By sxaling 发表于 2006-6-9 21:34:00
、部设备按用途分，可分几类？除电源设备外，请在每类列举两种典型设备。
答：外部设备按用途分,可分8类。除电源设备外,外存类包括硬盘、软盘等,输入设备类包括键盘、鼠标等,输出设备类包括显示器、打印机等,办公与CAD设备包括扫描仪、绘图仪等,多媒体设备包括声卡、光驱等,通讯设备包括网卡、MODEM等,总线类则有PCI、EISA等。
2、总线分为哪两级？分别包含哪几种标准？(各举两例)
答：总线分为系统级与设备级，前者包含PCI、EISA等，后者则包括IDE、SCSI(用于磁盘和光盘)等等。
3、接口是什么?
答：接口既包含硬件概念也包含软件概念。从硬件角度看,接口是外设与主机通信的控制部件或电路,它位于总线和外设之间,通常置于主机一侧,起到转换、传递数据的作用。而从软件角度看,接口主要是驱动程序或对设备的配置。
4、外部设备有哪几种作用?
答：见教科书P5第11行。
5、外部设备的控制程序有哪几种?各有何作用?
答：见教科书P6第15行。
6、键盘上的按键若按材料分，常见的有哪几种?
答：常见的按键有机械式、电容式和薄膜式等。
7、键盘控制电路包括哪几部分？各起何作用？
答：键盘控制电路包括微控制器、译码器、键盘矩阵和串行口插头座等4个部分组成。微控制器提供扫描信号并接收按键信息,它同时还负责向主机发送串行数据脉冲(键码)与同步时钟,以及与主机的联络。译码器将微控制器送来的扫描信号进行译码,即向键盘矩阵输出13条不同时为零的行扫描线。键盘矩阵由8列*13行(以AT101为例)组成,行和列交叉处分别连接键的两个触点,不按键时,列线输出为高电平,有键按下时相应列线输出低电平。串行口插头座则用于实现键盘与主机的信号连接。
8、试以“h”键的键码输入为例介绍键盘的操作过程。
答：见教科书P12第20行。
9、试述键盘接口电路的工作原理。
答：键盘接口电路经串行数据总线KBDDATA和串行时钟线KBDCLK与键盘相连。它将键盘送来的串行扫描码转变为并行扫描码,即数据字节DB0-DB7送往CPU,并向主机请求中断处理,此中断将激活BIOS中的INT9H服务功能,让主机读取并处理按键信息。键盘接口电路的核心部件是8042微控制器。它一方面通过串行线缆与键盘连接,另一方面又通过系统总线与主机相连。它的引脚T0、T1用于接收键盘扫描码,引脚P16、P17经驱动器向键盘发起始信号在与系统连接的一方,P11用于向系统发中断请求,DB0-DB7则向主机送出并行扫描码,并通过引脚A0,/CS,/WR,/RD连接系统地址和控制总线,引脚/RESETE接收系统复位信号,时钟X1、X2与系统PCLK相连用于产生8042自身的时钟。
10、键盘线缆上的KBD-DATA与KBD-CLK分别传送什么信号?
答：这两根线均是双向信号线。它们一方面作为向主机传输数据的信号线(KBD-DATA )和同步脉冲信号线(KBD-CLK),而另一方面在传输数据前,用作接收主机的控制信号,高电平表示允许键盘传输,低电平则表示系统未准备好,通知键盘停止传输串行扫描码。
11、INT 9H键盘中断主要作用是什么?
答：INT 9H是键盘接口的部分,与键盘接口电路一同完成接口任务,它的作用主要是将键盘扫描码解释成为系统信号和缓冲区数据。
12、INT 16H的0号(00H)功能是什么?
答：INT 16H的0号(00H)功能是读当前键的缓冲区内容,即读入一个按键信息。
13、根据P23图3-1所示CRT结构原理,试说明CRT工作原理。
答：CRT主要由电子枪、偏转系统与萤光屏三部分组成。电子枪负责将电子束在高电压作用下射向萤光屏。萤光屏是涂有磷光物质的玻璃面,它受电子撞击即发光,偏转系统则用于控制电子束方向,使电子束打在萤光屏指定的位置上。电子枪还要接受适配器的亮度与对比度信号。
14、试解释光栅、像素、分辨率等术语的含义。
答：显示器的图像是由一个个的光点组成的,萤屏上的光点是组成萤屏图像的最小单位,称为像素光点快速移动所形成的一条条光带称为光栅分辨率则是指一帧屏幕拥有水平像素与垂直像素的乘积,它是图像清晰度的一个标志。
15、彩色CRT显示器为什么要用三枝电子枪?
