西安航空學(xué)院《微處理器應(yīng)用》2021-2022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頁西安航空學(xué)院

《微處理器應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(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2分，共40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、對于微機(jī)系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)，假設(shè)一個應(yīng)用程序需要頻繁地訪問大量的數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)的訪問速度有較高的要求。存儲器的速度、容量和成本之間存在著權(quán)衡。以下哪種存儲器技術(shù)或組合在滿足性能需求的同時能夠較好地控制成本？（）A.僅使用高速但昂貴的靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM）B.以動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）為主，結(jié)合少量SRAM作為高速緩存C.大量使用廉價但速度較慢的只讀存儲器（ROM）D.完全依賴硬盤等外部存儲設(shè)備，不使用內(nèi)部存儲器2、在微機(jī)的匯編語言程序設(shè)計中，假設(shè)要實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯控制和條件判斷時的特點(diǎn)和優(yōu)勢3、微機(jī)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對于許多關(guān)鍵應(yīng)用至關(guān)重要。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)在惡劣的工作環(huán)境中運(yùn)行，以下關(guān)于提高系統(tǒng)可靠性的措施和方法的描述，正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計，如雙電源、備份存儲等，可以提高系統(tǒng)的可靠性B.優(yōu)化系統(tǒng)的散熱設(shè)計，降低工作溫度，對系統(tǒng)可靠性沒有影響C.不進(jìn)行系統(tǒng)的故障檢測和診斷，依靠硬件的自身穩(wěn)定性來保證系統(tǒng)運(yùn)行D.系統(tǒng)的可靠性只與硬件質(zhì)量有關(guān)，與軟件的設(shè)計和優(yōu)化無關(guān)4、微機(jī)系統(tǒng)中的電源管理對于節(jié)能和系統(tǒng)穩(wěn)定性很重要。假設(shè)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)一段時間，以下哪種電源管理策略可能會被采用？（）A.關(guān)閉顯示器和硬盤B.降低CPU工作頻率C.進(jìn)入待機(jī)模式D.以上都有可能5、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6、微機(jī)中的BIOS設(shè)置可以對系統(tǒng)的硬件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。假設(shè)我們要優(yōu)化系統(tǒng)的性能，以下關(guān)于BIOS設(shè)置的描述，正確的是：（）A.可以通過BIOS設(shè)置調(diào)整CPU的電壓和頻率來提高性能，但可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.關(guān)閉BIOS中的快速啟動選項可以提高系統(tǒng)的啟動速度C.BIOS設(shè)置中的所有選項都應(yīng)該保持默認(rèn)值，以免造成系統(tǒng)故障D.更改BIOS設(shè)置后不需要保存和重啟系統(tǒng)，設(shè)置會立即生效7、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.RAID108、在微機(jī)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程管理是核心功能之一。假設(shè)我們要分析一個多進(jìn)程系統(tǒng)中進(jìn)程的調(diào)度策略，以下關(guān)于進(jìn)程管理的描述，正確的是：（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度策略公平性好，但系統(tǒng)平均響應(yīng)時間長B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度策略可以使系統(tǒng)的平均周轉(zhuǎn)時間最短，但可能導(dǎo)致長作業(yè)饑餓C.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個進(jìn)程都能及時得到響應(yīng)，但上下文切換開銷大D.進(jìn)程調(diào)度策略的選擇只取決于系統(tǒng)的負(fù)載情況，與進(jìn)程的特性無關(guān)9、微機(jī)系統(tǒng)中的DMA（直接內(nèi)存訪問）方式可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設(shè)要從外部設(shè)備向內(nèi)存?zhèn)鬏敶罅繑?shù)據(jù)，使用DMA方式時，以下關(guān)于CPU參與程度的描述，哪一項是正確的？（）A.CPU全程參與數(shù)據(jù)傳輸過程B.CPU在傳輸開始和結(jié)束時參與，中間過程不參與C.CPU完全不參與數(shù)據(jù)傳輸過程D.CPU隨機(jī)參與數(shù)據(jù)傳輸過程10、微機(jī)系統(tǒng)的可靠性測試是評估系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段。假設(shè)要對一個新開發(fā)的微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性測試，以下關(guān)于測試方法的選擇，哪一項是最全面的？（）A.進(jìn)行長時間的連續(xù)運(yùn)行測試，觀察系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障B.模擬各種極端環(huán)境條件，如高溫、高濕度，測試系統(tǒng)的適應(yīng)性C.對系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試，如同時運(yùn)行多個大型程序，檢驗(yàn)其性能D.以上三種測試方法結(jié)合使用，全面評估系統(tǒng)的可靠性11、關(guān)于微機(jī)系統(tǒng)中的音頻處理，假設(shè)需要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻錄制、播放和編輯功能。音頻處理芯片和相關(guān)軟件的選擇對于音頻效果有著重要影響。以下哪種音頻處理方案可能提供最佳的音頻體驗(yàn)？（）A.集成聲卡，使用系統(tǒng)自帶的音頻驅(qū)動程序B.獨(dú)立聲卡，配合專業(yè)的音頻編輯軟件C.USB外置聲卡，通過通用驅(qū)動支持多種操作系統(tǒng)D.不使用聲卡，依靠主板內(nèi)置的音頻功能12、在微機(jī)的系統(tǒng)總線仲裁中，假設(shè)多個設(shè)備同時請求使用系統(tǒng)總線，需要一種公平、高效的總線仲裁機(jī)制來決定哪個設(shè)備獲得總線控制權(quán)。以下哪種總線仲裁方法可能在復(fù)雜的多設(shè)備環(huán)境中表現(xiàn)更好？（）A.集中式仲裁，由一個中央仲裁器進(jìn)行決策B.