电法测井原理及应用
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第一章 自然电位测井
第一节 自然电场的产生
井下自然电场是由钻开岩层时井壁附近的电化学活动产生的,其分布特点取决于井孔剖面岩层的性质。沿井轴测量自然电位变化的测井方法叫自然电位测井。
由于泥浆和地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生电化学过程,结果产生电动势造成自然电场。在石油井中自然电场是由扩散电动势和扩散吸附电动势和过滤电动势组成。 一、扩散电动势
离子扩散:两种不同浓度的盐溶液接触时,在渗透压的作用下高浓度 溶液中的离子,穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中的现象。
1、泥浆和地层水的矿化度不同;
2、井壁地层具有渗透性;
3、正、负离子的迁移速率不同。
扩散电动势产生的示意图如图1-1所示。纯砂岩扩散电动势可由Nernst 方程计算:
w mf d mf w
d m w d R R K C C K C C v n Z u n Z v n u n F RT E lg lg lg 3.2==+-=--++-+
其中: R —克分子气体常数,8.313J/(K); T —绝对温度,K ;
F —Farady 常数,96520 C/equiv ; Cw 、Cm —两种溶液的浓度;
U 、v —— 正、负离子的迁移率,S/(m·N) Z+、Z-—正、负离子的离子价;
n+、n-—每个分子离解后形成的正离子数和负离子数; Rw 、Rmf 分别为地层水和泥浆滤液电阻率。单位为 欧姆·米。
Kd ——扩散电动势系数 ,温度为250C 时,NaCl 溶液的Kd=-11.6mV 钻井液与地层水的矿化度差异越大,扩散电动势越强。
随着钻井液与地层流体一致性增加,扩散电动势逐渐趋于零。 淡水钻井液钻井条件下(Rmf>Rw),在渗透性砂岩地层产生的扩散电动势为负
值。
二、扩散吸附电动势
起因:离子扩散+泥岩选择性半透膜对溶液中正负离
子的选择性透过作用。
1、泥浆和地层水的矿化度不同;
2、井壁地层具有一定的渗透性;
3、地层粘土颗粒对不同极性的离子具有不同的吸附性。 结果:高浓度溶液一方富集负电荷,低浓度一方富集正电荷,产生电动势。
扩散吸附电动势产生的示意图如图1-2所示。
扩散吸附电动势:
w mf
da da R R K E lg =
Kda 不是常数,而是随Cw 、Cmf 以及泥页岩隔膜的性质改变而改变。当温度 为250C 时,其值在-11.6mV (纯砂岩地层)到59.1mV(纯泥岩地层)之间变化。 三、过滤电动势
起因:钻井液液柱压力和地层压力的不同。
钻井液液柱压力略大于地层压力,钻井液滤液将向地层中渗入,形成过滤电动势Ef 。
p R
A E mf
mf f f ?=μ
μmf ——钻井液滤液粘度;
Δp ——钻井液液柱压力与地层压力之间的压力差; Af ——过滤电动势系数
通常压差很小,并且泥饼形成之后也将阻止压力 渗透的继续进行,因此在井筒内,Ef 对自然电位 测量值的贡献常常忽略。
四、自然电位测量值 Ed+Eda ——>Isp
在砂岩和泥岩接触面处,总的自然电动势Es 等效表达为: Es=Ed+Ef-Eda=(rsh+rm+ri+rt)Isp
Es=Ed-Eda=-Ksplog(Rmf/Rw)(rsh+rm+ri+rt)Isp
rm 、ri 、rt 、rsh 分别为井筒内钻井液、砂岩储集层倾入带、砂岩储集层原状地层、泥岩层段的电阻。
对应于纯砂岩和纯泥岩地层交界面,当地层水和钻井液滤液所含盐类均为NaCl 且温度为250C 时,Ksp=70.7mV 。Es 称为静自然电位,用SSP 表示。Isprm 为自然电流在井筒钻井液中产生的电压降,为自然电位测井的测量值,记为ΔUsp 。
m t
i m sh sp r r r r r SSP
U +++=
在实测自然电位曲线上,以泥岩为基线,则厚层砂岩ΔUsp=SSP 五 曲线特征及影响因素
1、以非渗透泥岩对应的自然电位测量曲线为基线, 当Cw>Cmf 时,负异常; 当Cw 2、随着地层厚度增大, ΔUsp 会增大并趋近与SSP ;厚度减小,ΔUsp 减小,且曲线顶部变尖而根部变宽。 3、随着地层中含油气饱和度增加,地层电阻率增高,自然电位曲线幅度逐渐下降。 4、当砂岩储集层上下围岩很厚且岩性相同时,自然电位曲线将对称于地层中部,并在地层中点取得自然电位最大值。 5、随着井径扩大和倾入严重,自然电位幅度逐渐下降。 6、地层温度 7、岩性 8、地层水和泥浆滤液中含盐浓度的比值 9、地层水及泥浆滤液中含盐性质 第二节 自然电位曲线的应用 自然电位曲线主要应用于判断岩性、井间地层对比、划分渗透层、确定地层水电阻率、计算地层泥质含量及确定水淹层等。 一、 划分渗透层 在砂泥岩剖面,自然电位测井曲线以均质泥岩段的自然电位曲线为基线,出现异常的层段(偏离基线)均可认为是渗透层段。在淡水泥浆井,渗透层段出现负异常;在盐水泥浆井,渗透层段出现正异常。曲线异常幅度的大小,与地层厚度、孔隙流体性质等有关。一般情况下,含水地层的异常值高于含油气地层的异常值。 二、确定地层泥质含量 泥质:地层中细粉砂和湿粘土的混合物叫泥质。 泥质含量:泥质体积占地层体积的百分比。 用自然电位测井曲线确定泥质含量的方法:图版法 和公式法 两种方法。 1 、 图版法 1)测定泥质砂岩的泥质含量; 2)确定泥质地层的自然电位幅度; 3)对其自然电位幅度进行岩层厚度及孔隙流体性质校正; 4)绘制泥质含量与自然电位幅度的关系曲线。 2、 公式法 根据泥质地层的自然电位幅度与泥质含量的关系, 应用下式计算地层的泥质含量: ssp psp V sh -=1 其中:psp 为泥质砂岩的自然电位幅度; ssp 为本区含水纯砂岩的静自然电位。 三、确定地层水电阻率Rw 地层水电阻率在评价储层流体性质方面占有相当重要的位置。用自然电位曲 线确定Rw 的依据为: we mfe R R K SSP lg = 其中da d K K K -= R mfe 、R we —分别为泥浆滤液及地层水等效电阻率 四、判断水淹层 水淹层:含有注入水的油层,称之为水淹层。 SP 测井曲线能够反映水淹层的条件及现象: 当注入水与原地层水及钻井液 的矿化度互不相同时,与水淹层相邻的泥岩层的基线出现偏移 第二章 电阻率测井 微电极测井 微电极包含微梯度、微电位。 微梯度探测深度40mm ,在渗透层受泥饼影响较大, 而微电位电极系探测深度100mm ,主要反映井壁附件冲洗带的电阻率。 一次下井得到微梯度和微电位两条视电阻率曲线。 利用正负差异判断渗透层;划分薄层,确定界面位置。 MSFL 原理 图中A0是主电极,A1是屏蔽电极,M0是测量(测井)电极,M1、M2是监督电极,它们都固定在用硬橡胶制成的极板上,只有回流电极B 在电极系的底部。 从主电极A0流出总电流It ,It=I0+I1,其中I1为屏蔽电流,大部分流入泥饼,只有少量进入地层冲洗带,然后返回到电极A1。另一分量I0称为主电流,由于泥浆中已被屏流充满,因此,I0在电场力的作用下被聚焦成束状。由于屏流的聚焦作用使主电流不沿着泥饼流动。通过调整屏流I1(或主电流I0),保持两个监督电极M1、M2电位近似相等,那么主电流I0在冲洗带中将呈辐射状均 AM RI V M π4= AN RI V N π4= R R 匀散开,形成球形等位面。也就是说,在冲洗带中主电流失去了屏流的屏蔽作用。因此,主电流不会像临近侧向那样流入地层很深。 虽然主电流I0不沿泥饼分流,然而I0必须穿过泥饼,由于它的探测深度浅,当泥饼较厚时,泥饼的影响也是不可忽视的。为此,仪器设置了测量电极M0,测量M0与M1(或M2)之间的电位差,根据公式: 10I V K R M M xo = 计算冲洗带电阻率,上图示出了对R XO 测量作贡献的区域。由图可见,合理选择M0电极的位置,即使泥饼厚度变化,电极M0的电位也能近似代表泥饼和地层交界面处的电位。因而消除了不希望出现的泥饼的影响。 仪器采用恒压工作方式,即保持电极M0与M1之间电压恒定:REF M M V V O =1 式中,V REF 为一恒定参考电压,当冲洗带电阻率变化时,只有I0随之变化,由下公式求出冲洗带电阻率:0 1 0I V K I V K R REF M M XO == 双侧向 双侧向是在三、七侧向的基础上发展起来的,它吸取了三、七侧向的优点。双侧向电极系由9个电极组成。 双侧向测井方法由于具有交好的聚焦特性,并可以同时进行深、浅两种探测深度的电阻率测量,所以它完全取代三侧向和七侧向测井,它是目前广泛使用的一种聚焦式电阻率测井方法。 根据阿尔奇公式计算地层中油(气)水的比例,以及确定实际上有多少油气是可动的,需要有深、中、浅三种探测深度的地层电阻率数据。为此双侧向测井仪通常和微球形聚焦测井仪(或者与微侧向、临近侧向测井仪)组合下井测量。后者用来测量冲洗带R XO 。 电极系结构 双侧向的电极系可看成七侧向电极系再附加一对聚焦电极组成,见图。它共有9个环行电极,镶嵌在一个圆柱形的绝缘棒上。主电极A0位于中央,在主电极A0上下对称排列4对电极,每对电极分别用短路线连接。