中南民族大學《微機與單片機原理及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《微機與單片機原理及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、微機系統(tǒng)中的定時器和計數(shù)器在很多應用中都有重要作用。假設我們要設計一個精確的定時控制系統(tǒng)，需要產(chǎn)生周期性的精確脈沖信號。以下哪種定時器/計數(shù)器的工作方式最適合這種需求？（）A.方式0：計數(shù)結束中斷B.方式1：可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器C.方式2：頻率發(fā)生器D.方式3：方波發(fā)生器2、在微機的故障診斷和維修中，以下關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、驅動程序問題或應用程序沖突導致的C.通過觀察指示燈、聽報警聲、檢查設備管理器等方法可以初步診斷故障D.一旦出現(xiàn)故障，就必須更換硬件設備，無法通過軟件調試和修復來解決問題3、微機系統(tǒng)中的ROM（只讀存儲器）在系統(tǒng)啟動和基本功能實現(xiàn)中起著重要作用。假設我們要設計一個固化了關鍵程序和數(shù)據(jù)的ROM芯片，以下哪種ROM類型在成本和靈活性方面能夠取得較好的平衡？（）A.PROM（可編程只讀存儲器）B.EPROM（可擦除可編程只讀存儲器）C.EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）D.FlashROM（閃存）4、微機中的數(shù)據(jù)編碼方式多種多樣。關于二進制編碼、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換，且轉換過程不會丟失信息5、微機系統(tǒng)中的時鐘發(fā)生器為整個系統(tǒng)提供定時信號。假設時鐘發(fā)生器出現(xiàn)故障，會對系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響？（）A.系統(tǒng)無法正常啟動和運行B.對系統(tǒng)性能沒有影響C.只影響某些特定的設備D.系統(tǒng)會自動切換到備用時鐘發(fā)生器6、在微機的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可以訪問的內存空間大小。假設地址總線寬度為32位，那么可以訪問的內存空間最大為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB7、在微機的存儲系統(tǒng)中，虛擬存儲技術可以擴展內存空間。假設一個應用程序需要處理大量的數(shù)據(jù)，但物理內存有限。在使用虛擬存儲技術時，以下關于其性能影響的因素，哪一項是最為關鍵的？（）A.頁面置換算法的效率，決定了內存的有效利用率B.磁盤I/O速度，影響數(shù)據(jù)在內外存之間的交換速度C.虛擬內存的大小設置，過大或過小都會影響性能D.操作系統(tǒng)對虛擬內存的管理策略8、在微機的嵌入式應用中，假設要開發(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9、微機中的USB接口具有廣泛的應用。假設我們要使用USB接口連接多個外部設備，以下關于USB接口的描述，正確的是：（）A.USB3.0的傳輸速度比USB2.0慢，但兼容性更好B.USB接口可以熱插拔，即可以在系統(tǒng)運行時插拔設備而不會損壞設備或數(shù)據(jù)C.所有的USB設備都需要安裝專門的驅動程序才能正常工作D.USB接口只能連接存儲設備和輸入設備，不能連接其他類型的設備10、以下哪種指令可以將寄存器AX的內容與立即數(shù)10進行比較？（）A.CMPAX,10B.SUBAX,10C.ADDAX,10D.MULAX,1011、微機中的多核技術是提高系統(tǒng)性能的重要手段。關于多核處理器的特點和應用，以下說法不正確的是（）A.多核處理器將多個計算核心集成在一個芯片上，能夠同時處理多個任務B.它需要操作系統(tǒng)和應用軟件的支持，才能充分發(fā)揮多核的優(yōu)勢C.多核處理器在處理多線程和并行計算任務時性能提升明顯D.只要使用多核處理器，系統(tǒng)的性能就一定會大幅提高，無需考慮其他因素12、在微機的匯編語言編程中，關于指令和偽指令的區(qū)別，以下說法錯誤的是（）A.指令是能夠被CPU執(zhí)行的操作命令，直接影響程序的運行結果B.偽指令不產(chǎn)生機器代碼，主要用于為匯編程序提供各種控制和管理信息C.指令和偽指令的語法格式和使用方法完全相同，沒有任何區(qū)別D.熟練掌握指令和偽指令的使用是編寫高效匯編程序的基礎13、以下哪種指令可以將內存地址1000H處的字數(shù)據(jù)傳送到AX寄存器？（）A.MOVAX,[1000H]B.MOVAX,WORDPTR[1000H]C.MOVAX,BYTEPTR[1000H]D.MOVAX,DWORDPTR[1000H]14、在微機系統(tǒng)的軟件調試過程中，需要使用各種工具和方法來查找和解決問題。假設要調試一個復雜的微機應用程序，以下關于軟件調試技術的描述，正確的是：（）A.