長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院

《計(jì)算機(jī)組成原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在微機(jī)的數(shù)模（D/A）和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換中，精度和轉(zhuǎn)換速度是重要的指標(biāo)。假設(shè)要為一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換電路，要求高精度和快速轉(zhuǎn)換。以下哪種A/D轉(zhuǎn)換芯片能夠滿足要求？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器D.以上都不行2、在微機(jī)的嵌入式應(yīng)用中，假設(shè)要開發(fā)一個(gè)資源受限、對(duì)功耗要求嚴(yán)格的嵌入式系統(tǒng)。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機(jī)和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡(jiǎn)指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數(shù)字信號(hào)處理器和VisualStudio開發(fā)工具請(qǐng)分別說明每個(gè)微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點(diǎn)、適用場(chǎng)景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)3、在微機(jī)的故障診斷中，軟件工具和硬件測(cè)試設(shè)備都可以使用。假設(shè)微機(jī)出現(xiàn)頻繁死機(jī)的問題，以下關(guān)于診斷方法的選擇，哪一項(xiàng)是最不合適的？（）A.使用系統(tǒng)自帶的診斷工具，檢查硬件狀態(tài)B.運(yùn)行內(nèi)存測(cè)試軟件，檢測(cè)內(nèi)存是否存在故障C.重新安裝操作系統(tǒng)，期望解決問題D.不進(jìn)行任何診斷，直接更換所有硬件組件4、微機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能越來越重要。假設(shè)要為一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)添加網(wǎng)絡(luò)連接功能，在選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）時(shí)，以下哪項(xiàng)是最需要關(guān)注的？（）A.網(wǎng)絡(luò)接口卡的傳輸速度，如100Mbps或1GbpsB.網(wǎng)絡(luò)接口卡的兼容性，能否與操作系統(tǒng)和主板適配C.網(wǎng)絡(luò)接口卡的品牌和價(jià)格D.網(wǎng)絡(luò)接口卡的外觀和尺寸5、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6、在微機(jī)的系統(tǒng)總線仲裁中，假設(shè)多個(gè)設(shè)備同時(shí)請(qǐng)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(gè)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(gè)中央仲裁器進(jìn)行決策B.分布式仲裁，各個(gè)設(shè)備通過協(xié)商確定總線使用權(quán)C.優(yōu)先級(jí)仲裁，按照設(shè)備的預(yù)設(shè)優(yōu)先級(jí)分配總線D.隨機(jī)仲裁，通過隨機(jī)數(shù)決定總線歸屬7、微處理器的指令系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)的性能和功能有著重要影響。假設(shè)我們正在研究一款新型微處理器的指令集，以下關(guān)于指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)的描述，正確的是：（）A.指令集越復(fù)雜，包含的指令越多，微處理器的性能就越高B.精簡(jiǎn)指令集（RISC）通過減少指令數(shù)量和簡(jiǎn)化指令格式來提高處理器的執(zhí)行效率C.復(fù)雜指令集（CISC）更適合處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，而RISC則不適合D.指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不需要考慮與現(xiàn)有軟件的兼容性，只關(guān)注新處理器的性能提升8、微機(jī)中的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在許多應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們要使用定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)精確的定時(shí)任務(wù)，以下關(guān)于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的描述，正確的是：（）A.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率是固定的，不能改變B.可以通過設(shè)置定時(shí)器的初值和工作方式來實(shí)現(xiàn)不同的定時(shí)時(shí)間C.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器只能用于定時(shí)，不能用于計(jì)數(shù)外部事件D.多個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器不能同時(shí)工作，會(huì)相互干擾9、在微機(jī)的故障診斷和維修中，以下關(guān)于常見故障的原因和診斷方法，描述不準(zhǔn)確的是（）A.硬件故障可能是由于元件老化、損壞、接觸不良等原因引起的B.軟件故障通常是由于操作系統(tǒng)錯(cuò)誤、驅(qū)動(dòng)程序問題或應(yīng)用程序沖突導(dǎo)致的C.通過觀察指示燈、聽報(bào)警聲、檢查設(shè)備管理器等方法可以初步診斷故障D.一旦出現(xiàn)故障，就必須更換硬件設(shè)備，無法通過軟件調(diào)試和修復(fù)來解決問題10、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11、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，關(guān)于顯卡和顯示器的相關(guān)知識(shí)，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.顯卡負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)生成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示器能夠接收的信號(hào)B.顯示器的分辨率、刷新率和色彩深度等參數(shù)會(huì)影響顯示效果C.顯卡的性能主要取決于其芯片的處理能力和顯存的大小D.只要顯示器的分辨率足夠高，就能夠獲得清晰、逼真的圖像，與顯卡性能無關(guān)12、在微機(jī)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程管理是重要的功能之一。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行，以下關(guān)于進(jìn)程管理的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.進(jìn)程具有獨(dú)立性和并發(fā)性，操作系統(tǒng)通過進(jìn)程調(diào)度算法來分配CPU時(shí)間B.進(jìn)程可以處于就緒、運(yùn)行、阻塞等狀態(tài)，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由系統(tǒng)控制C.進(jìn)程之間可以通過共享內(nèi)存、消息傳遞等方式進(jìn)行通信和同步，但不會(huì)出現(xiàn)死鎖問題D.合理的進(jìn)程管理可以提高系統(tǒng)的資源利用率和響應(yīng)速度13、微機(jī)系統(tǒng)中的DMA控制器在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)要優(yōu)化DMA傳輸?shù)男阅?，以下關(guān)于DMA控制器設(shè)置和操作的描述，正確的是：（）A.