电极M1、M1‘和N1、N1’为两对监督电极;电极A1、A1’和A2、A2’为两对聚焦电极(屏蔽电极)。 第二屏蔽电极A2与A2’有着双重的作用,对深侧向电流,它与第一屏蔽极间相当与短路,即A2与A1(A2’和A1’)保持等电位,屏流I1与主电流I0为同极性。由于附加的屏蔽电极A2、A2’较长,增强了屏流对主电流的聚焦作用(屏蔽作用),因此主电流层进入地层深处才发散,如图1-5左边。由于控制深度深,它所测的电阻率接近地层的真电阻率,回流电极B在“无限远”处。 对浅侧向测量时,电极A2、A2’起着回流电极B的作用,即电极A2与A1(A2’与A1’)为反极性,电极间相当绝缘,从而削弱了屏流对主电流的聚焦作用,主电流层进入地层不远的地方就发散了,如图1-5右边。由于探测深度浅,所测得的电阻率受侵入带的影响较大。 电极系的探测深度由电极系的尺寸决定。电极系的尺寸决定了测量电流流经多远的路径后才发散。为了测量地层的真电阻率,减小侵入带的影响,主电流层应该流经地层一段长距离后再发散;浅侧向的主电流层在距井轴0.8m之后发散。主电极A0的中点为双侧向的深度记录点。 深、浅双侧向曲线特点及应用 1、深、浅双侧向曲线特点 当上下围岩的电阻率相同时,双侧向测井曲线关于地层中心对称。随地层厚度的减小,围岩电阻率对视电阻率的影响增加。若围岩电阻率小于地层电阻率,则视电阻率小于地层电阻率;反之,若围岩电阻率大于地层电阻率,则视电阻率大于地层电阻率。在这两种情况下,二者差异均随地层厚度的减小而增加。 读取数据的方法:取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值。深双侧向 视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率;而浅双侧向视电阻率曲线主要反映侵入带的电阻率。 2、深、浅双侧向测井曲线的应用 1)影响因素 与普通电阻率测井类似,深、浅侧向测井测量结果也是地层视电阻率,与地层电阻率有一定差异,为了利用双侧向视电阻率确定地层的真电阻率,需考虑双侧向视电阻率的影响因素。根据测量原理及测量环境,可把影响因素归结为井眼(井眼尺寸、井内介质的电阻率)、围岩—层厚(围岩电阻率、地层厚度)、侵入(侵入特征、侵入半径)。应用图版或相应的计算公式,即可对双侧向视电阻率按上述顺序依次进行校正,得到地层电阻率。 2)应用 由于双侧向测井探测深度比三侧向深,同时,深、浅双侧向的纵向分层能力相同,因此,曲线便于对比。 划分岩性剖面:由于电极距较小,双侧向测井曲线的纵向分层能力强,适于划分薄层。 确定地层真电阻率及孔隙流体性质 通过对深、浅双侧向视电阻率曲线做井眼、围岩—层厚及侵入校正,即可确定岩层的真电阻率及侵入带的直径。由真电阻率即可确定地层孔隙流体性质。 判断油水层 感应测井 电阻率测井仪要求井内介质必须具有一定的导电能力,在 油基泥浆井和空气钻井内无法测量,而以电磁感应原理为基础的感应测井则可以实现电阻率的测量。 第一节 感应测井原理 一、 电磁感应原理 当一个导体回路中的电流变化时,在附近的另一个导体回路中将出现感应电流;或把一个磁铁在一个闭合导体回路附近移动时,回 路中也将出现感应电流,即穿过一个回路的磁通发生变化时,在这个回路中将出现感应电动势,并在回路中产生电流,感应电动势等于磁通变化率的负值。这一现象称为电磁感应现象。 dt d Φ -=ε 其中:ε—感应电动势(伏特); Φ—磁通量(韦伯); t —时间(秒). 二 、 感应测井仪的结构 感应测井仪的井下部分如图所示,它主要有线圈系和必须的电子线路组成。其中线圈系由发射线圈T 和接收线圈R 按一定方式组合而成的。各类线圈分别用匝数N 和截面积S 来描述。发射线圈和接收线圈间的距离称为线圈距L 。 三、感应测井原理 单元环:将仪器周围介质设想成,是由以井轴为中心,半径为r 和深度为z 的各不相同的许许多多个地层圆环组成的,这些圆环叫单元环。此时,可以把地层看作为有无数个半径不同但同轴的线圈组成的。 1、一次磁场 测井时,发射线圈T 通有交流电,发射频率为20kHz 。此时,在接收线圈中产生的感应电动势与周围介质的电阻率无关,称为无用信号;在周围介质的线圈系中也产生感应电动势和感生电流。在单元环内产生的感应电动势及感生电流为: I l r s n i de T T T 3 2 2ωμ-= drdz I l r s n i dI T T T σπωμ3 '4-= 其中:σ—介质的电导率,(西门子/米),电阻率的倒数;μ—介质的磁导率; ω—交变电流的角频率; r —单元环的半径; I —发射电流强度。 2、二次磁场 单元环内感生电流是涡流,也是交变电流,在周围空间产生二次磁场,二次磁场在接收线圈R 中产生的感应电动势为: drdz l l r L L I s s n n de R T R T R T R σπμω333 2224??-=l R 、l T —分别为单元环到接收线圈和发射线圈的距离; 记 L I s s n n K R T R T πμω422- =仪3 33 2R T l l r L g ?=其中: K R —叫仪器常数;g —叫单元环几何因子,仅与单元环和线圈系的相对位置有关。 则所有单元环在接收线圈内产生的感应电动势为: ? ? ∞∞∞ -=0 drdz g K E R σ仪 3、地层视电导率 a σ地层视电导率等于E R 与仪器常数之比。 ??∞∞∞ -==0drdz g K E R a σσ仪对于如上图分区均匀的介质,视电导率 可以写为: s s t t i i m m a G G G G σσσσσ+++= 线圈系的探测特性主要包括线圈系的横向探测特性和纵向探测特性。 一、几何因子的特性 3 33 2R T l l r L g ?= 线圈系的几何因子反映了线圈系的探测特性,它满足归一化条件,即 : ?? ∞∞ ∞ -=0 1 gdrdz 第二节 感应线圈系的探测特性 2 r z g 2007-9-7chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 52 图4-3 横向微分几何因子特性曲线图4-4 横向积分几何因子特性曲线 chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 图4-5 纵向微分几何因子特性曲线 、纵向几何因子 为了研究地层厚度、围岩对视电导率的影响,须研究线圈系的纵向探测特性。 1)、纵向微分几何因子 线圈系的纵向微分几何因子定义为: 其物理意义是z 值一定,1个单位厚度的无限延伸的薄板状介质,对 的相对贡献。它可以说明线圈系的纵向探测特性,即地层厚度、围岩对 的相对贡献。 2)、纵向积分几何因子 纵向积分几何因子定义为: G ?∞ =0 ),(dr z r g G z 2007-9-7chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 57 图4-6 纵向积分几何因子特性曲线 、双线圈系的探测的局限性 、井眼、侵入带影响大 从横向积分几何因子曲线可以看出,r=0.5米的圆柱状介质对视电导率的相22.5%,r=2.5米的圆柱状介质对视电导率的相对贡献为77%,外的介质对视电导率的相对贡献为23%,由此可以得出:井的影响大,探测深度浅。 2)、地层厚度、围岩影响大 从纵向积分几何因子曲线可以看出,h=1米时,目的层和围岩对视电导率的相对贡献各为50%;当h<1m 时,围岩影响起主要作用。只有当地层厚度h>2m ,目的层对视电导率的相对贡献才大于 70%。即地层足够厚时,围岩影响才可以忽略。 由此可以看出,双线圈系的探测特性不理想。 三、复合线圈系——0.8m 六线圈系探测特性 1、0.8m 六线圈系的组成 它有三个发射线圈和三个接收线圈组成,其结构如图4-7所示。其中T0R0是主线圈对,两线圈之间的距离为0.8m ,叫主线圈距,记为Loo 。T1、R1分别为补偿发射线圈和补偿接收线圈,位于主线圈对的内侧,其作用是消除井的影响。T2、R2分别为聚焦发射线圈和聚焦接收线圈,位于主线圈对的外侧,其作用是减小围岩的影响,提高线圈系的纵向分层能力。 2、0.8m 六线圈系的探测特性 1)、0.8m 六线圈系横向探测特性 0.8m 六线圈系和其主线圈对的横向微分、积分几何因子特性曲线如图4-8所示。比较发现:0.8m 六线圈系的横向微分几何因子的极大值对应的r 小于主线圈对的横向微分几何因子极大值对应的r ;0.8m 六线圈系的横向积分几何因子曲线上升比较缓慢,而主线圈对的横向积分几何因子曲线上升比较快。对应同一r ,0.8m 六线圈系的横向积分、微分几何因子均小于主线圈对的横向积分、微分几何因子。由此说明, 0.8m 六线圈系的横向探测特性优于主线圈对的横向探测特性。 chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 62性 特性 横向微分 -8所示。 向微分几 线圈对的 的r ;0.8m 曲线上升 积分几何 一r ,0.8m 何因子均 分几何因 的横向探测特性。 