百韵网 >>  正文

石油化工通常四大测量信号是什么,简单描述某一种实际设备组成。

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
石油化工通常的四大测量信号包括温度、压力、流量和液位。
首先是温度,温度测量的基本原料:当两个冷热程度不同的物理接触,必然会产生热交换现象,换热结束后两物体处于热平衡状态,则它们具有相同的温度,通过测量另一物体的温度可以得到被测物的温度,这就是温度测量的基本原理。
温度计主要包括
1、气体温度计:多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。

2、电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。

3、温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。

4、双金属温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。双金属温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。

5、指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。

6、玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。

7、压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢;仪表密封系统(温包,毛细管,弹簧管)损坏难于修理,必须更换;测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大,精度相对较低;毛细管传送距离有限制。压力温度计经常的工作范围应在测量范围的1/2--3/4处,并尽可能的使显示表与温包处于水平位置。其安装用的温包安装螺栓会使温度流失而导致温度不准确,安装时应进行保温处理,并尽量使温包工作在没有震动的环境中。

8、转动式温度计:转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。

9、半导体温度计:半导体的电阻变化和金属不同,温度升高时,其电阻反而减少,并且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化,所制成的温度计有较高的精密度,常被称为感温器。

10、热电偶温度计:热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。

11、光测高温计:物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度,此种温度计即为光测温度计。此温度计主要是由装有红色滤光镜的望远镜及一组带有小灯泡、电流计与可变电阻的电路制成。使用前,先建立灯丝不同亮度所对应温度与电流计上的读数的关系。使用时,将望远镜对正待测物,调整电阻,使灯泡的亮度与待测物相同,这时从电流计便可读出待测物的温度了。

12、液晶温度计:用不同配方制成的液晶,其相变温度不同,当其相变时,其光学性质也会改变,使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上,则由液晶颜色的变化,便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易,而缺点则是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,以指示。

考试题,1234567890123~

071、什么是标准误差?什么是相对误差?

答:统计误差也称标准误差。σ=√N在核仪表实际测量中都是将一次(或多次)测量的结果N(或N)就当作真值处理,而将N的平方根σ作为标准误差。

相对误差,σ值随的增加而增大,但不能认为N越大,测量精度越差。测量精度是用相对误差E来表示。E=σN

072、解释单稳态触发电路和双稳态触发电路?并分析各自优缺点。

答:只有一个稳态,当外加触发脉冲时,电路就从这个稳态翻转到另一个暂时的稳态,经过一段时间后,它又自动翻转回原来的稳态。

两个稳态,成形电路的输出脉冲宽度由脉冲频率加以自动调节,计数率高脉冲宽,计数率低,脉冲窄。单稳态的定时电容要换档,而双稳态输出宽度依计数率高低自动调节。优点:元件少,体积小。073、简述热电阻温度计的测温原理及其特点。

答:热电阻的测温原理是基于导体和半导体材料的电阻值随温度的变化而变化,再用显示仪表测出热电阻的电阻值,从而得出与电阻值相对应的温度值。

热电阻温度计具有以下特点:

(1)有较高的精度。例如,铂电阻温度计被用作基准温度计;

(2)灵敏度高,输出的信号较强,容易显示和实现远距离传送;

(3)金属热电阻的电阻温度关系具有较好的线性度,而且复现性和稳定性都较好。但体积较大,故热惯性较大,不利于动态测温,不能测点温

075、温度变送器在温度测量中的作用是什么?

答:热电偶的毫伏信号及热电阻的阻值变化信号,经温度变送器被转换成统一的电流信号。此信号若输入到显示、记录仪表中,可进行温度的自检测;若输入到调节器中,可组成自动调节系统,进行自动调节;经过转换输入到电子计算机中,可进行温度巡回检测、计算机控制等。

077、中子水分仪斜率计算,Y=a+bX ,已知水分仪当前计数为470 ,本地计数290 ,当前水分为6 ,求水分仪的斜率是多少?

答:Y=a+bX

X=(Y–a)/b=(470-290)/6=30

水分仪的斜率是30 。

078、分析信号回路接地和屏蔽地以及保护地能否共用。

答:信号回路地(工作地)和屏蔽接地可以共用同一接地网,但不应与保护接地网相连,应单独设置地网,其接地电阻不应超过10欧姆。

079、简述PID调节中比例调节的特点?

