计算机组成原理之外围设备
计算机组成原理第七章
磁记录原理
磁性材料的物理特性 磁表面存储器的读写原理
–
–
读操作：当磁头经过载磁体的磁化元时，由于磁头铁芯 读操作：当磁头经过载磁体的磁化元时， 是良好的导磁材料， 是良好的导磁材料，磁化元的磁力线很容易通过磁头而 形成闭合磁通回路。 形成闭合磁通回路。不同极性的磁化元在铁芯里的方向 是不同的。 是不同的。 写操作：当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时， 写操作：当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时，铁芯 内就产生一定方向的磁通。 内就产生一定方向的磁通。
磁表面存储
– –
用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体 存储信息 优点
存储容量大， 存储容量大，位价格低 记录介质可以重复使用 记录信息可以长期保存而不丢失 非破坏性读出， 非破坏性读出，读出时不需要再生信息
– –
缺点
存取速度慢，机械结构复杂， 存取速度慢，机械结构复杂，对工作环境要求高
通常用作辅助大容量存储器使用
磁盘存储器的技术指标
采用定长数据块格式， 【例题1解】：(4)采用定长数据块格式，直接寻址的最小单 例题 解 采用定长数据块格式 位是一个记录块(一个扇区 一个扇区)， 位是一个记录块 一个扇区 ，每个记录块记录固定字节数目 的信息，在定长记录的数据块中， 的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式 可用如下格式： 可用如下格式：
第七章
外围设备
外围设备 磁记录原理 磁盘驱动器 磁盘控制器 磁盘存储器
教学要求
重点和难点
外围设备的一般功能 磁记录原理 磁盘的组成 磁盘驱动器和控制器 磁盘上的信息分布 磁盘存储器的技术指标
主要内容
外围设备概述 磁盘存储设备 磁盘存储设备的技术发展 磁带存储设备 光盘和磁光盘存储设备
大学计算机基础计算机组成原理概述
大学计算机基础计算机组成原理概述计算机组成原理是大学计算机基础领域中的重要课程之一。
它主要涉及计算机硬件和软件的结构、功能和运行原理。
通过学习计算机组成原理，能够深入了解计算机的内部构造，理解计算机的工作原理，为今后深入学习和应用计算机技术打下基础。
一、计算机组成原理概述计算机组成原理是指计算机硬件和软件的组成和运行原理。
硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等各个部件，而软件则是指计算机应用程序和系统软件。
计算机组成原理的研究对象主要是计算机的组成和工作原理，包括计算机的层次结构、指令系统、数据表示和处理、I/O系统等方面。
二、计算机硬件的组成计算机的硬件主要包括中央处理器(CPU)、内存(RAM)、输入设备、输出设备和存储设备等。
其中，中央处理器是计算机的核心，负责执行指令和控制计算机的运行；内存用于存储数据和程序；输入设备用于接收外部信息；输出设备用于展示计算结果；存储设备则用于长期保存数据和程序。
三、指令系统和数据表示指令系统是计算机硬件和软件的桥梁，它定义了计算机可以执行的操作和指令的格式。
数据表示则是计算机用来存储和处理数据的方式，常见的数据表示包括二进制、十进制和十六进制等。
四、中央处理器的工作原理中央处理器是计算机的核心组件，它由运算器和控制器两部分组成。
运算器用于执行算术和逻辑运算，而控制器负责指挥整个计算机系统的工作。
中央处理器通过指令周期来执行指令，包括取指、译码、执行和写回等阶段。
五、内存的层次结构和存储器技术内存是计算机用来存储数据和程序的地方，它具有不同的层次结构和存储器技术。
常见的内存层次结构包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器等。
而存储器技术则包括静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)等。
六、输入输出系统和外围设备输入输出系统是计算机与外部设备之间的连接桥梁，它负责数据的输入和输出。
外围设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等各种设备，通过输入输出系统与计算机进行数据交换。
计算机专业基础综合计算机组成原理(外存与I／O设备)模拟试卷1
计算机专业基础综合计算机组成原理（外存与I／O设备）模拟试卷1(总分：44.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：13，分数：26.00)1.计算机的外围设备是指( )。
A.输入／输出设备B.外存设备C.远程通信设备D.除了CPU和内存以外的其他设备√2.用于笔记本电脑的外存储器是( )。