答：彩色CRT显示器的彩色由三原色-红、绿、兰组成,而萤光屏上每一个像素点也是由红、绿、兰三个光点组成,这三个光点分别由三束电子轰击发光,因此彩色CRT显示器有三支电子枪。
16、LCD显示器有何特点？
答：LCD显示器耗电省、厚度薄、重量轻、无幅射，是微机显示器的发展方向。目前存在的问题是价格较高。
17、显示 “属性类型”指什么？
答：显示 “属性类型”指显示方式。对于单色文本方式而言，属性表示所显示的字符的前景色和背景色、显示强度、是否闪烁等；而采色文本方式下还要表示彩色代码；在图形方式下则要指示每个像素点的颜色。
18、请解释视频系统中视频方式的含义。
答：视频方式由一组数据组成,用来描述视频系统中各部分的标准参数,包括方式号(与以下各项有关),类型(文本、图形),颜色数,分辩率,字符矩阵(如8*8,9*16等),刷新缓存地址,适配器类型等。
19、请解释显示电路中字符发生器的原理和作用。
答：字符发生器采用ROM固化字符点阵。字符显示代码就保存在字符发生器ROM中。每个字符由一定尺寸的矩阵像素点组成,每个bit描述一个点,用置1代表白,用0代表里,每个字符占若干行,即若干个byte。当需要调用时,从刷新缓存依次取出字符的ASCII码字节,作为调用显示字符ROM的地址,然后由显示变换按时钟一个点一个点地串行输出。
20、显示中的图形方式与文本方式不同之处主要在哪里？
答：见教科书P31第15行-22行。
21、点阵式打印机的机构组成有哪几个部件？各有何功能？
答：点阵式打印机由字符机构、字车机构、走纸机构与色带机构4个部件组成。字符机构将字符数据转换成电磁信号,送给线圈驱动打印针击打色带,产生打印字符。字车机构带动打印头作水平移动,使打印头逐列打印字符,直到打满一行再返回行首。走纸机构则在垂直方向按行移动纸张,每打印完一行字符后,纸张前进一步,打印下一行。色带机构内装有涂上墨水的循环尼龙带,色带相对字车而移动,当字车作水平双向运动时,色带驱动轴随之旋转,使色带能均匀使用。
22、点阵式打印机电路的主要工作是什么？它由哪几个部分组成？
答：打印机电路的主要工作是:接受主机发出的指令和数据,返回主机所需要的状态信息和应答信号,驱动各个机构执行初始化命令、打印命令和自检命令接收控制面板上按键命令并在面板上显示打印机状态信息等。打印机电路有6个部分,包括接口电路、控制电路、驱动电路、字符发生器、电源电路和DIP开关。
23、试描述喷墨打印机的工作原理。
答：喷墨打印机即采用喷射墨滴方式打印字符或图画的打印机。它由打印头、墨盒、传输器、高速滚筒和打印小车组成。打印头由一组带电阻丝的喷头组成,喷咀的空腔中含有墨水,当纸张通过传输器与打印头之间时,喷头中的电阻丝按字符点阵组成通电加热,此时打印头中相应的喷头内的墨水受热膨胀,喷向打印纸,形成打印字符。字车在水平方向移动一行,完成一行字符的打印,直至一张纸全部打印完毕。
24、打印机的接口信号有哪些？
答：除8位数据信号外, 打印机的接口信号还包括STROB#,这是由CPU发出的选通信号ACK#,由打印机向CPU发出的回答信号BUSY,打印机向CPU发出的“忙”信号PE,打印机发出的纸尽信号SELECT OUT,CPU发出的选择(打印机)信号AUTO FD#,CPU发出的自动送纸信号INIT,CPU发给打印机的初始化信号SELECT IN#,被选中的打印机向CPU发出的在线信号另外,一根GROUND为连接适配器与打印机的公共地线信号。
25、为什么说INT 5H服务功能既可由硬件激活,也可由程序调用？
答：:程序中可列直接调用INT 5H功能的语句INT 5H,即可激活此服务功能用户在键盘上按下PRINT SCREEN,即自动发出中断信号,执行INT 5H屏幕打印功能后者属于硬件激活。
26、试描述激光打印机工作原理。
答：激光打印机由光学系统、感光硒鼓、电晕和静电清除器组成。首先由静电清除器将硒鼓上的电荷及色粉清除掉,完成打印准备其次是由主电晕加电压使硒鼓表面均匀布满负电荷第3是激光扫描,从电脑接收来的待打印的字符图像数据经内部电路转换成像素点阵,光学系统将反应字符图像高电平的激光束,经过成形、聚焦、折射扫描到硒鼓上,硒鼓上被激光照射到的地方,电荷迅速消失,而未照到的地方,电荷得到保留,在硒鼓表面上形成了文字或图像的静电潜像第4是色粉显影,当硒鼓转动到色粉盒处时,色粉受静电吸引被吸咐到了感光硒鼓的表面,在硒鼓的表面形成了文字或图像的静电潜像最后纸张通过硒鼓,色粉印于纸面,纸张进入加热器加热后,色粉溶入纸上,输出打印结果。
27、INT 13H中断服务在ROM BIOS中起哪些作用？
答：INT 13H中断服务是BIOS中关于磁盘的服务功能。承担软盘和硬盘的接口工作。主要包括系统(软、硬盘)复位,读当前操作状态,将指定的扇区读到缓冲区,从缓冲区写数据到扇区,检验指定扇区,格式化指定扇区等多种功能。
28、请指出IDE线缆的特点和适用范围？
答：IDE线缆标准软件兼容性好,数据传输率高,适用范围广,是时下最流行的线缆标准。IDE适配器控制器做在驱动器内部,具有存储容量大、访问速度快、含纠错电路、预格式化、易安装、价格便宜。对硬盘驱动器和光盘驱动器都适用。
29、试述读写磁头的结构和作用。
答：读写磁头由磁铁芯、线圈、磁通和读写缝隙组成(见教科书P76图5-1)。写入数据时,要记录的信息电流通过线圈,在铁芯里产生磁通。当磁介质与磁头缝隙接触时,磁通会通过介质而形成闭合磁路,使介质局部被磁化,且在磁头经过后仍保留一定的剩磁,信息从而被记录下来。读出是写入的逆过程。当磁头与介质作相对运动时,由于介质与磁头缝隙相接触,使铁芯中出现原记录的散磁通,并且在读出线圈的两端产生感应电动势,此感应电动势经读出电路放大后就可还原成读出电流,读出电流的方向和大小正好与原记录信号相同,使原数据信息还原,完成读出数据过程。
