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 ）。 设备
5. 以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是（ B ）。 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。
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
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
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 C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送
B、进行主存和CPU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 C、将高级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 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 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
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
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 ）。
25. 微处理器系统中引入中断技术可以（ C ）。
A、Cache性能 B、CPU字长
C、主存容量
D、总线传输速率
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 ）。
二、填空题（共25分，共 25空，每空1 分）
1.
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
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. 6. 7. 8.
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。 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。 ARM支持（ IRQ FRQ ）两种中断异常。
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 ）。
得 得 得 得 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）
存储单元地址
存储单元内容
MOV R1,#0x11 MOV R2,#0x22
MOV
R3,#0x33
40H 55
MOV MOV
R4,#0x44 R5,#0x55
R13!,{R2-R5}
STMFA MOV
R2,#0X77
R13!,{R2-R5}
LDMFA
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。
得 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）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M/IO信
号为高电平、/RD或/WR为低电平、A17为低电平时74LS138工作。
② （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。
③ （2分）RAM的地址范围为：08000H~0BFFFH等
地址信A19 A18 A17 A16 A15 A14 号 首地址 X X 0 末地址 X X 0 0 1 X 1111 ④ （2分）
MOV MOV MOV MOV MOV MOV
R0, 0 R1,0 R2, 0 R3,0 R4,0 R5，8000H R5，{R0~R4}
A13~A0 00 0000 0000 0 1 X 0000 11 1111 1111 STMIA
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