單步調試可以逐行執(zhí)行代碼，便于觀察程序的執(zhí)行流程和變量的值B.斷點調試可以在指定的位置暫停程序執(zhí)行，方便檢查程序狀態(tài)C.打印輸出調試信息是一種簡單但有效的調試方法，但會影響程序的執(zhí)行效率D.軟件調試只需要在開發(fā)階段進行，系統(tǒng)運行后就不再需要15、微機中的中斷系統(tǒng)在處理外部事件時起著關鍵作用。關于中斷的概念和處理過程，以下說法不正確的是（）A.中斷是指計算機在執(zhí)行程序過程中，遇到突發(fā)事件而暫停當前程序，轉去執(zhí)行相應的中斷處理程序B.中斷分為硬件中斷和軟件中斷，硬件中斷由外部設備產(chǎn)生，軟件中斷由程序中的特定指令產(chǎn)生C.中斷處理過程包括中斷請求、中斷響應、中斷服務和中斷返回等階段D.中斷優(yōu)先級一旦確定，就不能改變，即使在特殊情況下也不能進行調整16、在微機系統(tǒng)的可靠性設計中，容錯技術可以提高系統(tǒng)在故障情況下的正常運行能力。假設要構建一個容錯微機系統(tǒng)，以下關于容錯技術的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術，如雙機熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復代碼來實現(xiàn)C.信息冗余可以通過糾錯碼來檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤D.以上都是常見的容錯技術17、關于微機系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標接口，假設需要設計一個能夠同時支持多種不同類型鍵盤和鼠標設備的接口電路，并且要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。以下哪種接口標準和技術可能是最合適的？（）A.PS/2接口，傳統(tǒng)的鍵盤鼠標接口標準B.USB接口，通用串行總線，支持熱插拔和多種設備C.藍牙無線接口，擺脫線纜束縛，實現(xiàn)無線連接D.自定義的專用接口，根據(jù)特定需求設計18、微機原理及應用是計算機專業(yè)的重要基礎課程。在微機系統(tǒng)中，關于中央處理器（CPU）的功能，以下描述不準確的是（）A.CPU負責執(zhí)行指令，進行算術和邏輯運算，控制整個計算機系統(tǒng)的運行B.它能夠對數(shù)據(jù)進行存儲和讀取，直接與外部設備進行數(shù)據(jù)交換C.CPU包含控制器和運算器，控制器負責指令的譯碼和執(zhí)行順序的控制D.運算器則負責完成各種算術和邏輯運算操作19、在微機的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的應用場景。假設我們要實現(xiàn)一個遠距離的數(shù)據(jù)通信，以下關于串口和并口通信的描述，正確的是：（）A.串口通信速度快，適合大量數(shù)據(jù)的快速傳輸B.并口通信抗干擾能力強，適用于惡劣的通信環(huán)境C.串口通信只需一根數(shù)據(jù)線，成本低，易于實現(xiàn)遠距離傳輸D.并口通信的協(xié)議簡單，編程難度小于串口通信20、在微機的存儲系統(tǒng)中，假設要為一個需要頻繁讀寫大量數(shù)據(jù)的應用程序選擇合適的存儲設備。該應用對讀寫速度和數(shù)據(jù)持久性有較高要求，但成本也需要控制。以下哪種存儲設備可能是最適合的選擇？（）A.機械硬盤（HDD）B.固態(tài)硬盤（SSD）C.光盤D.磁帶請分別闡述每個存儲設備的性能特點、成本因素以及在該應用場景中的適用性二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述8086微處理器的Cache技術。2、（本題5分）比較硬布線控制器和微程序控制器的優(yōu)缺點。3、（本題5分）解釋微機系統(tǒng)中USB總線的特點和優(yōu)勢。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于微機原理的空氣質量傳感器校準系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)。診斷空氣質量傳感器校準系統(tǒng)的故障，并提出有效的修復措施。2、（本題5分）運用微機原理設計一個汽車儀表盤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠顯示車速、轉速、油量等信息，并在出現(xiàn)故障時發(fā)出警報。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的液位監(jiān)測和控制系統(tǒng)、液位報警系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠實時監(jiān)測容器中的液位高度，并根據(jù)設定的控制策略自動控制進液和出液閥門，當液位超過設定的上下限時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警信號，同時可以通過網(wǎng)絡進行遠程監(jiān)控。4、（本題5分）設計一個基于微機原理的溫度傳