30、磁盘数据的读写由哪几个步骤完成？
答：以软盘为例,(见教科书P77第5-10行)。
31、软盘与硬盘有哪些不同和相同之处？
答：软盘与硬盘读写原理相同。每一盘面都是由磁头、磁道、扇区划分物理数据区。磁盘上的磁道格式也类似,如000道都存放目录、文件分配表等内容。其他如记录格式、纠错编码也相同。不同之处在于:硬盘容量比软盘大得多,转速更快,性能更可靠,数据传输率更高软盘是单片盘,而硬盘为多片盘,多磁头,可分时也可同时被选软盘与驱动器可分离,硬盘与驱动器密封在一起,增加了通风除尘装置硬盘介质强度比软盘好,可采用改进的编码技术,记录密度更高硬盘定位系统及控制逻辑更复杂,磁头和盘面的移动方式不同,无写保护装置两者驱动器控制器电路不同,端口寄存器及其命令不同,线缆标准也不同。
32、软盘适配器的作用是什么？
答：软盘适配器是以软盘控制器为核心的接口部件。它的主要作用是将传递的数据进行转化,将系统操作命会转换为驱动器所需信号,并返回磁盘驱动器状态为系统所能接收的信息。
33、硬盘为什么要采用悬浮磁头？
答：有两条理由,一是因为盘片的表面凹凸不平,如果与磁头碰撞容易损伤盘面二是因为磁盘高速旋转,磁头与盘面长期接触容易磨损。
34、SCSI接口有何特点？
答：SCSI接口可传输8、16或32位数据,传输率可达20MBps以上,可以同时挂上7个不同设备(包括硬驱、软驱、光驱等),广泛用于小型机与高档微机。缺点是兼容性不好,要用专门的SCSI接口卡,价格较高。
35、磁盘的文件通常分为几个区域？分别代表什么？
答：磁盘的文件通常分为3个区域:(见教科书P113倒数3行)。
36、即插即用的含义是什么？举例说明。
答：即插即用是一种用于自动处理PC机硬件设备安装的工业标准。即插即用使得硬件设备的安装大为简化,不需再做跳线,也不必使用软件配置程序设置I/O地址、DMA、IRQ资源等。
例如在主板上插入一新购声卡,开机后,系统即能自动识别此一设备，并加以自动配置,自动装入驱动程序,立即投入使用。
37、PCI总线有何特点。
答：PCI总线实际上是一种实用性很强的系统总线。它是一种32或64位数据总线,一个PCI接口用专用寄存器保存主板上的信息,允许用程序对整个系统进行配置。PCI具有即插即用特性,采用了PCI总线控制器,就使得任何带微处理器的设备能够与PCI总线相连。另外，PCI所用地址总线与数据总线是多路复用PCI可用来连接外设也可连接存储器。
38、为什么磁盘驱动器线缆要建立标准？
答：磁盘驱动器线的缆标准也即接口标准。它对磁盘的性能影响甚大。之所以要建立标准,一是为了提高磁盘驱动器的兼容性和通用性二是随着磁盘制造技术及性能的不断提高,相应的线缆标准也必须更新升级。
39、软盘适配器电路中的数据分离器与写预补偿电路各自分别连接哪两个设备或部件？分别将什么信号转换为什么信号？
答：(见教科书P87第18行)。
40、串行通信的特征有哪些？
答：并行口信息是总线上某一时刻的一组信号,传送的是整个字节,在传递时不需要对数据形式进行转换。而串行口的信息是一串时间依赖的单一序列,即按位传送的信息,因此数据的形式在系统与串口之间需要经过转换方能实现通信。另外,串行通信所用的线缆与协议也不同。
41、FSK调制方式下如何解调？请画出简单原理图。
答：解调与调制正好相反。FSK解调器将不同频率的两种信号还原成1与0两种数字信号。
42、PC机DTE之间可否采用其它协议的串行接口标准(非RS-232
标准)？
答：PC机普遍采用RS-232C接口标准。现在流行的USB也可用于PC间的互联,但USB的引脚信号亦符合RS232标准。工业控制PC中也采用RS485等其他串口标准。
43、串行口通信电缆为何采用模拟量作为传输的信号？
答：数字信号直接传送受传输距离的长度影响很大,若传输距离长则信号衰减、失真严重,容易出错。因此串行口通信电缆采用模拟量(正弦波)作为传输信号,这也是串行通信能传输较长距离的奥妙所在。
44、RS-232口传输的数据包格式和参数各包括哪几个部分？
答：包括起始位、数据位(5-8位)、奇偶校验位和停止位共4个部分。
45、什么叫多媒体？
答：信息的载体称作媒体。现代信息大多以文字、声音、图像或图形的综合形式出现。对这些信息进行存储、处理、传播的载体称为多媒体。
46、说明一次改写多次读光盘的工作原理。
答：该类光盘采用丙烯树脂作盘基材料,在盘片上蒸附或溅射一层碲合金薄膜介质。信息的记录是,将聚焦成直径不到1nm的激光束照射在盘面上,在介质上烧出一个个的凹坑,用以记录信息。读出时,因凹坑处与非凹坑处对光的反射率不一样,从而取得所记录的信息。
47、光驱的主要性能参数有哪些？
答：有格式化容量、数据传输率、存取时间、转速以及接口标准。
48、说明声卡的基本功能与用途。
答：声卡是一种重要的多媒体设备,主要用于声音与音乐的处理。它能将音频模拟信号转换成数字信号送计算机处理和存储,也能将以数字形式存储的声音还原成音频模拟信号放大输出。它具有以下几种功能:1.收录文件功能,除数字化的音频文件外,还可将图像与文本等数据文件穿插其中2.混频功能,即对多种音源进行混音3.声音信号的压缩与解压缩功能4.语音合成功能5.语音识别功能6.MIDI接口功能7.与光驱、游戏棒等接口功能。
49、多媒体技术中的压缩与解压缩技术主要解决什么问题？