答:①比例调节的输出增量与输入呈一一对应的比例关系。

②比例调节反映速度快,输出与输入同步,没有时间滞后,因此动态特性很好。

③比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值,而产生静差(也称余差)

080、简述什么叫示值绝对误差,什么叫示值的相对误差。

答:仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差,称为示值绝对误差。

示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。

081、测量压力的仪表,按其转换原理的不同,可分为几类,各是什么。

答:测量压力的仪表,按其转换原理的不同,可分为四大类,分别为:

1)液柱式压力计;2)弹簧式压力计;3)电器式压力计;4)活塞式压力计。

082、解释什么叫测量,什么叫测量仪表?

答:测量就是通过实验的方法,把被测量与其所采用的单位标准量进行比较,求出其数值的过程。

被测量与其单位用实验方法进行比较,需要一定的设备,它输入被测量,输出被测量与单位的比值,这种设备就叫测量仪表。

083、简述热电阻温度计的特点。

答:1、有较高的精确度。

2、灵敏度高,输出的信号较强,容易测量显示和实现远距离传送。

3、金属热电阻的电阻温度关系具有较好的线性度,而且复现性和稳定性都较好。但体积较大,帮热惯性较大,不利于动态测温,不能测点温。

084、热电偶的均质导体定律的内容。
答:两种均质金属组成的热电偶其电势大小与热电极直径、长度及原热电极长度上的温度分布无关,只与
热电极材料和两端温度有关,热电势大小是两端温度的函数之差,如果两端温度相等,则热电势为零,如果材质不均匀,则当热电极上各处温度不同时,将产生附加热电势,造成无法估计的测量误差。
085、列举节流流量测量有哪些可能的故障及如何处理。
答:温度压力变化大对测量影响加PT补正。安装直管长度不够,大管径角节取压位置没有靠紧孔扳片加修正。正负压管漏,指示偏低偏高。均压阀漏或没有关紧指示偏低
086、在调校差压变送器时如发现如下故障:(1)有4mA输出的打压不变(2)无输出。请分析应如何进行查找故障点。
答:(1)有4mA输出的打压不变:先检查变送器连接件、三通阀有无堵漏,均压阀是否关紧,再根据仪表的型号用编程器核对仪表调校量程是否在测量范围之内。
(2)无输出:首先检查电源是否正常,接线是否正确,再用编程器进行自诊断功能的检定,如果自诊断时发现错误,内藏指示针将显示错误代码,再根据显示代码查找故障点。

087、电磁流量计在工作时,发现信号越来越小或突然下降,分析原因可能有哪些?怎样处理?

答:当测量导管中没有工作介质时,电极间实际上是绝缘的。造成上述情况的主要原因是电极间的绝缘变坏或被短路,发现上述情况应从以下几个方面考虑:

1)测量导管内壁可能沉积污垢,应予以清洗和擦试电极;

2)测量导管衬里可能被破坏,应予以更换;

3)信号插座可能被腐蚀,应予以清理或更换。

088、一台数字温度指示仪测量范围0~1100℃,精度等级0.5级分度号为K,分辨力1℃,试计算其允许基本误差是多少?

答:允许误差=±(1100×0.5%)=±5.5℃

按规程规定允许基本误差应化整到末位数与分辨力相一致所以该表的允许基本误差是±6℃
089、一台差压变送器测量范围为-5500Pa~+500Pa用压力校验仪分5点进行校验,试计算出输入的压力值和对应的输出电流值?

答:输入电压值:KPa -5.5 -4 -2.5 -1 +0.5

输出的电流值:mA 4 8 12 16 20

090、简述什么是数字温度指示调节仪,说明如何对该设备的进行绝缘电阻检定,该设备的检定点如何选择?

答:仪表配热电偶或热电阻用以测量温度,辅以相应的执行机构组成温度控制系统。接受标准化模拟直流电信号或其他产生电阻变化的传感器的信号九可以测量和控制其他物理量。

绝缘电阻的检定:仪表电源开关处于接通位置,将各电路本身端钮短路,对于供应电源为(50~500)V范围内的仪表,必须采用额定直流压力为500V的绝缘电阻表,按规定的部位进行测量。测量时应稳定5s,度于绝缘电阻值

检定点的选择:检定点不应少于5点,一般应选择包括上、下限在内的,原则上应均匀的整十或整百摄氏度点。

091、说明差压变送器的外观检查要求,什么是回程误差计算,什么是单向静压实验?

