微机原理期末考试题.docx
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微机原理期末考试题
一、单选题（共30分，共30题，每题1分）
1.计算机内机器数通常采用（C）形式来表示。
A、原码B、反码C、补码D、ASCII码
2.组合BCD码“87H”代表的十进制真值是（B）。
A、78B、87C、-120D、+120
3.若下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，那么采用偶校验的字符码是（D）。
A、B、C、D、
4.冯·诺依曼基本思想主要是提出了（A）。
A、二进制和程序存储B、CPU和存储器C、二进制和存储器D、存储器和输入输出设备
5.以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是（B）。
A、指令长度固定，指令种类少B、寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强
C、选取使用频率较高的一些简单指令D、设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单
6.以下所列提高微机系统性能的技术，说法不正确的是（A）。
A、采用流水线结构后每条指令的执行时间明显缩短。
B、增加Cache存储器后CPU与内存交换数据的速度得到提高。
C、引入虚拟存储技术后扩大了用户可用内存空间。
D、提高主机时钟频率后加快了指令执行速度。
7.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（B）。
A、每一条机器指令由一条微指令来执行
B、每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行
C、每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
D、一条微指令由若干条机器指令组成
8.微处理器中运算器的主要功能是进行（D）。
A、逻辑运算B、算术运算C、更新标志位D、以上所有
9.在分页管理的存储系统中，（D）通过地址映射表来完成虚拟地址到物理地址的转换。
A、ALUB、寄存器C、接口D、.MMU
10.下列因素中，与Cache的命中率无关的是（A）。
A、主存存取时间B、块的大小C、Cache组织方式D、Cache容量
11.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（B）。
A、实现存储程序和程序控制B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
C、可以直接访问外存D、提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
12.程序控制类指令的主要功能是（D）。
A、进行算术运算和逻辑运算B、进行主存和CPU之间的数据传送
C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送D、改变程序执行的顺序
13.若只使用一条指令使某寄存器中的高4位不变，低4位清0，则应使用（A）操作指令。
A、与B、或C、非D．位取反
14.以下ARM指令中，（B）的源操作数采用了寄存器间接寻址方式。
A、MOVR0,#2B、LDRR0,[R1]C、BLSUB1D、ADDR0,R1,R2,LSL#1
15.ARM处理器比较无符号数大小时是根据（C）标志位来判断的。
A、C和NB、C和VC、C和ZD、Z和V
16.在单地址指令格式下，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数以外，另一个数常需采用（C）寻址方式。
A、基址变址B、相对C、隐含D、寄存器
17.在软件开发过程中“汇编”通常是指（A）。
A、将汇编语言转换成机器语言的过程B、将机器语言转换成汇编语言的过程
C、将高级语言转换成机器语言的过程D、将高级语言转换成汇编语言的过程
18.在汇编过程中不会产生指令码，只用来指示汇编程序如何汇编的指令是（B）。
A、汇编指令B、伪指令C、机器指令D、宏指令
19.存储器内容不会因电源的关闭而消失的存储器类型是（D）。
A、DRAMB、SRAMC、SDRAMD、EEROM
20.宏与子程序的相同之处为（B）。
A、目标代码都是唯一的B、都需要先定义后调用C、执行时需要保护现场/恢复现场D、目标代码都不是唯一的
21.软件和固件的功能在逻辑上（C ）。
A、固件优于软件 B、软件优于固件C、等价 D、视情况而定
22.若处理器采用（A）方式对I/O端口进行编址，则不需要开发专门的I/O指令集。
A、统一编址法B、独立编址法C、AB选项都对D、AB选项都不对
23.在主机与外围设备进行数据交换时，为解决两者之间的同步与协调、数据格式转换等问题，必须要引入（ C ）。
A、数据缓冲器B、I／O总线 C、I/O接口D、串并移位器
24.除了I/O设备本身的性能外，影响嵌入式系统I/O数据传输速度的主要因素是（D）。
A、Cache性能B、CPU字长C、主存容量D、总线传输速率
25.微处理器系统中引入中断技术可以（C）。
A、提高外设速度B、减轻内存负担C、提高CPU效率D、增加信息交换精度
26.ARM系统中，字符串在内存中存放时，一般是以（B）为存放单位。
A、比特位B、字节C、字 D、双字
27.ARM汇编程序中，代码段的定义应该使用（A）伪指令。
A、AREAB、DCBC、 MACRO D、GBLA
