學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁山西傳媒學院《計算機組成原理理論》

2023-2024學年第二學期期末試卷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、在微機的輸入輸出接口中，中斷機制起著重要作用。假設一個設備需要頻繁向CPU發送數據，并且要求數據傳輸的及時性較高。在這種情況下，以下關于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.采用邊沿觸發的中斷方式可以更及時響應B.水平觸發的中斷方式更適合這種情況C.中斷優先級越高，響應速度一定越快D.中斷服務程序執行時間越長，系統性能越好2、8086CPU中的指令“PUSHBX”執行后，SP的值會（）A.加2B.減2C.加1D.減13、微機中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設備。假設我們要設計一款適用于游戲的鍵盤和鼠標，以下關于輸入設備的描述，正確的是：（）A.機械鍵盤的響應速度比薄膜鍵盤快，適合游戲操作B.鼠標的分辨率越高，定位就越準確，但對系統資源的消耗也越大C.無線鍵盤和鼠標不會受到干擾，性能與有線設備相同D.鍵盤和鼠標的接口類型（如USB、PS/2）對其性能沒有影響4、在微機系統的發展過程中，新的技術和標準不斷涌現。假設要了解微機系統的最新發展動態，以下關于技術發展趨勢的描述，正確的是：（）A.多核技術將進一步提高微處理器的性能，實現更強大的計算能力B.低功耗設計將成為微機系統的重要發展方向，以滿足移動設備的需求C.虛擬化技術將廣泛應用于微機系統，提高資源利用率和系統靈活性D.以上都是微機系統的技術發展趨勢5、微機的存儲層次結構包括高速緩存、內存和外存等。假設程序頻繁訪問的數據在高速緩存中命中率較高，這對系統性能有什么影響？（）A.顯著提高系統的運行速度B.對系統性能沒有明顯影響C.降低系統的運行速度D.取決于外存的讀寫速度6、在微機的存儲管理中，虛擬存儲技術可以擴展內存空間。假設一個運行大型軟件的微機系統內存不足，以下關于虛擬存儲的描述，哪一項是不正確的？（）A.虛擬存儲將部分硬盤空間作為內存的擴展，通過頁面置換算法在內存和硬盤之間交換數據B.頁面置換算法的優劣直接影響系統性能，常見的算法有FIFO（先進先出）、LRU（最近最少使用）等C.虛擬存儲技術可以完全解決內存不足的問題，無需考慮實際物理內存的大小D.虛擬存儲的實現需要操作系統和硬件的支持7、微機原理中，指令系統的設計和優化直接影響程序的編寫和執行效率。假設要編寫一個復雜的科學計算程序，需要大量的數值運算和邏輯操作。以下哪種指令集的特性能夠最有效地提高程序的執行速度和代碼的簡潔性？（）A.豐富的浮點運算指令B.大量的控制轉移指令C.精簡的指令格式D.有限的操作碼長度8、微機中的定時與計數技術在很多應用中都非常重要。關于定時和計數的實現方式，以下說法不正確的是（）A.可以通過軟件延時的方法實現簡單的定時和計數功能，但精度較低B.使用硬件定時器/計數器芯片能夠提供更精確和可靠的定時和計數C.現代微機系統通常集成了多個定時器/計數器模塊，方便用戶使用D.定時和計數的精度只取決于硬件設備，與軟件編程無關9、微機中的加密技術用于保護數據的安全。假設一個企業需要保護敏感數據。以下關于加密技術的描述，哪一項是不準確的？（）A.對稱加密算法加密和解密使用相同的密鑰，速度快，但密鑰管理復雜B.非對稱加密算法使用公鑰和私鑰，安全性高，但計算開銷大C.哈希函數可以用于數據完整性驗證，但不能用于加密數據D.一旦數據被加密，就無法在沒有密鑰的情況下被破解，絕對安全10、在微機的硬件擴展方面，添加新的設備需要考慮兼容性和資源分配。假設要為微機添加一塊新的顯卡，以下關于硬件擴展的描述，哪一項是不正確的？（）A.需要確保顯卡與主板的接口兼容，以及電源能夠提供足夠的功率B.