西南林業(yè)大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》2022-2023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)西南林業(yè)大學(xué)

《計(jì)算機(jī)組成原理》2022-2023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、微機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)對(duì)于系統(tǒng)性能至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù)和程序。以下關(guān)于存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.高速緩存（Cache）位于CPU和主存之間，用于減少CPU訪問(wèn)主存的平均時(shí)間B.主存通常采用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM），具有較大的存儲(chǔ)容量但讀寫速度相對(duì)較慢C.虛擬存儲(chǔ)器通過(guò)將硬盤空間作為內(nèi)存的補(bǔ)充，使得程序能夠使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間D.存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中的各級(jí)存儲(chǔ)器速度相同，只是容量有所差異2、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(gè)不同類型的外部設(shè)備，以下關(guān)于USB接口的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點(diǎn)，方便設(shè)備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會(huì)對(duì)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(huì)受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設(shè)備，對(duì)于大功率設(shè)備不適用3、微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤接口是常見(jiàn)的輸入設(shè)備接口。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)具有低延遲、高可靠性的鍵盤接口電路。以下哪種接口技術(shù)和電路設(shè)計(jì)方案可能是最優(yōu)的選擇？（）A.PS/2接口和相應(yīng)的接口電路B.USB接口和專用接口芯片C.藍(lán)牙無(wú)線接口和低功耗設(shè)計(jì)D.自定義并行接口和邏輯門電路請(qǐng)分別闡述每個(gè)選項(xiàng)的特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)以及在低延遲高可靠性鍵盤接口設(shè)計(jì)中的可行性4、在微機(jī)的音頻處理中，采樣頻率和量化位數(shù)是重要的參數(shù)。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)高保真的音頻系統(tǒng)，以下關(guān)于這兩個(gè)參數(shù)的選擇，哪一項(xiàng)是最為重要的？（）A.選擇高采樣頻率，以捕捉更豐富的音頻細(xì)節(jié)B.優(yōu)先提高量化位數(shù)，增強(qiáng)音頻的動(dòng)態(tài)范圍C.平衡采樣頻率和量化位數(shù)，根據(jù)音頻質(zhì)量要求和系統(tǒng)資源綜合考慮D.只考慮成本，選擇較低的采樣頻率和量化位數(shù)5、微機(jī)系統(tǒng)的加密和解密技術(shù)在信息安全中起著重要作用。假設(shè)要對(duì)微機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，要求加密算法高效且安全。以下哪種加密算法在微機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛？（）A.DES加密算法B.RSA加密算法C.AES加密算法D.以上都不適合6、8086系統(tǒng)中，一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址為2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H7、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，以下關(guān)于指令流水線的優(yōu)點(diǎn)和限制，描述不準(zhǔn)確的是（）A.指令流水線能夠提高CPU的指令執(zhí)行效率，減少指令執(zhí)行的平均周期B.它可以同時(shí)處理多條指令的不同階段，實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行C.指令流水線的性能不受指令相關(guān)性和分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的影響D.復(fù)雜的指令集和硬件結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加指令流水線的實(shí)現(xiàn)難度和成本8、在微機(jī)的接口技術(shù)中，USB（通用串行總線）接口得到了廣泛的應(yīng)用。假設(shè)要連接多個(gè)高速的外部設(shè)備，如移動(dòng)硬盤、打印機(jī)等，USB接口的哪些特點(diǎn)使其具有優(yōu)勢(shì)？（）A.支持熱插拔和即插即用B.傳輸速度快，供電能力強(qiáng)C.接口規(guī)范統(tǒng)一，兼容性好D.以上都是9、在微機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中，假設(shè)需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波和降噪處理。以下哪種數(shù)字信號(hào)處理算法和硬件實(shí)現(xiàn)方式的組合可能最適合滿足實(shí)時(shí)處理的要求？（）A.FIR濾波器和專用數(shù)字信號(hào)處理芯片B.IIR濾波器和通用微處理器C.小波變換和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）D.卡爾曼濾波和圖形處理單元（GPU）請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹每個(gè)選項(xiàng)中算法的特點(diǎn)、硬件的性能以及在音頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)10、在微機(jī)的運(yùn)算器中，算術(shù)邏輯單元（ALU）負(fù)責(zé)執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算。假設(shè)一個(gè)運(yùn)算器正在進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。以下關(guān)于ALU的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.ALU能夠進(jìn)行加法、減法、乘法、除法等算術(shù)運(yùn)算，以及與、或、非等邏輯運(yùn)算B.ALU的運(yùn)算速度是影響微機(jī)運(yùn)算性能的重要因素之一C.ALU通常與寄存器配合工作，寄存器用于暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果D.ALU的功能是固定的，不能通過(guò)編程或配置來(lái)改變其運(yùn)算邏輯11、在微機(jī)的匯編語(yǔ)言編程中，需要對(duì)各種寄存器進(jìn)行操作。