哈尔滨工程大学《微机系统与接口实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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哈尔滨工程大学《微机系统与接口实验》
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2分，共30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、对于微机系统中的DMA控制器，假设需要在不占用CPU资源的情况下，实现高速的数据块传输，例如从硬盘到内存。DMA控制器的参数设置和工作模式的选择对于数据传输的效率和正确性至关重要。以下哪种DMA传输模式可能最适合这种大数据块的快速传输？（ ）
A. 单字节传输模式，每次传输一个字节
B. 数据块传输模式，一次传输多个连续字节
C. 请求传输模式，根据CPU的请求进行数据传输
D. 级联传输模式，多个DMA控制器协同工作

2、在微机的硬件升级过程中，需要考虑兼容性和性能提升。假设要升级微机的内存，以下关于内存选择的要点，哪一项是最关键的？（ ）
A. 选择与主板兼容的内存类型和频率
B. 购买大容量的内存，以满足未来的需求
C. 选择价格便宜的内存，降低升级成本
D. 只关注内存的品牌，不考虑其他因素

3、在微机的存储保护机制中，假设要防止一个应用程序访问其他程序的内存空间，保障系统的安全性和稳定性。以下哪种存储保护方法可能最为可靠？（ ）
A. 基址寄存器和界限寄存器
B. 分页存储管理
C. 分段存储管理
D. 以上方法的结合
请详细解释每个存储保护方法的工作原理和在防止内存访问越界方面的效果

4、对于微机系统中的实时操作系统（RTOS）应用，假设需要在严格的时间限制内完成特定的任务，如工业控制中的实时监测和响应。RTOS的任务调度和资源分配策略对于系统的实时性有着关键影响。以下哪种RTOS特性可能最能满足实时性要求？（ ）
A. 优先级抢占式调度，高优先级任务可立即抢占低优先级任务
B. 时间片轮转调度，每个任务分配固定的时间片执行
C. 静态任务分配，任务的资源需求在系统启动时确定
D. 随机任务调度，不考虑任务的优先级和时间要求

5、在微机系统的可靠性设计中，容错技术是重要的手段之一。假设我们要构建一个高可靠的微机系统，以下关于容错技术的描述，正确的是：（ ）
A. 硬件冗余是实现容错的唯一方式，软件方法无法提高系统的可靠性
B. 容错技术可以完全避免系统故障的发生，保证系统始终正常运行
C. 采用纠错码技术可以在数据传输和存储中检测和纠正错误，提高系统的可靠性
D. 容错技术会显著增加系统的成本和复杂性，因此在一般系统中不建议使用

6、微机系统中的中断向量表用于存储中断服务程序的入口地址。假设系统发生了一个硬件中断，CPU 是如何通过中断向量表找到相应的中断服务程序的？（ ）
A. 根据中断类型号乘以 4 得到中断向量地址
B. 直接在中断向量表中顺序查找
C. 通过操作系统的调度找到对应的地址
D. 中断向量表会主动将地址发送给 CPU

7、在微机的指令执行过程中，流水线技术可以提高 CPU 的效率。假设我们要研究一个采用流水线技术的 CPU ，以下关于流水线的描述，正确的是：（ ）
A. 流水线级数越多，CPU 的执行效率就越高
B. 流水线中的各个阶段可以同时处理不同的指令，从而提高指令的吞吐率
C. 流水线中的指令必须按照顺序依次执行，不能出现乱序执行的情况
D. 流水线技术不会带来任何负面影响，如流水线冒险等问题

8、微机中的指令系统决定了计算机能够执行的操作。假设一个程序需要进行复杂的数学运算和逻辑判断，以下关于指令系统的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 指令通常包括操作码和操作数，操作码指定操作类型，操作数指明操作对象
B. CISC（复杂指令集计算机）指令系统具有丰富的指令，能够完成复杂的任务，但执行效率可能较低
C. RISC（精简指令集计算机）指令系统指令简单，执行速度快，但编写程序相对复杂
D. 指令系统一旦确定，就无法进行扩展和改进，以保证计算机系统的稳定性