操作系統會自動識別新添加的硬件設備，并安裝相應的驅動程序C.在BIOS中進行正確的設置可以優化硬件擴展設備的性能D.硬件擴展不會對微機系統的穩定性和可靠性產生任何影響11、8086CPU中，用于存放當前正在執行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI12、在微機的系統總線仲裁中，確保多個設備對總線的公平訪問是關鍵。假設一個微機系統中有多個高速設備同時請求使用總線。以下哪種總線仲裁方法能夠在保證公平性的同時，最大限度地提高總線利用率？（）A.集中式仲裁B.分布式仲裁C.隨機仲裁D.優先級固定仲裁13、微機中的指令系統是計算機能夠執行的操作的集合。假設我們正在編寫一個復雜的程序，需要使用各種指令。以下關于指令系統的描述，哪一項是不準確的？（）A.指令的格式通常包括操作碼和操作數，操作碼指明指令的功能，操作數則提供操作所需的數據B.尋址方式決定了指令如何獲取操作數的地址，常見的尋址方式有立即尋址、直接尋址、間接尋址等C.精簡指令集計算機（RISC）的指令系統簡單，指令長度固定，執行效率高，適合復雜的計算任務D.指令系統的設計會影響計算機的性能、編程的難易程度和代碼的長度14、微機中的定時器/計數器在許多應用中起著關鍵作用。假設我們要使用定時器來實現一個精確的定時任務，以下關于定時器/計數器的描述，正確的是：（）A.定時器/計數器的計數頻率是固定的，不能改變B.可以通過設置定時器的初值和工作方式來實現不同的定時時間C.定時器/計數器只能用于定時，不能用于計數外部事件D.多個定時器/計數器不能同時工作，會相互干擾15、在微機系統的可靠性設計中，容錯技術可以提高系統在故障情況下的正常運行能力。假設要構建一個容錯微機系統，以下關于容錯技術的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術，如雙機熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復代碼來實現C.信息冗余可以通過糾錯碼來檢測和糾正數據傳輸中的錯誤D.以上都是常見的容錯技術16、在微機的中斷處理機制中，假設系統同時接收到多個中斷請求，需要確定中斷的優先級并進行響應。以下哪種中斷優先級分配策略可能在保證關鍵任務及時響應的同時，最大程度地提高系統的整體性能？（）A.固定優先級B.循環優先級C.動態優先級D.隨機優先級請詳細說明每種中斷優先級分配策略的工作原理，以及在多中斷請求場景中的優缺點17、在微機的存儲系統中，高速緩存（Cache）的作用不容忽視。假設一個微機系統的工作負載具有較高的局部性，以下關于Cache工作原理和效果的描述，正確的是：（）A.Cache采用直接映射方式時，命中率較高，但可能會產生沖突缺失B.全相聯映射方式的Cache結構簡單，成本低，但查找速度慢C.組相聯映射方式結合了直接映射和全相聯映射的優點，是最理想的Cache映射方式D.增加Cache的容量一定能顯著提高微機系統的性能，不受其他因素限制18、微機系統中的數據表示和編碼方式影響著數據的存儲和處理。假設要處理大量的數值數據，以下關于數據表示和編碼的描述，正確的是：（）A.原碼、反碼和補碼是計算機中常見的有符號數表示方法，補碼的運算規則最簡單B.浮點數的表示范圍比整數大，但精度可能不如整數C.ASCII碼是一種通用的字符編碼，但不能表示漢字等復雜字符D.數據的編碼方式對存儲容量和運算效率沒有影響19、微機系統中的顯示系統包括顯卡和顯示器。假設要為一個圖形設計工作站選擇顯示設備。以下關于顯示系統的描述，哪一項是不正確的？（）A.顯卡負責將計算機生成的圖像數據轉換為顯示器能夠接收的信號B.顯示器的分辨率越高、刷新率越高，顯示效果就越好C.顯卡的性能主要取決于其圖形處理芯片（GPU）的性能和顯存的大小D.