A

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 嵌入式系统的定义是以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

C

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 基本的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件组成，随着网络技术的发展和应用，通信部件也称为计算机系统的基本组件。运算器和控制器及其相关部件已被集成在一起，统称为CPU。CPU是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。

B

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 补码本身是带符号的，补码表示的数值中0是唯一的，不像原码有+0和-0的分法，也就意味着n位二进制编码可以表示2ⁿ个不同的数。所以选B。

D

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 海明码(Hamming Code)是由贝尔实验室的Richard Hamming设计的，是一种利用奇偶性来检错和纠错的校验方法。海明码的构成方法是在数据位之间的特定位置上插入k个校验位，通过扩大码距来实现检错和纠错。设数据位是n位，校验位是k位，则n和k必须满足以下关系：2^k-1≥n+k。所以是在特定的位置上加入校验位来实现的校验方式。

C

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 奇校验原理是在编码中增加1位校验位来使编码中1的个数为奇数，奇校验可以检测编码中奇数个数据位出错，只能检错无法纠错。

A

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 利用公式2^k-1≥n+k，M为9位，当K=4的时候恰好符合题意。

B

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 多项式为101011，信息码右边补5个0后与多项式做模二除法(即11100011000000÷101011)，得余数即可。模二除法与算术除法类似，但每一位除的结果不影响其他位，即不向上一位借位，所以实际上就是异或(相同为0，不同为1)。
   

A

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 逻辑或运算：0或0=0；1或0=1；0或1=1；1或1=1；(有一个为真才为真)
   逻辑与运算：0与0=0；1与0=0；0与1=0；1与1=1；(两个都为真才为真)
   逻辑异或运算：(相同为假(0)，相异为真(1))
   0x000F的二进制为：0000000000001111，a的二进制如果为1111111111110000，进行与操作看是否为0，就可以判断低四位是否全为0。

B

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 短路计算方式指通过逻辑运算符(&&、||)左边表达式的值就能推算出整个表达式的值，不再继续执行逻辑运算符右边的表达式。对于或(or)，只要左边为真即为真，不用判断右边，因此选B，对于与(and)，只要左边为假就为假，不需要判断右边。

D

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 对阶是指将两个进行运算的浮点数阶码对齐的操作。对阶的目的是使两个浮点数的尾数能够进行加减运算。首先求出两浮点数阶码的差，即n，将小阶码加上n，使之与大阶码相等，同时将小阶码对应的浮点数的尾数右移相应的位数n，以保证该浮点数的值不变。所以选D。

A

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 算术移位时，对于负数，其符号位要特殊处理，逻辑移位中没有符号的概念，只是二进制的序列。算术左移相当于乘以2的操作，例如(01)₂=1，而(10)₂=2。所以选A。

A

[考点] 嵌入式硬件基础
   [解析] 各种数值在计算机中表示的形式称为机器数，其特点是使用二进制计数制，数的符号用0和1表示，小数点则隐含，不占位置。
   机器数有无符号数和带符号数之分。无符号数表示正数，没有符号位。带符号数最高位为符号位，正数符号位为0，负数符号位为1。定点表示法分为纯小数和纯整数两种，其中小数点不占存储位，而是按照以下约定：
   (1)纯小数：约定小数点的位置在机器数的最高数值位之前。
   (2)纯整数：约定小数点的位置在机器数的最低数值位之后。
   (3)真值：机器数对应的实际数值。
   为了简化计算机对于减法的处理，带符号数规定了下列编码方式。
   原码：一个数的正常二进制表示，最高位表示符号，数值0的原码有两种形式：+0(00000000)和-0(10000000)。
   反码：正数的反码即原码；负数的反码是在原码的基础上，除符号位外，其他各位按位取反。数值0的反码也有两种形式：+0(00000000)，-0(11111111)。
   补码：正数的补码即原码；负数的补码是在原码的基础上，除符号位外，其他各位按位取反，而后末位+1，若有进位则产生进位。因此数值0的补码只有一种形式+0=-0=00000000。
   移码：用作浮点运算的阶码，无论正数负数，都是将该原码的补码的首位(符号位)取反得到移码。
   符号表示：要注意的是，原码最高位代表正负号，且不参与计数；而其他编码最高位虽然也代表正负号，但参与计数。
   机器字长为n时各种码制表示的带符号数的取值范围见下表。
   
   由于原码和反码对于0的表示分为+0和-0，而补码对于0的表示只有一种，即0，因此同样字长的补码可以多表示一个数。
   若机器字长为8，则-45的原码是10101101，反码和补码是11010010和11010011。移码是01010011，通过一个题掌握负数的原码、反码、补码、移码的求解方法并且掌握取值范围。

A

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] CPU依据指令周期的不同阶段来区分二进制的指令和数据。

B

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 程序计数器(PC)用来保存指令的执行地址。

A

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] BIOS是烧写在主板ROM上的一段固化程序，用来引导操作系统启动，只能读，不能写。

D

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 中断系统是当系统与外设交换数据时，CPU无须等待也不必去查询I/O设备的状态，而是处理其他任务。当I/O设备准备好以后，就发出中断请求信号通知CPU，CPU接到中断请求信号后，保存正在执行程序的现场，转入I/O中断服务程序的执行，完成与I/O系统的数据交换，然后再返回被打断的程序继续执行。与程序控制方式相比，中断方式因为CPU无须等待而提高了效率。
   中断响应时间是从发出中断请求到开始进入中断处理程序的时间。

