湖南工業(yè)大學(xué)《微機(jī)原理與應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南工業(yè)大學(xué)

《微機(jī)原理與應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對(duì)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(duì)頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)的讀取速度。Cache的替換策略和組織結(jié)構(gòu)對(duì)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(gè)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(gè)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(jiàn)的尋址方式有立即尋址、直接尋址、間接尋址等C.精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，指令長(zhǎng)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(huì)影響計(jì)算機(jī)的性能、編程的難易程度和代碼的長(zhǎng)度3、微機(jī)系統(tǒng)中的中斷機(jī)制是提高系統(tǒng)效率和響應(yīng)外部事件的重要手段。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)接收到多個(gè)中斷請(qǐng)求，且這些中斷具有不同的優(yōu)先級(jí)。如果此時(shí)正在處理一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的中斷，高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求到來(lái)，系統(tǒng)會(huì)如何響應(yīng)？（）A.立即暫停當(dāng)前中斷處理，響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)中斷B.繼續(xù)處理當(dāng)前中斷，直到完成后再響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)中斷C.忽略高優(yōu)先級(jí)中斷，直到當(dāng)前中斷處理完成D.由用戶決定是否響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)中斷4、微機(jī)原理中的數(shù)制轉(zhuǎn)換是基礎(chǔ)概念。假設(shè)需要將一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)快速轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，以下哪種方法可能在計(jì)算速度和準(zhǔn)確性上表現(xiàn)最佳？（）A.逐位轉(zhuǎn)換法B.加權(quán)求和法C.利用中間進(jìn)制過(guò)渡D.使用計(jì)算器或在線工具請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)數(shù)制轉(zhuǎn)換方法的步驟和優(yōu)缺點(diǎn)，以及在快速準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換中的效果5、微機(jī)系統(tǒng)中的總線仲裁用于解決多個(gè)設(shè)備同時(shí)請(qǐng)求總線使用權(quán)的問(wèn)題。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)高速設(shè)備需要頻繁訪問(wèn)總線，以下關(guān)于總線仲裁方式和策略的描述，正確的是：（）A.集中式仲裁方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)總線的占用時(shí)間較長(zhǎng)B.分布式仲裁方式可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的并行仲裁，提高總線利用率C.總線仲裁策略只考慮設(shè)備的優(yōu)先級(jí)，不考慮設(shè)備的請(qǐng)求頻率D.無(wú)論采用哪種仲裁方式，對(duì)系統(tǒng)的整體性能影響不大6、在微機(jī)的音頻處理中，聲卡起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻錄制和播放，對(duì)聲卡的哪些性能指標(biāo)有較高要求？（）A.采樣頻率和量化位數(shù)B.聲道數(shù)量和輸出功率C.信噪比和失真度D.以上都是7、在微機(jī)的中斷處理機(jī)制中，中斷優(yōu)先級(jí)和中斷嵌套是重要的概念。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)處理多個(gè)中斷源，以下關(guān)于中斷處理的描述，正確的是：（）A.中斷優(yōu)先級(jí)越高，響應(yīng)速度越快，且可以打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷處理B.所有中斷源的優(yōu)先級(jí)都是固定的，不能動(dòng)態(tài)調(diào)整C.中斷嵌套會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)混亂，應(yīng)該盡量避免D.中斷處理過(guò)程中，CPU不需要保存當(dāng)前程序的上下文信息8、在微機(jī)的硬件擴(kuò)展方面，添加新的設(shè)備需要考慮兼容性和資源分配。假設(shè)要為微機(jī)添加一塊新的顯卡，以下關(guān)于硬件擴(kuò)展的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.需要確保顯卡與主板的接口兼容，以及電源能夠提供足夠的功率B.操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別新添加的硬件設(shè)備，并安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序C.在BIOS中進(jìn)行正確的設(shè)置可以優(yōu)化硬件擴(kuò)展設(shè)備的性能D.硬件擴(kuò)展不會(huì)對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生任何影響9、微機(jī)原理中，指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化直接影響程序的編寫和執(zhí)行效率。假設(shè)要編寫一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算程序，需要大量的數(shù)值運(yùn)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(jiǎn)潔性？（）A.豐富的浮點(diǎn)運(yùn)算指令B.大量的控制轉(zhuǎn)移指令C.精簡(jiǎn)的指令格式D.有限的操作碼長(zhǎng)度10、微機(jī)系統(tǒng)的中斷處理機(jī)制在應(yīng)對(duì)外部事件時(shí)起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)多個(gè)外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求。在設(shè)計(jì)中斷處理程序時(shí)，以下哪項(xiàng)是最需要注意的？（）A.確保中斷響應(yīng)的及時(shí)性，減少延遲B.合理安排中斷優(yōu)先級(jí)，保證重要設(shè)備的優(yōu)先響應(yīng)C.優(yōu)化中斷處理程序的代碼，提高執(zhí)行效率D.限制中斷的數(shù)量，避免系統(tǒng)過(guò)于頻繁地處理中斷11、8086CPU中，執(zhí)行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX12、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內(nèi)容與內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，應(yīng)使用的指令是（）A.CMPAL,[BX]B.SUBAL,[BX]C.ADDAL,[BX]D.MOVAL,[BX]13、微機(jī)系統(tǒng)中的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)于系統(tǒng)的同步和協(xié)調(diào)工作至關(guān)重要。