A.软磁盘B.硬磁盘C.固态盘√D.光盘3.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量是( )。
A.512KBB.1MB √C.256KBD.2MB4.美国视频电子标准协会定义了一个VGA扩展集，将显示方式标准化，这称为著名的( )显示方式。
A.AVGAB.SVGAC.VESA √D.EGA5.为了使设备相对独立，磁盘控制器的功能全部转到设备中，主机与设备间采用( )接口。
A.SCSI √B.专用C.ESDI6.一张3．5英寸软盘的存储容量为( )MB，每个扇区存储的固定数据是( )。
A.1．44MB，512B √B.1MB，1024BC.2MB，256BD.1．44MB，128B7.MD光盘和PC光盘是( )型光盘。
A.只读B.一次C.重写√8.以下描述中基本概念正确的句子是( )。
A.硬盘转速高，存取速度快√B.软盘转速快，存取速度快C.硬盘是接触式读写D.软盘是浮动磁头读写9.下面关于计算机图形和图像的叙述中，正确的是( )。
A.图形比图像更适合表现类似于照片和绘画之类的有真实感的画面B.一般说来图像比图形的数据量要少一些C.图形比图像更容易编辑、修改√D.图像比图形更有用10.视频电子学标准协会制定的局部总线称为( )。
A.VESA √B.VISAC.PCID.EISA11.在软盘存储器中，软盘适配器是( )。
A.软盘驱动器与CPU进行信息交换的通道口√B.存储数据的介质设备C.将信号放大的设备D.抑制干扰的设备12.PC机所配置的显示器，若显示控制卡上刷存容量是1MB，则当采用800×600的分辨率模式时，每个像素最多可以有( )种不同颜色。
计算机组成原理(简答题)
计算机组成原理(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域：科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。
2、计算机的基本功能：存储和处理外部信息，并将处理结果向外界输出。
3、数字计算机的硬件由：运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。
4、软件可以分成系统软件和应用软件。
其中系统软件包括：操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。
5、计算机系统按层次进行划分，可以分成，硬件系统、系统软件和应用软件三部分。
6、计算机程序设计语言可以分成：高级语言、汇编语言和机器语言。
第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数？它有哪些类型？答：定点数是指小数点位置固定的数据。
定点数的类型有定点整数和定点小数。
2、什么是规格化的浮点数？为什么要对浮点数进行规格化？答：规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示，而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。
在科学计数法中，一个浮点数在计算机中的编码不唯一，这样就给编码带来了很大的麻烦，所有在计算机中要对浮点数进行规格化。
3、什么是逻辑运算？它有哪些类型？答：逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。
基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。
4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的？答：在计算机中可以通过将控制信号M设置为1，利用加法器电路来进行减法运算。
第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型？答：计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。
2、宽字存储器有什么特点？答：宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度，访问存储器时可以同时对对个字进行访问，从而提高数据访问的吞吐量。
3、多体交叉存储器有什么特点？答：多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。
每个存储器是一个独立操作的单位，有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器，可以分别进行数据读写操作，各个存储体的读写过程重叠进行。
