長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院《計算機組成原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院

《計算機組成原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在微機的數(shù)模（D/A）和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換中，精度和轉(zhuǎn)換速度是重要的指標。假設(shè)要為一個實時控制系統(tǒng)設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換電路，要求高精度和快速轉(zhuǎn)換。以下哪種A/D轉(zhuǎn)換芯片能夠滿足要求？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器D.以上都不行2、在微機的嵌入式應(yīng)用中，假設(shè)要開發(fā)一個資源受限、對功耗要求嚴格的嵌入式系統(tǒng)。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數(shù)字信號處理器和VisualStudio開發(fā)工具請分別說明每個微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點、適用場景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢3、在微機的故障診斷中，軟件工具和硬件測試設(shè)備都可以使用。假設(shè)微機出現(xiàn)頻繁死機的問題，以下關(guān)于診斷方法的選擇，哪一項是最不合適的？（）A.使用系統(tǒng)自帶的診斷工具，檢查硬件狀態(tài)B.運行內(nèi)存測試軟件，檢測內(nèi)存是否存在故障C.重新安裝操作系統(tǒng)，期望解決問題D.不進行任何診斷，直接更換所有硬件組件4、微機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能越來越重要。假設(shè)要為一個微機系統(tǒng)添加網(wǎng)絡(luò)連接功能，在選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）時，以下哪項是最需要關(guān)注的？（）A.網(wǎng)絡(luò)接口卡的傳輸速度，如100Mbps或1GbpsB.網(wǎng)絡(luò)接口卡的兼容性，能否與操作系統(tǒng)和主板適配C.網(wǎng)絡(luò)接口卡的品牌和價格D.網(wǎng)絡(luò)接口卡的外觀和尺寸5、微機原理中，指令系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化直接影響程序的編寫和執(zhí)行效率。假設(shè)要編寫一個復(fù)雜的科學(xué)計算程序，需要大量的數(shù)值運算和邏輯操作。以下哪種指令集的特性能夠最有效地提高程序的執(zhí)行速度和代碼的簡潔性？（）A.豐富的浮點運算指令B.大量的控制轉(zhuǎn)移指令C.精簡的指令格式D.有限的操作碼長度6、在微機的系統(tǒng)總線仲裁中，假設(shè)多個設(shè)備同時請求使用系統(tǒng)總線，需要一種公平、高效的總線仲裁機制來決定哪個設(shè)備獲得總線控制權(quán)。以下哪種總線仲裁方法可能在復(fù)雜的多設(shè)備環(huán)境中表現(xiàn)更好？（）A.集中式仲裁，由一個中央仲裁器進行決策B.分布式仲裁，各個設(shè)備通過協(xié)商確定總線使用權(quán)C.優(yōu)先級仲裁，按照設(shè)備的預(yù)設(shè)優(yōu)先級分配總線D.隨機仲裁，通過隨機數(shù)決定總線歸屬7、微處理器的指令系統(tǒng)對計算機的性能和功能有著重要影響。假設(shè)我們正在研究一款新型微處理器的指令集，以下關(guān)于指令系統(tǒng)設(shè)計的描述，正確的是：（）A.指令集越復(fù)雜，包含的指令越多，微處理器的性能就越高B.精簡指令集（RISC）通過減少指令數(shù)量和簡化指令格式來提高處理器的執(zhí)行效率C.復(fù)雜指令集（CISC）更適合處理復(fù)雜的計算任務(wù)，而RISC則不適合D.指令系統(tǒng)的設(shè)計不需要考慮與現(xiàn)有軟件的兼容性，只關(guān)注新處理器的性能提升8、微機中的定時器/計數(shù)器在許多應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們要使用定時器來實現(xiàn)一個精確的定時任務(wù)，以下關(guān)于定時器/計數(shù)器的描述，正確的是：（）A.定時器/計數(shù)器的計數(shù)頻率是固定的，不能改變B.可以通過設(shè)置定時器的初值和工作方式來實現(xiàn)不同的定時時間C.