清華大學(xué)《微機(jī)與微控制器原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《微機(jī)與微控制器原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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)的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動過程中起著重要作用。假設(shè)系統(tǒng)在啟動時(shí)出現(xiàn)故障，需要診斷BIOS的問題。以下哪種方法可能是最有效的BIOS故障診斷途徑？（）A.檢查BIOS設(shè)置B.刷新BIOS版本C.更換BIOS芯片D.使用硬件診斷工具請?jiān)敿?xì)說明每個(gè)方法在診斷BIOS故障時(shí)的作用和適用情況2、微機(jī)中的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在很多應(yīng)用中都有重要作用。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)精確的定時(shí)功能，例如每隔一定時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)中斷，以下關(guān)于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.需要設(shè)置計(jì)數(shù)初值和工作方式B.可以通過軟件隨時(shí)改變定時(shí)時(shí)間C.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作頻率是固定的，無法調(diào)整D.不同的工作方式適用于不同的定時(shí)需求3、微機(jī)系統(tǒng)中的打印機(jī)是常見的輸出設(shè)備。假設(shè)要選擇一款適合辦公環(huán)境的打印機(jī)，以下關(guān)于打印機(jī)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.激光打印機(jī)打印速度快、質(zhì)量高，但成本相對較高B.噴墨打印機(jī)色彩鮮艷，但打印速度較慢，容易堵頭C.針式打印機(jī)適用于打印多層復(fù)寫紙和票據(jù)，但噪音較大D.打印機(jī)的分辨率越高越好，不需要考慮打印成本和耗材4、在微機(jī)原理及應(yīng)用中，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)處理任務(wù)，涉及到大量的數(shù)值運(yùn)算和邏輯操作。指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化對于程序的執(zhí)行效率和代碼的簡潔性有著重要影響。以下哪種指令集架構(gòu)在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）架構(gòu)，指令豐富且功能強(qiáng)大B.RISC（精簡指令集計(jì)算機(jī)）架構(gòu)，指令簡單但執(zhí)行效率高C.VLIW（超長指令字）架構(gòu)，通過并行執(zhí)行多條指令提高性能D.EPIC（顯性并行指令計(jì)算）架構(gòu)，依靠編譯器顯式指定并行性5、在微機(jī)的總線結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的寬度和性能決定了系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)傳輸能力。假設(shè)要升級一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)，以支持更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更復(fù)雜的設(shè)備連接。以下哪種總線升級方案最為有效？（）A.增加數(shù)據(jù)總線和地址總線的寬度B.提高控制總線的時(shí)鐘頻率C.減少總線的負(fù)載電容D.更換為串行總線6、微機(jī)系統(tǒng)的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動時(shí)起著重要作用。假設(shè)BIOS出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常啟動。在修復(fù)BIOS問題時(shí)，以下哪項(xiàng)是最需要謹(jǐn)慎處理的？（）A.重新刷新BIOS固件，注意選擇正確的版本B.檢查BIOS設(shè)置，恢復(fù)默認(rèn)值C.更換BIOS芯片，確保硬件正常D.隨意修改BIOS中的參數(shù)，嘗試解決問題7、對于微機(jī)系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)，假設(shè)一個(gè)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(shí)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(jià)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8、微機(jī)中的操作系統(tǒng)對硬件資源進(jìn)行管理和分配。關(guān)于操作系統(tǒng)與硬件的交互，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.操作系統(tǒng)通過驅(qū)動程序與硬件設(shè)備進(jìn)行通信和控制B.不同的操作系統(tǒng)對硬件的支持程度和管理方式可能不同C.硬件的特性和性能會影響操作系統(tǒng)的選擇和安裝D.操作系統(tǒng)能夠完全屏蔽硬件的差異，使應(yīng)用程序無需關(guān)心底層硬件的具體情況9、在微機(jī)的存儲層次結(jié)構(gòu)中，虛擬內(nèi)存技術(shù)可以擴(kuò)展程序的可用內(nèi)存空間。假設(shè)一個(gè)程序需要使用大量的內(nèi)存，但物理內(nèi)存有限。以下關(guān)于虛擬內(nèi)存的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.虛擬內(nèi)存通過將部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在硬盤上實(shí)現(xiàn)B.虛擬內(nèi)存的大小受硬盤容量限制C.虛擬內(nèi)存的使用可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降D.操作系統(tǒng)會自動管理虛擬內(nèi)存的分配和回收10、微機(jī)系統(tǒng)中的并行接口和串行接口在數(shù)據(jù)傳輸方式上有很大的不同。