4、什么是相联存储器？它有什么特点？答：相联存储器是一种按内容访问的存储器。
计算机专业基础综合计算机组成原理(外存与I／O设备)模拟试卷1
计算机专业基础综合计算机组成原理（外存与I／O设备）模拟试卷1(总分：44.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：13，分数：26.00)1.计算机的外围设备是指( )。
A.输入／输出设备B.外存设备C.远程通信设备D.除了CPU和内存以外的其他设备√2.用于笔记本电脑的外存储器是( )。
A.软磁盘B.硬磁盘C.固态盘√D.光盘3.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量是( )。
A.512KBB.1MB √C.256KBD.2MB4.美国视频电子标准协会定义了一个VGA扩展集，将显示方式标准化，这称为著名的( )显示方式。
A.AVGAB.SVGAC.VESA √D.EGA5.为了使设备相对独立，磁盘控制器的功能全部转到设备中，主机与设备间采用( )接口。
A.SCSI √B.专用C.ESDI6.一张3．5英寸软盘的存储容量为( )MB，每个扇区存储的固定数据是( )。
A.1．44MB，512B √B.1MB，1024BC.2MB，256BD.1．44MB，128B7.MD光盘和PC光盘是( )型光盘。
A.只读B.一次C.重写√8.以下描述中基本概念正确的句子是( )。
A.硬盘转速高，存取速度快√B.软盘转速快，存取速度快C.硬盘是接触式读写D.软盘是浮动磁头读写9.下面关于计算机图形和图像的叙述中，正确的是( )。
A.图形比图像更适合表现类似于照片和绘画之类的有真实感的画面B.一般说来图像比图形的数据量要少一些C.图形比图像更容易编辑、修改√D.图像比图形更有用10.视频电子学标准协会制定的局部总线称为( )。
A.VESA √B.VISAC.PCID.EISA11.在软盘存储器中，软盘适配器是( )。
A.软盘驱动器与CPU进行信息交换的通道口√B.存储数据的介质设备C.将信号放大的设备D.抑制干扰的设备12.PC机所配置的显示器，若显示控制卡上刷存容量是1MB，则当采用800×600的分辨率模式时，每个像素最多可以有( )种不同颜色。
计算机组成原理(白中英)
D0
D1
D2
D3
A校验码 B校验码 C校验码 D校验码
系统结构
RAID4
I/O系统
❖ 专用奇偶校验独立存取盘阵列
❖ 数据以块（块大小可变）交叉的方式存于各盘， 奇偶校验信息存在一台专用盘上
数据块
校验码 产生器
A0
A1
A2
A3
B0
B1
B2
B3
C0
C1
C2
C3
D0
D1
D2
D3
A校验码 B校验码 C校验码 D校验码
❖ 只写一次光盘
只写一次光盘（Write Once Only）：可以由用户写入 信息，不过只能写一次，写入后不能修改，可以多次读 出，相当于PROM。在盘片上留有空白区，可以把要修 改和重写的的数据追记在空白区内。
❖ 可檫写式光盘
可檫写式光盘（Rewriteable）：利用磁光效应存取信 息，采纳特殊的磁性薄膜作记录介质，用激光束来记录、 再现和删除信息，又称为磁光盘，类似于磁盘，可以重 复读写。
RAID6
I/O系统
❖ 双维奇偶校验独立存取盘阵列
❖ 数据以块（块大小可变）交叉方式存于各盘， 检、纠错信息均匀分布在全部磁盘上
系统结构
A0 A1 A2
3校验码 D校验码
B0 B1
2校验码 C校验码
B2
C0
1校验码 B校验码
C1 C2
0校验码 A校验码
D1 D2 D3
校验码 产生器
7.7 光盘存储设备
– 正脉冲电流表示“1”，负脉冲电流表示“0”； – 不论记录“0”或“1”，在记录下一信息前，记录电流
恢复到零电流 – 简洁易行，记录密度低，改写磁层上的记录比较困难，
计算机组成原理名词解释
之阿布丰王创作主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机.CPU：中央处置器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成.运算器：计算机中完成运算功能的部件,则ALU和寄存器构成.外围设备：计算机的输入输出设备,包括输入设备、输出设备和外存储设备.数据：编码形式的各种信息,在计算机中作为法式的把持对象.指令：构成计算机软件的基本元素,暗示成二进制数编码的把持命令.透明：在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的.位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1）,是数据的最小暗示单位.字：数据运算和存储单位,其位数取决于计算机.