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文档简介
1、自学考试计算机原理复习提纲第一章:第一台计算机,计算机元器件各代,计算机语言各代。P1ENIAC 第一代 电子管计算机 第二代 晶体管计算机 第三代 集成电路计算机第四代 大规模集成电路和超大规模集成电路计算机第五代 新一代计算机计算机语言:第一代:机器语言第二代:汇编语言第三代:该机语言第四代:在高级语言的基础上集成的模块化语言计算机主要的应用领域。P3-5两大类:数值运算和非数值运算在科学计算中的应用在实时控制中的应用在数据处理中的应用(最广泛):所谓数据处理是指用计算机处理产生、经营活动、社会和科学研究中获得的大量信息。在联机检索中的应用在辅助设计和辅助制造中的应用在办公自动化中的应用在
2、网络和电子商务中的应用计算机硬件系统的组成,各主要部件。P5-8计算机的硬件系统是指 构成计算机的所有物理部件的集合。五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备冯.诺依曼模型。P6运算器和控制器合称为CPU,即“中央处理单元”,承担计算机运算和控制任务。存储器分主(内)存和辅(外)存。CPU和主存合称为主机,主存储器由记忆单元组成,存放数据、中间结果和运算命令。输入设备和输出设备合称为外部设备或简称“外设”,输入设备用于输入原始数据和控制命令,输出设备用语输出运行结果。计算机硬件之间的几种连接方式。P6-7数据流:数据由输入设备输入至运算器,再存储于存储器中,在运算处理过程中,数据从
3、存储器读入运算器进行运算,将运算的结果再存入存储器,或者由运算器经输出设备输出。控制流:指令通过输入设备也以数据代码的形式存储于存储器中,运算时,指令由存储器送入控制器,由控制器控制各部件的工作。计算机硬件之间联结方式有网状结构和总线结构,现在主要采用总线结构:以CPU为中心的双总线结构所谓总线实际上是一条由并行导线组成的宽平线,并行导线的数目和计算机字长相同。以CPU为中心的双总线结构,即有两条总线:一条称输入(IO)总线,另一条称存储总线,是CPU和存储器之间的联结线。以存储器为中心的双总线结构单总线结构计算机软件的分类。操作系统的功能和分类。软件是指为运行、维护、管理及应用计算机所编制的
4、所有程序及文档的总和。软件通常分为:系统软件和应用软件。 系统软件是指直接为管理和维护计算机本身所用发程序操作系统的功能:作业管理资源管理中断处理输入 输出处理调度错误处理保护和保密处理记账操作系统的分类:批处理操作系统所谓批处理,就是用户可以成批的提供待运行的程序,一旦提供给计算机,用户就不用再管它了,知道运行完成。分时操作系统所谓分时,就是操作系统按一定方式轮流分配机时给多个用户使用。实时操作系统网络操作系统计算机各主要性能指标。P11-12主频(时钟周期)决定运算速度,字长:运算速度:单位是MIPS,即每秒百万指令数,BIPS。即每秒亿指令数。存储容量可靠性:平均无故障时间MTBF,该值
5、越大越好。系统可维护性:平均修复时间MTTR,兼容性性价比第二章:1、熟练掌握逻辑代数的运算、逻辑表达式的化简与证明。P14-16逻辑加:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 A+0=A A+1=1 A+A=A逻辑乘:0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 A*0=0 A*1=A A*A=A A(1+A)=A逻辑非: (教材P16倒数 7-10,12-15 行的证明方法错误,该定理可以用真值表或根据逻辑非的定义来证明。一般的逻辑代数等式可以利用基本公式来推导证明。) (从以知等式求出逻辑变量值。例如,从A+B+C=0可知A=0,B=0和C=0。)2、常用门电路及逻辑电路的理解
6、。P17-20 (从逻辑电路图列出逻辑表达式。)3、R-S触发器和D触发器的概念、真值表和用途。P20-224、加法器的标准符号和真值表。P235、理解寄存器和计数器的概念,根据包含寄存器或计数器的逻辑电路计算其输出状态P24-27 (P26的图2.23含糊不清,图2.24有误。)6、了解译码器和分配器的概念。P27-28第三章理解数制的概念和2、8、10、16进制的表示,进行数制转换计算。P31-39理解机器数、真值、无符号数、符号数的概念。P39-40符号数的原码、反码、补码的表示及其相互转换。P40-44定点数和浮点数的概念及其表示,浮点数规格化的过程、优点。P44-478421BCD码
