天津工業(yè)大學(xué)《微機(jī)原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津工業(yè)大學(xué)

《微機(jī)原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷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1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、微機(jī)中的多核技術(shù)是提高系統(tǒng)性能的重要手段。關(guān)于多核處理器的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.多核處理器將多個計(jì)算核心集成在一個芯片上，能夠同時處理多個任務(wù)B.它需要操作系統(tǒng)和應(yīng)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(jì)算任務(wù)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2、微機(jī)中的指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的操作的集合。假設(shè)我們正在編寫一個復(fù)雜的程序，需要使用各種指令。以下關(guān)于指令系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.指令的格式通常包括操作碼和操作數(shù)，操作碼指明指令的功能，操作數(shù)則提供操作所需的數(shù)據(jù)B.尋址方式?jīng)Q定了指令如何獲取操作數(shù)的地址，常見的尋址方式有立即尋址、直接尋址、間接尋址等C.精簡指令集計(jì)算機(jī)（RISC）的指令系統(tǒng)簡單，指令長度固定，執(zhí)行效率高，適合復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)D.指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會影響計(jì)算機(jī)的性能、編程的難易程度和代碼的長度3、微機(jī)中的總線是連接各個部件的重要通道。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個基于微機(jī)的多媒體處理系統(tǒng)，以下關(guān)于總線的描述，正確的是：（）A.系統(tǒng)總線的帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能也就越好B.地址總線的寬度決定了系統(tǒng)能夠訪問的內(nèi)存空間大小，與外部設(shè)備無關(guān)C.控制總線用于傳輸數(shù)據(jù)和地址信息，是總線中最重要的部分D.不同類型的總線（如PCI、USB等）可以直接連接，無需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換4、在微機(jī)的匯編語言編程中，需要掌握各種指令和尋址方式。假設(shè)要編寫一個高效的程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)組元素的求和操作。以下哪種尋址方式在訪問數(shù)組元素時能夠提高程序的執(zhí)行效率？（）A.直接尋址B.寄存器間接尋址C.基址加變址尋址D.相對尋址5、8086系統(tǒng)中，若要測試AL中的某位是否為1，應(yīng)使用的指令是（）A.TESTAL,1B.ANDAL,1C.ORAL,1D.XORAL,16、在微機(jī)原理中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設(shè)我們需要執(zhí)行一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理操作，涉及到大量的數(shù)值運(yùn)算和邏輯判斷。如果指令系統(tǒng)提供了豐富的算術(shù)邏輯運(yùn)算指令和靈活的尋址方式，會對程序的編寫和執(zhí)行效率產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.程序編寫更簡單，執(zhí)行效率更高B.程序編寫更復(fù)雜，執(zhí)行效率更低C.對程序編寫和執(zhí)行效率沒有影響D.程序編寫更簡單，但執(zhí)行效率更低7、在微機(jī)的接口技術(shù)中，A/D（模擬到數(shù)字）轉(zhuǎn)換和D/A（數(shù)字到模擬）轉(zhuǎn)換是常見的操作。假設(shè)我們要采集一個變化范圍較大的模擬信號，并要求較高的轉(zhuǎn)換精度。以下哪種A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)可能更適合？（）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.以上都可以，取決于具體應(yīng)用8、微機(jī)中的數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。關(guān)于DSP的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.DSP芯片具有專門的硬件乘法器和累加器，能夠快速進(jìn)行數(shù)字信號運(yùn)算B.它能夠?qū)崟r處理大量的數(shù)據(jù)，適用于音頻、視頻等信號處理任務(wù)C.DSP編程相對復(fù)雜，需要掌握特定的指令集和算法D.普通的微機(jī)CPU能夠完全替代DSP芯片，實(shí)現(xiàn)相同的數(shù)字信號處理功能9、在微機(jī)的存儲系統(tǒng)中，RAID（獨(dú)立磁盤冗余陣列）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和讀寫性能。假設(shè)我們需要構(gòu)建一個既要求數(shù)據(jù)安全又要求高讀寫速度的存儲系統(tǒng)，以下哪種RAID級別可能是最合適的選擇？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID1010、微機(jī)中的中斷向量表用于存儲中斷處理程序的入口地址。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生了一個中斷，處理器通過中斷向量表獲取中斷處理程序的入口地址，這個過程是如何實(shí)現(xiàn)的？（）A.根據(jù)中斷類型號乘以4，得到中斷向量在表中的偏移地址，從中獲取入口地址B.隨機(jī)在中斷向量表中查找入口地址C.由操作系統(tǒng)指定入口地址D.中斷向量表中的入口地址是固定的，不需要查找11、在微機(jī)的存儲保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)多個進(jìn)程同時運(yùn)行，需要防止一個進(jìn)程非法訪問其他進(jìn)程的內(nèi)存空間，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。以下哪種存儲保護(hù)方法可能最為有效？（）A.界地址保護(hù)，限制進(jìn)程的訪問范圍B.訪問控制列表（ACL），根據(jù)權(quán)限進(jìn)行訪問控制C.硬件保護(hù)機(jī)制，如內(nèi)存管理單元（MMU）D.