C

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 中断要暂停当前执行程序转而去执行中断处理程序，因此要先暂停当前执行程序，保存当前执行程序的PC断点以及数据，便于后续能返回该程序继续执行。

B

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 理解三种数据交换方式，程序查询是CPU不停地查询数据传输状态，而不去完成其他工作，因此是串行的；中断方式是外设自行传输，CPU做其他事情，待数据传输完成后产生中断通知CPU来处理数据，因此是并行的；DMA是直接在外设和主存之间开辟一个通道，CPU全程无需干涉，也是并行的。

A

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 指令寄存器(Instruction Register，IR)，暂存CPU执行指令；程序计数器(Program Counter，PC)存放下一条将要执行的指令地址；地址寄存器(Address Register，AR)，保存当前CPU所访问的内存地址；指令译码器(Instruction Decoder，ID)，分析指令操作码。状态寄存器(Status Register，SR)，记录当前指令执行结果的各种状态信息(条件码)，如有无进位(CF位)、有无溢出(OV位)、结果是否为0(ZF位)、奇偶标志位(P位)等。通用寄存器(General Register，GR)，用于传送和暂存数据，也可参与算术逻辑运算，并保存运算结果。本题中计算机执行程序时，在一个指令周期的过程中，为了能够从内存中读指令操作码，首先是将程序计数器的内容送到地址总线上。

B

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 指令和数据，先算取指令：98%×10+2%×100=11.8ns，取数据：1/5(5%×100+95%×10)=2.9ns，然后取数据+取指令=14.7ns。这里会存在一个问题，即访问Cache的概率应该是100%，因为无论是否有命令，必然都要访问Cache，只是不命中会再去访问主存，但是在软考里做此类计算时不考虑这个点，大家仅需了解。

B

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] RISC的特点是使用等长指令，目前典型长度为4个字节；寻址方式少且简单，一般为2～3种；绝不出现存储器间接寻址方式；只有取数指令、存数指令访问存储器；指令集中的指令数目一般少于100种，指令格式一般少于4种；指令功能简单；控制器多采用硬布线方式，以期更快的执行速度；平均而言，所有的指令的执行时间为一个处理时钟周期；强调通用寄存器资源的优化使用。

C

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 本题考查嵌入式系统中断处理过程的基础知识。
   中断是指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫作中断。
   中断的处理会涉及底层硬件的响应机制和上层软件的处理方法。在中断控制器中，一般会包含中断配置寄存器、中断状态寄存器、中断请求寄存器等。并且可能存在多个外设共用一个中断线的情况。对于CPU来说，一个系统中会存在多个中断的同时产生，因此需要在中断控制器中按照优先级逻辑进行中断选择，通知CPU进行中断处理。在其处理过程中，中断请求会记录在中断请求寄存器的对应位，中断屏蔽寄存器用来配置是否进行对应位的中断屏蔽，通过控制其值来进行使能或者关闭的控制。判优线路根据每个中断的优先级，选择一个最高优先级的中断源进行响应。由于有可能是多个外部中断源共用一个中断线，因此，当中断产生时，需要借助状态寄存器来判定是哪个中断源产生的对应中断。

C

[考点] 计算机指令和中断
   [解析] 特权指令指具有特殊权限的指令，由于这类指令的权限最大，所以如果使用不当，就会破坏系统或其他用户信息。因此为了安全，这类指令只能用于操作系统或其他系统软件，而一般不直接提供给用户使用。
   计算机运行时的状态可以分为系统态(或称管态)和用户态(或称目态)两种。当计算机处于系统态运行时，它可以执行特权指令，而处于用户态运行时，则不能执行特权指令。

C

[考点] 存储系统和性能
   [解析] 相邻的单元是空间上的概念，属于空间局部性，空间局部性是不同时间，相邻位置；时间局部性是存储器同样的位置可能被会再次引用，同样位置，不同时间。

D

[考点] 存储系统和性能
   [解析] 直接存储器是介于随机存取和顺序存取之间的一种寻址方式。磁盘是一种直接存取存储器，它对磁道的寻址是随机的，而在一个磁道内则是顺序寻址。Cache是一种按内容访问的相联存储器。

A

[考点] 存储系统和性能
   [解析] 主存即内存，RAM是随机存储器，其中SRAM读写速度快，价格昂贵，一般用于制作Cache，DRAM读写速度相对较慢，容量大、价格低，用于制作主存。

D

[考点] 存储系统和性能
   [解析] 替换算法的目标就是使Cache获得尽可能高的命中率。常用算法有如下几种：
   (1)随机替换算法。就是用随机数发生器产生一个要替换的块号，将该块替换出去。
   (2)先进先出算法。就是将最先进入Cache的信息块替换出去。
   (3)近期最少使用算法。这种方法是将近期最少使用的Cache中的信息块替换出去
   (4)优化替换算法。这种方法必须先执行一次程序，统计Cache的替换情况。有了这样的先验信息，在第二次执行该程序时便可以用最有效的方式来替换。
   无先进后出的算法。所以选D。

B

[考点] 存储系统和性能
   [解析] Cache存在于CPU和主存之间，是为了加快CPU访问主存数据的效率。