7、的表示。ASCII码的概念和表示方法。P49四类汉字输入方案。P53汉字区位码转换成汉字内码,汉字字型码概念,汉字处理系统使用的汉字编码。P54-57语音、图像、图形的计算机表示方法(基本概念)。P58-6010、奇偶校验、交叉校验、循环冗余校验的概念和计算。P60-64 (生成多项式必须是质因式,P62和P64的例子有误。)一、进位计数制及其相互转换进位计数制:凡是用数字符号排列,按由低向高位进位计数的方法叫做进位计数制。无论使用那种进位制,都包含两个基本要素:基数与各位的位权。基数:一种计数制允许选用基本数字符号的个数叫基数。位权:每个数字符号所表示的数值等于该数字符号值乘以一个与数码所在
8、位有关的常数,这个常数叫位权。1二进制计算机中用得最多的是基数为2的计数制,即二进制。二进制只有0和1两种数字符号,计数“逢二进一”。第I位上的位权是2的I次幂。二进制的优点:(1)技术上容易实现(2)2运算规则简单(3)二进制的0.1代码亦与逻辑代数中逻辑量0与1吻合,所以二进制同时可以使计算机方便地进行逻辑运算。(4)二进制和十进制之间的对应关系也不复杂。2八进制与十六进制八进制作为二进制的一种书写形式,其基数是8,有0-7共8个不同的数字符号,运算时“逢八进一”十六进制是计算机最常用的一共书写形式,采用16进制书写时,设有16个基数。二进制与八进制和十六进制的转换规则:从二进制转换成八进
9、制时,以小数点为分界点,整数部分从低位到高位,小数部分从高位到低位,每3位二进制为一组,不足3位的,小数部分在低位补0,整数部分在高位补0。然后用1位八进制的数字来表示。二进制与十六进制之间的转换方法类似二进制与八进制之间的转换方法,采用十六进制书写二进制数,位数可以减少到原来的四分之一。3十进制与二进制的相互转换二进制转换成十进制:利用二进制数按权展开成多项式和的表达式,取基数为2,逐项相加,其和就是相应的十进制数。十进制转换成二进制:除基取余法、乘基取整法4十进制与热溺婴进制的转换十进制与任意进制的转换方法和十进制与二进制之间的转换方法完全相同!二、计算机数值数据的表示方法1机器数和真值机
10、器数的特点:(1)数的符号数值化;(2)计算机中通常只表示整数或纯小数;(3)机器数的为数受机器设备的限制。2计算机符号数的表示方法符号数值化后,为了方便地对机器数进行算术运算,提高运算速度,人们设计了符号数的各种编码方法,最常见的有原码,反码和补码。原码的性质:(1)原码实际上是数值化的符号位加上真值的绝对值,所以也称符号-绝对值表示法。2)真值0在原码中有两种形式。反码表示:一个负数的原码符号位不动,其余位取反,就是机器数的另一种表示形式-反码表示法。正数的反码与原码相同。补码表示:由于计算机中机器数受设备位数限制,是有限字长的数字系统,当一定数位的计数器在计满后变会产生溢出,又从头开始计
11、数。所属于有模运算。产生溢出时的量就是“模”。计算机中将X对模M的补数称为X的补码。3机器数的定点与浮点表示定点整数:当约定所有机器数的小数点位置在机器数的最低位之后,称定点整数。定点小数:当约定所有机器数的小数点位置在符号位之后,有效数值部分最高位之前时,称之为定点小数。注:其他内容为领会内容!三、数据校验码校验码:具有指出错误或改正错误能力的编码称为校验码。奇偶校验码广泛应用于主存储器存储信息的校验及字节传输的出错校验,校验所用线路简单。交叉校验:能够对数据快的横向,纵向同时校验的编码叫交叉校验。第四章补码加减运算。P66-68溢出及其检测方法。P69-70串行相加和并行相加的概念。P70
12、实现定点乘除法的基本方法。P72-77浮点加减乘除运算过程。P78-79各种逻辑运算计算。P81实现多功能运算器的基本方法。P82三种运算器的基本结构。P83-84(P84的图4.10(a)有误。)运算器的逻辑结构。P86运算器是计算机中加工与树立数据的功能部件。它主要由算术逻辑运算单元,累加器和各种通用寄存器和若干控制门电路组成。一、运算方法及其实现运算器的核心是运算方法及其实现,在计算机中的基本运算有算术运算和逻辑运算。逻辑运算包括逻辑加,逻辑乘,按位加等。1定点加减法运算及其实现补码加法运算:(1)当X0.Y0时,则X+Y0相加两数都是正数,故其和也一定是正数。正数的补码和原码是一样的。