图4-8 0.8m 六线圈系和其主线圈对的横向微分和积分几何因子特性曲线1--六线圈系的横向微分几何因子;2--六线圈系的积向微分几何因子;3--主线圈对的横向微分几何因子;4--主线圈对的横向积分几何因子; 2) 0.8m 六线圈系纵向探测特性 0.8m 六线圈系和其主线圈对的纵向微分、积分几何因子特性曲线如图4-9所示。比较发现:0.8m 六线圈系的纵向微分几何因子的极大值小于主线圈对的纵向微分几 何因子极大值,说明0.8m 六线圈系的纵向分辨能力强。0.8m 六线圈系的纵向积分 几何因子曲线上升比较快,而主线圈对的横向积分几何因子曲线上升比较缓慢,说明0.8m 六线圈系的纵向探测特性优于主线圈对的纵向探测特性。 chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 63 图4-9 0.8 m 六线圈系和其主线圈对的纵向微分和积分几何因子特性曲线1--六线圈系的纵向微分几何因子;2--六线圈系的纵向微分几何因子;3--主线圈对的纵向微分几何因子;4--主线圈对的纵向积分几何因子; 第三节 感应测井曲线的特点及应用 1、上、下围岩相同,地层电导率曲线的特点 电导率曲线关于地层中心对称。厚层的中部,电导率等于地层值;随厚度的减小,视电导率受围岩电导率影响增加,与地层值的差异增大,相对其他地方,地层中部值与实际值最为接近。如图所示. 2、上、下围岩不同,地层电导率曲线的特点 电导率曲线为非对称曲线。厚层的中部,电导率等于地层值;随厚度的减小,视电导率受围岩电导率影响增加,与地层值的差异增大,相对其它地方,地层中部值与实际值最为接近。如图4-11所示。 chenhongxi@https://www.docsj.com/doc/4f1550036.html, 65 图4-11上、下围岩不同,低电导率地层视电导率曲线(纵向每格代表2米) 2、围岩—层厚校正 根据图版,进行围岩—层厚校正。 3、侵入校正 如果地层没有泥浆侵入,则经过均质校正及围岩—层厚校正后的电导率即为地层电导率。如果有泥浆侵入,则接着做侵入校正,得到地层电导率。 三、感应测井曲线的应用 1、划分渗透层 当地层厚度大于2米时,可用半幅点法确定地层界面;对于薄地层,应采用微电阻率测井曲线或短电极距的视电阻率曲线划分地层界面。 2、确定地层真电阻率Rt 二、感应测井曲线的影响因素 1、均质校正 指对电磁波在均匀无限介质中传播时,其幅度衰减和相位移动的校正,如图4-12所示。由于传播效应的影响,在均匀无限介质中测到的视电导率与真电导率 存在下列关系: L p 2 12?? ? ??=ωμσ ()[] p p p p p e p a cos sin 12-+=-σσ 经过上述的视电导率曲线校正后,得到地层电导率,由地层电阻率与电导率的关系,即可确定地层电阻率。 3、确定储层流体性质 已知地层岩性、孔隙度、电阻率,应用相应的关系式,即可确定地层含水饱和度和油气饱和度。 VIKIZ VIKIZ技术是俄方的长期发展的高新技术之一。俄罗斯科学院地球物理研究所和<鹿奇>科研生产联合体…两位科学院院士,数十位教授、博士、研究生、高级工程师、高级技师为其终生呕心沥血…经历了10年多的基础理论研究和科研样机研制(1979年成功),经历了近14年的工业样机的研制(1993年成功),经历了近10年的产品系列化的开发研究(直到2003年),..., 终于形成当今世界上国际领先的独一 仪器特点: * 具有很高的纵向空间分辨率,对薄层/薄互层研究特别有效; * 具有很高的径向空间分辨率,对低阻环带(可动油气)研究特别有效; 这点对发现低电阻油层、低饱和度油层、深部低孔渗油层和 确定油气饱和度、油水界面、水淹带有着独特技术作用。 * 具有很强的井下抗干扰能力, 野外测井资料一般 不需要进行井中环境校正,即可进行资料的现场处理与解释; * 具有很强的井下抗干扰能力, 在泥浆电阻率为0.02欧姆米的条件下,仍可正常工作; * VIKIZ资料处理解释系统的正反演速度高,操作方便, 现场技术人员易学习掌握, 在井场就可以开展 VIKIZ资料的现场处理与解释。 * VIKIZ资料处理解释系统的人性化设计,使得操作简便,稍加熟悉, 用户老总们就可以自如地应用VIKIZ资料处理解释系统进行VIKIZ资料的深化处理与地质/油气解释。同时, T T ?五条电阻率→层电阻率、倾入带电阻率、倾入半径 ?VIKIZ处理软件MFS培训视频 第三章电阻率测井解释关系式 普通电阻率测井、侧向测井、感应测井 对纯砂岩来说,可以认为岩石骨架基本上是不导电的,只有岩石孔隙中的流体导电。而岩石孔道是弯曲的,电流在岩石中也是曲折流动,故可根据电流流动情况把岩石体积模型简化如下: 1942年,阿尔奇依据岩石物理实验结果提出了两个基本的关系式—阿尔奇公式 m w o a R R Fφ/ = = n w o t S b R R I/ = = 式中,R o为100%饱含水岩石电阻率;R w为地层水电阻率;F为地层因素;Φ为岩石孔隙度;m为胶结指数;n为饱和度指数;I为电阻率增大系数;R t为含油岩石电阻率;S w为含水饱和度;a、b为岩性系数。 对阿尔奇公式的几点说明: 1)a、m的确定 ①实验室确定: ②利用水层的测井资料求取 ③采用典型值:a=1,m=2 ④采用邻井(生产井) 2)b、n的确定 a、试验室确定 b、油基泥浆取心分析 c、采用典型值:b=1,n=2 d、采用邻井参数 3)Archie公式及其应用 (1)计算Sh 虽然Archie公式是对具有粒间孔隙的纯地层得出的,但实际上它们可用于绝大多数常见储集层,它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁,因而成为测井资料综合解释的最基本的解释关系式。实际应用时: a. 用孔隙度测井资料计算 b. 由Archie公式计算Sh : (2) 视地层水电阻率 (3)含水孔隙度 4)应用Archie公式时,应注意的问题 a、Archie公式中的m、a、n、b及等参数对Archie公式的应用效果有十分重要的影响,且它们岁地区甚至解释井段而变,故应根据地区地质特征,用实验统计方法得出适合于并区的解释参数值。 b、应用Archie公式的理想条件应具有颗粒孔隙的纯地层,对Vsh少的地层也可取得较好结果,但对含粘土或泥质较多的地层和裂缝性地层,应作相应改进。 参考及推荐书目测井原理及工程应用刘向君等 测井仪器方法及原理电子教案庞巨丰 地球物理测井尉中良 测井解释基础与数据采集O.塞拉 电法测井原理与应用张建华 电法测井张庚骥 地球物理测井仪器胡澍 陈红喜 机电设备研究所 2007.8 2.1 微型计算机系统(4) 教学目的: 1、理解掌握计算机软件及分类; 2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别; 3、了解三种语言处理程序的区别; 4、了解程序设计工具; 5、了解数据库及数据库管理系统; 6、了解诊断程序; 7、了解应用软件及分类。 教学过程: 一、引入 [问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统,前面我们了解硬件系统,那么软件指什么?你们都用过或听过那些软件?(学生边回答,教师边在黑板上分类写) 如:Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途 二、新课 1、计算机软件:指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。 软件? ??应用软件系统软件 2、系统软件及其分类 系统软件??? ?? ??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件 操作系统 ①操作系统:是计算机硬件和软件的接口, 也是用户与计算机的接口, 管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率(存储器管理、I/O 设备管理、文 件管理) 组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。 ②计算机语言 机器语言: 指令:计算机执行各种操作的命令 机器指令:用二进制编码表示的指令 机器语言:用机器指令编写的程序 机器语言的特点:能被计算机直接识别理解,但编程困难 汇编语言:用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言,便于理解记忆,不具有通用性。 高级语言:又称算法语言,英文单词+数学语言,不受机种限制,有很强通用性,目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序 由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序,因而“源程序”必须“翻译”成目标程序,计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种: 汇编程序:汇编语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 解释程序:将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行 目标程序 编译程序:将高级语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集 文本编辑程序 连接程序 调试程序 ⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序 3、应用软件:利用计算机所提供的系统软件,为解决各种实际问题而编制的程序。