中南民族大学《微机与单片机原理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《微机与单片机原理及应用》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、微机系统中的定时器和计数器在很多应用中都有重要作用。假设我们要设计一个精确的定时控制系统，需要产生周期性的精确脉冲信号。以下哪种定时器/计数器的工作方式最适合这种需求？（）A.方式0：计数结束中断B.方式1：可重复触发的单稳态触发器C.方式2：频率发生器D.方式3：方波发生器2、在微机的故障诊断和维修中，以下关于常见故障的原因和诊断方法，描述不准确的是（）A.硬件故障可能是由于元件老化、损坏、接触不良等原因引起的B.软件故障通常是由于操作系统错误、驱动程序问题或应用程序冲突导致的C.通过观察指示灯、听报警声、检查设备管理器等方法可以初步诊断故障D.一旦出现故障，就必须更换硬件设备，无法通过软件调试和修复来解决问题3、微机系统中的ROM（只读存储器）在系统启动和基本功能实现中起着重要作用。假设我们要设计一个固化了关键程序和数据的ROM芯片，以下哪种ROM类型在成本和灵活性方面能够取得较好的平衡？（）A.PROM（可编程只读存储器）B.EPROM（可擦除可编程只读存储器）C.EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）D.FlashROM（闪存）4、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5、微机系统中的时钟发生器为整个系统提供定时信号。假设时钟发生器出现故障，会对系统产生什么影响？（）A.系统无法正常启动和运行B.对系统性能没有影响C.只影响某些特定的设备D.系统会自动切换到备用时钟发生器6、在微机的系统总线中，地址总线的宽度决定了可以访问的内存空间大小。假设地址总线宽度为32位，那么可以访问的内存空间最大为多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB7、在微机的存储系统中，虚拟存储技术可以扩展内存空间。假设一个应用程序需要处理大量的数据，但物理内存有限。在使用虚拟存储技术时，以下关于其性能影响的因素，哪一项是最为关键的？（）A.页面置换算法的效率，决定了内存的有效利用率B.磁盘I/O速度，影响数据在内外存之间的交换速度C.虚拟内存的大小设置，过大或过小都会影响性能D.操作系统对虚拟内存的管理策略8、在微机的嵌入式应用中，假设要开发一个资源受限、对功耗要求严格的嵌入式系统。以下哪种微处理器选型和软件开发工具的组合可能最能满足需求？（）A.低功耗单片机和Keil开发工具B.高性能微控制器和IAR开发工具C.精简指令集处理器和Eclipse开发工具D.数字信号处理器和VisualStudio开发工具请分别说明每个微处理器类型和软件开发工具的特点、适用场景以及在资源受限和低功耗嵌入式系统开发中的优势9、微机中的USB接口具有广泛的应用。假设我们要使用USB接口连接多个外部设备，以下关于USB接口的描述，正确的是：（）A.USB3.0的传输速度比USB2.0慢，但兼容性更好B.USB接口可以热插拔，即可以在系统运行时插拔设备而不会损坏设备或数据C.所有的USB设备都需要安装专门的驱动程序才能正常工作D.USB接口只能连接存储设备和输入设备，不能连接其他类型的设备10、以下哪种指令可以将寄存器AX的内容与立即数10进行比较？（）A.CMPAX,10B.SUBAX,10C.ADDAX,10D.MULAX,1011、微机中的多核技术是提高系统性能的重要手段。关于多核处理器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.多核处理器将多个计算核心集成在一个芯片上，能够同时处理多个任务B.它需要操作系统和应用软件的支持，才能充分发挥多核的优势C.多核处理器在处理多线程和并行计算任务时性能提升明显D.只要使用多核处理器，系统的性能就一定会大幅提高，无需考虑其他因素12、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13、以下哪种指令可以将内存地址1000H处的字数据传送到AX寄存器？（）A.MOVAX,[1000H]B.MOVAX,WORDPTR[1000H]C.MOVAX,BYTEPTR[1000H]D.MOVAX,DWORDPTR[1000H]14、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15、微机中的中断系统在处理外部事件时起着关键作用。关于中断的概念和处理过程，以下说法不正确的是（）A.中断是指计算机在执行程序过程中，遇到突发事件而暂停当前程序，转去执行相应的中断处理程序B.中断分为硬件中断和软件中断，硬件中断由外部设备产生，软件中断由程序中的特定指令产生C.中断处理过程包括中断请求、中断响应、中断服务和中断返回等阶段D.中断优先级一旦确定，就不能改变，即使在特殊情况下也不能进行调整16、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17、关于微机系统中的键盘和鼠标接口，假设需要设计一个能够同时支持多种不同类型键盘和鼠标设备的接口电路，并且要保证数据传输的稳定性和可靠性。以下哪种接口标准和技术可能是最合适的？（）A.PS/2接口，传统的键盘鼠标接口标准B.USB接口，通用串行总线，支持热插拔和多种设备C.蓝牙无线接口，摆脱线缆束缚，实现无线连接D.自定义的专用接口，根据特定需求设计18、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19、在微机的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的应用场景。假设我们要实现一个远距离的数据通信，以下关于串口和并口通信的描述，正确的是：（）A.串口通信速度快，适合大量数据的快速传输B.并口通信抗干扰能力强，适用于恶劣的通信环境C.串口通信只需一根数据线，成本低，易于实现远距离传输D.并口通信的协议简单，编程难度小于串口通信20、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述8086微处理器的Cache技术。2、（本题5分）比较硬布线控制器和微程序控制器的优缺点。3、（本题5分）解释微机系统中USB总线的特点和优势。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空气质量传感器校准系统故障诊断系统。诊断空气质量传感器校准系统的故障，并提出有效的修复措施。2、（本题5分）运用微机原理设计一个汽车仪表盘系统。该系统能够显示车速、转速、油量等信息，并在出现故障时发出警报。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的液位监测和控制系统、液位报警系统和远程监控系统的组合装置。该装置能够实时监测容器中的液位高度，并根据设定的控制策略自动控制进液和出液阀门，当液位超过设定的上下限时，系统能够发出报警信号，同时可以通过网络进行远程监控。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度传