答：多媒体涉及的数据量非常庞大,特别是运动的视频影像数据量更大,如果不进行压缩,则对这些数据的存储与传输处理极为困难,无法使多媒体实用化。因此在多媒体特别是视频影像的存储和播放上必须采用数据压缩之后再解压缩还原的技术。
50、简述MPEG的三种(MPEGI、MPEGII、MPEGIII)标准之间的
关系。
答：MPEG的这三种标准的压缩比和分辨率逐次提高,MPEG I可适用普通CD-ROM和640*480分辨率显示器,MPEG II、MPEG III适合高清晰度画质的电视机,分辨率可在1600*1200。
51、数字化仪与扫描仪的相同与不同之处在哪里？
答：两者都为计算机输入设备,都可通过串行口向计算机输送数字信号。不同之处在于:数字化仪为图形输入设备,而扫描仪为图像输入设备。
52、简述光电鼠标的工作原理。
答：(教科书P167第11行起)
53、绘图仪的主要性能参数有哪几项？
答：(教科书P162第17行起)
54、扫描仪是怎样将光信号转换为数字信号并送达计算机的？
答：扫描仪由光学成像系统、电荷耦合器件、机械传动部件和模数转换器组成。光学成像系统由光源、反射镜或透射镜、光电传感器组成。当图像经过扫描仪时,光源照射在图纸上,产生的反射光或透射光(对胶片原稿而言),通过镜片聚焦在电荷耦合器件上,后者则将不同强度的亮度信号转换成不同大小的电信号保存在电荷耦合器件上的相应于图像像素的电信号,再由A/D转换电路转换为数字信号,送达计算机。
[转贴]《计算机组成原理与汇编语言》试题及答案
By sxaling 发表于 2006-5-26 21:06:00
一、单项选择题{在每小题的备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入括号内，每小题2分，共20分)
1．若十六进制数为B2．5，则其十进制数为()
A．188．5B．178．3125
C．179．75D。163．3125
2．某定点整数16位，含1位符号位，补码表示，则其绝对值最大负数为()
A．-215B．-216
C．-(215-1)D。-(216-1)
3．若X原=1．1101010，则X反＝()
A．1．0010101B．1．0010110
C．0．0010110D．0．1101010
4．某浮点数字长16位；其中阶码4位，含1位阶符，补码表示，R=2；尾数12位，含1位数符，补码表示；规格化。则其绝对值最小负数为()
A．-27(1-2-11)B。2-8(-2-1)
C．27(-1)D．28(-1)
5．补码加法运算是指()
A．操作数用补码表示，符号位单独处理
B．操作数用补码表示，将被加数变补，然后相加
C．操作数用补码表示，连同符号位一起相加
D．操作数用补码表示，将加数变补，然后相加
6．隐地址是指()的地址
A．用寄存器号表示B．存放在主存单元中
C．存放在寄存器中D．事先约定，指令中不必给出
7．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于()
A．基值寄存器内容加上形式地址
B。变址寄存器内容加上形式地址
C。堆栈指示器内容加上形式地址
D。程序计数器内容加上形式地址
8．半导体静态存储器SRAM的存储原理是()
A．依靠双稳态触发电路B，依靠定时刷新
C．依靠读后再生D，信息不再变化
9．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是()
A．每一条机器指令由一条微指令来执行
B．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
C．每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行
D．一条微指令由若干条机器指令组成
10．中断向量地址是()
A．子程序人口地址B．中断服务程序人口地址
C．中断服务程序人口地址的地址D．查询程序地址
二、改错题(下列各小题均有错，请针对题意改正其错误；或补充其不足。每小题2分，共16分)
1．仅当一条指令执行结束时，CPU才能响应DMA请求。
2．并行加法器的运算速度主要取决于全加器单元的速度。
3．在8086CPU中，访存的指令地址只由指令指针IP提供。
4．控制器的功能是产生时序信号。
5。指令周期是指CPU执行一条指令的时间。
6．在磁盘上存放文件时，如果一个磁道上放不完，则存放在同一记录面的下一个磁道上。
7．串行接口是指：接口与总线之间串行传送，接口与设备之间串行传送。
8．在针式打印机的字符发生器中存放的是要打印的字符的ASCII码。
三、简答题(30分)
1．简述常见的I／O接口分类方法有哪几种?相应地可将I／O接口分为哪几类?(每个4分，共12分)
2．简述DMA工作过程有哪三个阶段?其初始化阶段需进行哪些程序准备工作?(共6分)
3．某主存容量1MB，用4片RAM组成，256KB／每片，地址线A21(高)-A0(低)，试列出各片选信号的逻辑式。(每个3分，共12分)
四、分析题(29分)
1．分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式。(每个2分，共6分)
(1)MOV AX，l00H
(2)MOVAX，[Bx]
(3)MOVAX，[100]
2．请指出下列指令是否正确?(每个2分，共6分)
(1)MOV MI，M2
(2)MOV AX，BH
(3)AND OPOH，AL
3．设(DX)=5678H。(每个4分，共8分)