分为:通用软件和专用软件。 三、小结与作业 小结: 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业: 课本40页,练习1、④⑤ 2、① CH02 8086/8088指令系统 习题与思考题 1.假定DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量VAL的偏移地址为0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?源操作数在哪里?如在存储器中请写出其物理地址是多少? (1)MOV AX,0ABH (2)MOV AX,[100H] (3)MOV AX,VAL (4)MOV BX,[SI] (5)MOV AL,VAL[BX] (6)MOV CL,[BX][SI] (7)MOV VAL[SI],BX (8)MOV [BP][SI],100 解答: (1)MOV AX,0ABH 寻址方式:立即寻址;源操作数在数据线上;物理地址:无 (2)MOV AX,[100H] 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+100H=2000H*16+100H=20100H (3)MOV AX,VAL 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL=2000H*16+0050H=20050H (4)MOV BX,[SI] 寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+SI=2000H*16+00A0H=200A0H (5)MOV AL,VAL[BX] 寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL+BX=2000H*16+0050H+0100=20150H (6)MOV CL,[BX][SI] 寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+BX+SI= 2000H*16+0100H+00A0H =201A0H (7)MOV VAL[SI],BX 寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无 (8)MOV [BP][SI],100 寻址方式:立即寻址;源操作数在;物理地址:无 .设有关寄存器及存储单元的内容如下:2. DS=2000H,BX=0100H,AX=1200H,SI=0002H,[20100H]=12H,[20101H]=34H,[20102H]=56H,[20103]=78H,[21200]=2AH,[21201H]=4CH,[21202H]=0B7H,[21203H]=65H。 《微机原理及应用》试题库 1. 8086和8088的引脚信号中, D 为地址锁存允许信号引脚。 A.CLK B.INTR C.NMI D.ALE 2. 下面的哪项是有效标识符: B A . 4LOOP: B. DELAYIS: C. MAIN A/B: D. GAMA$1: 3. 如图所示的三态输出电路,当 A 时,V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B. E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D. E(ENABLE)=0, A=0 4. 设(SS)=2000H,(SP)=0100H,(AX)=2107H,则执行指令PUSH AX 后,存放数据21H的物理地址是 D 。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中,为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的 A 。 A.符号地址B.物理地址C.偏移地址D.逻辑地址 6. 下列四个寄存器中,不能用来作为间接寻址方式的寄存器是 A 。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段: MOV AX,0 MOV BX,1 MOV CX,100 AA:ADD AX,BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果:(AX)= ,(BX)= 。 A. 5050,99 B. 2500,100 C. 5050,101 D. 2550,102 8. 假设V1和V2是用DW定义的变量,下列指令中正确的是 A 。 A.MOV V1, 20H B.MOV V1, V2 C.MOV AL, V1 D.MOV 2000H, V2 9. – 49D的二进制补码为 A 。 2.1音箱的基本原理和维修方法 2.1音箱的基本原理和维修方法的文章,此文章力求通俗易懂,让刚入门的朋友也能理解2。1音响的工作原理。并快速掌握音响检修的方法。 近日翻阅最新的2005年《电子报》合订本,偶然间发现了漫步者R201T原理图纸。此图纸是南京的刘怀玉先生根据电路板实物描绘出来的。因原作者只简单介绍了一下R201T的参数,并没有工做原理的详细介绍。在这里,我想借助此参考图纸。对漫步者R201T的工做原理做一介绍,并介绍几种实用的维修方法,此文对于磨机爱好者同样适用。 工作原理,如图纸所示:主要分为三部分。分别为电源电路、卫星箱功放电路、超重低音电路. 一、电源电路(图纸的最下面部分):220V市电经过保险管(F),和开关S后进入变压器初级,变压器的次级输出双12V交流,双12V送入由VD1组成的桥式整流电路电路,经过桥式整流和C14,C15(3300UF/25V)的滤波后,输出的空载电压约为正负16V左右(根号2乘于12V),即A+为正16V,A-为负16V。正负16V为三块功放芯片TDA2030,UTC2030提供电源。另一路经过R21、R22的降压后,由B+,B-输出约正负12V为低音前置放大和低通滤波器IC4提供电源电压。 在本图纸当中,前置放大的供电并没有采用78/7912三端稳压电路,磨机爱好者在更换两个3300UF 电容时,也可以考虑加入LM7812/7912为前置提供更为稳定的工作电压。 二、左右声道放大电路(卫星箱功放电路),因左右声道作原理完全一致。这里我只以图纸的左声道为例,作个介绍。如图:RIN为信号输入端,经过耦合电容C23进入音量电位器,(音量电位器由三个引脚,与C23连接的是输入端,输出端也叫滑动端、另一引脚为接地端),调整音量后信号进入由R1/C3组成的高音提升电路,此电路可以提升一定量的高频信号,使声音更加清晰。尔后信号经过耦合电容C1进入左声道功放,型号为UTC2030的1脚,经过功率放大后,由2030的第四脚输出,推动卫星箱发声。图中的 《微机原理及应用》期末考试复习参考资料 一、微机原理与应用模拟试题Ⅰ 一、填空题(每空1分,共25分) 1、指令由和组成。 2、I/O接口是微机系统的一种部件,它被设置在与之间。 3、已知[X]补=(11110011)B,则真值X= 。 4、IF是标志;SP称为;CS称为。 5、段地址为A382H,偏移地址为1234H,则对应的物理地址为。 6、8086CPU由和两部分组成。 7、CPU的基本时间计量单位称为周期。 8、SP总是指向堆栈的。 9、指令MOV AX,[BP+200]读取的是段的存储单元。 10、由8个二进制位组成的基本数据表示单元称为。 11、访存空间的是指CPU所能访问的。 12、某存储器芯片的存储容量为32K×8,则该芯片有个存储单元。 13、PENTIUM的工作模式有、、。 14、指令由、和操作数字段组成。 15、8086CPU指令系统中,用20条地址线寻址I/O端口,其端口地址范围 为。 16、电可擦除的可编程只读存储器的英文简写为。 17、逻辑地址由段基值和___ ___组成。 二、判断题(每小题1.5分,共15分,在每小题 后面的括号中认为正确的画“√”,错误的画 “×”) 1、堆栈是处在CPU内部的一个部件。() 2、8086的状态标志位有9个。() 3、IP是EU中的寄存器。() 4、IP中存放的是正在执行的指令的偏移地址。() 5、全地址译码法是指存储器芯片上的所有地址均参加译码。() 6、EPROM是电可擦除的PROM。() 7、中断是指CPU执行程序过程被意外暂停。() 8、EEPROM中存储的数据不会因掉电而丢失。() 9、SRAM是不用刷新的RAM。() 10、总线周期是指CPU通过总线访问一次内存或外设的时间。