牡丹江醫(yī)學(xué)院《計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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25個小題，每小題1分，共25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、微機中的串行通信和并行通信各有特點。假設(shè)需要在長距離上傳輸大量數(shù)據(jù)，并且對傳輸速度要求不是特別高。在這種情況下，以下哪種通信方式可能更適合？（）A.串行通信B.并行通信C.兩者都可以，沒有區(qū)別D.無法確定，取決于具體的設(shè)備2、微機系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）方式有多種，如程序查詢方式、中斷方式和DMA方式等。假設(shè)一個微機系統(tǒng)需要與外部設(shè)備進行高效的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于I/O方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.程序查詢方式中，CPU不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)，直到設(shè)備準備好數(shù)據(jù)，這種方式CPU利用率低B.中斷方式下，當(dāng)I/O設(shè)備準備好數(shù)據(jù)時向CPU發(fā)送中斷請求，CPU暫停當(dāng)前程序進行數(shù)據(jù)處理，提高了CPU利用率C.DMA方式中，DMA控制器直接控制內(nèi)存和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，無需CPU干預(yù)，傳輸效率高D.對于任何I/O設(shè)備和任務(wù)，DMA方式總是比中斷方式更適合，能提供更好的性能3、在微機的接口技術(shù)中，USB（通用串行總線）接口廣泛應(yīng)用。假設(shè)要連接多個不同類型的外部設(shè)備，以下關(guān)于USB接口的描述，哪一項是不準確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點，方便設(shè)備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會對設(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，但兼容性可能會受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設(shè)備，對于大功率設(shè)備不適用4、在微機的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質(zhì)量和速度有重要影響。假設(shè)我們需要運行一個對圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個顯卡參數(shù)對于游戲的流暢度最為關(guān)鍵？（）A.顯卡的顯存容量B.顯卡的核心頻率C.顯卡的位寬D.顯卡的輸出接口類型5、微機系統(tǒng)中的中斷向量表用于存儲中斷服務(wù)程序的入口地址。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生了一個硬件中斷，CPU是如何通過中斷向量表找到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的？（）A.根據(jù)中斷類型號乘以4得到中斷向量地址B.直接在中斷向量表中順序查找C.通過操作系統(tǒng)的調(diào)度找到對應(yīng)的地址D.中斷向量表會主動將地址發(fā)送給CPU6、在微機的串行通信中，數(shù)據(jù)的傳輸格式和速率是需要考慮的重要因素。假設(shè)我們要在兩個遠距離的設(shè)備之間進行穩(wěn)定的串行數(shù)據(jù)傳輸，對傳輸速率和誤碼率有一定要求。以下哪種串行通信標準可能更符合這種應(yīng)用場景？（）A.RS-232B.RS-422C.RS-485D.USB轉(zhuǎn)串口7、8086系統(tǒng)中，若要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入I/O端口，應(yīng)使用的指令是（）A.INB.OUTC.MOVD.LEA8、在微機系統(tǒng)中，CPU對存儲器進行讀寫操作時，需要給出的地址信息是（）A.物理地址B.邏輯地址C.有效地址D.段地址9、微機系統(tǒng)的定時與計數(shù)功能在許多應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要設(shè)計一個精確的定時控制系統(tǒng)，用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線上的設(shè)備控制，要求定時精度高、穩(wěn)定性好。以下哪種定時與計數(shù)技術(shù)最為適合？（）A.軟件定時B.采用可編程定時器/計數(shù)器芯片C.利用系統(tǒng)時鐘進行定時D.基于外部脈沖的計數(shù)10、微機的指令執(zhí)行過程通常包括取指令、譯碼、執(zhí)行等階段。假設(shè)一條指令的執(zhí)行需要多個時鐘周期，在每個時鐘周期內(nèi)，處理器完成的操作是固定的。以下關(guān)于指令執(zhí)行過程中時鐘周期的描述，哪一項是不準確的？