字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位,1字节即是8位二进制信息.字长：一个数据字包括的位数,一般为8位、16位、32位和64位等.地址：给主存储器分歧的存储位置指定的一个二进制编号.存储器：计算机中存储法式和数据的部件,分为内存和外存两种.存储器的访问：对存储器中数据的读把持和写把持.总线：计算机中连接功能单位的公共线路,是一束信号线的集合.硬件：由物理元器件构成的系统,计算机硬件是一个能够执行指令的设备.软件：由法式构成的系统,分为系统软件和应用软件两种.兼容：计算机部件的通用性.把持系统：主要的系统软件,控制其他法式的运行,管理系统资源而且为用户提供把持界面.汇编法式：将汇编语言法式翻译成机器语言法式的计算机软件.汇编语言：采纳文字方式（助记符）暗示的法式设计语言,其中年夜部份指令和机器语言中的指令一一对应.编译法式：将高级语言的法式转换成机器语言法式的计算机软件.解释法式：解释执行高级语言法式的计算机软件,,解释并执行源法式的语句.系统软件：计算机系统的一部份,进行命令解释、把持管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件.应用软件：完成应用功能的软件,专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写.指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不竭传递的指令序列.数据流：在计算机的存储器与CPU 之间形成的不竭传递的数据序列.接口：部件之间的连接电路,如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路.存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标.主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行.存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字,如果是指令则称为指令字.原码：带符号数据暗示方法之一,用一个符号位暗示数据的正负,0代表正号,1代表负号,其余的代码暗示数据的绝对值.阶码：浮点数据编码中,暗示小数点的位置的代码.尾数：浮点数据编码中,暗示数据有效值的代码.基数：浮点数据编码中,对阶码所代表的指数值的数据,在计算机中是一个常数,不用代码暗示.机器零：浮点数据编码中,阶码和尾数为全0时代表的0值.上溢：指数据的绝对值太年夜,以至年夜于数据编码所能暗示的数据范围.规格化数：浮点数据编码中,为使浮点数具有唯一的暗示方式所作的规定,规定尾数部份用纯小数形式给出,而且尾数的绝对值应年夜于1/R,即小数点后的第一位不为零.海明距离：在信息编码中,两个合法代码对应位上编码分歧的位数.冯诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法,在截去过剩位时,将剩下数据的最低位置 1.检错码：能够发现某些毛病或具有自动纠错能力的编码.纠错码：能够发现某些毛病并具有自动纠错能力的编码.海明码：一种纠错码,能检测出2位错,并能纠正1位错.循环码：一种纠错码,其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字.桶形移位器：一种移位电路,具有移2位、移4位和移8位等功能.RAM：随机访问存储器,能够快速方便地访问任何地址中的内容,访问的速度与存储位置无关.ROM：只读存储器,只能读取数据不能写入数据的存储器.SRAM：静态随机访问存储器.它采纳双稳态电路存储信息.DRAM：静态随机访问存储器,它利用电容电荷存储信息.EDO DRAM：增强数据输出静态随机访问存储器,采纳快速页面访问模式,并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率.PROM：可编程的ROM,可以被用户编程一次.EPROM：可擦写可编程的ROM,可以被用户编程屡次.EEPROM：电可擦写只读存储器,能够用电子的方法擦除其中的内容.快闪存储器：一种非挥发性存储器,与EEPROM类似,能够用电子的方法擦除其中的内容.相联存储器：一种按内容访问的存储器,,每个存储单位有匹配电路,可用于cache中查找数据.多体交叉存储器：由多个相互自力、容量相同的存储体构成的存储器,每个存储体自力工作,读写把持重叠进行.访存局部性：CPU的访存规律,对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中,而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中.