9、微机系统中的时钟发生器为整个系统提供定时信号。假设时钟发生器出现故障，会对系统产生什么影响？（ ）
A. 系统无法正常启动和运行
B. 对系统性能没有影响
C. 只影响某些特定的设备
D. 系统会自动切换到备用时钟发生器

10、在微机的存储系统中，假设要为一个需要频繁读写大量数据的应用程序选择合适的存储设备。该应用对读写速度和数据持久性有较高要求，但成本也需要控制。以下哪种存储设备可能是最适合的选择？（ ）
A. 机械硬盘（HDD） B. 固态硬盘（SSD） C. 光盘 D. 磁带
请分别阐述每个存储设备的性能特点、成本因素以及在该应用场景中的适用性

11、微机的中断向量表用于存储中断服务程序的入口地址。假设要修改某个中断的服务程序入口地址，以下哪种方法是正确的？（ ）
A. 直接修改中断向量表中的相应地址
B. 通过操作系统的接口进行修改
C. 重新编译整个系统
D. 无法修改

12、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设一个高性能的微机系统需要高效的数据传输，以下关于总线的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 数据总线用于在微处理器和内存、I/O 设备之间传输数据
B. 地址总线用于指定数据在内存或 I/O 设备中的位置
C. 控制总线用于传输控制信号，协调系统各部件的工作，但控制信号的复杂性对系统性能影响不大
D. 总线的带宽和工作频率直接影响数据传输速度和系统性能

13、在微机的存储保护机制中，假设多个进程同时运行，需要防止一个进程非法访问其他进程的内存空间，以保证系统的稳定性和安全性。以下哪种存储保护方法可能最为有效？（ ）
A. 界地址保护，限制进程的访问范围
B. 访问控制列表（ACL），根据权限进行访问控制
C. 硬件保护机制，如内存管理单元（MMU）
D. 不进行存储保护，依靠进程自身的规范操作

14、微机中的DMA（直接存储器访问）控制器可以提高数据传输效率。假设一个微机系统正在进行大量的数据传输。以下关于DMA控制器的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. DMA控制器可以在不需要CPU干预的情况下，直接在存储器和I/O设备之间传输数据
B. DMA传输可以采用单字节传输、数据块传输和请求传输等方式
C. DMA控制器在传输数据时，会占用CPU的总线控制权，导致CPU暂时无法执行其他任务
D. DMA控制器可以同时进行多个DMA传输请求，提高系统的并行处理能力

15、在微机的音频处理中，声卡起着关键作用。假设要实现高质量的音频录制和播放，对声卡的哪些性能指标有较高要求？（ ）
A. 采样频率和量化位数
B. 声道数量和输出功率
C. 信噪比和失真度
D. 以上都是

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）简要说明微机系统中数字图像处理的基本步骤。

2、（本题5分）简述代码段在汇编程序中的作用和编写方法。

3、（本题5分）简述 8086 微处理器的超标量技术。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析微机中的软件项目管理中的项目风险管理的应对措施。

2、（本题5分）探讨 8086 微机系统中医疗设备的接口和数据处理。

3、（本题5分）论述 8086 指令系统中指令的兼容性和扩展性。

4、（本题5分）分析微机中的无线通信与微机原理的关系。

5、（本题5分）分析 8086 系统中智能酒店预订系统中的客户需求分析和资源分配。

四、设计题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）设计一个基于微机原理的电子时钟故障预警系统。当电子时钟可能出现故障时，及时发出预警信号。预警信号：设计一个基于微机原理的智能温室环境监测系统故障预警系统。预警智能温室环境监测系统的故障，确保农作物的生长环境。

2、（本题10分）设计一个微机控制的智能灌溉系统，根据土壤湿度和气象信息自动调整灌溉时间和水量，阐述系统的硬件组成和软件实现逻辑。

3、（本题10分）设计一个基于微机原理的电子液位报警器故障预警系统。在电子液位报警器出现故障前，发出预警信号。

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