MOV CL，8
ROR DX，CL
AND DX，0FFH
CMP DX，56H
上述程序段运行后，(DX)=——，(ZF)=——。
4．有以下数据段：(每个3分，共9分)
DATA SEGMENT
ARYB DB 10H DUP(0)
ORG 40H
DA1DD‘12345’
NUM EQU 20H
DA2DW‘AB’，‘CD’，‘E’
DATA ENDS
上述数据段中，DAl的偏移量是——，DA2的偏移量是——，DA2字节单元的内容是——·
五、设计题(5分)
以下图的模型机组成为背景，请写出逻辑与指令"AND R1，(R2)”的读取与执行流程。该指令的源操作数寻址方法采用寄存器间址方式，指定R2为间址寄存器；目的操作数采用寄存器寻址方式
现状的显微镜展望
摘要：本文简要介绍了电子显微镜的现状与展望。 ：透射电子显微镜观察的高分辨率电子显微镜和原子像像差校正电子显微镜，原子尺度电子全息摄影，正面的表面上成像的高分辨率电子显微镜，超高压电子显微镜，中等电压电子显微镜，120KV ，100kV的分析电子显微镜，场发射枪扫描透射电子显微镜和能量选择电子显微镜，透射电子显微镜将再次面临一个新的重大突破扫描电子显微镜扫描电子显微镜和X射线能量色散X射线分析光谱仪和电子探针分析仪，场发射扫描电镜，电动后视镜，大样品室，扫描电镜，环境扫描电子显微镜，扫描电声显微镜，扫描电镜长度测量/缺陷检测，晶体取向成像扫描电子低电压扫描显微外科和计算机控制的扫描电子显微镜。的扫描型电子显微镜的分辨能力，预计将达到0.2-为0.3nm和观察到的原子图像。
关键词：透射电子显微镜，扫描电子显微镜仪器的制造和开发
电子显微镜（简称电镜，EM）经过50多年的发展已成为不可缺少的重要现代科学和技术工具。电子显微镜技术也得到了长足的进步。创电子显微镜鲁斯卡教授（E.Ruska），从而赢得了1986年诺贝尔物理学奖。的
电子和材料的??相互作用将产生一个发射电子的弹性散射的电子，电子，二次电子，背散射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光，和电力的能量损失，并等等。电子显微镜是利用这些信息来品尝形貌，成分分析和结构测定。有许多类型的电子显微镜，透射型电子显微镜（简称透射电镜TEM）和扫描电子显微镜（以下简称为扫描型电子显微镜，SEM）两大类。的扫描透射电子显微镜（以下简称为扫描透射电子显微镜STEM），既两者的性能。为了进一步表征的仪器特征，区分如：超高压（1MV）和中等电压（200 - 500千伏）的透射电子显微镜，低电压（?1kV的），扫描电子显微镜的加速电压，区分类型的电子枪，如场发射枪电镜目的来区分??，如高分辨率电镜，分析电源镜子，能量选择电子显微镜，电子显微镜生物，环保电动反射镜，在原位电镜，长度测量CD的扫描电反射镜信息激发这种电子探针透视微分析仪（以下简称为电子探针EPMA）的命名。
超过半世纪的电子显微镜目标，主要的目的是观察微小物体的结构，小实体，甚至单个原子，和样品的详细信息，如标准征收非多晶和微晶，成分分布，颗粒形状和大小，晶相，晶界和晶体缺陷，特性和其他特性的取向，以便进行全面的分析，该材料的微观结构，上标符号研究[3]。近来，电子显微镜（电镜），包括扫描隧道显微镜，也有了长足的发展。本文仅讨论使用广泛的透射电子显微镜和扫描电子显微镜，上面列出的几个方面作一简要介绍。电子显微镜和扫描电子显微镜主要表现在文献中可以找到。
透射电子显微镜
1，高分辨率的电子显微镜和原子像的观察
宏观性能的材料往往是自己的成分，结构中的原子的位置，以及水晶缺陷是密切相关的。观察样品中的单个原子像科学界长期追求的目标。一个原子的直径约2-3mm的百万分之一十。因此，为了区分的各原子的位置，需要解决功率约0.1nm，并把它的一万倍左右。成立于20世纪70年代初，高分辨电子显微镜（HREM）直接观察到在原子尺度上的材料微观结构分析学科。引进计算机图像处理技术的超高分辨率和定量的方向进一步发展，同时也开辟了新的应用领域。例如，英国医学研究委员会分子生物学实验室A.Klug博士开发的对象的高分辨率的图像处理技术，重建的三维结构的分子生物学开辟了一个新的领域。从而赢得了1982年诺贝尔化学奖，以表彰他的杰出贡献晶体电子显微镜和核酸 - 蛋白复合物的晶体结构的发展。
HREM单个原子成像严重的困难是信号/噪声比太小。电子穿过样品成像后有助于电子的弹性散射（没有能量损失，只有改变运动方向）的百分比太低，但也不是无关紧要的电子的弹性散射（既失去能量并更改没有贡献的运动方向）的摄像背衬形成的明亮的（明场），并因此，非常小的，如在周期性结构的示例的单个原子的对比度。在文件的未散射直透的电子的暗场图像可以被观察到，由于增加对比度，其特征在于，所述重原子，如铀和钍BTCA铀（Z = 92）和钍（Z = 90）原子。晶体样品的原子阵列会加强成像信息。超高压电子显微镜和适度的加速电压的高亮度，高程度的连贯性的场致发射电子枪透射电子显微镜（HRTEM）（施科泽散焦）的散焦条件下拍摄的图像，特别是薄晶体可以得到直接与晶体原子结构相应的结构类似。然后，图像处理技术，例如，的电子晶体加工方法，已被一个200KV的JEM-2010F型场发射电子显微镜（点解析力0.194nm）上的结构的信息的分辨率，得到超高分辨率的能够拍摄的照片约为0.2nm，成功地测定晶体结构的分辨率约为0.1nm。的
像差校正电子显微镜