() 三、单项选择题(每题1.5分,共15分) 1)。 (A) SP (B) IP (C)BP (D)CS 2、源变址寄存器是()。 (A) SI (B)DI (C)SP (D)DX 3、下面4个标志中属于控制标志的是()。 (A) CF (B)DF (C)SF (D)ZF 4、LEA BX,BUFF 指令的功能是()。 (A)将存储单元BUFF的地址送给BX。 (B)将存储单元BUFF的数据送给BX。 (C)将存储单元BUFF的偏移地址送给BX。 (D)将存储单元BUFF的段地址送给BX。 5、DOS功能调用的子功能号存放在()寄存器中。 (A) AH (B)AL (C)DH (D)DL 6、采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在()间建立直接的数据通道。 (A) CPU与外设 (B)主存与外设 (C)外设与外设 (D)CPU与主存 7、设SP=1110H,执行 PUSH AX 指令后,SP的内容为()。 (A) SP=1112H (B)SP=110EH (C)SP=1111H (D)SP=110FH 8、语句DAI DB 2 DUP(3,5,7)汇编后,与该语句功能等同的语句是()。 (A) DAI DB 3,5,7 (B)DAI DB 2,3,5,7 (C)DAI DB 3,5,7,2 (D)DAI DB 3,5,7,3,5,7 9、给定AL=80H,CL=02H,则SAR AL ,CL指令执行后的结果是()。 (A) AL=40H (B)AL=20H (C)AL=0C0H (D)AL=0E0H 10、对于输入端口,应具有下面何种功能()。 (A)应具备数据缓冲功能。 (B)应具备数据锁存功能。 (C)应同时具备数据缓冲功能和数据锁存功能。 (D)具备缓冲功能和数据锁存功能中的任一种。 四、名词解释题(每题5分,共25分) TEA2025是欧洲生产的双声道功率放大集成电路,该电路具有声道分离度高、电源接通时冲击噪声小、外接元件少,最大电压增益可由外接电阻调节等特点,应用于袖珍式或便携式立体声音响系统中作功率放大。 1.TEA2025内电路方框图及引脚功能 TEA2025集成块内部主要由两路功能相同的音频预放、功放、去耦、驱动电路、供电电路等组成,其集成块的内电路方框图及双声道应用电路如图所示。该IC采用16脚双列直插式封装,其集成电路的引脚功能及数据见表所列。 2.TEA2025主要电参数 (1)极限使用条件。电源电压Vcc=15V,输出峰值电流10=1.5A。 (2)主要电参数。TEA2025集成电路工作电源电压范围为3--12 V.典型工作电压6-9 V。在Vcc=9 V,RL=8。Ta=25℃条件下,有以下主要电参数。 静态电流ICQ 最大值为50 mA,典型值为40 mA。 电压增益GV 双声道时的最大值为47 dB,最小值为43 dB,典型值为45 dB;BTL时的最大值为53 dB,最小值为49 dB,典型值为51 dB。 输出功率PO 当THD=10%,P=1 kHz时,双声道时的典型值为1.3 W,BTL时的典型值为4.7 W。 谐波失真THD 当F=1 kHz,Po=250 mW,RL=4。时,双声道时的最大值为1.5%,典型值为0.3%; BTL时的典型值为0.5%. 3.TEA2025典型应用电路 TEA2025集成电路的输出功率由电源电压和负载阻抗大小决定。既可以构成双声道功放,又可以组成BTL功放。其集成块的双声道典型应用电路如图所示,其集成块的BTL典型应用电路如图所示。 4.电路工作过程 以双声道电路为例,音频信号经电容祸合从TEA2025的⑦、⑩脚输入,先经预放大后加到功率放大器,放大后的音频信号从②、15脚输出,由输出祸合电容耦合去驱动喇叭发声。 《微机原理与应用》习题 1. 求ADDRI 开始单元中连续存放的两个双字数据之和,将结果存放在ADDR2开始的单元,并将结果在显示器上显示出来。(假定和不超过双字) 2. 在一个首地址为STR 、长度为N 的字符串中查找“空格”,找到则向DL 中送1,否则向DL 中送-1。 3. 将两位十六进制数转换成ASCII 码,并送屏幕显示,要求使用顺序结构实现。 4. 使用分支结构实现将1位十六进制数转换成ASCII 码。假设需要转换的十六进制数已存放在AL 的低4位上,转换结果仍存放到AL 中。 5. 一个32位数存放在以数据段的BUF 单元开始的位置。编写子程序统计该数中含“1”的个数,并将其结果存入RSLT 字节单元。 6. 用查表法将1位十六进制数转换成相应的ASCII 码,并将结果送屏幕显示。 7. 将数据段中首地址为ADDR 、长度为N 的一组数据加1,并送回原处。 8. 将数据段ADDR1地址处的200个字节数据,传送到数据段地址为ADDR2处。 9. 编写程序,已知有某字串BUF1的首址为2000H ,并且数据段与附加段重合。欲从BUF1处开始将20个字数据顺序传送至BUF2处。 10. 有First 和Second 开始的2个长度相等的字符串,交换2个字符串的内容。 11. 编写程序能够完成矩阵A 与向量B 相乘,结果存放在向量C 中。 已知:矩阵142321598765A ????=?????? ,向量[]T 2457B =。 提示:对于[][]11 121314T T 21 22232412341233132 3334a a a a a a a a b b b b c c c a a a a ?????=?????? 计算公式为:41, 1,2,3i ij j j C a b i ===∑;汇编语言程序采用双循环结构。 12. 假设在内存BUF 为首地址的数据区中,有50个字节的无符号数,编一程序能够找出数据块中的最大者,并把它送至MAX 单元中。 13. 编写程序,给一串字符加上奇校验位,采用堆栈传递参数。 14. 编写程序,分别将M1、M2、M3中两个压缩型BCD 码求和,并将结果保存。 15. 编写程序,求ARRAY 开始的100个带符号字节数据的绝对值,结果放在Result 开始的100个字节中。 《微机原理及应用》期末考试 复习参考资料 一、微机原理与应用模拟试题Ⅰ 一、填空题(每空1分,共25分) 1、指令由和组成。 2、I/O接口是微机系统的一种部件,它被设置在与之间。 3、已知[X]补=(11110011)B,则真值X= 。 4、IF是标志;SP称为;CS称为。 5、段地址为A382H,偏移地址为1234H,则对应的物理地址为。 6、8086CPU由和两部分组成。 7、CPU的基本时间计量单位称为周期。 8、SP总是指向堆栈的。 9、指令MOV AX,[BP+200]读取的是段的存储单元。 10、由8个二进制位组成的基本数据表示单元称为。 11、访存空间的是指CPU所能访问的。 12、某存储器芯片的存储容量为32K×8,则该芯片有个存储单元。 13、PENTIUM的工作模式有、、。 14、指令由、和操作数字段组成。 15、8086CPU指令系统中,用20条地址线寻址I/O端口,其端口地址范围 为。 16、电可擦除的可编程只读存储器的英文简写为。 17、逻辑地址由段基值和___ ___组成。 二、判断题(每小题1.5分,共15分,在每小题 后面的括号中认为正确的画“√”,错误的画“×”) 1、堆栈是处在CPU内部的一个部件。() 2、8086的状态标志位有9个。() 3、IP是EU中的寄存器。() 4、IP中存放的是正在执行的指令的偏移地址。() 5、全地址译码法是指存储器芯片上的所有地址均参加译码。() 6、EPROM是电可擦除的PROM。() 7、中断是指CPU执行程序过程被意外暂停。() 8、EEPROM中存储的数据不会因掉电而丢失。() 9、SRAM是不用刷新的RAM。() 10、总线周期是指CPU通过总线访问一次内存或外设的时间。() 三、单项选择题(每题1.5分,共15分) 1)。 (A) SP (B) IP (C)BP (D)CS 2、源变址寄存器是()。 (A) SI (B)DI (C)SP (D)DX 3、下面4个标志中属于控制标志的是()。 (A) CF (B)DF (C)SF (D)ZF 4、LEA BX,BUFF 指令的功能是()。 (A)将存储单元BUFF的地址送给BX。 (B)将存储单元BUFF的数据送给BX。 (C)将存储单元BUFF的偏移地址送给BX。 (D)将存储单元BUFF的段地址送给BX。 5、DOS功能调用的子功能号存放在()寄存器中。 (A) AH (B)AL (C)DH (D)DL 6、采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在()间建立直接的数据通道。 (A) CPU与外设(B)主存与外设(C)外设与外设(D)CPU与主存 7、设SP=1110H,执行PUSH AX 指令后,SP的内容为()。 (A) SP=1112H (B)SP=110EH (C)SP=1111H (D)SP=110FH 8、语句DAI DB 2 DUP(3,5,7)汇编后,与该语句功能等同的语句是()。 (A) DAI DB 3,5,7 (B)DAI DB 2,3,5,7 (C)DAI DB 3,5,7,2 (D)DAI DB 3,5,7,3,5,7 9、给定AL=80H,CL=02H,则SAR AL ,CL指令执行后的结果是()。 (A) AL=40H (B)AL=20H (C)AL=0C0H (D)AL=0E0H 10、对于输入端口,应具有下面何种功能()。 (A)应具备数据缓冲功能。 (B)应具备数据锁存功能。 (C)应同时具备数据缓冲功能和数据锁存功能。 (D)具备缓冲功能和数据锁存功能中的任一种。 四、名词解释题(每题5分,共25分) 《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程》 部分习题参考解答 第1章微型计算机系统概述 〔习题1.2〕 什么是通用微处理器、单片机(微控制器)、DSP芯片、嵌入式系统? 〔解答〕 通用微处理器:适合较广的应用领域的微处理器,例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。 单片机:是指通常用于控制领域的微处理器芯片,其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件,只需配上少量的外部电路和设备,就可以构成具体的应用系统。 DSP芯片:称数字信号处理器,也是一种微控制器,其更适合处理高速的数字信号,内部集成有高速乘法器,能够进行快速乘法和加法运算。 嵌入式系统:利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器,结合具体应用构成的控制系统,其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。 〔习题1.5〕 说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。 〔解答〕 CPU:CPU也称处理器,是微机的核心。它采用大规模集成电路芯片,芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元(即寄存器)。处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心,对系统的各个部件进行统一的协调和控制。 存储器:存储器是存放程序和数据的部件。 外部设备:外部设备是指可与微机进行交互的输入(Input)设备和输出(Output)设备,也称I/O设备。I/O 设备通过I/O接口与主机连接。 总线:互连各个部件的共用通道,主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。 〔习题1.6〕 什么是总线?微机总线通常有哪3组信号?各组信号的作用是什么? 〔解答〕 总线:传递信息的共用通道,物理上是一组公用导线。 3组信号线:数据总线、地址总线和控制总线。 (1)地址总线:传输将要访问的主存单元或I/O端口的地址信息。 (2)数据总线:传输读写操作的数据信息。 (3)控制总线:协调系统中各部件的操作。 〔习题1.7〕 简答如下概念: (1)计算机字长 (2)取指-译码-执行周期 (3)ROM-BIOS (4)中断 (5)ISA总线 〔解答〕 (1)处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。 (2)指令的处理过程,即指处理器从主存储器读取指令(简称取指),翻译指令代码的功能(简称译码), CH04 存储系统 习题与思考题 1.存储器的哪一部分用来存储程序指令及像常数和查找表一类的固定不变的信息?哪一部分用来存储经常改变的数据? 解答:只读存储器ROM;随机存储器RAM。 2.术语“非易失性存储器”是什么意思?PROM和EPROM分别代表什么意思? 解答:“非易失性存储器”是指当停电后信息会丢失;PROM--可编程序的只读存储器PROM(Programmable ROM),EPROM--可擦除的可编程的只读存储器EPROM(Erasible Programmable ROM)。 3.微型计算机中常用的存储器有哪些?它们各有何特点?分别适用于哪些场合? 解答: 双极型半导体存储器 随机存储器(RAM) MOS存储器(静态、动态) 主存储器可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM,EEPROM 只读存储器(ROM)掩膜型只读存储器MROM 快擦型存储器 存储器磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器 辅助存储器磁带存储器 光盘存储器 缓冲存储器 4.现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构,主要用于解决存储器中存在的哪些问题? 解答:目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构,即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器,由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看,其速度接近高速缓存的速度,其容量接近辅存的容量,而位成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。三级结构主要用于解决速度、容量和成本的问题。 5.试比较静态RAM和动态RAM的优缺点,并说明有何种方法可解决掉电时动态RAM中信息的保护。 解答:静态RAM----存储一位信息的单元电路可以用双极型器件构成,也可用MOS器件构成。双极型器件构成的电路存取速度快,但工艺复杂,集成度低,功耗大,一般较少使用这种电路,而采用MOS器件构成的电路。静态RAM的单元电路通常是由6个MOS 管子组成的双稳态触发器电路,可以用来存储信息“0”或者“1”,只要不掉电,“0” 或“1”状态能一直保持,除非重新通过写操作写入新的数据。同样对存储器单元信息的读出过程也是非破坏性的,读出操作后,所保存的信息不变。使用静态RAM的优点是访问速度快,访问周期达20~40ns。静态RAM工作稳定,不需要进行刷新,外部电 《微机原理及应用》第一章习题答案 习题与思考题 1.1、在计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数?二进制数有哪两种缩写形式?[解] 二进制数只有两个状态,而十进制数有十个状态,…… 有八进制和十六进制两种缩写形式:xxxxQ,xxxxH。 1.2、将下列十进制数转换为二进制数:50, 0.83, 24.31, 79.75, 199, 73.25 [解] 50→00110010B; 0.83→0.1101010001…B; 24.31→11000.01001111…B 79.75→01001111.11B; 199→11000111B; 73.25→1001001.01B 1.3、将下列十进制数转换为八进制和十六进制数:39,99.735,54.625,127,119 [解] 39→47Q→27H; 99.735→123.5702Q→63.BC28H; 54.625→66.5Q→36.AH 127→177Q→7FH; 119→167Q→77H 1.4、将下列二进制数转换为十进制数: 11 1101.101B, 10 0101.11B, 1001 1001.001B, 110 0110.011B 1101 1010.1101B [解] 11 1101.101B→61.625; 10 0101.11B→37.75; 1001 1001.001B→153.125 110 0110.011B→102.375; 1101 1010.1101B→218.8125 1.5、完成下列转换: (1)10 110.10 111B 转换为十六进制数; (2)34.97H转换为八进制数和十进制数; (3)0BA.7FH转换为二进制数和八进制数; (4)43.27Q转换为二进制数和十六进制数; [解] (1)10 110.10 111B→16.B8H; (2)34.97H→64.456Q→52.59 (3)0BA.7FH→10111010.01111111B→272.376Q (4)43.27Q→100011.010111B→23.5CH 1.6、设机器字长为8位,写出下列用真值表示的二进制数的原码、补码和反码: +0010101,+1111111,+1000000,-0010101,-1111111,-1000000 [解] +0010101的原码、补码和反码均为00010101B; +1111111的原码、补码和反码均为01111111B; +1000000的原码、补码和反码均为01000000B; -0010101的原码为10010101B, 补码为11101011B, 反码为11101010B; -1111111的原码为11111111B, 补码为10000001B, 反码为10000000B; -1000000的原码为11000000B, 补码为11000000B, 反码为10111111B。 