假設(shè)要在一個(gè)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用中選擇接口類型，以下關(guān)于并行和串行接口特點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.并行接口同時(shí)傳輸多位數(shù)據(jù)，速度快，但線路復(fù)雜，成本高B.串行接口逐位傳輸數(shù)據(jù)，速度慢，但適用于長距離傳輸C.并行接口的傳輸距離比串行接口遠(yuǎn)D.串行接口的誤碼率一定比并行接口高11、8086系統(tǒng)中，若SS=1000H，SP=0100H，此時(shí)堆棧棧頂?shù)奈锢淼刂肥牵ǎ〢.10100HB.0F900HC.10000HD.0100H12、在微機(jī)的匯編語言編程中，需要對各種寄存器進(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13、在微機(jī)的指令執(zhí)行過程中，取指、譯碼和執(zhí)行等階段相互配合。假設(shè)要提高指令的執(zhí)行效率，以下關(guān)于指令流水線技術(shù)的描述，正確的是：（）A.指令流水線可以實(shí)現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，提高CPU的吞吐率B.流水線的級數(shù)越多，指令執(zhí)行效率就越高C.指令流水線不會出現(xiàn)流水線阻塞和冒險(xiǎn)的情況D.指令流水線技術(shù)對復(fù)雜指令的執(zhí)行效果不明顯14、以下哪種指令可以實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)操作數(shù)相加，并將結(jié)果存放在第一個(gè)操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP15、在微機(jī)系統(tǒng)中，ROM（只讀存儲器）常用于存儲固定的程序和數(shù)據(jù)。假設(shè)要選擇一種合適的ROM類型，以下關(guān)于不同ROM特點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.PROM可以一次性編程，寫入后不能修改，適用于批量生產(chǎn)B.EPROM可以通過紫外線擦除并重新編程，靈活性較高C.EEPROM可以在線擦除和編程，但寫入速度較慢D.所有類型的ROM在讀取速度上沒有差異，只在編程和擦除方式上不同16、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)符號等D.這些編碼方式可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過程不會丟失信息17、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，會相互干擾18、在微機(jī)的存儲保護(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)程的訪問范圍B.訪問控制列表（ACL），根據(jù)權(quán)限進(jìn)行訪問控制C.硬件保護(hù)機(jī)制，如內(nèi)存管理單元（MMU）D.不進(jìn)行存儲保護(hù)，依靠進(jìn)程自身的規(guī)范操作19、微機(jī)系統(tǒng)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要處理高帶寬、實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)傳輸，例如高清視頻流的傳輸。以下哪種總線標(biāo)準(zhǔn)可能最能滿足這種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?？（）A.PCIB.PCIExpressC.USBD.ISA請?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)總線標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率、特點(diǎn)以及在處理高清視頻流傳輸時(shí)的表現(xiàn)20、在微機(jī)系統(tǒng)的存儲體系中，內(nèi)存的類型和特點(diǎn)有著重要的作用。假設(shè)一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要高速且大容量的內(nèi)存來支持運(yùn)行大型程序，以下關(guān)于內(nèi)存的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.DRAM（動態(tài)隨機(jī)存取存儲器）需要定期刷新來保持?jǐn)?shù)據(jù)，但成本相對較低，容量較大B.SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器）速度快，但成本高，通常用于高速緩存C.ROM（只讀存儲器）中的數(shù)據(jù)在制造時(shí)就被固化，只能讀取不能寫入，常用于存儲固定的程序和數(shù)據(jù)D.內(nèi)存的速度和容量只取決于其類型，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他硬件組件無關(guān)二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡述8086微處理器的容錯(cuò)技術(shù)。2、（本題5分）簡述代碼段在匯編程序中的作用和編寫方法。3、（本題5分）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在微機(jī)系統(tǒng)中的作用是什么？4、（本題5分）在匯編語言中，如何定義數(shù)據(jù)段？5、（本題5分）簡要說明8086微處理器的指令流水線技術(shù)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用微機(jī)原理設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、速度和步數(shù)，以實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。2、（本題5分）運(yùn)用微機(jī)原理設(shè)計(jì)一個(gè)自動分揀系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)物品的顏色、形狀和大小自動將物品分揀到不同的位置，提高分揀效率。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子琴系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠模擬各種樂器的聲音，用戶可以通過鍵盤彈奏音樂。同時(shí)，還可以設(shè)置不同的音色和節(jié)奏。4、（本題5分）利用微機(jī)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)智能停車場的車位預(yù)訂與引導(dǎo)系統(tǒng)，用戶可以提前預(yù)訂車位并在停