中國礦業(yè)大學(xué)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(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頁中國礦業(yè)大學(xué)

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)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1分，共20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(jī)的系統(tǒng)總線中，地址總線的寬度決定了可尋址的內(nèi)存空間大小。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)的地址總線寬度為32位，那么其理論上可尋址的內(nèi)存空間為多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB2、在微機(jī)的存儲層次結(jié)構(gòu)中，關(guān)于緩存（Cache）的作用和工作原理，以下說法不正確的是（）A.Cache位于CPU和內(nèi)存之間，用于加速CPU對數(shù)據(jù)的訪問B.它利用程序的局部性原理，將經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)存儲在Cache中C.Cache的命中率越高，系統(tǒng)的性能提升越明顯D.Cache的容量越大越好，不需要考慮成本和實現(xiàn)難度3、微機(jī)系統(tǒng)中的并行接口常用于連接多個外部設(shè)備。假設(shè)要通過并行接口同時控制多個設(shè)備的工作狀態(tài)，以下哪種并行接口通信方式可能在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫院托史矫姹憩F(xiàn)最佳？（）A.無條件傳輸B.查詢傳輸C.中斷傳輸D.DMA傳輸請詳細(xì)說明每個并行接口通信方式的工作機(jī)制和在同時控制多個設(shè)備時的優(yōu)缺點4、在微機(jī)的存儲管理中，假設(shè)操作系統(tǒng)需要同時運行多個進(jìn)程，每個進(jìn)程都有自己的內(nèi)存需求，并且這些需求會隨著時間動態(tài)變化。內(nèi)存的分配和回收策略對于系統(tǒng)的性能和內(nèi)存利用率有著重要影響。以下哪種內(nèi)存管理方法可能更有效地應(yīng)對這種情況？（）A.固定分區(qū)分配，將內(nèi)存預(yù)先劃分為固定大小的分區(qū)B.動態(tài)分區(qū)分配，根據(jù)進(jìn)程需求動態(tài)分配內(nèi)存空間C.分頁存儲管理，將內(nèi)存劃分為固定大小的頁面D.分段存儲管理，根據(jù)程序的邏輯分段分配內(nèi)存5、在微機(jī)系統(tǒng)的軟件調(diào)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(shè)要調(diào)試一個復(fù)雜的微機(jī)應(yīng)用程序，以下關(guān)于軟件調(diào)試技術(shù)的描述，正確的是：（）A.單步調(diào)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(diào)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(diào)試信息是一種簡單但有效的調(diào)試方法，但會影響程序的執(zhí)行效率D.軟件調(diào)試只需要在開發(fā)階段進(jìn)行，系統(tǒng)運行后就不再需要6、在8086系統(tǒng)中，若要從內(nèi)存地址2000H開始連續(xù)存放100個字節(jié)的數(shù)據(jù)，應(yīng)使用的偽指令是（）A.DB100DUP(?)B.DW100DUP(?)C.DD100DUP(?)D.DT100DUP(?)7、在微機(jī)的存儲保護(hù)機(jī)制中，防止程序之間的非法訪問是重要的目標(biāo)。假設(shè)一個多任務(wù)操作系統(tǒng)正在運行多個程序，以下關(guān)于存儲保護(hù)的描述，正確的是：（）A.可以通過設(shè)置內(nèi)存訪問權(quán)限來實現(xiàn)存儲保護(hù)，每個程序只能訪問自己被允許的內(nèi)存區(qū)域B.存儲保護(hù)會增加系統(tǒng)的開銷，但對系統(tǒng)的安全性沒有實質(zhì)性的提升C.只要操作系統(tǒng)內(nèi)核具有最高權(quán)限，就不需要進(jìn)行存儲保護(hù)D.存儲保護(hù)機(jī)制只在虛擬內(nèi)存系統(tǒng)中有效，在物理內(nèi)存系統(tǒng)中無法實現(xiàn)8、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)雜的尋址方式請詳細(xì)解釋每個選項在匯編語言編程中優(yōu)化性能的原理和效果9、微機(jī)的存儲保護(hù)機(jī)制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。假設(shè)一個多任務(wù)微機(jī)系統(tǒng)，需要防止不同任務(wù)之間非法訪問對方的存儲區(qū)域。以下哪種存儲保護(hù)方法最為有效？（）A.硬件存儲保護(hù)B.軟件存儲保護(hù)C.不進(jìn)行存儲保護(hù)D.依靠用戶自律10、微機(jī)中的總線是連接各個部件的重要通道。對于總線的分類和特點，以下敘述不正確的是（）A.數(shù)據(jù)總線用于在CPU和其他部件之間傳輸數(shù)據(jù)，其寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量B.地址總線用于傳輸存儲單元或I/O端口的地址信息C.控制總線用于傳輸控制信號和時序信號，協(xié)調(diào)各部件的工作D.總線的性能只取決于其傳輸速度，與總線的寬度和工作頻率無關(guān)11、在微機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計中，容錯技術(shù)可以提高系統(tǒng)在故障情況下的正常運行能力。假設(shè)要構(gòu)建一個容錯微機(jī)系統(tǒng)，以下關(guān)于容錯技術(shù)的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術(shù)，如雙機(jī)熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復(fù)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(shù)12、微機(jī)系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）方式有多種，如程序查詢方式、中斷方式和DMA方式等。