微机原理期末考试题

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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、+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、ALU B、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、MOV R0,#2 B、LDR R0,[R1] C、BL SUB1 D、ADD R0,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N B、C和V C、C和Z D、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、DRAM B、SRAM C、SDRAM D、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、AREA B、DCB C、 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1 B、自动加4 C、自动清0 D、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f ② 指令平均执行时间CPI ③ 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( 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) …… LDR R0,=0xFFFFFFFF LDR R1,=0x1 ADDS 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。 N Z C V I F T M4 M3 M2 M1 M0 0 1 1 0 ……

4. 有如下ARM汇编程序段:(9分) MOV R1,#0x11 MOV R2,#0x22 MOV R3,#0x33 MOV R4,#0x44 MOV R5,#0x55 STMFA R13!,{R2-R5} MOV R2,#0X77 LDMFA R13!,{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

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

得 得

得 得 得