長沙師范學院《計算機組成原理》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長沙師范學院《計算機組成原理》

2022-2023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15個小題，每小題1分，共15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、在微機系統(tǒng)的存儲體系中，內存的類型和特點有著重要的作用。假設一個計算機系統(tǒng)需要高速且大容量的內存來支持運行大型程序，以下關于內存的描述，哪一項是不正確的？（）A.DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）需要定期刷新來保持數據，但成本相對較低，容量較大B.SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）速度快，但成本高，通常用于高速緩存C.ROM（只讀存儲器）中的數據在制造時就被固化，只能讀取不能寫入，常用于存儲固定的程序和數據D.內存的速度和容量只取決于其類型，與計算機系統(tǒng)的其他硬件組件無關2、微機原理中，指令系統(tǒng)的設計和優(yōu)化直接影響程序的編寫和執(zhí)行效率。假設要編寫一個復雜的科學計算程序，需要大量的數值運算和邏輯操作。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.大量的控制轉移指令C.精簡的指令格式D.有限的操作碼長度3、在微機系統(tǒng)的存儲器管理方面，需要考慮不同類型存儲器的特點和應用場景。假設要為一個實時控制系統(tǒng)配置存儲器，要求快速的數據讀寫和可靠的存儲。同時，要考慮成本和系統(tǒng)復雜度等因素。以下哪種存儲器組合方案最為合適？（）A.僅使用高速緩存（Cache）B.以動態(tài)隨機存儲器（DRAM）為主，輔以少量靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）C.大量使用只讀存儲器（ROM）D.完全依賴硬盤作為存儲器4、在微機的數字信號處理中，A/D和D/A轉換是重要的環(huán)節(jié)。假設我們要設計一個音頻采集系統(tǒng)，以下關于A/D和D/A轉換的描述，正確的是：（）A.A/D轉換的分辨率越高，轉換精度就越高，但轉換速度會變慢B.D/A轉換的速度對音頻輸出質量沒有影響C.采樣頻率只要大于信號最高頻率的兩倍，就能完全還原原始信號D.A/D和D/A轉換的精度和速度與系統(tǒng)的性能無關5、在微機的音頻處理中，聲卡起著關鍵作用。假設要搭建一個專業(yè)的音頻制作系統(tǒng)，以下關于聲卡的描述，哪一項是不正確的？（）A.聲卡負責音頻信號的采集、處理和輸出B.聲卡的采樣頻率和量化位數越高，音質越好，但對系統(tǒng)資源的消耗也越大C.多聲道聲卡可以提供更豐富的音頻體驗，但對于一般用戶來說并非必需D.聲卡的性能只取決于其硬件規(guī)格，與驅動程序和音頻軟件無關6、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7、微機中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，以下關于緩存的描述，正確的是：（）A.緩存容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好B.緩存的替換策略對命中率沒有影響，只影響緩存的更新速度C.直接映射緩存的命中率高于組相聯(lián)緩存和全相聯(lián)緩存D.當緩存命中率較低時，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能8、在微機的發(fā)展歷程中，技術不斷更新?lián)Q代。假設我們要回顧微機的發(fā)展歷史，以下關于微機發(fā)展的描述，正確的是：（）A.早期的微機性能低下，只能進行簡單的計算和文字處理B.微機的發(fā)展主要是硬件的升級，軟件的作用不大C.隨著技術的進步，微機的體積越來越大，價格越來越高D.微機的發(fā)展已經達到了極限，未來不會有太大的變化9、在微機的存儲保護機制中，假設要防止一個應用程序訪問其他程序的內存空間，保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。以下哪種存儲保護方法可能最為可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.以上方法的結合請詳細解釋每個存儲保護方法的工作原理和在防止內存訪問越界方面的效果10、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據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11、在微機的嵌入式應用中，需要考慮系統(tǒng)的功耗、體積和可靠性等因素。假設要設計一個用于便攜式醫(yī)療設備的微機系統(tǒng)。以下哪種微處理器和外圍器件的選擇能夠滿足這些特殊要求？（）A.高性能的通用微處理器B.低功耗的嵌入式微處理器C.復雜的外圍接口芯片D.大容量的存儲芯片12、在微機的存儲管理中，假設操作系統(tǒng)需要同時運行多個進程，每個進程都有自己的內存需求，并且這些需求會隨著時間動態(tài)變化。內存的分配和回收策略對于系統(tǒng)的性能和內存利用率有著重要影響。以下哪種內存管理方法可能更有效地應對這種情況？（）A.固定分區(qū)分配，將內存預先劃分為固定大小的分區(qū)B.動態(tài)分區(qū)分配，根據進程需求動態(tài)分配內存空間C.分頁存儲管理，將內存劃分為固定大小的頁面D.分段存儲管理，根據程序的邏輯分段分配內存13、微機中的DMA（直接存儲器訪問）控制器可以提高數據傳輸效率。假設一個微機系統(tǒng)正在進行大量的數據傳輸。以下關于DMA控制器的描述，哪一項是錯誤的？（）A.DMA控制器可以在不需要CPU干預的情況下，直接在存儲器和I/O設備之間傳輸數據B.DMA傳輸可以采用單字節(jié)傳輸、數據塊傳輸和請求傳輸等方式C.DMA控制器在傳輸數據時，會占用CPU的總線控制權，導致CPU暫時無法執(zhí)行其他任務D.DMA控制器可以同時進行多個DMA傳輸請求，提高系統(tǒng)的并行處理能力14、在微機的存儲系統(tǒng)中，考慮到內存的讀寫速度和容量。假設一個應用程序需要頻繁地訪問大量的數據，并且對數據的訪問速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術，以下關于其效果的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以顯著提高數據的訪問速度，減少內存訪問的延遲B.能夠自動適應不同應用程序的數據訪問模式，無需手動配置C.可能會存在緩存一致性問題，需要特殊的處理機制來保證數據的正確性D.高速緩存的容量越大，對性能的提升效果越明顯15、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，無需考慮其他因素二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中邊緣計算的特點。2、（本題5分）解釋微機中聲紋識別技術的應用。3、（本題5分）解釋嵌入式微處理器與通用微處理器的區(qū)別。4、（本題5分）解釋雙積分型A/D轉換器的特點。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討微機原理中的軟件項目管理中的項目收尾的步驟與注意事項。2、（本題5分）探討8086微機系統(tǒng)中觸摸屏的工作原理和接口技術。3、（本題5分）分析8086指令系統(tǒng)中指令的執(zhí)行對緩存命中率的影響。4、（本題5分）論述8086微處理器的指令預取和預執(zhí)行技術。5、（本題5分）論述8086微處理器的太空計算應用中的特殊需求和挑戰(zhàn)。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個基于微機原理的電子羅盤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準確測量方向，并在顯示屏上顯示方向信息。同時，還可以與衛(wèi)星導航系統(tǒng)結合，實現更精確的導航功能。同時，還可以與地圖軟件結合，實現路徑規(guī)劃和導航。2、（本題10分）設