13、(2)当X0.Y0,或X+Y0相加两数一个为正,一个为负,因此相加结果有正,负两种结果。(3)当X0时则X+Y0或X+Y0此情况与2一样,仅将X和Y位置对调。即可证明。(4)当X0,Y0时,则A+Y0相加两数都是负数,则其和也一定是负数。补码减法运算:x-y补=x补-y补=x补+-y补溢出及其检测方式:判断溢出是否发生有两中检测方法(1)变形码操作检测方法(2)单符号操作检测方法2浮点加减法运算在计算机中定点运算的范围是有限的,范围超过机器整数值的运算一般机器中都是采用浮点方式。完成浮点加法和减法运算,需要进行如下步骤:(1)对阶(2)求和或差(3)规格化(4)舍入等步骤二、运算器运算器是计算
14、机的加工处理部件,是中央处理器的重要组成部分。尽管各种计算机的运算器结构可能有这样或那样的不同,但是它们的最基本的结构中必须有算术逻辑运算单元,数据寄存器,累加器,多路转换器和数据总线等逻辑部件,运算器的设计,主要是围绕ALU,寄存器和数据总线之间,如何传送操作数和运算结果而进行的。运算器的结构特点:1寄存器(随着微电子技术的发展,在运算器的内部都配有大量的寄存器。根据它们的用途的不同分为专用寄存器和通用寄存器两大类)2数据的传送路径(在现代的计算机的运算器中大体有三种总线结构。分别为单总线结构,双总线结构的运算器和三总线结构的运算器)注:运算器组成实例(领会)第五章指令系统、兼容性概念。P9
15、0-91指令的格式,各部分的功能,各种格式的功能与适用情况。P91-92各种寻址方式的概念,形成有效地址的方法。P93-97变址寄存器、相对寻址和基本寻址的适用场合。地址变换表的用途和有关的概念。P98CISC和RISC的概念。P100指令的分类。移位指令的执行结果。堆栈指令和特权指令的适用场合。P100-102转移指令与子程序调用指令的区别。P103CPU的功能、组成。控制器的功能。P104-10510、CPU中的主要寄存器及其用途。P105-10611、操作控制器及时序产生器的功能。P10712、指令周期、CPU周期与时钟周期的概念。P107-10813、指令CLA、LDA、ADD、STA
16、的功能。P109-11814、非访内指令、直接访内指令、间接访内指令、转移指令的指令周期图。P109-11815、什么是微操作,微操作执行的几个先决条件,微操作的描述形式。P119-12116、微操作的控制,微操作的实例。P12317、控制器的两种控制方式。P12518、节拍发生器两种实现方法。P127-12819、微程序、微指令、微操作、微命令、微周期的概念。P136-13820、机器指令与微指令的区别,程序与微程序的区别。P138项原则指令系统与控制器是计算机系统结构中的两个非常重要的部分。从计算机组成的层次结构来说,计算机指令有微指令,机器指令和宏指令之分。 一台计算机中所有指令的集合称
17、为这台计算机的指令系统。一、计算机的指令系统1指令系统指令系统是计算机硬件的语言系统,因此也叫机器语言,指令系统是软件和硬件的主要交界面,从计算机系统结构的角度看,它是系统程序员看到的计算机的主要属性。指令系统的要求:(1)完备性(2)有效性(3)规整性(4)兼容性2指令的格式指令格式有两部分组成分别为操作码和地址码。操作码表示操作的性质。指令类型的多少取决于给出操作码的位数。地址码是用于指令操作和存放运算结果的地址。常见的指令格式有如下几种:零地址指令格式一地址指令格式二地址指令格式三地址指令格式二、指令的寻址方式指令的任务是知识计算机进行某一种操作,它应提供完成这一操作的一切有关信息,在指
18、令的执行过程中,执行一条指令时所用到的实际地址也可称为有效地址。1寻址的概念所谓寻址就是寻找操作数的地址,在指令的执行过程中,为了取得操作数,既可能要访问存储单元又可能要访问寄存器。2基本的寻址方式基本的寻址方式有如下几种:立即寻址、直接寻址、间接寻址和变址寻址。3寄存器寻址方式若指令地址部分给出某一通用寄存器的地址,而且所需的操作数就在这一寄存器中,我们称之为寄存器寻址方式。特点:用这种方式指令的地址码短,可腾出空间给操作码用。另外操作数存在寄存器中,CPU不需访问存储器提取数据,因此寻址速度快。提高了指令的执行速度。缺点:开始时必须将数据存入通用寄存器,并跟踪其内容的变化,最后将内容放回存