（）A.時鐘周期的長度由處理器的主頻決定B.不同類型的指令可能需要不同數(shù)量的時鐘周期C.可以通過縮短時鐘周期來提高指令執(zhí)行速度D.時鐘周期與指令的復(fù)雜程度無關(guān)11、微機系統(tǒng)中的總線是連接各個部件的重要通道。假設(shè)我們要設(shè)計一個高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈C系統(tǒng)，對于總線的帶寬和傳輸速度有很高的要求。以下哪種總線標準在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.ISA（工業(yè)標準結(jié)構(gòu)總線）B.PCI（外設(shè)部件互連總線）C.USB（通用串行總線）D.PCIExpress（高速串行計算機擴展總線標準）12、微機中的多核技術(shù)可以提高系統(tǒng)的并行處理能力。假設(shè)一個應(yīng)用程序需要在多核環(huán)境下運行。以下關(guān)于多核技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多核技術(shù)通過在一個芯片上集成多個處理器核心，實現(xiàn)同時處理多個任務(wù)B.操作系統(tǒng)需要合理地分配任務(wù)到不同的核心上，以充分發(fā)揮多核的性能C.所有的應(yīng)用程序都能自動地利用多核的優(yōu)勢，無需進行任何優(yōu)化D.多核之間需要通過共享緩存或通信機制進行數(shù)據(jù)交換和協(xié)作13、在微機原理中，關(guān)于微處理器的體系結(jié)構(gòu)，假設(shè)我們正在研究一款新型的微處理器。它具有多個核心，能夠同時處理多個任務(wù)。以下關(guān)于微處理器體系結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是不正確的？（）A.超標量結(jié)構(gòu)通過同時發(fā)射多條指令，提高指令執(zhí)行的并行度B.超流水線結(jié)構(gòu)通過縮短流水線的周期，增加單位時間內(nèi)的指令執(zhí)行條數(shù)C.多核結(jié)構(gòu)中，每個核心都有獨立的緩存和控制單元，彼此之間完全獨立工作，互不干擾D.復(fù)雜指令集計算機（CISC）的指令系統(tǒng)豐富，指令長度和執(zhí)行周期各不相同14、在微機的數(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。假設(shè)要為一個實時控制系統(tǒng)設(shè)計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15、對于微機系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，假設(shè)需要在嚴格的時間限制內(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)的實時性有著關(guān)鍵影響。以下哪種RTOS特性可能最能滿足實時性要求？（）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.隨機任務(wù)調(diào)度，不考慮任務(wù)的優(yōu)先級和時間要求16、對于微機系統(tǒng)中的電源管理，假設(shè)需要在不同的工作狀態(tài)下（如待機、休眠和正常運行）合理控制電源消耗，以延長電池壽命或降低能耗。電源管理的策略和技術(shù)的選擇對于節(jié)能效果有著重要影響。以下哪種電源管理模式可能在移動設(shè)備中最為節(jié)能？（）A.始終保持全功率運行，不進行電源管理B.智能待機模式，根據(jù)系統(tǒng)負載動態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)C.深度休眠模式，將大部分硬件關(guān)閉，僅保留喚醒所需的部分D.隨機切換電源模式，不考慮系統(tǒng)狀態(tài)17、微機系統(tǒng)的電源管理對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能都很重要。假設(shè)一個移動微機設(shè)備需要在不同的工作模式下保持良好的性能和續(xù)航能力。在電源管理策略的制定中，以下哪項是最關(guān)鍵的？（）A.根據(jù)設(shè)備的工作負載動態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)B.優(yōu)化硬件組件的電源消耗，降低待機功耗C.提供多種電源模式供用戶選擇，滿足不同需求D.只關(guān)注電源的輸出功率，不考慮節(jié)能18、在微機的輸入輸出（I/O）接口技術(shù)中，假設(shè)要連接一個高速的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，該設(shè)備需要與微機進行大量、快速的數(shù)據(jù)傳輸。不同的I/O接口方式有著不同的特點和適用場景。以下哪種I/O接口方式可能最適合這種需求？（）A.程序查詢方式，通過不斷查詢設(shè)備狀態(tài)來進行數(shù)據(jù)傳輸B.中斷方式，當(dāng)設(shè)備準備好數(shù)據(jù)時發(fā)送中斷請求C.直接存儲器訪問（DMA）方式，直接在存儲器和設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)D.