28.ARM工作状态下，每取出一条指令后程序计数器PC的值应该（B ）。
A、自动加1B、自动加4C、自动清0D、自动置1
29.嵌入式系统由硬件部分和软件部分构成，以下（C）不属于嵌入式系统软件。
A、操作系统内核B、驱动程序C、FPGA编程软件D、嵌入式中间件
30.关于实时操作系统（RTOS）的任务调度器，以下描述中正确的是（D）。
A、任务之间的公平性是最重要的调度目标
B、RTOS调度算法只是一种静态优先级调度算法
C、RTOS调度器都采用了基于时间片轮转的调度算法
D、大多数RTOS调度算法都是可抢占式（可剥夺式）的
二、填空题（共25分，共25空，每空1分）
1.多字节数据存储时可以采用大端格式或小端格式。
ARM处理器的默认格式是（小端格式），其存放规则是（高字节放高地址低字节放低地址。
2.一种合理的指令六级流水线的各个阶段可能包括（取指令指令译码计算操作数地址取操作数⑤执行指令⑥写结果
3.CPU执行程序时间T可以用来测定计算机的性能，T由时钟频率f②指令平均执行时间CPI③指令条数IC三个因素决定。
4.计算机体系结构是指（程序员角度看到的计算机结构），计算机组成是指（计算机各部件的逻辑结构及连接方式）。
在设计一个计算机系统时指令集结构的确定属于以上两个方面中的（体系结构）范畴。
5.串行通信根据其数据传送方向的不同可分为单工双工半双工、等三种。
6.CPU内部的数据通路宽度也即字长，体现了CPU的一次存取及处理数据能力。
7.ARM支持（IRQFRQ）两种中断异常。
8.ARM系统中，按照ATPCS的规定，子程序调用时可以利用（R0~R3）等四个寄存器来传递参数，更多的参数可利用（堆栈单元）来传递。
9.引导程序BootLoader是嵌入式系统加电后执行的第一段代码，其主要作用是（初始化硬件及加载操作系统）。
10.嵌入式系统的测试可以采用（功能（黑盒）覆盖（白盒）灰盒）等方法。
三、应用分析题（共45分）
1.试说明现代计算机系统中存储器系统是如何分层的有什么好处（8分）
（5分）微机中的存储器子系统一般分为四级，即：
寄存器组、高速缓存、内存和外存。
第一级寄存器组位于微处理器的内部，速度最快，但数目较少；
第二级高速缓存Cache是为了解决CPU与主存之间的速度不匹配问题而设置的，其性能是速度快、容量小。
第三级内部存储器（即主存）容量大、速度较慢（相对于Cache），通常用于存放运行的程序和数据。
第四级外部存储器容量巨大，可读可写，单位存储成本最低，且可以脱机保存信息。
（3分）现代微机把这些不同容量、不同速度的存储器按一定的体系结构组织起来，形成一个统一的存储系统，主要是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
2.试比较随机逻辑结构的处理器和微码结构的处理器优缺点。
（8分）
（4分）1.从设计开销角度
随机逻辑CPU的硬件和指令集必须同步进行设计和优化，因此比较复杂。
微码CPU的指令集设计并不直接影响现有硬件，修改指令集并不需要重新设计新的硬件。
（4分）2.从性能角度
如果采用相同指令集，则随机逻辑CPU操作会更快。
如果执行相同的计算任务，微码CPU能够通过使用更少（但更复杂）的指令达到更高性能。
当系统整体性能受限于存储器的速度时，微码CPU对性能提高的优势更为明显。
3.
有如下ARM汇编程序段：
（4分）
……
LDRR0，=0xFFFFFFFF
LDRR1，=0x1
ADDSR0，R0，R1
……
问：
ADDS指令执行完后CPSR寄存器中的哪些位受到影响怎样影响请标在下图中。
N
Z
C
V
I
F
T
M4
M3
M2
M1
M0
0
1
1
0
……
4.
存储单元地址
存储单元内容
40H
55
44H
44
48H
33
4CH
22
（R13初始值）50H
有如下ARM汇编程序段：
（9分）
MOVR1,#0x11
MOVR2,#0x22
MOVR3,#0x33
MOVR4,#0x44
MOVR5,#0x55
STMFAR13!
{R2-R5}
MOVR2,#0X77
LDMFAR13!
{R2-R5}
设堆栈指针R13初始值为#0x50，则：
（1）STM指令执行完后堆栈指针R13=（0x40）。
请在图中标出STM指令执行完后堆栈段的数据存放情况。
（2）LDM指令执行完后堆栈指针R13=（0x50），各寄存器的值分别为：
（R1）=（0x11），（R2）=（0x22），（R3）=（0x33），（R4）=（0x44），（R5）=（0x55）
5.三星S3C2440微处理器采用的是什么CPU内核当由nRESET引脚送来复位信号时，内核会进行哪些操作（8分）
（2分）三星S3C2440微处理器采用的是ARM920T内核
（6分）当从nRESET引脚送来的复位信号变为低电平后，内核将丢弃当前正在执行的指令，并从增量字地址处连续取得新的指令，当nRESET引脚再次变为高电平时，内核将会执行如下操作。
①复制当前的PC和CPSR的值，以覆盖R14_svc和SPSR_svc寄存器；
②强制M[4:
0]寄存器值变为10011（进入超级用户模式），并将CPSR中的I和F位置位，将CPSR中的T位清零；
③强制PC从地址0x00处取得下一条指令；
④恢复正常ARM工作状态运行。
6.
某系统数据总线宽度为8，地址总线宽度为20。
其系统存储器扩展电路如下图所示。
（8分）
1图中74LS138的作用是什么它在什么条件下才工作
2图中地址信号采用哪种译码方式有什么缺点
3图中RAM芯片的地址范围分别是多少
4利用ARM汇编语言编写程序段将RAM最低地址开始的20个字节清零。
1（2分）74LS13
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