對于一般的辦公應用，集成顯卡的性能已經足夠，無需使用獨立顯卡20、對于微機系統中的存儲器層次結構，假設一個應用程序需要頻繁地訪問大量的數據，并且對數據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衡。以下哪種存儲器技術或組合在滿足性能需求的同時能夠較好地控制成本？（）A.僅使用高速但昂貴的靜態隨機存儲器（SRAM）B.以動態隨機存儲器（DRAM）為主，結合少量SRAM作為高速緩存C.大量使用廉價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備，不使用內部存儲器21、在微機的運算器中，算術邏輯單元（ALU）負責執行各種算術和邏輯運算。假設一個運算器正在進行復雜的數值計算。以下關于ALU的描述，哪一項是錯誤的？（）A.ALU能夠進行加法、減法、乘法、除法等算術運算，以及與、或、非等邏輯運算B.ALU的運算速度是影響微機運算性能的重要因素之一C.ALU通常與寄存器配合工作，寄存器用于暫存運算數據和中間結果D.ALU的功能是固定的，不能通過編程或配置來改變其運算邏輯22、微機系統中的驅動程序是連接硬件和操作系統的橋梁。假設一個新安裝的硬件設備無法正常工作，以下關于驅動程序的描述，哪一項是不準確的？（）A.驅動程序為操作系統提供了操作硬件的接口和指令B.可以通過設備管理器查看硬件設備的驅動程序狀態，并進行更新和安裝C.從非官方渠道獲取的驅動程序可能存在兼容性和安全性問題D.只要硬件設備能夠被操作系統識別，就不需要安裝驅動程序23、微機中的浮點數表示和運算在科學計算中經常用到。假設要進行復雜的科學計算。以下關于浮點數的描述，哪一項是錯誤的？（）A.浮點數由符號位、指數位和尾數位組成，可以表示較大范圍的實數B.浮點數的精度和范圍取決于其位數和編碼方式C.浮點數運算可能會產生舍入誤差和溢出錯誤D.浮點數運算的速度比整數運算快，所以在所有計算中都應該優先使用浮點數24、微機系統中的文件系統用于組織和管理數據。假設一個用戶需要在微機上存儲大量的文件，以下關于文件系統的描述，哪一項是不正確的？（）A.FAT32、NTFS等是常見的文件系統格式，各有特點和適用場景B.文件系統的目錄結構和文件分配方式會影響文件的訪問速度和存儲空間利用率C.文件系統的安全性可以通過設置權限和加密來保障，但加密會嚴重影響文件的讀寫速度D.定期對文件系統進行碎片整理可以提高文件的讀寫性能25、在微機的存儲系統中，RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術可以提高數據的可靠性和讀寫性能。假設我們需要構建一個既要求數據安全又要求高讀寫速度的存儲系統，以下哪種RAID級別可能是最合適的選擇？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID10二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡要說明8086微處理器的指令格式。2、（本題5分）解釋電磁兼容性在微機系統設計中的重要性。3、（本題5分）解釋微機中區塊鏈的原理和應用。4、（本題5分）如何對8251A進行初始化編程？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）運用微機原理設計一個自動售貨機系統。該系統能夠接收硬幣和紙幣，并自動找零和出貨。同時，還可以通過網絡查詢銷售數據和庫存情況。同時，還可以與廣告顯示屏結合，實現廣告投放和商品促銷。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的電流表。系統能夠測量輸入電流，并在顯示屏上顯示。同時，具備量程選擇和精度調整功能。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的電子風速計系統。準確測量風速，并進行數據顯示和存儲，可用于氣象監測等領域。4、（本題5分）設計一個基于微機原理