19、储器以便保存。寄存器寻址方式:(1)寄存器直接寻址方式(2)寄存器间接寻址方式(3)变址寄存器寻址(4)相对寻址方式(5)基址寻址方式4扩展寻址方式随着计算机应用的发展,对寻址方式提出了新的要求:扩大主存寻址空间,指令系统能寻址到位信息,能对字块进行寻址和处理。三、指令的结构和分类1CISC和RISC从计算机指令系统的角度看,当前的计算机指令结构分为两大类,复杂指令集计算机和精简指令集计算机。2指令的分类按一般计算机的功能把指令划分成如下类型:算术运算指令、逻辑运算指令、数据传送指令、移位操作指令、堆栈及堆栈操作指令、字符串处理指令、输入输出指令和其他指令。四、中央处理器饿功能及组成1CPU的
20、功能CPU的功能包括:程序控制、操作控制、时间控制和数据加工。2CPU的组成指令的解释和执行是靠CPU完成的,它主要由两部分组成,运算器和控制器。控制器的主要功能:取指令、分析指令、执行指令、控制程序和数据的输入与结果的输出、对异常情况和某些请求的处理。3CPU中的主要寄存器各种计算机的CPU可能有这样那样的差异,但是在CPU中至少有六个主要寄存器。这些寄存器是指令寄存器,程序计数器,地址寄存器,数据缓冲寄存器,累加寄存器,状态条件寄存器。五、指令周期1指令周期的基本概念指令周期:CPU每取出一条指令,都要完成一系列的操作,这一系列操作,所需的时间通常叫一个指令周期。2非访内指令的指令周期一条
21、非访内指令的指令周期需要两个CPU周期,其中取指令阶段一个CPU周期,执行指令阶段一个CPU周期。六、微操作1微操作的基本概念把指令分解成一系列简单的控制信号和操作,通过控制线路发往各功能部件,在时钟脉冲的作用下,完成对寄存器级,各总线级和各功能部件中各控制点的操作。微操作的执行必须有几个先决条件:(1)控制条件(2)做什么操作(3)从什么地方到什么地方(4)时钟脉冲2微操作的描述语言3微操作的实现4微操作的控制微操作的控制函数一般包含两个意义:一是指出该微操作在什么条件下进行。也就是在哪些指令,哪些操作时进行该种微操作;二是在什么时间进行。七、控制器的控制方式与时序部件控制器的控制方式:同步
22、控制方式、异步控制方式和联合控制方式。八、微程序控制器1微程序控制器的基本原理微程序控制器的核心部件是存储微程序的控制存储器,一般用只读存储器构成。微指令寄存器存放从ROM中读出的微命令,它包含两个部分:微操作控制字段,顺序控制字段。2微指令的结构微地址的确定方法:计数器方式和断定方式第六章存储器的性能指标。P142-143存储器的分类。P143-144主存各组成部分的功能。P144-145存储体阵列概念,地址译码系统以及地址线数目的计算。P145-146存储器的读写操作过程。P147RAM串联和并联的组成与计算。P150-151常见RAM的种类及应用。P152(RAM芯片的基本概念及在存储汉
23、字和图像的容量计算。)ROM、EPROM、EEPROM的概念。P152-154磁带存储器的特点。P155-15610、磁带存储器的概念、结构,盘容量的计算。P156-15811、光盘的特点。P159-16012、二级存储体系和多级存储体系的概念,Cache-主存结构,主存-辅存结构特点。 Cache的原理和作用。P161-16313、二级存储体系性能(平均存取时间和平均价格)的计算。命中率的计算。P16414、虚拟存储器的概念、作用和工作原理。P164-16615、虚拟存储器中,逻辑地址与物理地址的转换常用的三种映像方式。P168-170 (从转换表来判断映像方式。)存储器的基本概念1存储器是
24、组成计算机的五大部件之一,是计算机的记忆设备。现代计算机将程序和数据都放在存储器中,运算中根据需要对这些程序和数据进行处理。 存储器是计算机中专门用来存储程序和数据的设备,一般将存储器硬件设备与管理存储器的软件一起合称为存储系统。2存储器的特性存储器作为计算机的记忆核心主要有如下几方面的作用:第一:存储器是计算机信息存储的核心第二:内存CPU与外界进行数据交换的窗口第三:内存可以与CPU有机结合,达到高速,准确运算的目的。第四:外存可以在计算机间断运行期间保存必要的程序和数据。第五:外存也是充当计算机间信息交流的一种有效手段。3存储器的性能指标主要的性能指标有:存储容量、存取时间、可靠性和性能
