择对系统的稳定性没有影响18、在微机的嵌入式应用中，需要考虑系统的功耗、体积和可靠性等因素。假设要设计一个用于便携式医疗设备的微机系统。以下哪种微处理器和外围器件的选择能够满足这些特殊要求？（）A.高性能的通用微处理器B.低功耗的嵌入式微处理器C.复杂的外围接口芯片D.大容量的存储芯片19、微机原理及应用是计算机专业的重要基础课程。在微机系统中，关于中央处理器（CPU）的功能，以下描述不准确的是（）A.CPU负责执行指令，进行算术和逻辑运算，控制整个计算机系统的运行B.它能够对数据进行存储和读取，直接与外部设备进行数据交换C.CPU包含控制器和运算器，控制器负责指令的译码和执行顺序的控制D.运算器则负责完成各种算术和逻辑运算操作20、在微机的嵌入式应用中，假设需要将微机系统嵌入到一个特定的设备中，如智能家电或工业控制器。嵌入式系统的定制化和优化对于设备的性能、成本和可靠性有着重要影响。以下哪种嵌入式系统设计方法可能更适合资源受限的环境？（）A.使用通用的微机系统，不进行任何定制B.裁剪操作系统和硬件，仅保留必要的功能C.采用高性能的硬件组件，忽略成本和功耗D.依赖外部服务器进行计算和控制，本地仅作为终端二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释边缘计算在微机系统中的概念和应用场景。2、（本题5分）简述8086微处理器的指令执行过程。3、（本题5分）简述汇编语言中浮点数的处理方法。4、（本题5分）简述8086微处理器的保护模式的特点。5、（本题5分）D/A转换在微机应用中的意义是什么？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数据采集卡。系统能够采集外部模拟信号，并将其转换为数字信号供计算机处理。同时，具备采样频率选择和精度调整功能。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子液位报警器。当液位超过设定范围时发出声光报警，可用于工业生产中的液位监测。3、（本题5分）基于8086微机，设计一个智能温度调节系统。根据室内温度自动控制空调或加热器的工作状态，使温度保持在设定范围内，详细说明硬件和软件的实现方式。4、（本题5分）基于微机原理，设计一个智能公交车辆调度系统，根据线路客流量和车辆位置信息，合理安排公交车辆的发车时