西南交通大學(xué)《微機(jī)原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《微機(jī)原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、微機(jī)原理中的地址譯碼是存儲(chǔ)器和接口芯片選址的關(guān)鍵步驟。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)中有多個(gè)存儲(chǔ)器芯片和接口需要進(jìn)行地址譯碼。以下哪種地址譯碼方式可能在地址空間利用和譯碼復(fù)雜度方面達(dá)到較好的平衡？（）A.全譯碼B.部分譯碼C.線選法D.混合譯碼請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)地址譯碼方式的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及在多芯片選址中的適用性2、微機(jī)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對(duì)于許多關(guān)鍵應(yīng)用至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)在惡劣的工作環(huán)境中運(yùn)行，以下關(guān)于提高系統(tǒng)可靠性的措施和方法的描述，正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計(jì)，如雙電源、備份存儲(chǔ)等，可以提高系統(tǒng)的可靠性B.優(yōu)化系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)，降低工作溫度，對(duì)系統(tǒng)可靠性沒(méi)有影響C.不進(jìn)行系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷，依靠硬件的自身穩(wěn)定性來(lái)保證系統(tǒng)運(yùn)行D.系統(tǒng)的可靠性只與硬件質(zhì)量有關(guān)，與軟件的設(shè)計(jì)和優(yōu)化無(wú)關(guān)3、微機(jī)系統(tǒng)中的串行通信和并行通信各有特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。假設(shè)需要在長(zhǎng)距離上高速傳輸大量數(shù)據(jù)，以下關(guān)于通信方式的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.串行通信每次只傳輸一位數(shù)據(jù)，適合長(zhǎng)距離傳輸，但速度相對(duì)較慢B.并行通信同時(shí)傳輸多位數(shù)據(jù)，速度快，但傳輸距離受限且成本較高C.可以通過(guò)增加并行通信的數(shù)據(jù)線數(shù)量無(wú)限制地提高傳輸速度D.在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體需求選擇合適的通信方式可以提高系統(tǒng)性能4、微機(jī)中的寄存器是用于暫存數(shù)據(jù)和指令的高速存儲(chǔ)單元。假設(shè)CPU正在執(zhí)行一系列復(fù)雜的操作。以下關(guān)于寄存器的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.通用寄存器可以用于存儲(chǔ)各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)，如操作數(shù)、地址等B.程序計(jì)數(shù)器（PC）用于指示下一條要執(zhí)行的指令的地址，隨著指令的執(zhí)行自動(dòng)遞增C.標(biāo)志寄存器用于存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)信息，如進(jìn)位、溢出等D.寄存器的數(shù)量和類(lèi)型是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展或修改5、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，假設(shè)需要為一個(gè)圖形設(shè)計(jì)應(yīng)用程序提供高質(zhì)量、高分辨率的圖像顯示。顯示系統(tǒng)的性能和顯示模式的選擇對(duì)于圖像的清晰度和色彩表現(xiàn)有著重要影響。以下哪種顯示模式和技術(shù)可能最能滿足要求？（）A.字符顯示模式，適用于文本為主的應(yīng)用B.圖形顯示模式，采用簡(jiǎn)單的像素映射方式C.真彩色顯示模式，能夠顯示豐富的色彩細(xì)節(jié)D.虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）顯示技術(shù)，提供沉浸式的視覺(jué)體驗(yàn)6、在微機(jī)的指令執(zhí)行過(guò)程中，取指、譯碼和執(zhí)行等階段相互配合。假設(shè)要提高指令的執(zhí)行效率，以下關(guān)于指令流水線技術(shù)的描述，正確的是：（）A.指令流水線可以實(shí)現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，提高CPU的吞吐率B.流水線的級(jí)數(shù)越多，指令執(zhí)行效率就越高C.指令流水線不會(huì)出現(xiàn)流水線阻塞和冒險(xiǎn)的情況D.指令流水線技術(shù)對(duì)復(fù)雜指令的執(zhí)行效果不明顯7、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，以下關(guān)于指令流水線的優(yōu)點(diǎn)和限制，描述不準(zhǔn)確的是（）A.指令流水線能夠提高CPU的指令執(zhí)行效率，減少指令執(zhí)行的平均周期B.它可以同時(shí)處理多條指令的不同階段，實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行C.指令流水線的性能不受指令相關(guān)性和分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的影響D.復(fù)雜的指令集和硬件結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加指令流水線的實(shí)現(xiàn)難度和成本8、在微機(jī)的硬件故障診斷和維護(hù)中，需要掌握各種測(cè)試工具和方法。假設(shè)微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機(jī)和數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，為了快速定位故障部件。以下哪種故障診斷方法最為有效？（）A.替換法，逐個(gè)更換可能故障的部件B.觀察法，查看硬件外觀是否有損壞C.軟件診斷工具，運(yùn)行系統(tǒng)檢測(cè)程序D.憑經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)故障部件9、微機(jī)原理中，8086/8088微處理器的分段尋址方式具有重要意義。假設(shè)要訪問(wèn)一個(gè)位于內(nèi)存中的大數(shù)組，其長(zhǎng)度超過(guò)64KB。