25、/价格比4存储器的分类(1)按存储介质分类:分为半导体存储器,磁存储器和光存储器(2)按存取方式分类:可分为随机存储器,只读存储器,顺序存取存储器,直接存取存储器。(3)按信息的可保护性分类(4)按所处位置及功能分类二、主存储器基本工作原理1主存储器的基本组成主存储器由存储体,地址译码电路,驱动电路,读写电路和控制电路等组成。2存储器地址译码系统地址译码有两种方式:单译码方式和双译码方式。三、外存储器工作原理外存储器是指那些读取速度较慢,容量比内存大,通常用来存放暂时不用的程序和数据的存储器。外存储器包括:磁表面存储器、磁带存储器磁盘存储器、光盘存储器。四、存储体系二级存储体系:计算机系统中最
26、简单的存储体系是利用软硬件控制将主存与辅存有机地组成的一个整体,够成二级存储体系。第七章输入输出系统随着计算机技术的不断发展和计算机应用领域的进一步扩大,需要进入计算机系统进行处理的数据量集聚增长,对计算机系统的输入输出设备的要求逐步提高。同时计算机系统输入输出设备的种类日益增多,使得输入输出设备在计算机系统中的影响日益显著。本章在分析输入输出系统组成的基础上,较详细的介绍了各种输入处处控制方式和常用的输入输出设备。一、输入输出系统概述1输入输出系统在计算机系统中CPU与除主存之外的其他部件之间传输数据的软硬件机构统称为输入输出系统。2设备的编址方式两种编址方式:一种是将外围设备和内存同样看待
27、的统一编址方式;另一种是外围设备单独编址方式。3输入输出指令对于统一编址方式的计算机不需要专门的I/O指令,可以利用内存的读/写命令来完成I/O的操作。对于单独编址的计算机则需要专门的I/O操作命令,如常见的IBM-PC机中的输入和输出命令。4输入输出接口概念和作用在主机与外围设备进行数据交换时,必须引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调,数据格式转换等问题,将这些逻辑不见称为输入输出接口。接口的作用:(1)实现数据缓冲(2)实现数据格式的转换(3)提供外围设备和接口的状态,为CPU更好地控制各种外围设备提供有效的帮助。(4)实现主机与外围设备之间的通讯联络控制5输入输出接口的分类一般来说
28、,接口部件按以后几种方式分类:(1)按数据传输宽度分类(2)按操作的节拍分类(3)按数据传送的控制方式分类二、数据传送的控制方式数据传送方式随着计算机技术的发展经历了从简单到复杂,从低级到高级,从集中管理到分分散管理的演变过程。1程序直接控制方式程序控制方式又称程序查询方式,在这种方式中,完全由计算机程序控制数据在CPU和外围设备之间的传输,即由CPU主动控制完成。接口组成:设备选择电路、数据缓冲寄存器和设备状态标志。2程序中断方式所谓中断就是计算机暂停执行当前程序,转而执行更紧急的程序,并能在执行结束后自动恢复执行原先程序的过程。常见的中断源有如下几种(1)外围设备引起的中断(2)运算器产生
29、的中断(3)存储器产生的中断(4)控制器产生的中断(5)实现或控制过程产生的中断(6)控制台或系统的时钟中断(7)电源故障中断在产生中断请求后,为保证中断服务程序的顺利执行,一般利用程序有选择地封闭部分中断源,即只允许其余部分的中断源产生中断请求,这种操作称为中断屏蔽。在计算机系统中CPU响应中断必须同时满足以下三个条件:(1)中断源有中断请求。(2)CPU允许接受中断请求。(3)一条指令已经执行完,没有开始执行下一条指令。中断嵌套:多重中断处理是指在处理某个中断过程中又发生新的更高级中断,CPU暂停当前执行的中断服务程序,转而进行新的中断处理。这种重叠处理中段的现象称为中断嵌套。三、外围设备
30、1外围设备的及其分类外围设备:统称把除CPU和内存以外的计算机其他部件都可看作外围设备。外围设备的功能是在计算机之间,计算机与其他设备之间,计算机与用户之间建立一种可靠的联系。外围设备的分类:输入设备,输出设备,外存设备,通讯设备,过程控制设备。2常用的输入设备键盘、鼠标、跟踪球和操作杆、光笔、条码、磁卡、IC卡阅读器、触摸屏和扫描仪、多媒体输入设备。3显示设备以可见光的形式传递信息的设备称为显示设备。4常用输出设备打印机5常用通讯设备终端设备、调试解调器、网络适配器和过程控制设备。第七章I/O设备的两种编址方式。P172-174I/O指令的功能。P174I/O接口的作用和分类。P174-17
