中国矿业大学（北京）《微处理器与嵌入式系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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中国矿业大学（北京）
《微处理器与嵌入式系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在微机原理及应用中，存储器的组织和管理是重要的知识点。假设一个系统需要存储大量的数据，包括文本、图像和音频等多种类型。在选择存储器类型时，需要考虑诸多因素，如存储容量、读写速度、成本等。以下关于存储器选择的考虑，哪一项是最为关键的？（ ）
A. 优先选择存储容量大的存储器，以满足数据存储需求
B. 着重考虑读写速度快的存储器，确保数据的快速访问
C. 以成本为首要因素，选择价格低廉的存储器
D. 综合考虑存储容量、读写速度和成本，找到平衡的方案

2、微机的存储保护机制对于系统的稳定性和安全性至关重要。假设一个多任务微机系统，需要防止不同任务之间非法访问对方的存储区域。以下哪种存储保护方法最为有效？（ ）
A. 硬件存储保护
B. 软件存储保护
C. 不进行存储保护
D. 依靠用户自律

3、微机中的浮点数表示和运算在科学计算中经常用到。假设要进行复杂的科学计算。以下关于浮点数的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 浮点数由符号位、指数位和尾数位组成，可以表示较大范围的实数
B. 浮点数的精度和范围取决于其位数和编码方式
C. 浮点数运算可能会产生舍入误差和溢出错误
D. 浮点数运算的速度比整数运算快，所以在所有计算中都应该优先使用浮点数

4、微机原理中的输入输出接口是实现与外部设备通信的关键。假设要连接一个高速、高精度的数据采集设备，对数据传输的准确性和稳定性要求很高。以下哪种输入输出接口方式可能是最合适的？（ ）
A. 并行接口
B. 串行接口
C. 通用串行总线（USB）接口
D. 以太网接口
请分别介绍每个接口方式的特点、数据传输能力以及在高速高精度数据采集设备连接中的优势和不足

5、8086 系统中，一个存储单元的地址为 2000H:1000H，其物理地址是（ ）
A. 20000H
B. 21000H
C. 3000H
D. 12000H

6、8086 系统中，若要将 AL 中的内容与内存单元中的数据进行比较，应使用的指令是（ ）
A. CMP AL, [BX]
B. SUB AL, [BX]
C. ADD AL, [BX]
D. MOV AL, [BX]

7、微机中的可编程定时器/计数器在很多应用中都有重要作用。假设要实现一个精确的定时功能，例如每隔一定时间产生一个中断，以下关于定时器/计数器设置的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 需要设置计数初值和工作方式
B. 可以通过软件随时改变定时时间
C. 定时器/计数器的工作频率是固定的，无法调整
D. 不同的工作方式适用于不同的定时需求

8、微机系统中的操作系统负责管理系统资源和任务调度。假设要在微机系统上运行多个实时任务，以下关于操作系统支持的描述，正确的是：（ ）
A. 实时操作系统能够保证任务在规定的时间内完成响应，具有较高的实时性
B. 通用操作系统通过优化调度算法也可以满足实时任务的要求
C. 操作系统对实时任务的支持只取决于内核的设计，与驱动程序无关
D. 实时任务在微机系统上的执行效果不受硬件资源的限制

9、在微机系统的存储器管理方面，需要考虑不同类型存储器的特点和应用场景。假设要为一个实时控制系统配置存储器，要求快速的数据读写和可靠的存储。同时，要考虑成本和系统复杂度等因素。以下哪种存储器组合方案最为合适？（ ）
A. 仅使用高速缓存（Cache）
B. 以动态随机存储器（DRAM）为主，辅以少量静态随机存储器（SRAM）
C. 大量使用只读存储器（ROM）
D. 完全依赖硬盘作为存储器

10、在微机的发展历程中，技术不断更新换代。假设我们要回顾微机的发展历史，以下关于微机发展的描述，正确的是：（ ）
A. 早期的微机性能低下，只能进行简单的计算和文字处理
B. 微机的发展主要是硬件的升级，软件的作用不大
C. 随着技术的进步，微机的体积越来越大，价格越来越高
D. 微机的发展已经达到了极限，未来不会有太大的变化

11、微机系统中的操作系统对硬件资源进行管理和分配。假设我们要运行多个资源消耗较大的程序，以下哪种操作系统的资源管理机制能够更好地保证系统的稳定性和性能？（ ）
A. Windows
B. Linux
C. Unix
D. 以上操作系统效果相同

12、在微机的系统总线仲裁中，确保多个设备对总线的公平访问是关键。假设一个微机系统中有多个高速设备同时请求使用总线。以下哪种总线仲裁方法能够在保证公平性的同时，最大限度地提高总线利用率？（ ）
A. 集中式仲裁
B. 分布式仲裁
C. 随机仲裁
D. 优先级固定仲裁

13、8086 系统中，若要从存储单元读取一个字数据，应使用的指令是（ ）
A. MOV AL, [BX]
B. MOV AX, [BX]
C. MOV [BX], AL
D. MOV [BX], AX

14、8086 系统中，若要从存储单元读取一个字数据，应使用的指令是（ ）
A. MOV AL, [BX]
B. MOV AX, [BX]
C. MOV [BX], AL
D. MOV [BX], AX

15、在微机原理及应用中，关于微处理器的结构和功能是重要的知识点。假设要设计一个高性能的微机系统，需要深入理解微处理器的内部架构和工作原理。包括指令执行单元、寄存器组、总线接口等部分。以下哪种微处理器的架构特点能够最有效地提高指令执行效率和数据处理能力？（ ）
A. 增加指令流水线的级数
B. 采用复杂指令集（CISC）架构
C. 减少寄存器的数量
D. 降低总线的数据传输速率

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）解释微机中增强现实技术的特点和应用。

2、（本题5分）简要说明 8086 微处理器的指令格式。

3、（本题5分）简要说明微机系统中计算机病毒的概念和特征。

4、（本题5分）简要说明汇编语言中指针的使用方法。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述 8086 指令系统中指令的智慧城市管理应用中的计算需求和优化。

2、（本题5分）论述微机的图形处理能力与微机原理的关系。

3、（本题5分）论述 8086 微处理器的指令流水线技术及其对性能的影响。

4、（本题5分）论述 8086 微处理器的标志寄存器及其在程序控制中的作用。

5、（本题5分）论述 8086 微处理器的代码优化技巧和性能评估方法。

四、设计题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）设计一个基于微机原理的电梯安全监测系统。实时监测电梯的运行状态，当出现故障时及时报警并采取相应措施。

2、（本题10分）设计一个基于微机原理的电子秤系统。该系统能够准确测量物体的重量，并将重量数据通过无线传输方式发送到接收端进行处理和存储。同时，还可以与条形码扫描器结合，实现商品的快速称重和计价。同时，还可以与打印机结合，实现打印标签和收据。

3、（本题10分）设计一个基于微机原理的音频播放器。系统能够播放各种音频文件，并具备音量调节和播放模式选择功能。

4、（本题10分）设计一个基于微机原理的电子日历系统。显示日期、星期和节假日等信息，具备日程安排和提醒功能。

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