答:用目测法检查差压计其结果应符合如下规定:在明显部位有铭牌,正、负压室应有明显标记,表面色泽均匀,无明显伤痕,可动部件灵活可靠,紧固件不得有松动或损伤现象。

回程误差计算:回程误差室各检定点上、下行程输出实测值(或平均值)之差的最大百分误差Eh=eh/XF,eh上、下行程最大偏差,XF输出值量程。

单向静压实验:在正压室加入公称压力,保持5min后撤压,待10min后,测量基本误差和回程误差,然后用同样方法对负压进行同样实验,其结果应符合要求。

092、通常仪表提供给控制系统的标准信号主要有哪几种?

答:通常仪表提供给控制系统的标准主要有:热电偶信号(±50mV)、热电阻信号(Pt100)、4-20mA信号、1-5V信号等。

093、仪表引压管路的长度有无规定,以多长为宜?

答:为了保证仪表的测量精度,减少滞后,管路应尽量短。但对高温高压的蒸汽,为了能使其充分冷凝,要求测量管路有一定的长度;对脉动较大的介质,也要求测量管路有一定的长度,以使波动平稳。但最长不应大于50m。

094、什么叫偶然误差?什么叫仪表的灵敏度?

答:在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小、符号均无规律,也不能事前估计,这类误差叫偶然误差。

灵敏度是仪表对被测量的反应能力,通常定义为输入变化引起输出变化*L对输入变化*X之比值。它是衡量仪表质量的重要指标之一,仪表的灵敏度高,则示值的位数可以增加,但应注意灵敏度与其允许误差要相适应,过多的位数是不能提高测量精度的。

095、什么叫做保护接地?简述工作接地包括哪些内容?

答:在用电仪表、电气设备的金属部分,由于绝缘损坏等意外事故可能带危险电压的情况下,为了防止这种电压危及人身安全而设置的接地,称为保护接地。

工作接地包括:信号回路接地、屏蔽接地、本安仪表接地,其目的是提供电位参考点、抑制干扰、防爆等。

096、什么是测量结果的真实值?什么是测量误差?

答:测量结果的真实值是指在某一时刻,某一位置或某一状态下,被测物理量的真正大小,一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。

测量误差:测量结果与测量真实值之存在的差值,通常称为测量误差。测量误差有大小,正负和单位。
097、简述磁性氧量计的测量原理?

答:磁性氧量计是利用烟气各成分中氧的磁化率比其他气体磁化率高得多,且其磁化率随温度升高而迅速降低的热磁特性,在发送器内形成磁风,通过发送器把磁风大小变换成电阻的阻值变化,测量这一阻值即可得知O2的含量。

098、压力表在投运前应做哪些检查?

答:①仪表管路应正确无误,经冲洗和压力试验合格。一、二次阀门应在关闭位置。

②仪表管路接头的接合面应加入密封垫圈、并用螺母压紧。

③对于风压表,应检查与导管间的连接皮管是否牢固。多点测量时,还应检查切换阀与导管间的胶皮管是否连接正确。

④对于指示式仪表,应轻敲表壳,观察压力表指针是否在零位。若仪表由于承受管路来的机械力而不指零位时,应设法消除。如指针还不回零位,应重新校验。

⑤对于变送仪表,应接入电源,观察显示仪表的零位。

⑥将带附加电接点装置的整定指针调整到规定的动作值。

099、差压变送器工作不正常,应如何检查和排除故障?