31、6数据传送的几种控制方式及其工作原理。P176-191中断的概念,分类,中断响应和处理过程,多重中断处理概念和计算。P178-183DMA的基本概念和特点,解决CPU与DMA同时访问内存的方法。P183-188通道的概念、种类,各种通道的特点。P188-190各种传送方式的优缺点和适用情况。P190-192外围设备的分类。P19210、常用I/O设备、通信设备的特点、分类,各种性能指标的概念。P192-202第八章Pentium处理器的主要性能特点和重要部件。P204-205并行性的概念,并行性的三重意义,多计算机并行处理的发展途径。多计算机并行处理系统。P212多媒体计算机和网络计算机概念。
32、P213-214附录资料:不需要的可以自行删除 竹材重点知识1竹材及非木质材料作为原料的应用特点与局限A非木质原料应用中具有的优点来源广泛,价格低廉;原料单一,对稳定产品质量有利,生产工艺易于控制;备料工段设备简单(竹材除外);工业生产中动力消耗较木质原料少(加工、干燥等)。B不利因素原料收获季节性强。为保证常年生产,工厂需储备8-9个月的原料,而该类原料体积蓬松,占用地面与空间很大,造成储存场地之困难;原料收购局限性强。非木质原料质地松散,造成收集与运输上的不便,为降低成本,收集半径一般不超过100公里;非木质原料储藏保管较难。非木质原料所含糖类、淀粉及其它易分解的物质较木质材料高,易于虫蛀
33、或产生霉变与腐烂(采取的措施:高密度打包储存,切段堆积储存,干燥后储存,喷洒药剂储存等,但增加了工序和成本);非木质原料含杂杂物多(蔗渣含20%以上的蔗髓,棉杆含残花和泥沙,芦苇有苇髓和叶鞘,稻壳含米坯等),对产品质量有影响,生产前应分离,增加了工序与成本;其它尚未解决的问题:棉杆皮韧性大,缠绕设备造成堵塞、起火;原料易水解,湿法生产中造成的污染大;稻壳板硬度大,对刀具磨损十分严重等,目前尚无参考模式,有待进一步研究克服。2.分布概况: 竹子是森林资源之一。中国竹类资源分为四个区:黄河-长江竹区、长江-南岭竹区、华南竹区、西南高山竹区。3地下茎:竹类植物在土中横向生长的茎部,有明显的分节,节上
34、生根,节侧有芽,可萌发而为新的地下茎或发笋出土成竹,俗称竹鞭,亦名鞭茎。因竹种不同,地下茎有下列三种类型:单轴型、合轴型、复轴型。4.竹秆:竹秆是竹子的主题部分,分为秆柄、秆基和秆茎三部分。1)秆柄:竹秆的最下部分,与竹鞭或母竹的秆基相连,细小、短缩、不生根,俗称螺丝钉或龙眼鸡头,是竹子地上和地下系统连接输导的枢纽。2)秆基:竹秆的入土生根部分,由数节至10数节组成,节间短缩而粗大。秆基各节密集生根,称为竹根,形成竹株独立根系。秆基、秆柄和竹根合称为竹蔸。3)秆茎:竹秆的地上部分,端正通直,一般形圆而中空有节,上部分枝着叶。每节有两环,下环为箨环,又叫鞘环,是竹箨脱落后留下的环痕;上环为秆环,
35、是居间分生组织停止生长后留下的环痕。两环之间称为节内,两节之间称为节间。相邻两节间有一木质横隔,称为节隔,着生于节内。竹秆的节、节间形状和节间长度因竹种而有变化。5.竹子各部位之间的关系 竹连鞭,鞭生芽,芽孕笋,笋长竹,竹又养鞭,循环增殖,互为因果,鞭竹息息相关的统一有机整体。6竹林的采伐竹林采伐时必须做到“采育兼顾”,才能达到竹林永续利用、资源永不枯竭之目的。正确确定伐竹年龄、采伐强度、采伐季节、采伐方法四个技术环节是竹林采伐的关键所在。7.采伐竹龄:竹林为异龄林,一般只能采取龄级择伐方式,根据竹类植物的生长发育规律,竹笋成竹后,秆形生长基本结束,体积不再有变化,但材质生长仍在进行,密度和力
36、学强度仍在增长和变化,根据其变化情况可分为三个阶段,即材质增进期,材质稳定期和材质下降期。竹子的采伐年龄最好在竹材材质稳定期,遵循“存三(度)砍四(度)不留七(度)”的原则。8.伐竹季节:春栽夏劈秋冬伐。 一般竹林应该在冬季采伐,应在出笋当年的晚秋或冬季(小年春前)。花年竹林,应砍伐竹叶发黄、即将换叶的小年竹,而不应砍伐竹叶茂密正在孵笋的大年竹;丛生竹林,一般夏秋季节出笋,采伐季节选在晚秋或早春,使新竹能发枝展叶。 原因:a.该季节竹子处于休眠状态,竹液流动慢,同化作用较弱; b.可溶性物质变成复杂的有机物储存,竹材力学性质好,不易虫蛀; c.冬季,林地中主要害虫处于越冬状态,不会对采伐后的竹