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)高精度的定時(shí)系統(tǒng)，以下關(guān)于時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生和控制，哪一項(xiàng)是最關(guān)鍵的？（）A.選擇高精度的晶振作為時(shí)鐘源，確保時(shí)鐘的準(zhǔn)確性B.設(shè)計(jì)合理的時(shí)鐘分頻和倍頻電路，滿足不同部件的需求C.采用時(shí)鐘同步技術(shù)，消除時(shí)鐘偏差D.忽略時(shí)鐘信號(hào)的精度，依靠軟件進(jìn)行時(shí)間補(bǔ)償14、微機(jī)中的微處理器是核心部件，其性能直接影響系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的微機(jī)系統(tǒng)，對(duì)微處理器的性能要求很高。在評(píng)估微處理器性能時(shí)，以下哪項(xiàng)指標(biāo)是最需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.時(shí)鐘頻率，越高表示處理速度越快B.核心數(shù)量，越多則能同時(shí)處理更多任務(wù)C.緩存大小，較大的緩存有助于提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率D.指令集架構(gòu)，先進(jìn)的架構(gòu)能支持更復(fù)雜的運(yùn)算15、微機(jī)中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)我們要分析一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的緩存命中率對(duì)性能的影響，以下關(guān)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(duì)命中率沒(méi)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(dāng)緩存命中率較低時(shí)，可以通過(guò)增加緩存容量或優(yōu)化程序來(lái)提高性能16、微機(jī)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)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(wèn)的內(nèi)存空間大小，與外部設(shè)備無(wú)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(wú)需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換17、在微機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)中，調(diào)試工具可以幫助發(fā)現(xiàn)和解決程序中的錯(cuò)誤。假設(shè)一個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常，以下關(guān)于調(diào)試工具的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用調(diào)試器設(shè)置斷點(diǎn)，逐行執(zhí)行代碼，查看變量的值和程序的執(zhí)行流程B.內(nèi)存查看工具可以幫助檢查內(nèi)存的使用情況，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏和越界訪問(wèn)等問(wèn)題C.性能分析工具可以評(píng)估程序的運(yùn)行時(shí)間和資源消耗，找出性能瓶頸D.調(diào)試工具只能在程序開(kāi)發(fā)階段使用，一旦程序發(fā)布就不再需要18、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行，需要防止一個(gè)進(jìn)程非法訪問(wèn)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(chǔ)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(wèn)范圍B.訪問(wèn)控制列表（ACL），根據(jù)權(quán)限進(jìn)行訪問(wèn)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(chǔ)保護(hù)，依靠進(jìn)程自身的規(guī)范操作19、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(shuō)法不正確的是（）A.多核處理器將多個(gè)計(jì)算核心集成在一個(gè)芯片上，能夠同時(shí)處理多個(gè)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(shì)C.多核處理器在處理多線程和并行計(jì)算任務(wù)時(shí)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(huì)大幅提高，無(wú)需考慮其他因素20、在微機(jī)的人工智能應(yīng)用中，機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法得到了廣泛的應(yīng)用。假設(shè)要開(kāi)發(fā)一個(gè)基于微機(jī)的圖像識(shí)別系統(tǒng)，以下關(guān)于人工智能應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行圖像特征提取和分類B.數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量對(duì)模型的訓(xùn)練效果有很大影響，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和增強(qiáng)C.訓(xùn)練好的模型可以在微機(jī)上進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像識(shí)別，但計(jì)算資源需求較大D.人工智能應(yīng)用在微機(jī)上的效果不如在服務(wù)器上，因此不適合在微機(jī)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述微機(jī)系統(tǒng)中數(shù)字孿生的應(yīng)用領(lǐng)域。2、（本題5分）匯編語(yǔ)言中的標(biāo)號(hào)有什么作用？3、（本題5分）簡(jiǎn)述匯編語(yǔ)言中的常量和變量的區(qū)別。4、（本題5分）在微機(jī)系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)圖形顯示？5、（本題5分）簡(jiǎn)述微機(jī)系統(tǒng)中智能交通的關(guān)鍵技術(shù)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子密碼鎖系統(tǒng)。用戶可以通過(guò)鍵盤輸入密碼，系統(tǒng)對(duì)密碼進(jìn)行驗(yàn)證。如果密碼正確，則解鎖；否則，發(fā)出警報(bào)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的太陽(yáng)能充電控制器、電池管理系統(tǒng)、逆變器和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠控制太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電過(guò)程，對(duì)蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為家庭或工業(yè)設(shè)備提供電力，同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電梯控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的請(qǐng)求自動(dòng)控制電梯的運(yùn)行。同時(shí)，具備安全保護(hù)功能，如超載檢測(cè)、故障報(bào)警等。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子羅盤、GPS定位系統(tǒng)和地圖顯示系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠同時(shí)測(cè)量地球磁場(chǎng)的方向和地理位置信息，并在顯