以下哪種分段方式能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)該數(shù)組的訪問(wèn)？（）A.僅使用代碼段B.僅使用數(shù)據(jù)段C.同時(shí)使用多個(gè)段，通過(guò)段寄存器切換D.不進(jìn)行分段，直接訪問(wèn)10、微機(jī)系統(tǒng)中的I/O端口用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信。假設(shè)要編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)控制一個(gè)外部設(shè)備通過(guò)I/O端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以下關(guān)于I/O端口訪問(wèn)方式的選擇，哪一項(xiàng)是最需要注意的？（）A.選擇內(nèi)存映射I/O方式，簡(jiǎn)化編程B.采用獨(dú)立I/O方式，提高訪問(wèn)速度C.根據(jù)設(shè)備的特性和系統(tǒng)架構(gòu)，選擇合適的I/O端口訪問(wèn)方式D.隨意選擇一種I/O端口訪問(wèn)方式，不考慮其影響11、在微機(jī)的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可以訪問(wèn)的內(nèi)存空間大小。假設(shè)地址總線寬度為32位，那么可以訪問(wèn)的內(nèi)存空間最大為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB12、以下哪種指令可以實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)操作數(shù)相加，并將結(jié)果存放在第一個(gè)操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP13、在微機(jī)的匯編語(yǔ)言中，條件跳轉(zhuǎn)指令常用于控制程序的流程。假設(shè)要根據(jù)某個(gè)寄存器的值來(lái)決定是否跳轉(zhuǎn)，以下哪種條件跳轉(zhuǎn)指令可能會(huì)被使用？（）A.JMP指令B.JE指令C.LOOP指令D.CALL指令14、微機(jī)系統(tǒng)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要處理高帶寬、實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)傳輸，例如高清視頻流的傳輸。以下哪種總線標(biāo)準(zhǔn)可能最能滿足這種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?？（）A.PCIB.PCIExpressC.USBD.ISA請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)總線標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率、特點(diǎn)以及在處理高清視頻流傳輸時(shí)的表現(xiàn)15、在微機(jī)的中斷處理機(jī)制中，及時(shí)響應(yīng)外部事件是關(guān)鍵。假設(shè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)收到多個(gè)中斷請(qǐng)求，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）.;A.中斷優(yōu)先級(jí)決定了多個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生時(shí)的響應(yīng)順序B.中斷向量表存儲(chǔ)了中斷服務(wù)程序的入口地址，處理器通過(guò)查找中斷向量表來(lái)響應(yīng)中斷C.中斷處理過(guò)程包括保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、執(zhí)行中斷服務(wù)程序和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等步驟，但這些步驟對(duì)系統(tǒng)性能影響較小D.可以通過(guò)軟件設(shè)置中斷的使能和屏蔽，靈活控制中斷的響應(yīng)16、微機(jī)系統(tǒng)中的DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)）控制器用于高速數(shù)據(jù)傳輸。假設(shè)需要在微機(jī)與外部高速設(shè)備之間進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的快速傳輸，以下哪種DMA傳輸模式可能最能滿足需求？（）A.單字節(jié)傳輸模式B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式C.請(qǐng)求傳輸模式D.級(jí)聯(lián)傳輸模式請(qǐng)分別介紹每個(gè)DMA傳輸模式的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，以及在大量數(shù)據(jù)快速傳輸中的性能17、微機(jī)系統(tǒng)中的多媒體技術(shù)包括音頻、視頻、圖像等處理。假設(shè)要編輯一段高清視頻，以下關(guān)于多媒體技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.需要使用專業(yè)的視頻編輯軟件，如AdobePremierePro或FinalCutProB.視頻的編碼格式會(huì)影響文件大小和播放質(zhì)量，選擇合適的編碼格式很重要C.視頻特效和轉(zhuǎn)場(chǎng)效果可以增強(qiáng)視頻的觀賞性，但會(huì)大大增加編輯的時(shí)間和復(fù)雜度D.多媒體技術(shù)只在娛樂(lè)領(lǐng)域有應(yīng)用，在其他領(lǐng)域如教育、醫(yī)療等沒(méi)有實(shí)際用途18、在微機(jī)的輸入輸出（I/O）接口中，數(shù)據(jù)的傳輸方式有多種。假設(shè)我們要在一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集，以下關(guān)于I/O數(shù)據(jù)傳輸方式的描述，正確的是：（）A.程序查詢方式簡(jiǎn)單直觀，但CPU利用率低，不適合高速數(shù)據(jù)傳輸B.中斷方式能夠及時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備的請(qǐng)求，但會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟贿B續(xù)性C.直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）方式可以在不經(jīng)過(guò)CPU的情況下實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，但硬件成本較高D.I/O通道方式能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的I/O控制，但編程難度大，一般不用于小型系統(tǒng)19、微機(jī)的存儲(chǔ)管理是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵之一。