答:故障检查和排除分现场和变送器电路两部分进行,

①现场部分检查:

一次元件堵塞否;阀门是否完全打开;充液罐里是否有残存气体;气体管路是否残存液体;变送器法兰是否有沉积物;接插件是否清洁;电源电压、极性对否;指示表头是否断路,安装形式是否符合技术。

②变送器电路部分检查:

现场故障排除后,变送器运行仍不正常时,需拆下送检。(电路检查略)

100、测量上限为2000℃的光学高温计,在示值1500℃处的实际值为1508℃,分别求该示值的(1)绝对误差(2)相对误差(3)引用误差(4)修正值

答:⑴1500-1508=-8℃

⑵-8/1508=-0.53%

⑶-8/2000=-0.4%

⑷1508-1500=8℃

101、用差压变送器测流量,差压为25kPa,二次表量程为0~200t/h,差压变送器输出电流为4~20mA,试求流量为80t/h、100t/h时对应的差压值和电流值各是多少?
答:根据差压流量公式:F=K×△P △Px/△p=(Fmax/F)2 2

△Px=△P(F/Fmax)=2500(80/200)2=4000Pa2

I=(F/Fmax)×16+4=6.56mA

△Px=2500(100/200) =6250Pa2

I=(100/200) 2 ×16+4=8 mA

102、简述压力表的示值鉴定方法,并说明什么是示值误差、回程误差、轻敲位移?

答:压力表的示值检定按标有数字的分度线进行。检定时逐渐平稳地升压(或降压),当示值达到测量上限后,切断压力源,耐压3min,然后按原检定点平稳地降压(或升压)倒序回检。

示值误差:对每一检定点,升压(或降压)和降压(或升压)检定时,轻敲表壳前、后地示值与标准器示值之差均应符合要求

回程误差:对同一检定点,在升压(或降压)和降压(或升压)检定时,轻敲表壳后示值之差应符合要求。

轻敲位移:对每一检定点点,在升压(或降压)和降压(或升压)检定时,轻敲表壳后引起地示值变动量应符合要求。

103、说明流量积算仪工作原理,结构,分别解释流量积算仪的断电保护、采样周期、小信号切除的概念。

答:工作原理:通过对与之配套的流量变速器、流量传感器和其他变速器输出电信号的采集,用一定的数字模型计算出瞬时流量、累积流量等,并进行显示和储存。

结构: 输入输出单元、计算单元、显示单元和操作键组成

断电保护:仪表再供电电源断电期间,积算仪内设参数及积算仪累积流量等数据能够可靠保存的功能

采样周期:相邻两次采样点之间的时间间隔,单位:s

小信号切除:指积算仪为克服干扰、变速器或传感器的零漂影响或为保护流量计系统正常运行二设置的功能。低于特点流量值时仪表按零值处理,高于此值时仪表正常运行

104、说明热电偶要产生热电势必须具备的条件。

答:1、热电偶必须是由两种性质不同,但符合一定的要求的导体和半导体材料构成。

2、热电偶测量端和参考端之间必须有温差。

105、什么叫示值的引用误差?什么叫系统误差?

答:示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比,称为示值的引用误差,以百分数表示。

在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和符号保持恒定,或按照一定规律变化,这种误差称为系统误差。一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因,并能在确定数值大小和方向后,对测量结果进行修正。

106、哪些装置应进行保护接地?什么叫做工作接地?

答:应进行保护接地的有:仪表盘及底座、用电仪表外壳、配电箱、接线盒、汇线槽、导线管、铠装电缆的铠装护层等。

为保证仪表精确度和可靠安全地工作而设置的接地,称为仪表系统的工作接地。

107、简述差压式流量计的工作原理?
答:差压式流量计是按照流动的节流原理来测量流量的。在圆管中与管道轴线垂直方向固定一个中间具有圆孔而孔径比管道直径小的阻挡件,称为节流件。当流体流过节流件时,流速增加,静压力减少,在节流件前后产生静压力差。这个静压力差与管内平均流速或流量之间有一定的函数关系。用差压计测出阻挡件前后的压差,即可间接求出流体的流量。

108、热电阻元件在使用中发生的常见故障有哪些?

答:热电阻常见故障:1、热电阻阻丝之间短路或接地;

2、热电阻阻丝断开;

3、保护套管内积水;

4、电阻元件与接线盒之间引出导线断路。

109、压力表的选用应考虑哪些因素?

答:选用依据主要有三个方面。

①艺生产过程对压力测量的要求,例如:压力测量精度、被测压力的高低以及对 附加装置的要求等。

②被测介质的性质。例如:被测介质的温度高低、粘长大小、腐蚀性、肮赃程度、 是否易燃易爆等。对氧气表严禁与油接触,以免爆炸。

③现场环境条件。例如:高温、腐蚀、以免发生爆炸。

除此以外,?在被测压力较稳定的情况下,最大压力值应不超过量程的3/4;在被测 压力波动较大的情况下,最大压力值应不超过满量程的2/3。为保证测量精度,被测压力的最小值应不低于满量程三1/3。
110、怎样判断现场运行的差压变送器的工作是否正常?

