【精编】微机原理期末考试题.pdf

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1、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、78 B、87 C、-120 D、+1203.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

2、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、

3、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、ALU B、寄存器C、接口D、.MMU10.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、

4、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、MOV R0,#2 B、LDR R0,R1 C、BL SUB1 D、ADD R0,R1,R2,LSL#115.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N B、C和V C、C和Z D、Z和V16.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

5、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、DRAM B、SRAM C、SDRAM D、EEROM20.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

6、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、IO 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

7、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、AREA B、DCB C、MACRO D、GBLA28.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 1 B、自动加 4 C、自动清 0 D、自动置 129.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.

8、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执行指令写结果3.CPU 执行程序时间 T可以用来测定计算机的性能，

9、T由 时钟频率 f 指令平均执行时间CPI 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（IRQ FRQ ）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（R0R3 ）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

10、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

11、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(

12、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）LDR R0，=0 xFFFFFFFFLDR R1，=0 x1ADDS R0，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。NZCVIFTM4 M3 M2 M1 M001104.有如下 ARM 汇编程序段：（9分）MOV R1,#0 x11MOV R2,#0 x22MOV R3,#0 x33MOV R4,#0 x44MOV R5,#0 x55STMFA R13!,R2-R5 MOV R2,#0X77LDM

13、FA R13!,R2-R5设堆栈指针 R13初始值为#0 x50，则：（1）STM 指令执行完后堆栈指针R13=（0 x40 ）。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=（0 x50 ），各寄存器的值分别为：（R1）=(0 x11 )，（R2）=(0 x22 )，（R3）=(0 x33 )，（R4）=(0 x44 )，（R5）=(0 x55 )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）存 储 单 元地址存 储 单 元内容（2 分）三星 S3C2440微处理

14、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。复制当前的 PC和 CPSR 的值，以覆盖 R14_svc和 SPSR_svc 寄存器；强制 M4:0 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；强制 PC从地址 0 x00 处取得下一条指令；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

15、分）图中74LS138 的作用是什么它在什么条件下才工作 图中地址信号采用哪种译码方式有什么缺点 图中RAM 芯片的地址范围分别是多少 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。（2 分）74LS138用于对系统高位地址线译码以产生存储芯片的片选信号；当IOM/信号为高电平、/RD或/WR为低电平、A17为低电平时 74LS138工作。（2 分）图中采用的是部分译码方式；其缺点是系统中会出现地址重叠现象，读写不可靠。（2 分）RAM 的地址范围为：08000H0BFFFH 等地址信号A19A18A17A16A15A14A13A0首地址XX001X00 0000 0000 0000末地址XX001X11 1111 1111 1111（2 分）MOV R0,0MOV R1,0MOV R2,0MOV R3,0MOV R4,0MOV R5，8000HSTMIA R5，R0R4