大连外国语大学《微处理器原理与应用实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在微机的指令执行过程中，取指、译码和执行等阶段相互配合。假设要提高指令的执行效率，以下关于指令流水线技术的描述，正确的是：（）A.指令流水线可以实现多条指令的并行执行，提高CPU的吞吐率B.流水线的级数越多，指令执行效率就越高C.指令流水线不会出现流水线阻塞和冒险的情况D.指令流水线技术对复杂指令的执行效果不明显2、微机中的BIOS设置可以对系统的硬件参数进行调整。假设我们要优化系统的性能，以下关于BIOS设置的描述，正确的是：（）A.可以通过BIOS设置调整CPU的电压和频率来提高性能，但可能会影响系统的稳定性B.关闭BIOS中的快速启动选项可以提高系统的启动速度C.BIOS设置中的所有选项都应该保持默认值，以免造成系统故障D.更改BIOS设置后不需要保存和重启系统，设置会立即生效3、在微机系统中，CPU对存储器进行读写操作时，需要给出的地址信息是（）A.物理地址B.逻辑地址C.有效地址D.段地址4、微机系统的接口技术用于连接CPU和外部设备。假设要设计一个新的微机系统接口。以下关于接口技术的描述，哪一项是错误的？（）A.接口需要实现数据格式转换、速度匹配和信号电平转换等功能，以保证CPU和外部设备的正常通信B.并行接口一次可以传输多个比特的数据，速度快，但传输距离较短C.串行接口一次传输一个比特的数据，速度慢，但传输距离远，适合长距离通信D.所有的接口都可以直接连接到CPU的总线上，无需经过其他中间电路5、在微机系统的存储体系中，内存的类型和特点有着重要的作用。假设一个计算机系统需要高速且大容量的内存来支持运行大型程序，以下关于内存的描述，哪一项是不正确的？（）A.DRAM（动态随机存取存储器）需要定期刷新来保持数据，但成本相对较低，容量较大B.SRAM（静态随机存取存储器）速度快，但成本高，通常用于高速缓存C.ROM（只读存储器）中的数据在制造时就被固化，只能读取不能写入，常用于存储固定的程序和数据D.内存的速度和容量只取决于其类型，与计算机系统的其他硬件组件无关6、在微机的嵌入式应用中，假设要开发一个资源受限、对功耗要求严格的嵌入式系统。以下哪种微处理器选型和软件开发工具的组合可能最能满足需求？（）A.低功耗单片机和Keil开发工具B.高性能微控制器和IAR开发工具C.精简指令集处理器和Eclipse开发工具D.数字信号处理器和VisualStudio开发工具请分别说明每个微处理器类型和软件开发工具的特点、适用场景以及在资源受限和低功耗嵌入式系统开发中的优势7、微机系统中的打印机是常见的输出设备。假设要选择一款适合办公环境的打印机，以下关于打印机的描述，哪一项是不正确的？（）A.激光打印机打印速度快、质量高，但成本相对较高B.喷墨打印机色彩鲜艳，但打印速度较慢，容易堵头C.针式打印机适用于打印多层复写纸和票据，但噪音较大D.打印机的分辨率越高越好，不需要考虑打印成本和耗材8、8086CPU中，用于存放当前正在执行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI9、微机系统中的定时器和计数器在很多应用中都有重要作用。假设我们要设计一个精确的定时控制系统，需要产生周期性的精确脉冲信号。以下哪种定时器/计数器的工作方式最适合这种需求？（）A.方式0：计数结束中断B.方式1：可重复触发的单稳态触发器C.方式2：频率发生器D.方式3：方波发生器10、微机中的BIOS（基本输入输出系统）通常存储在一块只读存储器（ROM）芯片中。假设要对BIOS进行更新，以下哪种方式可能是常用的？（）A.通过操作系统中的软件进行在线更新B.使用专门的编程器对ROM芯片进行重新烧写C.在BIOS设置界面中选择更新选项D.以上都是11、微机系统中的BIOS（基本输入输出系统）在系统启动时起着重要作用。假设BIOS出现故障，以下关于BIOS功能和故障处理的描述，正确的是：（）A.BIOS负责硬件的初始化和自检，为操作系统的加载做准备B.BIOS中的程序可以被用户随意修改，以满足个性化需求C.BIOS故障可以通过简单的软件更新来解决，无需更换硬件D.BIOS对微机系统的性能没有影响，即使故障也不影响系统的正常运行12、微机中的接口技术不断发展和创新。关于USB（通用串行总线）接口的特点，以下描述不准确的是（）A.USB接口支持热插拔，即设备可以在计算机运行时插拔而无需重启B.