1.7、设机器字长为8位,最高位为符号位,用二进制补码运算法则对下列各式进行运算: (1) 17+7;(2)8+18;(3)9+(-7);(4)-26+6;(5)8-18; (6)19-(-17);(7)-25-6;(8)87-15 [解] (1) 17+7 (2)8+18 (3)9+(-7) [17]补→00010001B [ 8]补→00001000B [ 9]补→00001001B +) [ 7]补→00001111B +) [18]补→00010010B +) [-7]补→11111001B 00011000B→24 00011010B→26 00000010B→2 工作原理,如图纸所示:主要分为三部分。分别为电源电路、卫星箱功放电路、超重低音电路. 一、电源电路(图纸的最下面部分):220V市电经过保险管(F),和开关S后进入变压器初级,变压器的次级输出 双12V交流,双12V送入由VD1组成的桥式整流电路电路,经过桥式整流和C14,C15(3300 UF/25V)的滤波后, 输出的空载电压约为正负16V左右(根号2乘于12V),即A+为正16V,A-为负16V。正负16 V为三块功放芯片 TDA2030,UTC2030提供电源。另一路经过R21、R22的降压后,由B+,B-输出约正负12V为低音前置放大和 低通滤波器IC4提供电源电压。 在本图纸当中,前置放大的供电并没有采用78/7912三端稳压电路,磨机爱好者在更换两个3300 UF电容时,也可以考虑 加入LM7812/7912为前置提供更为稳定的工作电压。 二、左右声道放大电路(卫星箱功放电路),因左右声道作原理完全一致。这里我只以图纸的左声道为例,作个介绍。 如图:RIN为信号输入端,经过耦合电容C23进入音量电位器,(音量电位器由三个引脚,与C 23连接的是输入端, 输出端也叫滑动端、另一引脚为接地端),调整音量后信号进入由R1/C3组成的高音提升电路,此电路可以提升一定量的 高频信号,使声音更加清晰。尔后信号经过耦合电容C1进入左声道功放,型号为UTC2030的1脚,经过功率放大后,由 2030的第四脚输出,推动卫星箱发声。图中的R7为反馈电阻,R7/R9为决定2030芯片的放大倍数。因此,调整R7的阻值 ,就可以调整放大倍数。R11/C7为扬声器补偿网络。 三、超低音电路。由左右声道经两个10K电阻R5、R6后至C11耦合电容,尔后信号进入IC4,型号为JRC4558的3脚,图中 IC4A为超低音的前置放大器。R201T将此放大器的放大倍数设置为6倍左右。(R17/R18),经 信息科学技术学院 (答案写在答题纸上,写在试题纸上无效) 一、 填空题(30分) 1、计算机存储信息是按位存放的,1个字节等于 个二进制位,1KB 等于 个字节。 2、设A=10001110,B=11001100,则A 和B 的“或”A+B= ,A 和B 的“与”A ?B= ,A 和B 的异或 A ⊕B = , A 的“非”A = 。 3、布尔代数中的摩根定理是: B A += ,B A ?= 。 4、8088CPU 的数据总线是 位的,地址总线是 位的。 5、8086CPU 从功能上可分为两部分,即 和 。 6、8086CPU 的4个段地址寄存器分别是CS 、DS 、ES 、SS,其中CS 是 寄存器,DS 寄存器,ES 是 寄存器,SS 是寄存器。 7、8086CPU 的标志寄存器的标志位可分为控制标志和状态标志,其中ZF 是 标志,DF 是 标志。 8、8086CPU 的4个通用寄存器分别是 、 、 、 ,它们既可以作为 位寄存器使用,也可以作为 位寄存器使用。 9、8086CPU 可用20位地址寻址 字节的存空间。 10、计算机I/O 接口电路与外部设备间可以交换的信号类型有4类,除了 量和 量外,还包括开关量和脉冲量。 11、在8086的几种寻址方式中,采用立即数寻址时操作数在指令中提供,那么采用寄存器寻址时操作数在 中,采用直接寻址方式时操作数在 中,采用寄存器间接寻址方式时操作数在 中。 二、 选择题(14分) 1、与十进制数88等值的二进制数是 。 A )1110001 B )1110011 C )1011000 D )1101100 2、十进制数63.875转换成二进制数是 。 A )110100.01 B)111111.111 C)100110.11 D)100101.101 3、十进制数64转换成八进制数是 。 A )001Q B )100Q C )161Q D )112Q 4、将二进制小数11.11转换成十进制小数是 。 A )3.75 B)2.75 C)3.25 D)3.5 5、 是计算机的记忆装置的基本单元。 A )触发器 B)寄存器 C)存储器 D)计数器 6、常见的通信方式有并行通信和串行通信,那么8255A 是一颗 芯片。 A )并行通信 B )串行通信 C )既可以进行并行通信也可以进行串行通信 D )无线通信 7、8086计算机系统中常用的中断处理芯片是 。 A )8259A B )8255A C )8286 D )8284A 8、计算机系统中的I/O 接口又被称为 。 A )输入/输出接口 B )并行通信接口 C )串行通信接口 D )控制接口 9、DW 是 伪指令。 课程考试试题 学期 学年 拟题人: 校对人: 拟题学院(系): 适 用 专 业: 《微机原理及应用》习题答案 教材:《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》答案第一章 计算机基础 1-3 (1)01101110 真值=110 (2)10001101 真值=-13 1-4 (1)+010111 [+010111]原=[+010111]反=[+010111]补=00010111 (2) +101011 [+101011]原=[+101011]反=[+101011]补=00101011 (3) - 101000 [-101000]原=10101000 [-101000]反= 11010111 [-101000]补=11011000 (4) -111111 [-111111]原=10111111 [-111111]反= 11000000 [-111111]补=11000001 1- 6 (1) [x1+y1] 补=[x1]补+ [y1]补 =00010100+00100001=00110101 (2) [x2-y2]补=[x2]补+ [-y2]补 =11101100+00100001=00001101 1- 7 (1) 85+60 解:[-85] 补=10101011 [60] 补=00111100 [-85] 补+[60] 补=10101011+00111100=11100111 (11100111)补=10011001 真值=—25 CS= 0, CP=0, CS? CP= 0 无溢出 (4)-85-60 [-85] 补=10101011 [-60] 补=11000100 [-85] 补+[-60] 补=10101011+11000100=101101111 CS=1, CP=0 CS? CP=1 有溢出1- 8 (1) [x] 补+ [y] 补=01001010+01100001=10101011 CS=0, CP=1 CS? CP=1 有溢出⑵[X] 补-[y]补=[x]补+ [-y]补 =01001010- 01100001=01001010+10101010 =100010110 CS=1, CP=1 CS? CP=0 无溢出1- 9 (1) (127)10=(000100100111)BCD (2) (74)H=(116)10=(000100010110)BCD (1) 41H 代表 A (2) 72H 代表r (3) 65H 代表e (4) 20H 代表SP 1-14 (1) 69.57 (69.57)10=(1000101.100)B=0.1000101100 X 27 =0.1000101100 X 2+111 浮点规格数为011101000101 (2) -38.405 (-38.405)10=(-100110.011)B -100110.011= -0.100110011 x 26 = - 0.100110011 x 2110 浮点规格数为011011001100 (3) - 0.3125 (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-0.101)2 x 2-001 浮点规格数为111111010000 1. +0.00834 2. (+0.00834)10=(0.000000100010001)2=(0.100010 001)2 x 2-110 3. 浮点规格数为101001000100 4. 1-15 5. (1) (69.57)10=(1000101.10010001111010111)2 6. =(1.00010110010001111010111)2 x 2110 7. p=6+127=133=(10000101)2 8. 