直接映象：cache的一种地址映象方式,一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块.全相联映象：cache的一种地址映象方式,每个主存块都可映象就任何cache块.组相联映象：cache 的一种地址映象方式,将存储空间分成若干组,各组之间是直接映象,而组内各块之间则是全相联映象.全写法：cache命中时的一种更新战略,写把持时将数据既写cache又写入主存.写回法：cache命中时的一种更新战略,写cache时不写主存,而当cache数据被替换出去时才写回主存.虚拟存储器：在内存和外存间建立的条理体系,使得法式能够像访问主存储器一样访问外存储器,主要用于解决计算机中主存储器的容量问题.按写分配：cache不命中时的一种更新战略,写把持时把对应的数据块从主存调入cache.段式管理：一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间分成段,段的长度可以任意设定,并可以放年夜和缩小.页式管理：一种虚拟存储器的管理方式,把虚拟存储空间等分成固定容量的页,需要时装入内存.段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式,将存储空间按逻辑模块分段,每段又分成若干个页.块表：主存-cache地址映象机制,由查块表判定主存地址的存储单位是否在cache中以及在cache中的位置.页表：页式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等.段表：段式虚存管理用的地址映象表,其中包括每个段的基址、段长、装入位和访问方式等.固件：固化在硬件中（如写入ROM）的固定不变的经常使用软件.助记符：汇编语言中采纳的比力容易记忆的文字符号,暗示指令中的把持码和把持数.伪指令：汇编语言法式中提供的有关该法式装入内存中的位置的信息,暗示法式段和数据段开始的信息以及暗示法式结束的信息等,它们其实不转成二进制的机器指令.寻址方式：对指令的地址码进行编码,以形成把持数在存储器中的地址的方式.年夜数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次第,将多字数据的最低字节存储在最年夜地址位置.小数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次第,将多字数据的最低字节存储在最小地址位置.RISC：精简指令系统计算机CISC：复杂指令系统计算机相对转移：一种形成转移目标地址的方式,转移指令的目标指令地址是由PC寄存器的值加上一个偏移量形成的.绝对转移：一种形成转移目标地址的方式,转移指令的目标指令地址是由有效地址直接指定,与PC寄存器的内容无关.条件转移：一种转移指令类型,根据计算机中的状态决定是否转移.无条件转移：一种转移指令类型,不论状态如何,一律进行转移把持.指令格式：是计算机指令编码的格式,指定指令中编码字段的个数、各个字段的位数以及各个字段的编码方式.指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间.机器周期：指令执行中每一步把持所需的时间.指令仿真：通过改变微法式实现分歧机器指令系统的方式,使得在一种计算机上运行另一种计算机的指令代码.指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一台计算机的指令.硬连线逻辑：一种控制逻辑,用一个时序电路发生时间控制信号,采纳组合逻辑电路实现各种控制功能.微法式：存储在控制存储器中的完成指令功能的法式,由微指令组成.微指令：控制器存储的控制代码,分为把持控制部份和顺序控制部份.微地址：微指令在控制存储器中的存储地址.水平型微指令：一次能界说并执行多个并行把持把持控制信号的指令.垂直型微指令：一种微指令类型,设置微把持码字码,采纳微把持码编码法,由微把持码规定微指令的功能.控制存储器：微法式型控制器中存储微指令的存储器,通常是ROM.为什么用二进制？答：容易用数据电路暗示,数据运算和存储方式简单,是高效的数据暗示方式.运算器中有哪些寄存器？答：寄存器是运算器中临时寄存数据的的部件.运算器中有存储数据的寄存器,寄存一些中间运算结果等.保管指令的寄存器、运算状态的寄存器,保管存储器地址的寄存器.如何区分ASCII代码和汉字编码？答：ASCII代码是7位的代码,在存储时可以在它前面增加一位形成8位的代码,增加的位用0暗示是ASCII码,1暗示是汉字编码.为什么虚拟存储器中,页面的年夜小不能太小,也不能太年夜？答：当页面小时,平均页内剩余空间较少,可节省存储空间,但页表增年夜,页面太小时不能充沛利用访存的空间局部性提高命中率；当页面年夜时,可减少页表空间,但平均页内剩余空间较年夜,浪费较多存储空间,页面太年夜还使页面调入调出时间较长.