不進(jìn)行存儲保護(hù)，依靠進(jìn)程自身的規(guī)范操作12、微機(jī)系統(tǒng)的散熱問題對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命有重要影響。假設(shè)一個高性能的微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時產(chǎn)生大量熱量，以下關(guān)于散熱方案的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.安裝風(fēng)冷散熱器，通過風(fēng)扇進(jìn)行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機(jī)箱風(fēng)道設(shè)計(jì)，促進(jìn)空氣流通D.以上三種散熱方案結(jié)合使用，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化13、在微機(jī)的匯編語言編程中，假設(shè)需要優(yōu)化一段代碼以提高程序的執(zhí)行效率。以下哪種編程技巧或指令使用方法可能對性能的提升最為顯著？（）A.合理使用寄存器B.減少指令的數(shù)量C.優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)D.避免使用復(fù)雜的尋址方式請?jiān)敿?xì)解釋每個選項(xiàng)在匯編語言編程中優(yōu)化性能的原理和效果14、微機(jī)系統(tǒng)的時鐘信號對于系統(tǒng)的同步和性能起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)正在穩(wěn)定運(yùn)行。以下關(guān)于時鐘信號的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.時鐘信號的頻率決定了CPU的工作節(jié)拍，頻率越高，CPU執(zhí)行指令的速度越快B.時鐘周期是時鐘信號的最小時間單位，指令的執(zhí)行通常需要多個時鐘周期C.不同部件可以根據(jù)需要使用不同頻率的時鐘信號，以優(yōu)化系統(tǒng)性能D.時鐘信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性對微機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行沒有影響，只要有信號就行15、在微機(jī)的硬件調(diào)試過程中，需要使用各種工具和方法來定位和解決問題。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)了不穩(wěn)定的故障，以下關(guān)于調(diào)試方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.采用硬件仿真器，模擬系統(tǒng)運(yùn)行，查找故障點(diǎn)B.逐個更換硬件組件，直到故障消失C.利用邏輯分析儀，監(jiān)測信號狀態(tài)，分析故障原因D.不進(jìn)行任何調(diào)試，等待故障自行消失16、在微機(jī)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(biāo)。假設(shè)要為一個實(shí)時控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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17、8086CPU中，用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI18、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，假設(shè)要設(shè)計(jì)一個能夠支持高分辨率、高色彩深度和快速刷新率的顯示方案。以下哪種顯示技術(shù)和接口組合可能是最優(yōu)的選擇？（）A.CRT顯示器和VGA接口B.LCD顯示器和DVI接口C.LED顯示器和HDMI接口D.OLED顯示器和DisplayPort接口請分別闡述每個顯示技術(shù)和接口組合的特點(diǎn)、性能參數(shù)以及在高要求顯示方案中的適用性19、微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標(biāo)是常見的輸入設(shè)備。假設(shè)要設(shè)計(jì)一款適合長時間使用的鍵盤，以下關(guān)于輸入設(shè)備的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.鍵盤的按鍵布局和手感會影響輸入效率和舒適度B.鼠標(biāo)的分辨率和靈敏度決定了其操作的精準(zhǔn)度C.無線鍵盤和鼠標(biāo)可以擺脫線纜束縛，但可能存在信號延遲和穩(wěn)定性問題D.輸入設(shè)備的性能對微機(jī)系統(tǒng)的整體性能影響不大，可以忽略20、對于微機(jī)系統(tǒng)中的Cache（高速緩存），假設(shè)需要提高系統(tǒng)對頻繁訪問數(shù)據(jù)的讀取速度。Cache的替換策略和組織結(jié)構(gòu)對于其性能有著重要影響。以下哪種Cache替換策略可能在大多數(shù)情況下能夠提高命中率？（）A.隨機(jī)替換策略，隨機(jī)選擇一個Cache行進(jìn)行替換B.先進(jìn)先出（FIFO）替換策略，先進(jìn)入Cache的行先被替換C.最近最少使用（LRU）替換策略，替換最近最少使用的Cache行D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換策略，替換使用頻率最低的Cache行二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋微機(jī)中掌紋識別技術(shù)的特點(diǎn)。2、（本題5分）簡要說明匯編語言中混合編程的方法和注意事項(xiàng)。3、（本題5分）解釋邊緣計(jì)算在微機(jī)系統(tǒng)中的概念和應(yīng)用場景。4、（本題5分）解釋顯示器的顯示模式和分辨率的關(guān)系。5、（本題5分）簡述USB總線的特點(diǎn)和優(yōu)勢。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于微機(jī)原理的RS232串口通信系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的串口通信。同時，具備波特率設(shè)置和數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于微機(jī)原理的電子定時器故障預(yù)測系統(tǒng)。預(yù)測電子定時器的故障，確保定時功能的準(zhǔn)確性。3、（本題5分）基于微機(jī)原理，設(shè)計(jì)一個簡易的交通信號燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的時間間隔，控制紅、綠、黃三種信號燈的交替點(diǎn)亮，模擬十字路口的交通信號。請給出硬件電路圖和相應(yīng)的匯編語言程序設(shè)計(jì)。4、（本題5分）利用微機(jī)原理知識，設(shè)計(jì)一個智能路燈控制系統(tǒng)。根據(jù)環(huán)境光線自動調(diào)節(jié)路燈的亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制，給出硬件電路和軟件編程方法。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于微機(jī)原理的