假設(shè)系統(tǒng)采用了分段存儲(chǔ)管理方式，每個(gè)段都有自己的基址和界限。當(dāng)程序訪問(wèn)一個(gè)內(nèi)存地址時(shí)，系統(tǒng)需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換。以下關(guān)于分段存儲(chǔ)管理地址轉(zhuǎn)換過(guò)程的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.將邏輯地址中的段號(hào)與段表進(jìn)行對(duì)照，獲取段的基址B.將邏輯地址中的偏移量與段的界限進(jìn)行比較，檢查是否越界C.直接將邏輯地址相加得到物理地址，無(wú)需其他操作D.地址轉(zhuǎn)換過(guò)程需要硬件和操作系統(tǒng)的協(xié)同工作20、對(duì)于微機(jī)系統(tǒng)中的DMA控制器，假設(shè)需要在不占用CPU資源的情況下，實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)塊傳輸，例如從硬盤(pán)到內(nèi)存。DMA控制器的參數(shù)設(shè)置和工作模式的選擇對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎驼_性至關(guān)重要。以下哪種DMA傳輸模式可能最適合這種大數(shù)據(jù)塊的快速傳輸？（）A.單字節(jié)傳輸模式，每次傳輸一個(gè)字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個(gè)連續(xù)字節(jié)C.請(qǐng)求傳輸模式，根據(jù)CPU的請(qǐng)求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸D.級(jí)聯(lián)傳輸模式，多個(gè)DMA控制器協(xié)同工作21、在微機(jī)的音頻處理中，聲卡的性能和功能對(duì)聲音的質(zhì)量有重要影響。假設(shè)我們要進(jìn)行專業(yè)級(jí)的音頻錄制和編輯，以下哪種聲卡特性是必不可少的？（）A.高信噪比B.多聲道輸出C.硬件加速功能D.以上都是22、在微機(jī)的匯編語(yǔ)言編程中，需要對(duì)各種寄存器進(jìn)行操作。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)操作，需要使用計(jì)數(shù)器寄存器來(lái)控制循環(huán)次數(shù)。以下哪個(gè)寄存器通常被用于此目的？（）A.AX寄存器B.CX寄存器C.DX寄存器D.BX寄存器23、在微機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，地址譯碼電路用于將地址信號(hào)轉(zhuǎn)換為設(shè)備的選通信號(hào)。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)雜的地址譯碼電路，以下關(guān)于地址譯碼方式和特點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.全譯碼方式可以充分利用存儲(chǔ)空間，但譯碼電路復(fù)雜B.部分譯碼方式簡(jiǎn)單，但可能會(huì)出現(xiàn)地址重疊的問(wèn)題C.線選法譯碼速度快，但可尋址的存儲(chǔ)空間有限D(zhuǎn).地址譯碼方式的選擇對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有影響24、微機(jī)中的DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）技術(shù)能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率。關(guān)于DMA的工作過(guò)程，以下敘述不正確的是（）A.DMA控制器接管總線控制權(quán)，直接在內(nèi)存和外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸B.在DMA傳輸過(guò)程中，CPU可以同時(shí)進(jìn)行其他操作，提高了系統(tǒng)的并行性C.DMA傳輸結(jié)束后，會(huì)通過(guò)中斷通知CPU進(jìn)行后續(xù)處理D.DMA技術(shù)只能用于數(shù)據(jù)的輸入，不能用于數(shù)據(jù)的輸出25、微機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)于系統(tǒng)的同步和性能至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行復(fù)雜的多任務(wù)處理時(shí)，出現(xiàn)了時(shí)鐘同步問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。以下哪種方法可能最有效地解決時(shí)鐘同步問(wèn)題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.更換更高頻率的時(shí)鐘源B.優(yōu)化時(shí)鐘分配電路C.使用同步時(shí)鐘芯片D.調(diào)整軟件中的時(shí)鐘相關(guān)設(shè)置請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)解決方法的工作原理和在解決復(fù)雜多任務(wù)系統(tǒng)時(shí)鐘同步問(wèn)題中的可行性二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述8086微處理器的亂序執(zhí)行技術(shù)。2、（本題5分）在微機(jī)系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)圖形顯示？3、（本題5分）簡(jiǎn)述高速緩存（Cache）的工作原理和作用。4、（本題5分）簡(jiǎn)述防火墻在微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用和類(lèi)型。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子時(shí)鐘系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間，并具有鬧鐘、秒表和定時(shí)器等功能。同時(shí)，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同步時(shí)間，并與日歷功能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)日程管理。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子琴音調(diào)校準(zhǔn)系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)。預(yù)測(cè)電子琴音調(diào)校準(zhǔn)系統(tǒng)的故障，確保音樂(lè)演奏的準(zhǔn)確性。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的數(shù)字溫度計(jì)和濕度計(jì)的組合儀表。該儀表能夠同時(shí)測(cè)量溫度和濕度，并在顯示屏上顯示測(cè)量