基址寻址方式和变址寻址方式有什么优点？答：基址寻址方式用于法式定位,,可使法式装内存分歧的位置运行,只要相应地改变基址寄存器的值.基址寻址还支持虚存管理,以实现段式虚拟存储器.变址寻址方式适合于对一组数据进行访问,这时在访问了一个数据元素之后,只要改变变址寄存器的值,该指令就可形成另一个数据元素的地址.中央处置器有哪些基本功能？有哪些基本部件构成？答：基本功能（1）指令控制.即对法式运行的控制,保证指令序列的的执行结果的正确性.（2）把持控制.即指令内把持步伐的控制,控制把持步伐的实施.（3）数据运算.即对数据进行算术运行和逻辑运算.（4）异常处置和中断处置.如处置运算中的溢出等毛病情况以及处置外部设备的服务请求等.中央处置器主要由控制器和运算器两部份构成,另外在CPU中有多种寄存器,寄存器与运算之间传递信息的线路称为数据通路.微指令编码有哪三种方式？微指令格式有哪几种？微法式控制有哪些特点？答：微指令编码方式有三种：直接暗示法、编码暗示法、混合暗示法.微指令的格式年夜体分成两类：水平型微指令和垂直型微指令.水平型微指令又分为三种：全水平型微指令、字段编码的水平型微指令、直接和编码相混合的水平型微指令.微法式的控制器具有规整性、可维护性和灵活性的优点,可实现复杂指令的把持控制,使得在计算机中可以较方便地增加和修改指令,甚至可以实现其他计算机的指令.猝发传输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式四边缘协议：全互锁的总线通信同步方式,就绪信号和应答信号在上升边缘和下降边缘都是触发边缘.波特率：码元传输率,每秒钟通过信道的码元数.比特率：信息位传输率,每秒钟通过信道的有效信息量.位时间：码元时间,即传输一位码元所需要的时间,波特率的倒数.UAPT：通用异步接收器/发送器,一种典范的集成电路异步串行接口电路.主设备：负责在总线上数据传输的设备,如中央控制器、DMA控制器等.从设备：总线上具有对地址线,控制信号线进行译码的功能和与主设备传输数据功能的设备.总线事务：总线把持的请求主方与响应方之间的一次通信.总线协议：总线通信同步方式规则,规定实现总线数传输的按时规则.菊花链方式：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线,而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间.自力请求方式：集中式总线判决方式之一,每一个设备都有一个自力的总线请求信送到总线控制器,控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号.计数器按时查询方式：集中式总线判决方式之一,设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出,总线控制器按计数器的值对各设备进行查询.系统总线：处置器总线,连接处置器和方存是计算机系统的主干线.信息之前要恢复到零电流.不归零制： 一种磁盘信息记录方式,磁头线圈上始终有电流,正向电射到纸上.绘图机：计算机图形输出设备,主要用于工程图纸的输出.数字化仪：一种二维坐标输入系统,主要用于输入工程图,包括一个游标和一个图形板.触摸屏：一种具有触摸式输入功能显示屏式者附加在显示屏上的输入设备,用于输入屏幕位置信息,通常与屏幕菜单配合使用.扫描仪：一种图像输入设备,主要用与各类计算机静态图象的输入.音频识别：一个对音频信息提练和压缩的过程,如将语音信号转化成文字信息以便于计算机的存储和处置.音频合成：使计算机能够朗读文本或者演奏出音乐的过程,如将文字信息转化成语音信息,或者将MIDI数据文件转经成音乐信号.音效处置：改进音频设备输出效果的过程,分为三种类型：混响和延时处置；声音的回放效果；环绕声的处置.CD-ROM：计算机中只读型光盘的主要标准.WORM：写一次读屡次型光盘,可由用户一次性写放信息,写入后可以反复读取.CD-R：可写光盘,WORM型光盘的标准.EFM码：通道码,CD-ROM 中的一个14位的代码,暗示8位的数据.磁光盘：一种可擦写光盘,在激光的作用下将信息以磁化形式记录在光盘上.统一编址：一种外围设备的寻址方式,将输入输出设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器和内存单位一样看待,将它们和内存单位联合在一起编排地址.独自编址：一种外围设备的寻址方式,采纳专门的控制信号进行输入输出把持,内存的地址空间和输入输出设备的地址空间是分开的.单级中断：简单的处置中断方法,在处亘个中断时时间：二O二一年七月二十九日不响应另一个中断的请求,所以是单重中断.与多级中断对应,各和中断的优先级一样.多级中断：处置多重中断的方法,采纳按优先级的方法,在处置某级中断时,与它同级的中断或比它初级的中断请求不能中断它的处置,而比它优先级高的中断请求则能中断它的处置.中断屏蔽：在处置中断时阻止其他中断.DMA：直接存储器访问,一种高速输出方法.现场呵护：保管CPU的工作信息,如各寄存器的值.中断向量：由发出中断请求的设备通过输入输出总线主意向CPU发出一个识别代码.自陷：由CPU的某种内部因素引起的内部中断.软件中时间：二O二一年七月二十九日。