电子显微镜的分辨能力的光学透镜由于电子透镜的球面像差的局限性，摄影图像的人力，以减少或消除球面像差。然而，早在1936年施科泽指出的是，对于常用的非空间电荷和不随时间而改变，旋转对称的电子透镜的球面像差常数是正的。在20世纪40年代由于电子物镜的衍射和球的平衡能力差，电子显微镜的分辨能力约0.5海里的理论。的主要像差校正电子透镜是长期追求的目标。经过50多年的努力，1990年玫瑰的六极校正校正镜头畸变像差的电子光学系统的方法。 200KV CM200ST场发射枪透射电子显微镜最近增加了这六极校正，发展成为了世界上第一个像差校正电子显微镜。在电子显微镜的高度只有24厘米，并且不影响其他属性。解像力为0.24nm到0.14nm。砷化镓捕获在电子显微镜下的球面像差系数在此像差校正上减小到0.05mm（50μm）的取向的哑铃形结构类似点距0.14nm。
3，原子尺度的电子全息
的Gabor难以纠正的情况下，电子透镜的球面像差，在1948年时的电子全息术的基本原理和方法。证明，如果该全息图是用电子束产生的，记录的电子波的振幅和相位，然后与光波重现，只要与电子光学的像差的精确匹配的光的光学像差，可以得到无像差，更高分辨率的图像。良好的相干电子源，电子全息术的发展是相当缓慢。后来，光全息思想应用到激光领域，并取得了巨大的成功。的Gabor也被授予诺贝尔物理学奖。双棱镜的Mollenstedt的静电发明以及点状灯丝，特别是场发射电子枪，电子全息的理论和实验研究已经有了很大的进步在电磁场测量和高分辨电子显微镜图像重建取得了丰硕的成果[9]。 lichte电子全息术在CM30
FEG / ST型电子显微镜（球面像差系数Cs =?? 1.2mm）的每千片×每千片慢扫描CCD摄像机获得0.13nm的分辨能力。目前，使用刚刚安装的CM30
FEG / UT电子显微镜的的（球差系数Cs =??0.65毫米）和2K×2K CCD摄像头，已经达到了0.1nm的信息极限分辨能力。
4，表面成像高分辨电子显微学正
如何区分表面和体晶格周期，以获得样品表面的电子显微镜学术界是一个长期的关注。正表面的高分辨电子显微镜的成像和图像处理得到了长足的进步，成功地揭示了硅[111]（7×7）表面重构的细节，不仅看到了扫描隧道显微镜STM的表面可以看到在的第一层金属原子（吸附原子），你可以看到所有的原子在顶部的三个层次，包括STM仍然是很难看到的二聚体在第三层（二聚体），阳性显像方法，目前被认为是最强大的直接观察到的表面结构的STM相比，在原子水平上，也有其独特的。李日期升级观察铜[110]的表面上的Cu-O的原子链（2×1）的吸附重建的一个例子，使用的表面的高分辨率电子显微镜阳性成像方法所产生的多晶膜，表明，对于所有的强周期系统，有相反的周期性变化，一般厚的膜可以是正数，如高分辨率表面观察的厚度。
5，超高压电子显微镜
近年来，超高压透射电子显微镜的分辨能力得到了进一步的提高。 JEOL公司取得了1250kV一个JEM-ARM
千分之一千二百五十○型超高压原子的高分辨电子显微镜，点分辨能力达到0.1nm厚的样品可以直接观察到在原子水平上的三维结构。日立在1995年一个新的3MV超高压透射电子显微镜的分辨能力0.14nm。超高压电子显微镜高的分辨能力，穿透能力强的样品（1MV 100kV的3倍左右的），但价格是昂贵的，高的专用实验室，它是难以推广。
6，中高压电子显微镜
中等电压200KV \ 300KV电子显微镜的穿透能力分别为1.6和2.2倍，100kV的，成本低，效益/输入是高的，并因此得到了很多的发展。场发射透射电子显微镜已日趋成熟。 TEM往往配有锂漂流硅的Si（Li）X射线能量色散光谱（EDS），有的还配备了电子式电能可以选择成像光谱仪分析样品的化学组成和结构。原本的两种类型的高分辨率和分析电子显微镜结合趋势：完全通过计算机控制的计算机软件的操作，甚至更小的球面像差系数的物镜和场致发射的电子枪，可以得到高分辨率的图像，但也为纳米尺度的化学组成和结构的微分析，发展成一个多功能高分辨率分析电子显微镜。 JEOL的200KV
JEM-2010F 300KV的JEM-3000F，日立200KV HF-2000和荷兰飞利浦公司200KV CM200 FEG和300KV CM300 FEG型的。 ，的传统200kVTEM国际点分辨能力为0.2nm的约-150万次，约50倍的放大倍率。
7120千伏\，100KV电子显微镜分析
领域的生物学，医学，农业，医药和食品工业中常常需要通过电子显微镜和光学显微镜获得的信息。因此，在高分辨率的图像也可以得到大视场高 - 低对比度的显微图像，操作方便，结构紧凑，计算机控制分析电子显微镜配备了EDS也应运而生。例如，飞利浦CM120
Biotwin电反射镜配备的冷冻试样台和EDS分析的低对比度，并且可以观察到电子束敏感的生物试样。日本JEM-1200电子显微镜低倍和良好的对比度，适用于材料科学和生命科学的研究。这种多用途的120KV透射电子显微镜点的分辨能力大约是0.35nm。
8，场发射枪扫描透射电子显微镜，