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)操作，需要使用計(jì)數(shù)器寄存器來(lái)控制循環(huán)次數(shù)。以下哪個(gè)寄存器通常被用于此目的？（）A.AX寄存器B.CX寄存器C.DX寄存器D.BX寄存器12、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13、微機(jī)系統(tǒng)中的中斷處理機(jī)制在實(shí)時(shí)控制和多任務(wù)處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)面臨多個(gè)中斷請(qǐng)求，以下關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)方式的描述，正確的是：（）A.中斷優(yōu)先級(jí)越高，響應(yīng)越迅速，且可以中斷低優(yōu)先級(jí)的中斷處理B.所有中斷具有相同的優(yōu)先級(jí)，按照先來(lái)先服務(wù)的原則進(jìn)行響應(yīng)C.中斷響應(yīng)過(guò)程中，微處理器會(huì)立即保存所有寄存器的內(nèi)容D.中斷處理程序的執(zhí)行時(shí)間不受中斷優(yōu)先級(jí)的影響14、8086系統(tǒng)中，若CX=0005H，執(zhí)行LOOP指令后，CX的值為（）A.0004HB.0006HC.0000HD.0005H15、在微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出接口設(shè)計(jì)中，需要考慮與各種外部設(shè)備的連接和通信。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)與高速打印機(jī)連接的接口，以實(shí)現(xiàn)快速打印大量文檔。以下關(guān)于接口設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最為重要的？（）A.確保接口的數(shù)據(jù)傳輸帶寬足夠高，以支持快速打印B.選擇簡(jiǎn)單易用的接口協(xié)議，降低開(kāi)發(fā)難度C.考慮接口的兼容性，能夠適配多種型號(hào)的打印機(jī)D.優(yōu)先控制接口成本，不追求過(guò)高的性能16、在微機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程中，BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）起著重要的作用。假設(shè)一臺(tái)微機(jī)正在啟動(dòng)。以下關(guān)于BIOS的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.BIOS存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器（ROM）中，在計(jì)算機(jī)加電后首先被執(zhí)行B.BIOS負(fù)責(zé)硬件的初始化，如檢測(cè)硬件設(shè)備、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)等C.BIOS可以提供基本的輸入輸出服務(wù)，如鍵盤輸入、屏幕顯示等D.BIOS的功能是固定不變的，不能進(jìn)行升級(jí)和更新17、微機(jī)中的BIOS設(shè)置可以對(duì)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(guò)BIOS設(shè)置調(diào)整CPU的電壓和頻率來(lái)提高性能，但可能會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.關(guān)閉BIOS中的快速啟動(dòng)選項(xiàng)可以提高系統(tǒng)的啟動(dòng)速度C.BIOS設(shè)置中的所有選項(xiàng)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(huì)立即生效18、在微機(jī)的匯編語(yǔ)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(gè)標(biāo)志位可以用來(lái)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(hào)標(biāo)志）D.OF（溢出標(biāo)志）19、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]20、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，多條指令可以在不同的階段同時(shí)執(zhí)行。假設(shè)流水線出現(xiàn)了阻塞，可能是由于什么原因?qū)е碌?？（）A.數(shù)據(jù)相關(guān)B.資源沖突C.控制相關(guān)D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋微機(jī)中量子計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀和前景。2、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明8086微處理器的指令重排序。3、（本題5分）簡(jiǎn)述8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。4、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明匯編語(yǔ)言中信號(hào)量的使用。5、（本題5分）簡(jiǎn)述多模塊程序設(shè)計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。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)原理的溫度和濕度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備控制系統(tǒng)和空調(diào)控制系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度和濕度數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定的控制策略自動(dòng)控制加熱、冷卻、加濕、除濕、通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備，以保持環(huán)境的舒適度在一定范圍內(nèi)。2、（本題5分）基于8086微機(jī)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能小車的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠通過(guò)紅外傳感器感知障礙物，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障，并根據(jù)預(yù)設(shè)路線行駛。描述硬件組成和軟件控制邏輯。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，具備低功耗和自組網(wǎng)功能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的智能溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)。診斷智能溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障，并提供相應(yīng)的