计算机组成原理-输入输出设备
❖ 外部设备概述
CPU和主存构成计算机的主机，主机之外的大部分硬件设备称
为外部设备或外围设备，简称外设。外设包括输入设备、输出设 备和外存储器。
❖ 输入设备
键盘
图形输入设备（鼠标，图形板，光笔等）
图像输入设备（扫描仪、数码相机 、摄像机、摄像头等）
条形码
光学字符识别（OCR）
阴极：发出电子； 栅极：控制电子束的强度； 加速阳极：对电子束进行加速； 将电子束的动能转化为光能。
10
CRT的工作原理
❖ P306 图9.4
11
平板显示器
❖ 液晶显示器（LCD）
利用液态晶体调制(折射)外照光实现显示。本身不发光。 主要应用于便携式电子产品、监视器、消费类电子产品。
❖ 显示器的分类：
按显示设备所用的显示器件分类：CRT、LCD、PDP显示器。 按所显示的信息内容分类：字符、图形、图像显示器。 按设备功能分类：普通显示器和显示终端。
9
CRT（阴极射线管）显示器
❖ CRT （cathode ray tube）：由电子枪、偏转装置、 荧光屏组成。
❖ 电子枪：由灯丝、阴极、栅极、加速阳极、聚焦极 组成。
❖ ASCII：美国标准信息交换码，每个字符用7 位二进制代码表示，是由128个字符组成的 字符集。见207页表9.1。用8位二进制代码表 示时是扩展ASCII码，也有128个。
❖ 汉字编码为16位二进制代码，叫机内码（区
位码）。
2
输入设备——键盘
3
输入设备——鼠标
❖ 鼠标以其快捷、准确、直观的屏幕定位和选择 能力而受欢迎，目前已经成为微机必备的输入 设备。
❖ 彩色等离子显示器 PDP(Plasma Display Panel)
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磁记录方式
磁记录方式是一种编码方法，将数字信 息转换成磁化单元 •不归零制（NRZ）：NonReturn to Zero Change ✓磁头线圈始终有电流。 ✓对连续记录的“1”和“0”，写电流的方 向是不改变的。 ✓无自同步能力。
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磁记录方式
磁记录方式是一种编码方法，将数字信息 转换成磁化单元。 •归零制（RZ）：Return to Zero ✓正脉冲电流表示“1”，负脉冲电流表示 “0”； ✓不论记录“0”或“1”，在记录下一信息 前，记录电流恢复到零电流； ✓简单易行，记录密度低，改写磁层上的 记录比较困难，一般是先去磁后写入。 ✓具有自同步能力（能从磁头读出信号中 分离获得同步/选通信号）。
800×600 1024×768 1280×1024 ……
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灰度和色彩
• 灰度级：黑白显示器所显示的像素点 的亮暗差别,彩色显示器所能表现的颜 色数量(彩色深度)。
• 单色显示器：只有两级灰度的显示器。 • 黑白显示器：具有多种灰度级的黑白
显示器。 • 彩色显示器：红、绿、蓝三色发光点
第七章 外围设备
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7.1 外围设备概述
7.1.1 外围设备的一般功能 1. 什么是外围设备
除了CPU和主存外，计算 机系统的 每一部分都可作为一个外围设备来看待。 2.主机和外设的价格比
20世纪70年代初为 1：1 20世纪80年代末为 1：6 ~ 1：10
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点阵针式打印机
点阵针式打印机是目前应用最普及的 一种打印设备，特点是结构简单、体积小、 重量轻、价格低、字符种类不受限制，易 实现汉字打印，还可以打印图形/图像， 因此在微小型机中都配置这种打印机。
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7.3 输入设备和打印设备
点阵针式打印机
点阵针式打印机的印字方法是由打印针选择n×m 个点阵组成的字符图形。显然点越多，印字 质量越高。 西文字符点阵通常有5×7，7×7，7×9等几种，中文 汉字至少要16×16或24×24 点阵。为了减少打印头制 造的难度，串行点阵打印机的打印头中只装有一列m根 打印针，每针可以单独驱动(意味着最多可以并行驱动 m根打印针)，印完一列后打印头沿水平方向动一步微 小距离，n步以后，可形成一个n×m点阵的字符。以后