答:由于差压变送器的故障多是零点漂移和导压管堵塞,所 以在现场很少对刻度逐点校验,而是检查它的零点和变化趋势,具体 方法如下:

1.零点检查:关闭正、负压截止阀,打开平衡阀,此时电动差 压变送器输出电流应为4mA,气动差压变送器输出气压为20kPa。

2.变化趋势检查:零点检查以后,各阀门恢复原来的开表状态, 打开负压室的排污阀,这时变送器的输出应为最大,即电动差压变送 器为20mA以上,气动差压变送器为100kPa以上。若只打开正压室排污阀,?则输出为最小,即电动差压变送器为4mA以下,气动差压变送器为20kPa以下。打开打排污阀时,被测介质排出很少或没有,说明导压管有堵塞现象,要设法疏通。

3.对于测量蒸汽的差压变送器,排污时会将导压管内冷凝液放掉,所以应等导压管内充满冷凝液后,再投入运行。由于充满冷凝液时间较长,影响仪表使用所以测蒸汽的差压变送器是不轻易排污的。导压管内充有隔离液也很少排污。

111、有一节流装置设计参数Pn=20绝对大气压,Tn=27℃ (T=300K)。现在实际参数P=25绝对大气压,t=100℃,问流量测量是否有影响,请用计算分析说明。