场发射扫描透射电子显微镜STEM大学芝加哥教授AVCrewe在20世纪70年代初开发的。样品后的两个探测器，分别逐点接收所有未被散射透射电子和散射电子。电子信息与原子序数变化的弹性和非弹性散射。的环形检测器接收的散射角度较大时，电子的弹性散射。重原子的弹性散射电子，如果入射电子束的直径小于0.5nm的，和样品是足够薄的，可以得到一个单一的原子，如。实际看到STEM单一的γ-氧化铝载体膜的Pt和Rh原子。透射电子中的环形检测器的中心，通过该孔的特征能量是由中央检测器接收，然后可以进行测量的损失分量分析的能量分析仪。为此，克鲁发展的平均电子枪的亮度高于约五个数量级的场致发射的电子枪的FEG：钨单晶尖端的曲率半径下的电场强度的作用，只有100MV/cm约100nm，在室温下将产生的场致发射电子，电子束被聚焦到0.2-1.0纳米，而仍然足够大亮度。英国VG公司在20世纪80年代，干起开始生产。最近的电磁四极 - 八极球的像差修正增加在VGHB5 FEGSTEM，减少球面像差系数从3.50.1毫米。进一步排除各种不稳定因素有望改善的100KV干0.1nm的暗场图像的分辨能力。使用的加速??电压300KV的电子显微镜图像获得的Cu的VG-HB603U型：基本间距为0.208nm和0.127nm的晶格图像。期待的物镜的球面像差的系数降低至0.7mm的400kV仪器，可以实现更高的分辨能力。此的UHV-STEM工具是非常复杂的，难于推广。
9，高能电子显微镜
，能源选择电镜EF-TEM是一个新的发展方向。总透射电子显微镜，弹性散射电子显微镜的图片或衍射图案形成非弹性散射电子以被忽略的倾向，但最近已被用作电子能量损失谱分析。德国蔡司奥普顿在20世纪80年代末生产的EM902A生物电子显微镜，配备了电子能谱仪成像系统，选择一个特定的特征能量损失电子成像。它的主要优点是：0.5微米厚的样品，可以观察，可以看到染色的生物样本的显微镜图像的高对比度，而且还元素分布图像。 LEO公司徕卡蔡司EM912欧米茄电子显微镜装有Ω-电子能量过滤器可以滤出，形成的非弹性散射的电子和其他不需要的电子的，具有一定的能量的电子信息的后端结合，过滤的能量会聚束衍射和成像，清楚地表明，原来覆盖的弱显微镜和电子衍射技巧。该公司开发的，在此基础上，200KV自动节能选择TEM。 JEOL公司也正在开发与Ω-电子能量的过滤器JEM2010FEF类型电子显微镜，点分辨能力0.19nm，能量分辨率100kV的和200KV，分别2.1μm/eV和1.1μm/eV。日立还报道光谱成像系统，与EF-1000γ形电子能量在TEM观察到清晰的半导体动态随机存取存储器（DRAM）的厚度为0.5μm的片的截面的显微镜照片。的
的电子能量GATAN选择成像系统安装在成像电子能量损失谱EELS选择的投影透镜的后方。读出的行数据，处理，输出，并在几秒钟内的图像的质量，可以实现及时了解，从而自动调整相关的参数，完成自动接合轴，自动校正像散，和自动聚焦。例如，在400千伏的JEM-4000EX型电子显微镜使用换肤能量选择原子的图像，并在同一时间完成EELS化学分析。
透射电子显微镜，经过半个世纪的发展接近或达到理论功率为0.1-0.2nm的分辨率取决于镜头的球面像差和衍射差。人们正在探索进一步消除透镜的各种像差的[20]，在后部的电子枪的添加的电子单色器，研究新的像差修正方法，以进一步改善电磁透镜和整个仪器的稳定性采用和进一步发展高亮度电子源中，场致发射电子枪来选择成像光谱仪，X-射线光谱和电子能量，缓慢扫描电荷耦合器件CCD，严寒和环境样品室纳米会聚束微衍射，原位实时分析，圆锥扫描晶体成像（圆锥扫描结晶），全数字化控制，图像处理，和现代信息传输技术实现远程操作观察，以及克服各种样品本身所带来的限制，在透射电子显微镜中面临的一个重大突破。
扫描型电子显微镜
1，扫描电子显微镜和X-射线能量色散
目前，最广泛使用的的常规钨阴极扫描电子显微镜的分辨能力达到3.5nm的分析约，加速电压范围为0.2-30KV。分析扫描电子显微镜，扫描型电子显微镜配备的X-射线能量色散谱EDS发展成不仅速度比的X-射线光谱仪WDS的分析速度，灵敏度高，，也定性和标样的定量分析。 EDS的发展十分迅速，并已成为一个重要组成部分的仪器，即使它的混合。然而，EDS有不足之处，如低的能量分辨率，通常为129-155eV，以及在低的温度（液氮冷却）要使用的Si（Li）晶体。透视谱仪的分辨率是高得多，通常为5-10eV，并能在室温下操作。 1972年EDAX发展，一个ECON系列无窗口的探测器，可满足特殊需求的超轻元素的分析，但容易受到污染的Si（Li）晶体。 1987 Kevex公司开发能够承受大气ATW超薄窗口之间的压力差，以避免上述的缺点，并且在B，C，N，O的超轻元素，等等可以被检测到，并创建一个大的条件的应用程序的数量。 Kevex公司量词NORAN公司极端Link公司Ultracool EDAX蓝宝石的Si（Li）探测器是这一切的单一窗口超轻的元素编码器分辨率129eV，133eV探头延伸到5B-92U。为了克服传统的Si（Li）探测器需要用液氮冷却的不便，在1989年，Kevex公司推出的无需液氮的Superdry探测器，NORAN公司还生产的的热电制冷自由探测器（小型冷却与循环水），和所述压缩机的制冷Cryocooled探测器。两个检测器必须是每天24小时通电，适合于非液体氮的供给单元。现在大多使用或改进的液态氮冷却的Si（Li）探测器，用液氮冷却，加入在实际工作中，通常并不一定要维持一个液态氮的供应。最近开发的高纯度锗Ge探测器，不仅要提高分辨率，而且还扩大检测能量范围（从25keV扩展到100keV），特别适用于透射电子显微镜：链接创业板分辨率优于115eV（MnKα）和65eV （FKα），NORAN的资源管理器
Ge检测器，检测范围可达100keV。由上海原子核研究所，中国在1995年科学研究院成为了Si（Li）探测器的能量分辨率为152eV。中国科学研究院，北京科学仪器发展中心生产的X射线分析系统搜索-1000硬件抽奖的的NORAN公司的功能电路上，一起与公司的探测器，在使用的Windows操作系统，图形谱的发展分析系统的计划。