单精度浮点数为 01000010100010110010001111010111 9. ( 2) (-38.405)10=(-100110.011001111010111000)2 10. = - (1.00110011001111010111000)2 x 2101 11. p=5+127=132=(10000100)2 12. 单精度浮点数为 11000010000110011001111010111000 13. (3) (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-1.01)2 x 2-10 14. p=-2+127=125=(1111101)2 15. 单精度浮点数为 10111110101000000000000000000000 第二章80X86/Pentium 微处理器 2- 3 IO/M DT/R DEN RD WR 读存储器0 0 0 0 1 写存储器0 1 0 1 0 2- 17 PA=CS x 16+IP IP 的范围为OOOOH?FFFFH而CS 为 A000H 因此PA的范围即现行代码段可寻址的存储空间范围为 1-10 微机原理及应用 K60DN512VLL10 相关寄存器快速查询手册 2015年11月25日编 目录 1.通用输入输出(GPIO) 4 1.1.引言 4 1.2.寄存器说明 4 1.2.1.引脚控制寄存器(PORTx_PCRn) 4 1.2.2.GPIO端口寄存器 4 1.2.3.GPIO时钟门控寄存器(SIM_SCGC5) 5 2.中断 6 3.周期中断定时器(PIT)7 3.1.说明7 3.2.寄存器描述7 3.2.1.PIT 模块控制寄存器(PIT_MCR)7 3.2.2.定时器加载值寄存器(PIT_LDVALn)7 3.2.3.当前定时器值寄存器(PIT_CVALn)7 3.2. 4.定时器控制寄存器(PIT_TCTRLn)8 3.2.5.定时器标志寄存器(PIT_TFLGn)8 3.2.6.PIT时钟门控寄存器6(SIM_SCGC6)8 4.通用异步接收器/发送器(UART)9 4.1.UART 波特率9 4.2.寄存器说明9 4.2.1.UART 波特率寄存器9 4.2.2.UART 控制寄存器4(UARTx_C4)9 4.2.3.UART 控制寄存器1(UARTx_C1)9 4.2.4.UART 控制寄存器2(UARTx_C2)10 4.2. 5.UART 状态寄存器1(UARTx_S1)10 4.2.6.UART 数据寄存器(UARTx_D)10 4.2.7.UART时钟门控寄存器11 5.AD12 5.1.寄存器说明12 5.1.1.ADC 配罝寄存器1(ADCx_CFG1)12 5.1.2.ADC 配罝寄存器2(ADCx_CFG2)12 5.1.3.ADC状态和控制寄存器1(ADCx_SC1n)13 5.1.4.ADC状态和控制寄存器2(ADCx_SC2)14 5.1.5.ADC状态和控制寄存器3(ADCx_SC3)14 5.1. 6.ADC 数据结果寄存器(ADCx_Rn)15 5.1.7.ADC时钟门控寄存器15 6.DA17 6.1.寄存器说明17 6.1.1.DAC数据寄存器(低)(DACx_DATnL)17 6.1.2.DAC数据寄存器(高)(DACx_DATnH)17 6.1.3.DAC 控制寄存器0 (DACx_C0)17 6.1.4.DAC 控制寄存器1 (DACx_C1)18 6.1.5.DAC 控制寄存器2 (DACx_C2)18 6.1.6.DAC 状态寄存器(DACx_SR)18 6.1. 7.DAC时钟门控寄存器(SIM_SCGC2)19 7.附A 时钟门控寄存器汇总20 7.1.寄存器说明20 7.1.1.系统时钟门控寄存器1(SIM_SCGC1)20 7.1.2.系统时钟门控寄存器2(SIM_SCGC2)20 7.1.3.系统时钟门控寄存器3(SIM_SCGC3)20 《微机原理及应用》复习重点 掌握以下知识点: 简答题 1.按总线所在位置分,可以把总线分为哪几类?按信息传送形式分,可以把总线分为哪几类?(第十章第一节) 总线的分类? 答:1、按总线所在的位置分:片内总线、内部总线、外部总线。 2、按信息传形式分:并行总线、串行总线。 3、按总线连接方式分:单总线结构、双总线结构、三总线结构。 按总线功能或信号类型分:数据总线、地址总线、控制总线。 2.8086/8088系统中,操作数有哪几种寻址方式?(第三章第一节) 计算机对存储器,寄存器中数据的各种操作需要数据的存放地址,然后进行操作。 指令的寻址方式就是寻找指令操作数所在地址的方式,对于我们来说,可以确定数据的来源和去处 (1). 立即数寻址方式 例:mov ax,41h;(这个就是立即数) 操作数就是41h 立即数寻址不执行总线周期,所以执行速度快 (2.)寄存器寻址方式 用寄存器的内容当做操作数来使用 例:mov ax,cx 寄存器在cpu内部,所以也是不需要执行总线周期滴,执行快 ***********************下面这些在存储器内的寻址 (3.)直接寻址方式 顾名思义,直接给出了操作数的内存单元地址 例:mov ah,[2100h];(就是直接给出偏移地址) 数据默认在ds段中的偏移地址,如果在其他段, 在指令中加段前缀如mov ah,es:[2100h] *********************4,5,6,7寻址方式的使用,使寻址更加灵活 通过寄存器(bx,bp),变址寄存器(si,di)和指令的位移量(disp可以是8位或16位)(4.)寄存器间接寻址方式 用寄存器的内容作为操作数的存储单元的地址 例:mov ah,[bx] 可以使用的寄存器有BX,SI,DI,BP BX,SI,DI--->他们在DS段中 BP他们在SS段中 使用其他段同上使用段前缀 《微机原理及应用》期末自测题 一、基本概念与术语 1、8086是(16 )位计算机。8086地址线有(20 )条,可直接寻址的空间最大为(1M )。 2、总线周期是指(进行一次总线操作的时间)。基本总线周期有(4 )T状态。Tw状态是指(等待周期)。 3、8086CPU允许的I/O地址线最多可达(16 )条,最大寻址I/O空间为(64K )。 4、8086CPU由(总线接口部件BIU,执行部件EU )两部分组成,其功能为(总线接口部件BIU,负责控制存储器与I/O端口的信息读写,包括指令获取与排队、操作数存取等。执行部件EU负责从指令队列中取出指令,完成指令译码与指令的执行行。 )。其中8086CPU中标志寄存器的作用是(记录指令运行的状态标志和控制标志),指令队列的作用是(完成指令的获取和排队),20位地址加法器的作用是(将执行单元提供的16位非重定位地址重定位为20位的存储器物理地址,用于存储器接口访问总线上实际的物理存储器)。代码段物理地址由CPU的(CS,IP )两个寄存器确定。堆栈段物理地址由CPU的(SS,SP )两个寄存器确定。 5、8086中断源有(系统外部中断,内部中断两)个。8086中断服务程序入口地址由( 中断向量表)组成。中断类型号为20H,其中断向量为(80H )。 6、I/O指令IN/OUT,传送数据的寄存器为(AL,AX ),间接寻址时使用寄存器(DX ),其中 IN AL,DX的含义是(将DX中的数据写入到AL中)。OUT 60H,AL的含义是(将AL读出到地址为60H的端口中)。 7、一片8259A可以管理(8 )级中断;3片8259A可以管理(16 )级中断。 8、硬件中断是(外部引发,随机的,执行总线周期,中断类型码由中断控制器提供),软件中断是(内部引发,确定的,不执行总线周期,中断类型确定)软件中断优先级与硬件中断优先级相比,(软件中断)的级别高。 9、在中断服务程序结束前,为正确返回,必须设置一条指令(IRET )。在子程序调用结束前,为正确返回,必须设置一条指令(RET )。 10、若中断控制器8259的中断请求寄存器IRR状态为10100000B,说明(IR5,IR7引脚上有中断请求)。ISR状态为10100000B说明(出现了中断嵌套)。 11、可编程定时器8253的地址有(16 )个。共有(3 )独立定时通道。工作方式有( 6 )个。 12、并行接口8255有( 4 )个数据端口,有( 3 )种工作方式。 13、假设8253的端口地址为40H~43H,那么控制端口地址为(43H ),通道0、1、2的端口地址为(40H,41H,42H )。 14、假设8255的端口地址为330H~333H,那么控制端口地址为(333H ),端口A、 B、C的地址为(330H,331H,332H ) 15、定时器8253的门控信号GATE作用是(门控输入端,用于外部控制计数器的启动或停止计数的操作),CLK端的作用是(计数器的时钟脉冲输入端,用于输入定时脉冲或计数脉冲信号),OUT端作用是(定时器的输出端)。 16、初始化定时器8253需要先写(控制字),后写(定时初值)。 17、伪指令的作用是(指出汇编程序应如何对源程序进行汇编,如何定义变量,分配存储单元,以及指示程序的开始和结束),(不)产生机器代码。微机原理及应用教案(二)
微机原理及应用 第2章 习题及答案
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