定時器/計數(shù)器只能用于定時，不能用于計數(shù)外部事件D.多個定時器/計數(shù)器不能同時工作，會相互干擾9、在微機的故障診斷和維修中，以下關(guān)于常見故障的原因和診斷方法，描述不準確的是（）A.硬件故障可能是由于元件老化、損壞、接觸不良等原因引起的B.軟件故障通常是由于操作系統(tǒng)錯誤、驅(qū)動程序問題或應(yīng)用程序沖突導(dǎo)致的C.通過觀察指示燈、聽報警聲、檢查設(shè)備管理器等方法可以初步診斷故障D.一旦出現(xiàn)故障，就必須更換硬件設(shè)備，無法通過軟件調(diào)試和修復(fù)來解決問題10、在微機的匯編語言編程中，需要對各種寄存器進行操作。假設(shè)要實現(xiàn)一個循環(huán)操作，需要使用計數(shù)器寄存器來控制循環(huán)次數(shù)。以下哪個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11、在微機的顯示系統(tǒng)中，關(guān)于顯卡和顯示器的相關(guān)知識，以下描述不準確的是（）A.顯卡負責(zé)將計算機生成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示器能夠接收的信號B.顯示器的分辨率、刷新率和色彩深度等參數(shù)會影響顯示效果C.顯卡的性能主要取決于其芯片的處理能力和顯存的大小D.只要顯示器的分辨率足夠高，就能夠獲得清晰、逼真的圖像，與顯卡性能無關(guān)12、在微機的操作系統(tǒng)中，進程管理是重要的功能之一。假設(shè)一個系統(tǒng)中有多個進程同時運行，以下關(guān)于進程管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.進程具有獨立性和并發(fā)性，操作系統(tǒng)通過進程調(diào)度算法來分配CPU時間B.進程可以處于就緒、運行、阻塞等狀態(tài)，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由系統(tǒng)控制C.進程之間可以通過共享內(nèi)存、消息傳遞等方式進行通信和同步，但不會出現(xiàn)死鎖問題D.合理的進程管理可以提高系統(tǒng)的資源利用率和響應(yīng)速度13、微機系統(tǒng)中的DMA控制器在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)要優(yōu)化DMA傳輸?shù)男阅埽韵玛P(guān)于DMA控制器設(shè)置和操作的描述，正確的是：（）A.合理設(shè)置DMA傳輸?shù)耐话l(fā)長度和傳輸模式，可以提高傳輸效率B.DMA控制器在傳輸過程中不需要與微處理器進行交互C.DMA傳輸?shù)膬?yōu)先級是固定的，不能進行調(diào)整D.不考慮數(shù)據(jù)的連續(xù)性和傳輸方向，對DMA性能沒有影響14、在微機的中斷處理機制中，及時響應(yīng)外部事件是關(guān)鍵。假設(shè)微機系統(tǒng)同時收到多個中斷請求，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項是不準確的？（）.;A.中斷優(yōu)先級決定了多個中斷請求同時發(fā)生時的響應(yīng)順序B.中斷向量表存儲了中斷服務(wù)程序的入口地址，處理器通過查找中斷向量表來響應(yīng)中斷C.中斷處理過程包括保護現(xiàn)場、執(zhí)行中斷服務(wù)程序和恢復(fù)現(xiàn)場等步驟，但這些步驟對系統(tǒng)性能影響較小D.可以通過軟件設(shè)置中斷的使能和屏蔽，靈活控制中斷的響應(yīng)15、在微機的接口技術(shù)中，USB（通用串行總線）接口廣泛應(yīng)用。假設(shè)要連接多個不同類型的外部設(shè)備，以下關(guān)于USB接口的描述，哪一項是不準確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點，方便設(shè)備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會對設(shè)備和系統(tǒng)造成損害C.USB接口的版本越高，傳輸速度越快，但兼容性可能會受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設(shè)備，對于大功率設(shè)備不適用16、在微機原理中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設(shè)需要執(zhí)行一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理操作，要求指令能夠高效地處理多種數(shù)據(jù)類型和運算。以下哪種指令集架構(gòu)可能在這種情況下提供更好的性能和靈活性？