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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共2頁(yè)安徽工業(yè)大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)（一）》2024-2025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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、對(duì)于微機(jī)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(jī)、休眠和正常運(yùn)行）合理控制電源消耗，以延長(zhǎng)電池壽命或降低能耗。電源管理的策略和技術(shù)的選擇對(duì)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(dòng)設(shè)備中最為節(jié)能？（）A.始終保持全功率運(yùn)行，不進(jìn)行電源管理B.智能待機(jī)模式，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載動(dòng)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(jī)切換電源模式，不考慮系統(tǒng)狀態(tài)2、微機(jī)中的浮點(diǎn)數(shù)表示和運(yùn)算在科學(xué)計(jì)算中經(jīng)常用到。假設(shè)要進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算。以下關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.浮點(diǎn)數(shù)由符號(hào)位、指數(shù)位和尾數(shù)位組成，可以表示較大范圍的實(shí)數(shù)B.浮點(diǎn)數(shù)的精度和范圍取決于其位數(shù)和編碼方式C.浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算可能會(huì)產(chǎn)生舍入誤差和溢出錯(cuò)誤D.浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的速度比整數(shù)運(yùn)算快，所以在所有計(jì)算中都應(yīng)該優(yōu)先使用浮點(diǎn)數(shù)3、以下哪種指令可以將寄存器AX的內(nèi)容與立即數(shù)10進(jìn)行比較？（）A.CMPAX,10B.SUBAX,10C.ADDAX,10D.MULAX,104、在微機(jī)的指令流水線(xiàn)技術(shù)中，假設(shè)要提高流水線(xiàn)的效率，減少流水線(xiàn)阻塞。以下哪種方法可能對(duì)解決數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)問(wèn)題最為有效？（）A.分支預(yù)測(cè)B.數(shù)據(jù)前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運(yùn)用請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)解決方法在指令流水線(xiàn)中的工作原理和在提高流水線(xiàn)效率方面的效果5、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對(duì)圖像顯示質(zhì)量和速度有重要影響。假設(shè)我們需要運(yùn)行一個(gè)對(duì)圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個(gè)顯卡參數(shù)對(duì)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(lèi)型6、微機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)包括高速緩存、主存和輔存。假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序頻繁訪(fǎng)問(wèn)特定的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，為了提高訪(fǎng)問(wèn)速度，以下哪種高速緩存替換策略可能最為有效？（）A.隨機(jī)替換B.先進(jìn)先出（FIFO）替換C.最近最少使用（LRU）替換D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)高速緩存替換策略的工作方式，以及在頻繁訪(fǎng)問(wèn)特定數(shù)據(jù)場(chǎng)景中的效果7、對(duì)于微機(jī)系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，假設(shè)需要對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行高精度的數(shù)字化采集，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)和選型對(duì)于系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性至關(guān)重要。以下哪種A/D和D/A轉(zhuǎn)換器可能滿(mǎn)足高精度的要求？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器和電壓輸出型D/A轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器和電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器和乘法型D/A轉(zhuǎn)換器D.以上類(lèi)型都可以，性能沒(méi)有差異8、8086CPU中，執(zhí)行IN指令時(shí)，CPU引腳有效的是（）A.RDB.WRC.M/IOD.INTR9、在微機(jī)的串行通信中，假設(shè)需要在長(zhǎng)距離、高噪聲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。以下哪種串行通信協(xié)議和調(diào)制方式的組合可能提供最佳的通信質(zhì)量？（）A.RS-232協(xié)議和幅移鍵控（ASK）B.RS-485協(xié)議和頻移鍵控（FSK）C.USB協(xié)議和相移鍵控（PSK）D.藍(lán)牙協(xié)議和正交幅度調(diào)制（QAM）請(qǐng)分別解釋每個(gè)協(xié)議和調(diào)制方式的特點(diǎn)、抗干擾能力以及在長(zhǎng)距離高噪聲環(huán)境中的適用性10、在微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，RAID（獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和讀寫(xiě)性能。假設(shè)我們需要構(gòu)建一個(gè)既要求數(shù)據(jù)安全又要求高讀寫(xiě)速度的存儲(chǔ)系統(tǒng)，以下哪種RAID級(jí)別可能是最合適的選擇？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID1011、微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理單元（MMU）負(fù)責(zé)內(nèi)存的管理和保護(hù)。假設(shè)一個(gè)多任務(wù)的微機(jī)系統(tǒng)正在運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程。以下關(guān)于MMU的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.MMU通過(guò)頁(yè)表將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存機(jī)制B.可以為每個(gè)進(jìn)程分配獨(dú)立的地址空間，防止進(jìn)程之間相互干擾和破壞C.MMU能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存的保護(hù)，如只讀、讀寫(xiě)等訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限的控制D.MMU的功能只在操作系統(tǒng)中起作用，應(yīng)用程序無(wú)法感知和利用MMU的特性12、在微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，考慮到內(nèi)存的讀寫(xiě)速度和容量。假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序需要頻繁地訪(fǎng)問(wèn)大量的數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術(shù)，以下關(guān)于其效果的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以顯著提高數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)速度，減少內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)的延遲B.能夠自動(dòng)適應(yīng)不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式，無(wú)需手動(dòng)配置C.