分布式仲裁，各個設(shè)備通過協(xié)商確定總線使用權(quán)C.優(yōu)先級仲裁，按照設(shè)備的預(yù)設(shè)優(yōu)先級分配總線D.隨機(jī)仲裁，通過隨機(jī)數(shù)決定總線歸屬13、微機(jī)系統(tǒng)中的總線仲裁用于解決多個設(shè)備同時請求總線使用權(quán)的問題。假設(shè)一個系統(tǒng)中有多個高速設(shè)備需要頻繁訪問總線，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)簡單，但對總線的占用時間較長B.分布式仲裁方式可以實(shí)現(xiàn)多個設(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，不考慮設(shè)備的請求頻率D.無論采用哪種仲裁方式，對系統(tǒng)的整體性能影響不大14、在微機(jī)的實(shí)時操作系統(tǒng)應(yīng)用中，假設(shè)需要確保關(guān)鍵任務(wù)在規(guī)定的時間內(nèi)完成響應(yīng)。以下哪種任務(wù)調(diào)度算法和資源分配策略的組合可能最有效地滿足實(shí)時性要求？（）A.優(yōu)先級調(diào)度和搶占式資源分配B.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度和公平資源分配C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度和靜態(tài)資源分配D.隨機(jī)調(diào)度和動態(tài)資源分配請詳細(xì)解釋每個任務(wù)調(diào)度算法和資源分配策略在實(shí)時操作系統(tǒng)中的原理和對滿足實(shí)時性要求的影響15、微機(jī)系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于故障診斷和維修的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過觀察指示燈、聽報警聲等方式初步判斷故障類型B.軟件故障可以通過重新安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序等方法解決C.硬件故障通常需要更換故障部件，但有時也可以通過清潔、重新插拔等方式修復(fù)D.只要微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就必須立即更換所有硬件部件，以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行16、在微機(jī)的匯編語言中，標(biāo)志寄存器（FLAGS）中的標(biāo)志位反映了指令執(zhí)行的結(jié)果和狀態(tài)。假設(shè)我們執(zhí)行了一條算術(shù)運(yùn)算指令，以下哪個標(biāo)志位可以用來判斷是否產(chǎn)生了進(jìn)位？（）A.CF（進(jìn)位標(biāo)志）B.ZF（零標(biāo)志）C.SF（符號標(biāo)志）D.OF（溢出標(biāo)志）17、微機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)資源和任務(wù)調(diào)度。假設(shè)要在微機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行多個實(shí)時任務(wù)，以下關(guān)于操作系統(tǒng)支持的描述，正確的是：（）A.實(shí)時操作系統(tǒng)能夠保證任務(wù)在規(guī)定的時間內(nèi)完成響應(yīng)，具有較高的實(shí)時性B.通用操作系統(tǒng)通過優(yōu)化調(diào)度算法也可以滿足實(shí)時任務(wù)的要求C.操作系統(tǒng)對實(shí)時任務(wù)的支持只取決于內(nèi)核的設(shè)計，與驅(qū)動程序無關(guān)D.實(shí)時任務(wù)在微機(jī)系統(tǒng)上的執(zhí)行效果不受硬件資源的限制18、微處理器的尋址方式?jīng)Q定了其對內(nèi)存和外設(shè)的訪問能力。假設(shè)我們需要在一個較大的內(nèi)存空間中進(jìn)行靈活的數(shù)據(jù)操作，以下哪種尋址方式能夠提供更廣泛的尋址范圍和更靈活的地址計算？（）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19、在微機(jī)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(diǎn)和應(yīng)用場景。假設(shè)要為一個實(shí)時控制系統(tǒng)配置存儲器，要求快速的數(shù)據(jù)讀寫和可靠的存儲。同時，要考慮成本和系統(tǒng)復(fù)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(jī)存儲器（DRAM）為主，輔以少量靜態(tài)隨機(jī)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20、對于微機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，假設(shè)需要在嚴(yán)格的時間限制內(nèi)完成特定的任務(wù)，如工業(yè)控制中的實(shí)時監(jiān)測和響應(yīng)。RTOS的任務(wù)調(diào)度和資源分配策略對于系統(tǒng)的實(shí)時性有著關(guān)鍵影響。以下哪種RTOS特性可能最能滿足實(shí)時性要求？（）A.優(yōu)先級搶占式調(diào)度，高優(yōu)先級任務(wù)可立即搶占低優(yōu)先級任務(wù)B.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，每個任務(wù)分配固定的時間片執(zhí)行C.靜態(tài)任務(wù)分配，任務(wù)的資源需求在系統(tǒng)啟動時確定D.隨機(jī)任務(wù)調(diào)度，不考慮任務(wù)的優(yōu)先級和時間要求二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述8086微處理器的軟件中斷的類型和使用。2、（本題5分）什么是微處理器？它包含哪些主要部件？3、（本題5分）解釋流水線技術(shù)在CPU中的應(yīng)用和優(yōu)勢。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)原理的電機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制，可應(yīng)用于工業(yè)自動化等領(lǐng)域。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的風(fēng)速監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測風(fēng)速傳感器的輸出信號，并在顯示屏上顯示風(fēng)速值。當(dāng)風(fēng)速超過設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警信號。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的液位監(jiān)測和控制系統(tǒng)、液位報警系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測容器中的液位高度，并根據(jù)設(shè)定的控制策略自動控制進(jìn)液和出液閥門，當(dāng)液位超過設(shè)定的上下限時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警信號，同時可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。4、（本題5分）運(yùn)用微機(jī)原