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Hale Waihona Puke 刷新：使电子束不断地重复扫描整 个屏幕的过程
不感到闪烁的刷新频率：＞30次/秒 模拟电视标准：每秒刷新50帧图像
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光栅扫描：光栅扫描是从 上至下顺序扫描整个屏幕
逐行扫描 隔行扫描 扫描频率：完成一帧 所花时间的倒数，也叫 刷新频率(每个像素在一 秒内被刷新次数)
磁表面存储器由于存储容量大，位成本 低，在计算机系统中作为辅助大容量存储器 使用，用以存放系统软件、大型文件、数据 库等大量程序与数据信息。
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1.磁性材料的物理特性
磁性材料的磁滞回线
电流I－＞磁场H－＞磁感应强度B
磁感应强度 B不随电流的消 失而回零，在磁 滞回线上形成两 个稳态＋Br和-Br, 故可用来记录“1” 和“0”两种值的 代码。
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7.3 输入设备和打印设备
串行针式打印机有单向打印和双向打印两种。 针式打印机的结构：
针式打印机由打印头与字车、输纸机构、色 带机构与控制器四部分组成。文字教材图7.8示出 了针式打印机构示意图。
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7.3 输入设备和打印设备
磁记录方式
磁记录方式是一种编码方法，将数 字信息转换成磁化单元
组成。
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灰度和色彩
• 灰度和彩色深度与显示存储器有关。如 果使用8个二进制位表达一个像素的灰 度，则可以有256种不同的亮度。如果 红、绿、蓝三色都用8个二进制位表达， 则彩色图像就具有224（16M）种颜色， 被成为真彩色。
• 灰度级越多，图像层次感越强；色彩数 越多，图像越清楚逼真。
磁表面存储器的优点：(1)存储容量大，位 价格低；(2)记录介质可以重复使用；(3)记录 信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱机存 档；(4)非破坏性读出，读出时不需要再生信 息。
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7.4 硬磁盘存储设备
7.4.1 磁记录原理与记录方式 磁表面存储器的缺点：存取速度较慢，
7.1 外围设备概述
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7.2 显示设备
阴极射线管显示器CRT Cathode Ray Tube
液晶显示器LCD Liquid Crystal Display
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像素和分辨率
像素：组成图像的最小单位，显示器上的发
光点
点0.点3距1m距：m相、越邻0.小2像8素m，m的显、距0离示.2（5的m相m图同…色像…彩越点的细距腻离） 分分分辨辨率辨率＝：率水显平越示点器高数所×，能垂表所直示点能的数像表素达个数的图像 信64息0×越480多
激光印字机
激光印字机是激光技术和电子照相 技术结合的产物，其基本原理与静电复 印机相似。
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7.4 硬磁盘存储设备
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7.4 硬磁盘存储设备
7.4.1 磁记录原理与记录方式 计算机的外存储器又称磁表面存储设备。
所谓磁表面存储，是用某些磁性材料薄薄地涂 在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。磁 盘存储器、磁带存储器均属于磁表面存储器。
刷新频率越高、图像越稳定，感觉越舒服
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7.3 输入设备和打印设备
• 输入设备
图形输入：键盘、鼠标器、手写笔 图像输入：扫描仪、摄像头 声音输入：麦克风
• 打印设备
针式打印机 喷墨打印机 激光打印机
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7.3 输入设备和打印设备