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)需要與外部設(shè)備進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于I/O方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.程序查詢方式中，CPU不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)，直到設(shè)備準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，這種方式CPU利用率低B.中斷方式下，當(dāng)I/O設(shè)備準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)時向CPU發(fā)送中斷請求，CPU暫停當(dāng)前程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提高了CPU利用率C.DMA方式中，DMA控制器直接控制內(nèi)存和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，無需CPU干預(yù)，傳輸效率高D.對于任何I/O設(shè)備和任務(wù)，DMA方式總是比中斷方式更適合，能提供更好的性能13、8086CPU中的乘法指令MUL執(zhí)行后，若乘積的高半部分不為零，則（）A.CF=0,OF=0B.CF=0,OF=1C.CF=1,OF=0D.CF=1,OF=114、在微機(jī)的系統(tǒng)總線中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各司其職。假設(shè)我們要分析一個微機(jī)系統(tǒng)的總線性能，以下關(guān)于總線的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)總線的寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，與CPU的性能無關(guān)B.地址總線的寬度決定了CPU可尋址的內(nèi)存空間大小，與外存無關(guān)C.控制總線用于傳輸控制信號和時序信號，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響不大D.總線的工作頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能就越好15、在微機(jī)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(zhǔn)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(jī)的顯示系統(tǒng)中，顯卡負(fù)責(zé)將計算機(jī)生成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示器可以顯示的信號。假設(shè)要支持高分辨率和高刷新率的顯示，對顯卡的性能有哪些主要的要求？（）A.具備強(qiáng)大的圖形處理能力和高速的顯存B.只需要較大的顯存容量，圖形處理能力不重要C.對顯卡性能沒有特殊要求，主要取決于顯示器D.顯卡的性能與顯示效果無關(guān)17、微機(jī)系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)用于組織和管理數(shù)據(jù)。假設(shè)一個用戶需要在微機(jī)上存儲大量的文件，以下關(guān)于文件系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.FAT32、NTFS等是常見的文件系統(tǒng)格式，各有特點和適用場景B.文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)和文件分配方式會影響文件的訪問速度和存儲空間利用率C.文件系統(tǒng)的安全性可以通過設(shè)置權(quán)限和加密來保障，但加密會嚴(yán)重影響文件的讀寫速度D.定期對文件系統(tǒng)進(jìn)行碎片整理可以提高文件的讀寫性能18、微機(jī)中的音頻處理系統(tǒng)包括聲卡和音頻設(shè)備。假設(shè)要搭建一個高質(zhì)量的音頻錄制和播放系統(tǒng)。以下關(guān)于音頻處理系統(tǒng)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.聲卡負(fù)責(zé)音頻信號的采集、編碼、解碼和輸出等功能B.音頻采樣頻率和量化位數(shù)越高，聲音的質(zhì)量就越好C.多聲道音頻系統(tǒng)可以提供更加逼真的環(huán)繞聲效果D.微機(jī)中的音頻處理系統(tǒng)只能處理模擬音頻信號，無法處理數(shù)字音頻信號19、8086CPU中，執(zhí)行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX20、在微機(jī)的匯編語言程序設(shè)計中，假設(shè)要實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制和條件判斷。以下哪種指令組合和編程結(jié)構(gòu)可能最清晰、高效地實現(xiàn)這些功能？（）A.條件跳轉(zhuǎn)指令和循環(huán)結(jié)構(gòu)B.位操作指令和查表法C.子程序調(diào)用和參數(shù)傳遞D.中斷處理和異常處理請詳細(xì)說明每個選項在實現(xiàn)復(fù)雜邏輯控制和條件判斷時的特點和優(yōu)勢二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述指令流水線中的冒險及解決方法。2、（本題5分）簡要說明8086微處理器的指令流水線技術(shù)。3、（本題5分）解釋微機(jī)中DMA控制器的工作原理。4、（本題5分）同步串行通信與異步串行通信有何不同？5、（本題5分）簡述高速緩存（Cache）的工作原理和作用。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(jī)原理的電子秤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測量物體的重量，并將重量數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送到接收端進(jìn)行處理和存儲。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的數(shù)字存儲示波器、信號發(fā)生器和頻譜分析儀的組合儀器。該儀器能夠同時實現(xiàn)信號的采集、顯示、生成和頻譜分析功能。3、（本題5分）利用微機(jī)原理設(shè)計一個智能家居安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測家中的安全狀況，如門窗是否關(guān)閉、有無火災(zāi)等，并在出現(xiàn)異常情況時發(fā)出警報。4、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的電子風(fēng)速計故障預(yù)測系統(tǒng)。提前預(yù)測電子風(fēng)速計的