合理設(shè)置DMA傳輸?shù)耐话l(fā)長(zhǎng)度和傳輸模式，可以提高傳輸效率B.DMA控制器在傳輸過程中不需要與微處理器進(jìn)行交互C.DMA傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整D.不考慮數(shù)據(jù)的連續(xù)性和傳輸方向，對(duì)DMA性能沒有影響14、在微機(jī)的中斷處理機(jī)制中，及時(shí)響應(yīng)外部事件是關(guān)鍵。假設(shè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)收到多個(gè)中斷請(qǐng)求，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）.;A.中斷優(yōu)先級(jí)決定了多個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生時(shí)的響應(yīng)順序B.中斷向量表存儲(chǔ)了中斷服務(wù)程序的入口地址，處理器通過查找中斷向量表來響應(yīng)中斷C.中斷處理過程包括保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、執(zhí)行中斷服務(wù)程序和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等步驟，但這些步驟對(duì)系統(tǒng)性能影響較小D.可以通過軟件設(shè)置中斷的使能和屏蔽，靈活控制中斷的響應(yīng)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(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16、在微機(jī)原理中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設(shè)需要執(zhí)行一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理操作，要求指令能夠高效地處理多種數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算。以下哪種指令集架構(gòu)可能在這種情況下提供更好的性能和靈活性？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）B.RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）C.EPIC（顯式并行指令計(jì)算）D.VLIW（超長(zhǎng)指令字）請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明每個(gè)指令集架構(gòu)的特點(diǎn)，以及在復(fù)雜數(shù)據(jù)處理操作中的優(yōu)勢(shì)和局限性17、在微機(jī)原理中，關(guān)于微處理器的結(jié)構(gòu)和功能是重要的基礎(chǔ)知識(shí)。假設(shè)一個(gè)微處理器需要同時(shí)處理多個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，以下關(guān)于其結(jié)構(gòu)和功能的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.微處理器通常包含算術(shù)邏輯單元（ALU），用于執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算B.控制單元負(fù)責(zé)指揮和協(xié)調(diào)處理器內(nèi)各個(gè)部件的工作，以確保指令的正確執(zhí)行C.寄存器組用于暫存數(shù)據(jù)和指令，提高處理器的運(yùn)行效率，但寄存器數(shù)量對(duì)性能影響不大D.高速緩存（Cache）可以減少處理器訪問主存的次數(shù)，顯著提高數(shù)據(jù)讀取速度18、在微機(jī)系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)中，A/D和D/A轉(zhuǎn)換是常見的操作。假設(shè)要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以下關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換原理和性能指標(biāo)的描述，正確的是：（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，精度高，適用于高速高精度的應(yīng)用B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器抗干擾能力強(qiáng)，但轉(zhuǎn)換速度較慢C.A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率越高，轉(zhuǎn)換結(jié)果就越精確，與輸入信號(hào)的范圍無關(guān)D.A/D轉(zhuǎn)換的精度只取決于A/D轉(zhuǎn)換器本身，與后續(xù)的數(shù)字處理電路無關(guān)19、對(duì)于微機(jī)系統(tǒng)中的DMA控制器，假設(shè)需要在不占用CPU資源的情況下，實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)塊傳輸，例如從硬盤到內(nèi)存。DMA控制器的參數(shù)設(shè)置和工作模式的選擇對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎驼_性至關(guān)重要。以下哪種DMA傳輸模式可能最適合這種大數(shù)據(jù)塊的快速傳輸？（）A.單字節(jié)傳輸模式，每次傳輸一個(gè)字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個(gè)連續(xù)字節(jié)C.請(qǐng)求傳輸模式，根據(jù)CPU的請(qǐng)求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸D.級(jí)聯(lián)傳輸模式，多個(gè)DMA控制器協(xié)同工作20、微機(jī)中的數(shù)據(jù)編碼方式多種多樣。關(guān)于二進(jìn)制編碼、BCD編碼和ASCII編碼，以下敘述不正確的是（）A.二進(jìn)制編碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部最基本的編碼方式，直接表示數(shù)值B.BCD編碼將十進(jìn)制數(shù)用二進(jìn)制形式表示，便于十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算C.ASCII編碼用于表示字符，包括英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等D.這些編碼方式可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過程不會(huì)丟失信息二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述微機(jī)中硬盤的工作原理和主要技術(shù)指標(biāo)。2、（本題5分）解釋微機(jī)系統(tǒng)中USB總線的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）解釋顯示器的顯示模式和分辨率的關(guān)系。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)原理的溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)故障檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)的故障，并進(jìn)行報(bào)警和提示，提高溫度測(cè)量的精度。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子風(fēng)速計(jì)系統(tǒng)。準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)速，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)，可用于氣象監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的智能家居控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠通過傳感器采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶的設(shè)定自動(dòng)控制家電設(shè)備。同時(shí)，用戶可以通過手機(jī)等終端遠(yuǎn)程控制家