《微機(jī)原理》期末考卷

《微機(jī)原理》期末考卷（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（共10題，每題3分，滿分30分）1.微機(jī)中的CPU是指（）。2.微機(jī)的存儲(chǔ)器分為哪兩大類？（）3.下列哪個(gè)寄存器用于存儲(chǔ)指令地址？（）4.微機(jī)中，數(shù)據(jù)總線的位數(shù)通常與哪個(gè)部件的位數(shù)相同？（）6.微機(jī)的系統(tǒng)總線通常包括哪幾種總線？（）7.下列哪個(gè)部件不屬于微機(jī)的輸入設(shè)備？（）二、填空題（共5題，每題4分，滿分20分）1.微機(jī)的CPU主要由________、________和________組成。2.微機(jī)的存儲(chǔ)器按其功能可分為_(kāi)_______和________。3.在微機(jī)中，地址總線的作用是________。4.微機(jī)的輸出設(shè)備通常包括________、________和________等。5.微機(jī)的指令系統(tǒng)可分為_(kāi)_______和________兩大類。三、判斷題（共5題，每題3分，滿分15分）1.微機(jī)的CPU可以直接訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器。（）2.數(shù)據(jù)總線是雙向總線，可以同時(shí)進(jìn)行讀寫操作。（）3.微機(jī)的Cache存儲(chǔ)器一般采用DRAM芯片。（）4.微機(jī)的I/O端口編址是統(tǒng)一編址。（）5.微機(jī)的程序計(jì)數(shù)器（PC）在執(zhí)行指令時(shí)自動(dòng)加1。（）四、簡(jiǎn)答題（共3題，每題5分，滿分15分）1.簡(jiǎn)述微機(jī)中CPU的主要功能。2.請(qǐng)解釋微機(jī)中的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述微機(jī)I/O接口的作用。五、計(jì)算題（共3題，每題5分，滿分15分）1.假設(shè)一個(gè)微機(jī)的地址總線寬度為20位，求其最大可尋址空間。2.一個(gè)微機(jī)的時(shí)鐘頻率為3.2GHz，若每個(gè)時(shí)鐘周期可以執(zhí)行1條指令，求該微機(jī)每秒最多能執(zhí)行多少條指令。3.一個(gè)微機(jī)的數(shù)據(jù)總線寬度為32位，計(jì)算其一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。六、分析題（共3題，每題5分，滿分15分）1.分析微機(jī)中定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的表示方法及區(qū)別。2.分析微機(jī)中中斷系統(tǒng)的基本原理及其作用。3.分析微機(jī)中總線沖突和總線競(jìng)爭(zhēng)的概念及其解決方法。七、設(shè)計(jì)題（共2題，每題10分，滿分20分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的微機(jī)I/O接口電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。2.設(shè)計(jì)一個(gè)微機(jī)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路，將原有的64KB存儲(chǔ)器擴(kuò)展為128KB。八、程序題（共2題，每題10分，滿分20分）1.編寫一個(gè)微機(jī)匯編語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)16位數(shù)的相加。2.編寫一個(gè)微機(jī)C語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串復(fù)制功能。九、論述題（共1題，滿分10分）論述微機(jī)中指令流水線的工作原理及其對(duì)處理器性能的影響。十、應(yīng)用題（共2題，每題10分，滿分20分）1.解釋微機(jī)中DMA傳輸?shù)墓ぷ髟?，并說(shuō)明其與中斷傳輸?shù)膮^(qū)別。2.說(shuō)明微機(jī)中Cache的作用，并分析其在微機(jī)系統(tǒng)中的重要性。十一、繪圖題（共1題，滿分10分）繪制微機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注出CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等主要部件。十二、實(shí)例分析題（共1題，滿分10分）假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)頻繁出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，可能的原因有哪些？如何解決？十三、創(chuàng)新題（共1題，滿分10分）提出一種提高微機(jī)CPU效率的技術(shù)方案，并說(shuō)明其原理和預(yù)期效果。十四、比較題（共1題，滿分10分）比較微機(jī)中的馮·諾依曼架構(gòu)和哈佛架構(gòu)的特點(diǎn)及其適用場(chǎng)景。十五、綜合題（共1題，滿分10分）綜合分析微機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，并討論如何提高微機(jī)系統(tǒng)的整體性能。一、選擇題答案1.A2.B3.C4.D5.A6.B7.C二、填空題答案1.控制單元、算術(shù)邏輯單元、寄存器組2.主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器3.指定存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備的位置4.顯示器、打印機(jī)、繪圖儀5.指令集、操作數(shù)集三、判斷題答案1.×2.√3.×4.√5.√四、簡(jiǎn)答題答案1.CPU的主要功能包括指令fetch、指令de、執(zhí)行指令、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理。2.程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序代碼，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序執(zhí)行時(shí)的中間結(jié)果。3.I/O接口負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和控制信號(hào)傳遞。五、計(jì)算題答案1.1MB（2^20Bytes）2.3.2GHz（3.2×10^9條指令/秒）3.4Bytes（32位）六、分析題答案（略，需考生實(shí)際分析）七、設(shè)計(jì)題答案（略，需考生實(shí)際設(shè)計(jì)）八、程序題答案1.ORG100hMOVAX,[Data1]MOVBX,[Data2]ADDAX,BXMOV[Result],AXHLTData1DWhData2DW5678hResultDW?2.voidstrcpy(chardest,constcharsrc){while(src){dest=src;dest++;src++;}dest='\0';}九、論述題答案（略，需考生實(shí)際論述）十、應(yīng)用題答案（略，需考生實(shí)際應(yīng)用）十一、繪圖題答案（略，需考生實(shí)際繪圖）十二、實(shí)例分析題答案可能原因：電源不穩(wěn)定、存儲(chǔ)器芯片故障、數(shù)據(jù)總線故障等。解決方案：檢查電源、更換存儲(chǔ)器芯片、檢查數(shù)據(jù)總線連接。十三、創(chuàng)新題答案（略，需考生實(shí)際創(chuàng)新）十四、比較題答案（略，需考生實(shí)際比較）十五、綜合題答案（略，需考生實(shí)際綜合分析）1.微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、總線等。2.微處理器：控制單元、算術(shù)邏輯單元、寄存器等。3.存儲(chǔ)器：主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、Cache等。4.I/O系統(tǒng)：I/O接口、中斷、DMA等。5.指令系統(tǒng)：指令集、操作數(shù)、程序控制等。各題型知識(shí)點(diǎn)詳解及示例選擇題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，如CPU組成、存儲(chǔ)器分類、總線功能等。填空題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器功能、I/O設(shè)備等知識(shí)點(diǎn)的理解。判斷題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)原理中一些概念的理解，如CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)總線特性等。簡(jiǎn)答題：考察學(xué)生對(duì)CPU功能、存儲(chǔ)器區(qū)別、I/O接口作用等知識(shí)點(diǎn)的掌握。計(jì)算題：考察學(xué)生運(yùn)用微機(jī)原理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，如計(jì)算存儲(chǔ)器容量、CPU執(zhí)行指令數(shù)等。分析題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)中定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)表示、中斷系統(tǒng)原理等知識(shí)點(diǎn)的深入理解。設(shè)計(jì)題：考察學(xué)生的微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)能力，如I/O接口電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展等。程序題：考察學(xué)生的編程能力，包括匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言編程。論述題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)中指令流水線原理及其對(duì)性能影響的掌握。應(yīng)用題：考察學(xué)生對(duì)微機(jī)中DMA傳輸、Cach