37、林造成伤害; d.该季节新竹尚未发出,可避免采伐时造成损伤。9.竹材的储藏与保管具体要求:1)按照不同质量分类保管;2)按照规格大小,分别存放;3)先进先出,推陈出新;4)防虫防蛀,喷熏药物。10.竹材的缺陷及其发生规律:1)虫蛀和霉腐一般发生规律如下:a.竹黄较竹青严重;b.6-7年生竹材较轻,3-5年生以下较重;c.冬季采伐的较轻,秋季次之,春季采伐的较重;e.山地生长的较平地生长的轻;f.通风透光储藏遭受损害的较少,阴暗不透风的则多。11.竹壁:竹秆圆筒状的外壳。一般根部最厚,至上部递减,自内向外分为竹青、竹肉和竹黄三个部分。 12.影响竹材密度的因素:竹种:与其地理分布有一定的关系,分
38、布在气温较低、雨量较少的北部地区的竹材(如刚竹)密度较大,反之,则密度较小。竹龄:随着年龄的增长,密度不断的提高和变化(因竹材细胞壁和内容物是随竹龄的增加而逐渐充实和变化的),可根据其规律性作为确定竹材合理采伐年龄的理论依据之一。立地条件:气候温暖多湿,土壤深厚肥沃的条件下生长好,竹竿粗大,但组织疏松,维管束密度小,从而密度小,反之密度大。竹秆部位:同一竹种,自基部至稍部,密度逐渐增大,同一高度上,竹壁外侧高于内侧,有节部分大于无节部分。13竹材特性竹材与木材相比,具有强度高、韧性大,刚性好、易加工等特点,使竹材具有多种多样的用途,但这些特性也在相当程度上限制了其优越性的发挥,竹材的基本特性如
39、下:1)易加工,用途广泛:剖篾、编织、弯曲成型、易染色漂白、原竹利用等;2)直径小,壁薄中空,具有尖削度:强重比高,适于原竹利用,但不能像木材一样直接进行锯切、刨切和旋切,经过一定的措施可以获得高得率的旋切竹单板和纹理美观的刨切竹薄木;3)结构不均匀:给加工利用带来很多不利影响(如竹青、竹黄对胶粘剂的湿润、胶合性能几乎为零,而竹肉则有良好的胶合性能;4)各向异性明显:主要表现在纵向强度大,横向强度小,容易产生劈裂5)易虫蛀、腐朽和霉变:竹材比木材含有更多的营养物质造成;6)运输费用大,难以长期保存:壁薄中空,体积大,车辆实际装载量小,不宜长距离运输;易虫蛀、腐朽和霉变,不宜长时间保存;砍伐季节
40、性强,规模化生产与原竹供应之间矛盾较为突出。14. 竹材人造板的构成原则:以克服竹材本身固有的某些缺陷,使竹材人造板具有幅面大且不变形、不开裂等特点为出发点的,主要遵循以下两个原则:对称原则:对称中心平面两侧的对应层,竹种、厚度、层数、纤维方向、含水率、制造方法相互对应。奇数性原则:主要针对非定向结构的多层人造板15.竹材人造板的结构特性:1)结构的对称性:尽可能的克服各向异性2)强度的均齐性:材料在各个方向强度大小的差异,以均齐系数表达(竹纤维板、碎料板趋于1)。 3)材质的均匀性:能提高板材外观质量,也可减少应力集中造成的破坏。(板材优于竹材,结构单元越小的板材均匀性越好).16.胶层厚度
41、:不产生缺胶的情况下,越薄越好(2050微米)?1)薄胶层变形需要的应力比厚胶层大2)随着胶层厚度的增加,流动或蠕变的几率增大3)胶层越厚,由膨胀差而引起界面的内应力与热应力大4)坚硬的胶粘剂,胶合界面在弯曲应力的作用下,薄胶层断裂强度高5)胶层越厚,气泡或其他缺陷数量增加,早期破坏几率增加17. 竹材胶合板:是将竹材经过高温软化展平成竹片毛坯,再以科学的、比较简便的、连续化的加工方法和尽可能少改变竹材厚度和宽度的结合形式获得最大厚度和宽度的竹片,减少生产过程中的劳动消耗和胶粘剂用量,从而生产出保持竹材特性的强度高、刚性好、耐磨损的工程结构用竹材人造板。竹材的高温软化-展平是该项工艺的主要特征
42、。A原竹截断截断:先去斜头;由基至稍,分段截取;截弯存直,提高等级;留足余量。B竹片软化的目的:将半圆形的竹筒展平,则竹筒的外表面受压应力,内表面受拉应力,其应力大小为:=ES/2r减小E值是减小竹材展平时反向应力的有效手段,从而可以减少展平时竹材内表面的裂缝的宽度和深度。减小竹材弹性模量的方法和措施统称为竹材软化。C.软化方法 :在目前的技术条件下,提高竹筒含水率和温度是提高竹材本身塑性、减小竹材弹性模量,从而达到减小展开过程中方向弯曲时拉伸应力的有效措施。D.刨削加工目的:1)去青去黄,改善竹材表面性能,提高胶粘效果; 2)使竹片全长上具有同一厚度,以获得较高胶粘性能和较小的厚度偏差。E.