可能會(huì)存在緩存一致性問(wèn)題，需要特殊的處理機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的正確性D.高速緩存的容量越大，對(duì)性能的提升效果越明顯13、在微機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)表示和運(yùn)算中，精度和范圍是需要考慮的重要因素。假設(shè)要進(jìn)行高精度的科學(xué)計(jì)算，需要處理極大和極小的數(shù)值。以下哪種浮點(diǎn)數(shù)格式最為適合？（）A.單精度浮點(diǎn)數(shù)B.雙精度浮點(diǎn)數(shù)C.擴(kuò)展精度浮點(diǎn)數(shù)D.自定義浮點(diǎn)數(shù)格式14、微機(jī)系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）方式有多種，如程序查詢(xún)方式、中斷方式和DMA方式等。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要與外部設(shè)備進(jìn)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(xiàng)是不正確的？（）A.程序查詢(xún)方式中，CPU不斷查詢(xún)I/O設(shè)備的狀態(tài)，直到設(shè)備準(zhǔn)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(zhǔn)備好數(shù)據(jù)時(shí)向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求，CPU暫停當(dāng)前程序進(jìn)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(wú)需CPU干預(yù)，傳輸效率高D.對(duì)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15、微機(jī)中的中斷向量表用于存儲(chǔ)中斷處理程序的入口地址。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生了一個(gè)中斷，處理器通過(guò)中斷向量表獲取中斷處理程序的入口地址，這個(gè)過(guò)程是如何實(shí)現(xiàn)的？（）A.根據(jù)中斷類(lèi)型號(hào)乘以4，得到中斷向量在表中的偏移地址，從中獲取入口地址B.隨機(jī)在中斷向量表中查找入口地址C.由操作系統(tǒng)指定入口地址D.中斷向量表中的入口地址是固定的，不需要查找16、微機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)對(duì)硬件資源進(jìn)行管理和分配。假設(shè)我們要運(yùn)行多個(gè)資源消耗較大的程序，以下哪種操作系統(tǒng)的資源管理機(jī)制能夠更好地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能？（）A.WindowsB.LinuxC.UnixD.以上操作系統(tǒng)效果相同17、在微機(jī)的指令執(zhí)行過(guò)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(xiàn)技術(shù)的描述，正確的是：（）A.指令流水線(xiàn)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(xiàn)的級(jí)數(shù)越多，指令執(zhí)行效率就越高C.指令流水線(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)流水線(xiàn)阻塞和冒險(xiǎn)的情況D.指令流水線(xiàn)技術(shù)對(duì)復(fù)雜指令的執(zhí)行效果不明顯18、在微機(jī)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(gè)核心，能夠同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)。以下關(guān)于微處理器體系結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.超標(biāo)量結(jié)構(gòu)通過(guò)同時(shí)發(fā)射多條指令，提高指令執(zhí)行的并行度B.超流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)通過(guò)縮短流水線(xiàn)的周期，增加單位時(shí)間內(nèi)的指令執(zhí)行條數(shù)C.多核結(jié)構(gòu)中，每個(gè)核心都有獨(dú)立的緩存和控制單元，彼此之間完全獨(dú)立工作，互不干擾D.復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）的指令系統(tǒng)豐富，指令長(zhǎng)度和執(zhí)行周期各不相同19、8086系統(tǒng)中，若要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入I/O端口，應(yīng)使用的指令是（）A.INB.OUTC.MOVD.LEA20、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，需要考慮分辨率、色彩深度和刷新率等參數(shù)。假設(shè)要為一個(gè)圖形設(shè)計(jì)工作站配置顯示設(shè)備，要求能夠呈現(xiàn)細(xì)膩、逼真的圖像效果。以下哪種顯示技術(shù)和參數(shù)組合能夠滿(mǎn)足這一需求？（）A.LCD顯示屏，高分辨率和高色彩深度B.CRT顯示屏，低分辨率和高刷新率C.LED顯示屏，低色彩深度和低刷新率D.投影顯示，中等分辨率和中等刷新率21、8086CPU中，用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI22、8086系統(tǒng)中，若要將標(biāo)志寄存器的低8位傳送到AH寄存器，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAH,FLAGSB.MOVAH,FLAGLC.MOVAH,LOWFLAGSD.MOVAH,FLAGW23、微機(jī)系統(tǒng)中的中斷向量表用于存儲(chǔ)中斷服務(wù)程序的入口地址。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生了一個(gè)硬件中斷，CPU是如何通過(guò)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(lèi)型號(hào)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(guò)操作系統(tǒng)的調(diào)度找到對(duì)應(yīng)的地址D.中斷向量表會(huì)主動(dòng)將地址發(fā)送給CPU24、8086CPU中的指令“MOVAX,[BX+SI+100H]”屬于（）尋址方式。A.直接尋址B.寄存器間接尋址C.基址變址尋址D.相對(duì)基址變址尋址25、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(jiàn)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(wú)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(wú)關(guān)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述微機(jī)系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。2、（本題5分）解釋微機(jī)中顯卡的工作原理和性能指標(biāo)。3、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明8086微處理器的最小模式和最大模式的區(qū)別。4、（本題5分）怎樣對(duì)8255A進(jìn)行初始化設(shè)置？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)原理的電梯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)。準(zhǔn)確判斷電梯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障原因，并提供相應(yīng)的維護(hù)建議。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的直流電機(jī)調(diào)速和位置控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，實(shí)現(xiàn)精確的調(diào)速和定位功能。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)的指紋識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)。能夠采集指紋圖像、進(jìn)行特征提取和匹配，控制門(mén)的開(kāi)關(guān)，記錄訪(fǎng)問(wèn)記錄。詳細(xì)描述硬件和軟件的設(shè)計(jì)。4、（本題5分）運(yùn)用微機(jī)原理設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)尾氣檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)汽車(chē)尾氣中的有害物質(zhì)含量，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到交通管理部門(mén)進(jìn)