透视谱仪和电子探针分析仪
大多数现代的SEM EDS检测器被配置为成分分析的。当所要求的低的水平，可以增加准确的定量以及超轻元素分析1-4 X-射线分光计的WDS。全聚焦Microspec公司WDX-400，WDX-600，分别配备有四个和六个不同的衍射晶体，可以检测到上述各种元素的5B（4BE）。光谱仪可倾斜的方式安装在扫描型电子显微镜的试样腔室中，为了的水平放置，如垂直光谱仪来分析一个示例，而不是需要使用光学显微镜来精确调整试样的工作距离从客观镜头。
超轻量元素的样品，以满足大量的多元素，低级别的高速定性，定量常规分析的需求，法国CAMECA公司长期生产电子探针仪，SX50 SXmacro类型，具有四个WDS和一个EDS，物镜内置同轴光学显微镜可以观察和分析的面积在任何时间。的最新制造株式会社岛津制作计算机控制EPMA-1600电子探针配置2-5道WDS和EDS的之一，最大的样本大小为100mm×100×50毫米（厚度）的二次电子图像的分辨率为6nm。 JEOL公司还生产电脑控制的JXA-8800电子探针JXA-8900系列WD / ED集成显微分析系统 - 电子探头安装X射线光谱仪和X射线能量色散光谱，元素分析范围5B-92U，的二次电子图像的分辨率为6nm以上。
NORAN公司下属峰公司最近开发出一个新的顶点完全参数化的X射线光谱仪，完全不同于传统的机械联动，6个独立的伺服电机控制，通过计算机调整分析晶体的位置和倾角，X，Y的坐标的X-射线检测器，和狭缝宽度。光谱的晶体可配备4个标准分析5B（4BE）的元素。罗兰圆半径的元素的分析和变化，可以是170，180，190，和200毫米，分别以获得最大的计数率，并提高了分析精度和灵活性。 NORAN公司还推出了平行的X-射线光谱仪称为MAXray，最新的X - 整个的准平行光束透视镜头之间的X-射线的发射点上的样品和分析被放置的光学研究水晶提高接收机的X射线的立体角，比一般强度的WDS约50倍的增长。可以分析100eV-1.8keV K，L，M线，特别有利于低电压，低束分析，，B，C，N，O和F的能量范围，分辨率可高达5-15eV，同时WDS的EDS高分辨率和高除尘效率。两个新的X射线光谱仪得到广泛的应用。
3，场发射扫描电子显微镜和低电压扫描电子显微镜
场发射扫描电子显微镜获得了很大的发展[24]。 AMRAY公司生产的日立公司推出了冷场发射枪扫描电子显微镜，热场发射扫描电子显微镜，不仅能改善传统的加速电压的分辨能力，也显着地改善了低电压性能。低压扫描电子显微镜LVSEM成像可以提高对比度，减少甚至消除样品的充电和放电现象，减少辐射的伤害，所以人民的好头。 JEOL公司的JSM-600°F型场致发射的超高分辨率的扫描电子显微镜的加速电压为30kV的分辨能力达到为0.6nm，是接近水平的TEM试样，必须浸渍在强磁场的客观，以减少透镜的球面像差的影响，所以大小是有限的，最大为23mm×6毫米×3毫米（厚）。场致发射的JSM-6340F型试样半沉浸在磁场中的物镜的可观察到大的试样，当加速电压为15kV的分辨能力，低压力1kV的处于2.5nm 1.2nm的。两种SEM由于样品在磁场中的，所以我们不能观察磁性材料。 CF校正场小型物镜观察：大样本JSM-6600F场发射型的分辨能力处于2.5nm（1KV 8nm的）。日立还提供这些类型的产品，例如S-5000，S-4500和S-4700型。
米拉型扫描电子显微镜扫描电镜
德国Visitec捷高公司的大样品室的大样品室。的被分析物的最大尺寸可以是直径为700mm，高600mm，长度1400毫米，300公斤的最大重量，真空室长度1400，1100和1200mm的宽度。 4nm的解像力，加速电压为0.3千伏-20KV。一种新的计算机控制的，非破坏性的检查和分析测试装置可用于生产的工业产品，质量管理，计算机处理和手工业检查研究。
5，环境扫描电镜ESEM环境扫描电子显微镜
80年代出现了试样可以根据需要在不同的气氛与压力1-2600Pa高压低真空环境，开拓新的领域的应用程序。传统的高真空扫描电镜样品室的10-3PA是不同的，所以它也被称为低真空扫描电子显微镜，LV-SEM。在这样的低真空环境中，绝缘样品不会即使在高加速电压的充电和放电的现象由于不能被观察到，湿样品，可以留在其原来的自然状态水溶液而不变形。因此，环境扫描电子显微镜可以直接观察到，塑料，陶瓷，纸张，岩石，污垢，和骨质疏松症将放电气体原料和生物试样水溶液，没有先喷涂导电层或冷冻干燥过程。 1990年美国电子
扫描该公司首次推出的产品ESEM。低真空环境，以确保的高压样品室，LV-SEM真空系统的，应给予特殊考虑。 AMRAY，日立，JEOL和LEO有这样的产品。样品室为6-270Pa，JSM-5600LV-SEM的分辨率技能达到5.0nm，自动切换到常规扫描电子显微镜的分辨能力可达3.5nm的高真空后。中国科学研究院，北京科学仪器发展中心与中国科学院化工冶金研究所合作，发展KYKY-1500高温环境扫描电子显微镜，最高的采样温度高达1200°C和800°的最大压力为2600帕C的分辨率为60nm，观察在室温下湿玉米淀粉粒子的横截面，该盐的结晶粒子，和50Pa，900°C时铁矿石在针状的Fe \-2O \ -3标本。
6，扫描电声显微镜
80年代初问世的扫描电声显微镜SEAM，使用一种新的成像方式：它的强度频闪调制的电子束在样品表面扫描，用压电传感器接收到的热量
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