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計算機）B.RISC（精簡指令集計算機）C.EPIC（顯式并行指令計算）D.VLIW（超長指令字）請詳細說明每個指令集架構(gòu)的特點，以及在復(fù)雜數(shù)據(jù)處理操作中的優(yōu)勢和局限性17、在微機原理中，關(guān)于微處理器的結(jié)構(gòu)和功能是重要的基礎(chǔ)知識。假設(shè)一個微處理器需要同時處理多個復(fù)雜的任務(wù)，以下關(guān)于其結(jié)構(gòu)和功能的描述，哪一項是不準確的？（）A.微處理器通常包含算術(shù)邏輯單元（ALU），用于執(zhí)行算術(shù)和邏輯運算B.控制單元負責(zé)指揮和協(xié)調(diào)處理器內(nèi)各個部件的工作，以確保指令的正確執(zhí)行C.寄存器組用于暫存數(shù)據(jù)和指令，提高處理器的運行效率，但寄存器數(shù)量對性能影響不大D.高速緩存（Cache）可以減少處理器訪問主存的次數(shù)，顯著提高數(shù)據(jù)讀取速度18、在微機系統(tǒng)的接口設(shè)計中，A/D和D/A轉(zhuǎn)換是常見的操作。假設(shè)要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行處理，以下關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換原理和性能指標的描述，正確的是：（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，精度高，適用于高速高精度的應(yīng)用B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器抗干擾能力強，但轉(zhuǎn)換速度較慢C.A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率越高，轉(zhuǎn)換結(jié)果就越精確，與輸入信號的范圍無關(guān)D.A/D轉(zhuǎn)換的精度只取決于A/D轉(zhuǎn)換器本身，與后續(xù)的數(shù)字處理電路無關(guān)19、對于微機系統(tǒng)中的DMA控制器，假設(shè)需要在不占用CPU資源的情況下，實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)塊傳輸，例如從硬盤到內(nèi)存。DMA控制器的參數(shù)設(shè)置和工作模式的選擇對于數(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，每次傳輸一個字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個連續(xù)字節(jié)C.請求傳輸模式，根據(jù)CPU的請求進行數(shù)據(jù)傳輸D.級聯(lián)傳輸模式，多個DMA控制器協(xié)同工作20、微機中的數(shù)據(jù)編碼方式多種多樣。關(guān)于二進制編碼、BCD編碼和ASCII編碼，以下敘述不正確的是（）A.二進制編碼是計算機內(nèi)部最基本的編碼方式，直接表示數(shù)值B.BCD編碼將十進制數(shù)用二進制形式表示，便于十進制數(shù)的運算C.ASCII編碼用于表示字符，包括英文字母、數(shù)字和標點符號等D.這些編碼方式可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過程不會丟失信息二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述微機中硬盤的工作原理和主要技術(shù)指標。2、（本題5分）解釋微機系統(tǒng)中USB總線的特點和優(yōu)勢。3、（本題5分）解釋顯示器的顯示模式和分辨率的關(guān)系。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的溫度傳感器校準系統(tǒng)故障檢測系統(tǒng)。檢測溫度傳感器校準系統(tǒng)的故障，并進行報警和提示，提高溫度測量的精度。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子風(fēng)速計系統(tǒng)。準確測量風(fēng)速，并進行數(shù)據(jù)顯示和存儲，可用于氣象監(jiān)測等領(lǐng)域。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的智能家居控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠通過傳感器采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶的設(shè)定自動控制家電設(shè)備。同時，用戶可以通過手機等終端遠程控制家