通道方式，通過專用的硬件通道進行數(shù)據(jù)傳輸和控制19、在微機的電源管理方面，需要根據(jù)系統(tǒng)的負載和使用情況進行優(yōu)化。假設(shè)一個移動微機設(shè)備，需要延長電池續(xù)航時間。以下哪種電源管理策略最為有效？（）A.始終保持全功率運行B.動態(tài)調(diào)整CPU頻率和電壓C.關(guān)閉所有不必要的設(shè)備D.不進行電源管理20、微機系統(tǒng)中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）起著重要的作用。假設(shè)要對微機的BIOS進行設(shè)置，以下關(guān)于BIOS的描述，哪一項是不正確的？（）A.BIOS存儲了系統(tǒng)的基本配置信息和啟動程序，負責(zé)系統(tǒng)的初始化工作B.可以在BIOS中設(shè)置啟動順序、硬件參數(shù)等，但BIOS設(shè)置錯誤不會導(dǎo)致系統(tǒng)無法啟動C.BIOS可以通過升級來支持新的硬件和功能，但升級過程存在風(fēng)險D.BIOS中的密碼可以保護系統(tǒng)的安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問21、在微機的存儲系統(tǒng)中，虛擬存儲技術(shù)可以擴展內(nèi)存空間。假設(shè)一個應(yīng)用程序需要處理大量的數(shù)據(jù)，但物理內(nèi)存有限。在使用虛擬存儲技術(shù)時，以下關(guān)于其性能影響的因素，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.頁面置換算法的效率，決定了內(nèi)存的有效利用率B.磁盤I/O速度，影響數(shù)據(jù)在內(nèi)外存之間的交換速度C.虛擬內(nèi)存的大小設(shè)置，過大或過小都會影響性能D.操作系統(tǒng)對虛擬內(nèi)存的管理策略22、在微機系統(tǒng)的存儲器管理方面，需要考慮不同類型存儲器的特點和應(yīng)用場景。假設(shè)要為一個實時控制系統(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)隨機存儲器（DRAM）為主，輔以少量靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）C.大量使用只讀存儲器（ROM）D.完全依賴硬盤作為存儲器23、微機系統(tǒng)中的DMA（直接存儲器訪問）控制器用于高速數(shù)據(jù)傳輸。假設(shè)需要在微機與外部高速設(shè)備之間進行大量數(shù)據(jù)的快速傳輸，以下哪種DMA傳輸模式可能最能滿足需求？（）A.單字節(jié)傳輸模式B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式C.請求傳輸模式D.級聯(lián)傳輸模式請分別介紹每個DMA傳輸模式的特點和適用場景，以及在大量數(shù)據(jù)快速傳輸中的性能24、微機系統(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詳細說明每個方法在診斷BIOS故障時的作用和適用情況25、在微機的輸入輸出接口中，中斷機制起著重要作用。假設(shè)一個設(shè)備需要頻繁向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)，并且要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性較高。在這種情況下，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.采用邊沿觸發(fā)的中斷方式可以更及時響應(yīng)B.水平觸發(fā)的中斷方式更適合這種情況C.中斷優(yōu)先級越高，響應(yīng)速度一定越快D.中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間越長，系統(tǒng)性能越好二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋微機中數(shù)字信號處理的基本概念和方法。2、（本題5分）解釋微機中量子計算的發(fā)展現(xiàn)狀和前景。3、（本題5分）簡述可編程中斷控制器8259A的功能。4、（本題5分）簡要說明8086微處理器的性能評估指標。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的液位控制器。系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定的液位自動控制進液或排液設(shè)備，以保持液位在一定范圍內(nèi)。同時，具備液位顯示和報警功能。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定的溫度范圍自動控制加熱或冷卻設(shè)備的運行，保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定。3、（本題5分）基于微機原理，設(shè)計一個智能工廠的生產(chǎn)工藝參數(shù)自動控制系統(tǒng)，根據(jù)產(chǎn)品要求自動調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)。4、（本題5分）利用微機原理設(shè)計一個倉庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠記錄貨