P实&lowest;T设 25&lowest;300

答:根据补正公式计算Q实=Q设&lowest;? =? &lowest;Q设≈1&lowest;Q设

P设&lowest;T实 20&lowest;373

所以对测量无影响,因为P↑,Q↑;t↑,Q↓。P,t变化对Q的影响正好相等。

112、分别叙述压力变送器的组成,分类,检定环境条件,简述压力变送器的检定都包括哪些内容。

答:组成:感压单元、信号处理和转换单元。有些还有现场总线功能

按原理分电容式、谐振式、压阻式、力平衡式、电感式和应变式

检定环境条件:温度20±5℃,每10min变化不大于1℃,相对湿度45%~75%,无影响输出稳定的机械振动,无影响正常工作的外磁场。

检定内容:外观检查,密封性检查,测量误差的检定,回差检定,静压影响的检定,绝缘电阻的检定,绝缘强度的检定。

1.冯.诺依曼体系结构
计算机采取事先编制程序、存储程序、自动连续运行程序的工作方式,称为存储程序方式。按存程序方式工作的计算机统称为冯·诺依曼体制计算机。
冯·诺依曼体制的要点:
(1) 采用二进制代码表示数据和指令
(2) 采用存储程序工作方式(核心概念)
2、计算机主要技术指标
1).主频:主频=外频×倍频,决定了计算机的运行速度,它的单位是兆赫兹(MHz)
2).字长:参与运算的数的基本位数,决定了寄存器、运算器和数据总线的位数,通常计算机有8/16/32/64位字长。
3).存储容量:等于存储的字数*字长,其单位有:1B=8bit,1KB= 1024B ,1MB= 1024KB, 1G= 1024M
4).运算速度(MIPS):每秒执行指令的条数,单位是每秒百万指令.
5).外设配置:输入输出设备性能等。
3、总线的基本概念(重点)
⑴总线是连接各个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质。
⑵总线的分类(重点) ①片内总线:芯片内部的总线;
②系统总线:计算机各部件之间的信息传输线;
③数据总线:双向,与机器字长、存储字长有关;
④地址总线:单向,与存储地址、 I/O地址有关;
⑤控制总线:中断请求、总线请求,存储器读、存储器写,总线允许、中断确认
⑥通信总线:串行并行;
4、总线特性及 (重点)
①机械特性:尺寸、形状;
②电气特性:传输方向和有效的电平范围;
③功能特性:每根传输线的功能地址数据控制;
④ 时间特性:信号的时序关系
5、性能指标
① 总线宽度:数据线的根数
② 标准传输率:每秒传输的最大字节数(MB/s)
③ 时钟同步/异步
④总线复用:地址线与数据线复用
⑤信号线数:地址线、数据线和控制线的总和
⑥总线控制方式:并发、自动、仲裁、逻辑、计数
6、机器指令(重点)
计算机的程序:是解决某一实际问题的指令序列;
⑴ 指令:就是要计算机执行某种操作的命令。命令计算机直接进行某种基本操作的二进制代码串,也叫机器语言代码。从计算机组成的层次结构来说,计算机的指令有微指令、机器指令和宏指令之分。
微指令:微程序级的命令,它属于硬件;
宏指令:由若干条机器指令组成的软件指令,它属于软件;
机器指令(指令):介于微指令与宏指令之间,每条指令可完成一个独立的算术运算或逻辑运算。
⑵ 指令系统:一台计算机中所有机器指令的集合,它是表征一台计算机性能的重要因素,其格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构也直接影响到系统软件,影响到机器的适用范围。
⑶ 复杂指令系统计算机(CISC);精简指令系统计算机(RISC)。
7、对指令系统性能的要求
⑴完备性:用汇编语言编写各种程序时,指令系统直接提供的指令足够使用,而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。
⑵ 有效性:利用该指令系统所编写的程序能够高效率的运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。一般来说,一个功能更强、更完善的指令系统,必定有更好的有效性。
⑶规整性:规整性包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。
对称性指在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待,所有的指令都可使用各种寻址方式;
匀齐性是指一种操作性质的指令可以支持各种数据类型;
⑷ 兼容性:系列机各机种之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集,因而指令系统是兼容的,即各机种上基本软件可以通用。但由于不同机种推出的时间不同,在结构和性能上有差异,做到所有软件都完全兼容是不可能的,只能做到“向上兼容”,即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。
8、指令的一般格式
指令格式是指令字用二进制代码表示的结构形式,由操作码字段和地址码字段组成。
① 操作码字段表征指令的操作特性与功能;若操作码字段的位数固定为m位,则指令系统最多可表示2m条指令。
② 地址码字段通常指定参与操作的操作数的地址或操作数本身。寻址范围:在存储器容量的某个范围内寻找操作数.若某指令的每个操作数地址为n位,则寻址范围为2nB
③寻址方式 (重点)确定本条指令的数据地址及下一条欲执行指令的指令地址的方法.
9、I/O 与主机信息传送的控制方式(重点);输入输出系统的组成(重点)
