2006年下半年嵌入式系统设计师上午试卷

根据给定文件的信息，我们可以从中提炼出多个与嵌入式系统设计相关的知识点。这些知识点不仅涵盖了计算机硬件的基础知识，还包括了软件开发中的重要概念和技术。下面是对这些知识点的详细解释： ### 1. 计算机技术与软件专业技术资格考试 - **背景介绍**：全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试是一项旨在评估考生在计算机技术与软件开发领域的专业技能的国家级考试。 - **考试形式**：考试分为理论和实践两个部分，本次提供的是2006年下半年嵌入式系统设计师上午试卷的部分内容。 ### 2. 考试规则 - **个人信息填写**：考生需要在答题卡上准确填写个人信息，包括姓名和准考证号，并使用2B铅笔填涂相应的准考证号。 - **答题规则**：试卷共有75个空格，每个空格有四个选项，考生需要选择最合适的答案并用2B铅笔正确填涂。 ### 3. 具体题目解析 #### 题目一：内存地址范围与存储器芯片数量计算 - **问题描述**：如果内存按照字节编址，且使用存储容量为32K×8比特的存储器芯片构成地址编号从A0000H到DFFFFH的内存空间，那么至少需要多少片这样的芯片？ - **解决方案**：根据地址范围A0000H到DFFFFH可知，内存空间大小为(0xDFFFF - 0xA0000 + 1) * 1 byte = (57344 + 1) bytes = 57345 bytes。每片存储器芯片的容量为32K * 8 bit = 32768 bytes。因此，所需的芯片数量为57345 / 32768 ≈ 1.75，向上取整即需要2片芯片。 #### 题目二：计算机系统的可靠性计算 - **问题描述**：假设一个计算机系统由多个部件组成，每个部件的千小时可靠度均为0.9，求整个系统的千小时可靠度。 - **解决方案**：由于题目没有给出具体部件的数量以及它们之间的连接方式（串联或并联），这里假设所有部件串联。那么整个系统的可靠度为\(0.9^n\)，其中n为部件数量。如果假设有三个部件，则系统的可靠度大约为\(0.9^3 = 0.729\)，这不在给出的选项中。因此，需要更多的信息来精确计算。 #### 题目三：流水线处理机的时间计算 - **问题描述**：在一个常规标量单流水线处理机中，如果每个子部件的工作周期均为△t，那么执行10条指令需要多长时间？ - **解决方案**：对于单流水线处理机来说，第一个指令需要3个△t（取指、分析、执行各一个周期），而后续的每个指令只需要1个△t（即执行周期）。因此，执行10条指令共需\(3 + (10 - 1) \times 1 = 12\)个△t。 #### 题目四：指令平均时钟数与计算机运算速度计算 - **问题描述**：已知某计算机的时钟频率为400MHz，以及四种不同指令的数目和每条指令所需的时钟数，求该计算机的指令平均时钟数和运算速度。 - **解决方案**： - 指令平均时钟数(CPI) = \(1 \times 160000 + 2 \times 30000 + 4 \times 24000 + 8 \times 16000\) / \(160000 + 30000 + 24000 + 16000\) = \(1.93\) - 运算速度(MIPS) = \(10^6 / (400 \times 10^6 / 1.93)\) ≈ \(207.3\) #### 题目五：指令编码设计与扩展操作码技术 - **问题描述**：已知指令系统中有双操作数、单操作数和无操作数三种格式的指令，以及特定的指令数量，求最多还能设计多少条单操作数指令。 - **解决方案**：需要确定双操作数指令的操作码空间，假设为\(m\)个，然后计算剩余的操作码空间。对于单操作数指令，可以使用扩展操作码技术来增加数量。根据题目给出的信息，双操作数指令的操作码空间为\(m\)，无操作数指令至少需要1个操作码空间。因此，最多还可以设计的单操作数指令数量为\((2^4 - m) \times (2^6 - 1)\)。 #### 题目六：网络安全控制技术 - **问题描述**：下列选项中哪一项不属于网络安全控制技术？ - **解决方案**：差错控制技术通常指的是数据传输过程中的错误检测和纠正技术，不属于网络安全控制技术。 #### 题目七：病毒类型与操作系统漏洞 - **问题描述**：“冲击波”病毒属于何种类型的病毒？它利用了Windows操作系统的哪种漏洞？ - **解决方案**：“冲击波”病毒是一种蠕虫病毒，它利用了Windows操作系统的RPC漏洞进行传播。 #### 题目八：标准与标准化法律 - **问题描述**：哪项法律确定了标准体制和标准化管理体制？ - **解决方案**：《中华人民共和国标准化法》确定了标准体制和标准化管理体制。 #### 题目九：软件知识产权保护 - **问题描述**：一名开发人员不顾企业保守商业秘密的要求，将参与开发的应用软件的核心程序设计技巧和算法通过论文公开发布，这种行为是否构成侵权？ - **解决方案**：这种行为侵犯了企业的商业秘密权，因为核心程序设计技巧和算法通常是企业的商业秘密。 #### 题目十：声音信号的数字化 - **问题描述**：如果量化后的每个声音样本使用2个字节表示，那么量化的分辨率是多少？ - **解决方案**：量化分辨率是指能够区分的最大值与最小值之间的比例。使用2个字节表示的声音样本，量化分辨率约为\(1 / 2^{16} = 1 / 65536\)。 #### 题目十一：图像数据压缩 - **问题描述**：一幅图像具有640×480个像素点，若每个像素具有8位的颜色深度，则能表示多少种不同的颜色？经过5:1的压缩后，其图像数据需占用多少空间？ - **解决方案**： - 每个像素具有8位的颜色深度，意味着每个像素可以表示\(2^8 = 256\)种不同的颜色。 - 图像原始大小为\(640 \times 480 \times 8 bits = 2457600 bits\)，压缩后大小为\(2457600 / 5 = 491520 bits\)或\(61440 bytes\)。 通过以上解析，我们可以看出，2006年下半年嵌入式系统设计师上午试卷考察了考生在嵌入式系统设计、计算机硬件原理、软件开发等多个方面的综合能力。