它具有高速的数据传输速率，能够满足多种设备的需求C.USB接口可以连接多种类型的设备，如存储设备、打印机、摄像头等D.USB接口的供电能力有限，无法为大功率设备提供足够的电源13、微机系统中的电源管理对于系统的稳定性和节能至关重要。假设我们要设计一个便携式微机系统，以下关于电源管理的描述，正确的是：（）A.降低CPU的工作频率可以显著降低系统功耗，但会影响性能B.电源管理只需要在硬件层面实现，操作系统不需要参与C.关闭不必要的外设可以节省电源，但可能会影响系统的功能D.微机系统的电源效率与电源适配器的输出功率成正比14、在微机的输入输出（I/O）接口中，实现不同设备与计算机的通信至关重要。假设要连接一个高速外部设备到微机系统，以下关于I/O接口的描述，哪一项是不正确的？（）A.I/O接口可以实现数据格式的转换，使外部设备的数据与微机系统兼容B.中断方式可以提高I/O操作的效率，当设备准备好数据时通过中断通知处理器C.DMA（直接存储器访问）方式可以让外部设备直接与内存进行数据传输，无需处理器干预，但会增加系统的复杂性D.I/O接口的性能只取决于接口的硬件设计，与驱动程序和操作系统的支持无关15、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设要升级一个微机系统，以提高其数据传输速度和整体性能。在总线的选择和优化方面，以下哪种策略是最有效的？（）A.更换为更高频率的总线，提升数据传输速率B.增加总线的宽度，一次传输更多数据C.优化总线的仲裁机制，减少总线竞争D.以上三种策略同时实施，综合提升总线性能16、微机系统中的DMA（直接存储器访问）控制器可以提高数据传输效率。假设我们要从外部设备向内存快速传输大量连续的数据块，以下关于DMA传输的描述，哪一项是正确的？（）A.DMA传输过程中CPU完全不参与B.DMA传输结束后需要CPU进行数据处理C.DMA传输可以在任何时候被中断D.DMA通道的数量不影响传输性能17、微机系统中的键盘和鼠标是常见的输入设备。假设我们要设计一个对响应速度要求很高的游戏键盘，以下哪个参数对于提高键盘的响应性能最为关键？（）A.按键的触发压力B.键盘的连接方式（有线或无线）C.键盘的扫描频率D.按键的行程18、在微机的存储系统中，RAID（独立磁盘冗余阵列）技术可以提高数据的可靠性和读写性能。假设我们需要构建一个既要求数据安全又要求高读写速度的存储系统，以下哪种RAID级别可能是最合适的选择？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID1019、微机系统的可靠性和稳定性对于许多关键应用至关重要。假设一个微机系统在恶劣的工作环境中运行，以下关于提高系统可靠性的措施和方法的描述，正确的是：（）A.采用冗余设计，如双电源、备份存储等，可以提高系统的可靠性B.优化系统的散热设计，降低工作温度，对系统可靠性没有影响C.不进行系统的故障检测和诊断，依靠硬件的自身稳定性来保证系统运行D.系统的可靠性只与硬件质量有关，与软件的设计和优化无关20、微机系统的电源管理对于系统的稳定性和节能都很重要。假设一个移动微机设备需要在不同的工作模式下保持良好的性能和续航能力。在电源管理策略的制定中，以下哪项是最关键的？（）A.根据设备的工作负载动态调整电源供应B.优化硬件组件的电源消耗，降低待机功耗C.提供多种电源模式供用户选择，满足不同需求D.只关注电源的输出功率，不考虑节能二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述嵌入式系统的开发流程。2、（本题5分）解释微机中键盘的工作原理。3、（本题5分）简述超标量技术在微处理器中的作用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于微机原理的压力监测和控制系统。该系统能够实时监测压力传感器的输出信号，并根据设定的控制策略自动控制压力调节装置，以保持压力在一定范围内。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度传感器校准系统故障预警系统。预警温度传感器校准系统的故障，提高温度测量的精度。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子罗盘。系统能够测量地球磁场的方向，并在显示屏上显示方位角。同时，具备校准功能和精度调整功能。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子