①分辨率和灰度级:在显示屏幕上,图像都是由称作像素的光点组成的,光点的多少称作分辨率(显示设备能够表示像素的个数);所显示像素点的暗亮差别称作灰度级。
注意:像素越密,分辨率越高,图像越清晰。
10、外部设备(输入/输出设备和辅助存储器)
外部设备与主机(CPU和内存)之间的控制部件:(设备控制器/设备适配器/接口).
输入输出系统发展四个阶段:
①早期阶段CPU和I/O 串行工作
②接口模块和 DMA(直接存储器存取)阶段,中断方式 DMA 方式
③具有通道结构的阶段;通道是用来负责管理I/O设备以及实现主存与I/O之间交换信息的部件,可视为一种具有特殊功能的处理器。此阶段通道管理的I/O设备与主机交换信息时,CPU不直接参与管理,实现了I/O设备与CPU的并行工作。根据信息交换方式,通道可分成:字节多路通道、选择通道、成组多路通道三种类型。
④外围处理机阶段
11、I/O 与主机信息传送的控制方式
①程序直接传送方式
②程序中断方式
③直接存储器存取(DMA)方式
④通道和I/O处理机方式
12、程序中断方式
中断:在接到随机请求后,CPU暂停执行原来的程序,转去执行中断处理程序,为响应的随机事件服务,处理完毕后CPU恢复原程序的继续执行,这个过程称为中断.
13、DMA控制方式的基本思想
是一种完全由硬件执行的主存与外设之间数据直接传送的I/O控制方式,由DMA控制器从CPU接管对总线的控制权,数据传送不经过CPU,而直接在主存和外设之间进行。一般用于高速成组的数据传送。
14、 DMA与主存交换数据的三种方式
(1) 停止CPU 访问主存
(2) CPU周期挪用(或周期窃取)
DMA 访问主存有三种可能:CPU此时不访存;CPU 正在访存;CPU 与 DMA 同时请求访存(此时CPU将总线控制权让给 DMA)
(3) DMA 与 CPU 交替访问:(直接访问存储器工作方式)
15、DMA 的工作过程DMA 传送过程:预处理、数据传送、后处理
16、主存储器(重点)高速缓冲存储器(重点)辅助存储器(重点)
MDR(存储器数据寄存器):存放从存储器中读出或将要写入存储体的数据;
MAR(存储器地址寄存器):存放地址总线提供的将要访问的存储单元的地址码;
17、存储器三个主要特性的关系(速度,容量,价格)
18、.主存储器的主要技术指标.
主存容量:存储器空间的大小
存储器存取时间(TA):指访问一次存储器所需要的时间。
存储周期(TM):指连续两次存储器访问的最小时间 间隔。
传送速度:每秒传送的数据位数,单位是位数/秒,也叫传输率(TR)
若W为存储器字长,TR=W/TM
把存放一个二进制的物理器件称为记忆单元,它是存储器最基本的构件.
SRAM:存取速度快,但集成度低,功耗较大.构成高速缓冲存储器和小容量内存系统.
DRAM:集成度高,功耗小,但存取速度慢,用来组成大容量系统
19、DRAM 刷新:为了维持DRAM记忆单元存储信息,通常每隔2ms就必须对存储体中所有记忆单元的栅极电容补充一次电荷,这个过程就是刷新。
20、CPU 的功能与结构(重点);指令周期(重点);微程序控制(重点)
现代的CPU由运算器、控制器和Cache三大部件组成。
CPU的中心任务是逐条地从内存中取出指令,并执行指令所需的操作,完成程序的预定任务。
21、CPU的四大基本功能
(1). Pc ir 指令控制--控制程序中指令的执行顺序
程序的顺序控制称为指令控制。由于程序是一个指令序列,这些指令的相互顺序不能任意颠倒,必须严格按程序规定的顺序进行。
(2). cu 操作控制--形成执行指令所需的控制信号并送往相应部件
一条指令的功能往往是由若干个操作信号的组合来实现的,因此,CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号,把各种操作信号送往相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行操作。
(3). cu时间控制--对操作控制信号加以时间上的约束
对各种操作实施时间上的定时称为时间控制。在计算机中,各种指令的操作信号以及一条指令的整个执行过程都受到时间的严格定时。
(4). ALU数据加工--对数据进行相应的算术逻辑运算及相应加工处理数据加工就是对数据进行算术运算和逻辑运算处理。
ALU累加器:实现逻辑和算术运算;寄存器:存放运行的指令(数据)或指令(数据)地址;中断系统:处理异常情况和特殊请求;CU:发出各种操作命令,控制各部件运行.
22、指令周期:取出并执行一条指令所需的全部时间;
23、1). 微命令和微操作
微命令:控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令
微操作:执行部件接受微命令后所进行的操作。
2). 微地址和微指令
微指令:在机器的一个CPU周期中,一组实现一定操作功能的微命令的组合。
(一条微指令由若干条微命令构成) 微地址:存放微指令的地址。
3). 微程序(指令)实现一条机器指令功能的许多条微指令组成的序列.(一条指令)
结论: 一条指令(微程序)由若干条微指令构成,一条微指令由若干个微命令构成,一条微命令对应一个微操作。
24、微程序控制的基本思想:
将微程序设计技术和存储技术相结合,用微程序设计的思想来组织操作控制逻辑,将微命令按一定规则组合成微指令,再把这些微指令按时间先后排列构成微程序,放在一个只读的控制存储器中.当机器运行时,逐条地读出这些“微指令”,从而产生所需要的各种微操作控制信号,使相应部件执行规定的操作。
微命令——微指令——微程序(指令)—— 放在只读控制存储器中——需要执行某微操作(某条指令的某个部分)时直接取出相应的微指令就能执行。