43、竹片干燥: 实践证明,使用PF时,竹片的含水率应低于8%,而使用UF时,应小于12%,才能获得理想的胶合强度。预干燥:目的为了提高竹片的干燥效率,主要设备是高效螺旋燃烧炉竹片干燥窑,干燥周期较长,一般10-12小时,终含水率由35-50%降至12-15%。定型干燥:因竹片是由圆弧状经水煮、高温软化、展平而成平直状,但在自然状态中仍具有较大的弹性恢复力,故需采用加压的干燥和设备。F组坯:将面、背板竹片和涂过胶的芯板竹片组合成板坯的过程成为组坯。1)板坯厚度的确定:s=100s合/(100-)式中:s为板坯厚度(各层竹片厚度之和,mm),s合为竹材胶合板厚度(mm),为板坯热压时的压缩率(%)。板
44、坯的压缩率与热压时的温度、压力和竹材的产地、竹龄等多种因素有关。通常温度为140-145,单位压力为3.0-3.5Mpa时,板坯的压缩率为13.0%-16.0%。2)组坯操作注意事项:a. 面、背板竹片应预先区分好。b.组坯时芯板与面、背板竹片纤维方向应互相垂直。面板与背板竹片组坯时,竹青面朝外,竹黄面朝内;芯板竹片组坯时,为防止竹材胶合板由于结构不对称而产生变形,应将每张竹片的竹青、竹黄的朝向依次交替排列。c.竹片厚度较大,宽度较小(平均100毫米左右),涂胶量不大,因而其吸水膨胀值(绝对值)不大,故芯板组坯时不必留有吸水膨胀后的间隙,只需将竹片涂胶后紧靠排列即可。d.组坯时面、背板及芯板竹
45、片组成的板坯要做到“一边一角一头”平齐,可为锯边工序提供纵边和横边两个基准面。G热压胶合1)工艺过程:竹片涂胶以后组成板坯,经过加温加压使胶粘剂固化,胶合成竹材胶合板的过程称为热压胶合,这是一个十分复杂的物理和化学变化过程。可压力变化情况可分为三个阶段:A第一阶段:从放第一张板坯进入热压板至全部热压板闭和并达到要求的单位压力,称为自由加热期。B第二阶段:从热压板内的板坯达到要求的单位压力至降压开始,称为压力保持期;C第三阶段:从热压板的板坯降压开始到热压板全部张开,称为降压期。在降压期,因压力降低,板坯中的水蒸气急剧向外溢散,同时呈过热状态的水也很快变为水蒸气,因此产生板坯内外压力不平衡的现象,降压越快,压力不平衡就越大,严重的可使胶层剥离,即“鼓泡”,层数越多,鼓泡现象越多。所以降压时务必缓慢进行,应在板坯内外的压力基本保持平衡的状态下进行,为防止“鼓泡”现象的发生,通常要求实行三段降压,即:由工作压力降至“平衡压力”(即与板坯内部蒸汽压力保持平衡的外部压力,PF胶一般为0.3-0.4Mpa,这一阶段的降压速度可以快一点,一般3层板掌握在10-15s内完成);由“平衡压力”降至零,该阶段易发生鼓泡或“脱胶”,降压速度要缓慢,要求降压速度与水蒸气从板坯中排除的速度相适应,一般3层板约在30-50s内完成,多层板应适当延长;由零到热压板完全张开,该段可打开阀门,以最
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