25、机器指令与微指令的关系
1).一条机器指令对应一个微程序,这个微程序是由若干条微指令序列组成的。因此,一条机器指令的功能是由若干条微指令组成的序列来实现的。简言之,一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成,由微指令进行解释和执行。
2).从指令与微指令,程序与微程序,地址与微地址的一一对应关系来看,前者与内存储器有关,后者与控制存储器有关。

相关要点总结:

18499682070:石油化工技术是什么专业
竺店答:石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油化工技术专业就是学习石油加工生产工艺、技术改造和生产管理等方面的知识,以培养具有石油化工专业基础知识和专业操作技能的高技能型人才从事一线生产操作。石油化工生产也被称为...

18499682070:电接点压力表如何使用?几根线各应该接入什么信号?
竺店答:\x0d\x0a电接点压力表被广泛应用于石油、化工、冶金、电站等工业部门或机电设备配套中测量无爆炸危险的各种流体介质的压力。简单的介绍下压力表的调试和自检技巧:电接点压力表通常与相应的电气器件(如继电器及接触器)配套使用。\x0d\x0a仪表由测量系统、指示装置、电接点组件装置、外壳、调整装置...

18499682070:电力远动技术中四遥是什么,并举例
竺店答:3、遥信:遥信是远方状态信号的简称,它是将被监视厂站的设备状态信号远距离传给调度,例如断路器位置信号、保护跳闸信号、重合闸信号等。 由于遥测量是开关量,可以直接输入编码器,编成在时间上按顺序排列的串行数字信号后经调制解调器,变成正弦信号传输到调度端。4、遥调:遥调是远方调整的简称,...

18499682070:物位测量仪表是监测什么的呢?
竺店答:料位计可测量各种状态的物料,如液态、浆液状、灰状、粉状、颗粒状、块状等的物料料位,广泛应用于如下各个行业:钢铁冶金、火力发电.石油化工、煤化工&盐化工.水泥建材、采矿铸造.食品饲料、机械加工.混料系统、配料系统.环保装备、码头仓储。采用质量可靠、测量准确、免维护的料位计对于工厂来说具有巨大...

18499682070:仪器分析里AA是什么意思啊,还有ICP,AAS
竺店答:AA:原子吸收光谱仪,又称原子吸收分光光度计,根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。它能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素。ICP:电感耦合等离子体光谱仪 AAS:原子吸收分光光度计,一般由四大部分组成,即光源(单色锐线辐射源)、试样原子化器、单色仪和数据处理系统(包括光电转换...

18499682070:中石油,中石化的简称分别是什么?
竺店答:中国石油的英文缩写是“CNPC”,英文全称为China National Petroleum Corporation。中国石化的英文缩写是“Sinoepc”,英文全称为China Petrochemical Corporation。

18499682070:分析化学的实验仪器有哪些?
竺店答:核磁共振仪通过对样品中核自旋的共振吸收信号进行测量和分析。不同核素具有不同的核磁共振性质,通过分析样品中核磁共振信号的频率和强度,可以确定样品的分子结构和化学环境。核磁共振仪广泛应用于有机化学、生物化学、药物研发等领域。质谱仪 质谱仪是一种测量化合物质量和结构的仪器。它通过将化合物分子中...

18499682070:请问大神,石油化工管道仪表图里一个方框里有个M是什么意思(有图)?
竺店答:此处M应该是流量计。M在PID图中指的一般是电机。但是在这里应该不是,因为FIT指的是流量显示与检测,带圈和框的FI指的是在DCS端的流量显示,所以具体要根据实际的图例说明(一般在整套图纸的首页)、所关联位号的设备描述来确认。我猜想此M应该指的是流量计(很有可能是电磁流量计)或者是电动计量泵...

18499682070:石油工业是什么?
竺店答:目前,我国有三大国有石油公司:中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司和中国海洋石油总公司。中国石油天然气集团公司(简称“中国石油集团”,英文缩写CNPC)是根据国务院机构改革方案,于1998年7月在原中国石油天然气总公司的基础上组建的特大型石油石化企业集团;系国家授权投资的机构和国家控股公司;...

18499682070:压力变送器的原理及应用
竺店答:2、应用 工业自动化控制:在工业自动化控制系统中,压力变送器常用于测量管道、容器、锅炉等设备内部的压力,并将压力信号转换为标准的电信号输出,供PLC、DCS等控制器使用。通过对压力信号的实时监测和控制,可以保证设备的稳定运行,提高生产效率和品质。石油化工:在石油化工行业中,压力变送器广泛应用...

(编辑:本站网友)
相关推荐
关于我们 | 客户服务 | 服务条款 | 联系我们 | 免责声明 | 网站地图
@ 百韵网