计算机原理与系统结构第8章.ppt

第8章 输入/输出系统 通过输入/输出系统可实现计算机与外部世界的信息交换，完成人们所期望的各种功能。因此，输入/输出系统在计算机系统中占有极其重要的地位。 本章将涉及总线、基本的输入/输出方法及有关的外部设备。 8.1 总 线 8.1.1 概述 1. 总线的分类 1) 片内总线 2) 元件级总线 3) 内总线 4) 外总线 8.1.1 概述 2. 总线的结构 1) 简单的总线结构 2) 复杂的总线结构 8.1.1 概述 3. 总线性能描述 1) 总线的带宽 2) 总线的位宽 3) 总线的工作频率 8.1.2 总线的信息传送 1. 信息传送方式 1) 串行传送 (1) 同步传送。 (2) 异步传送。 2) 并行传送 (1) 同步传送。 (2) 异步传送。 8.1.2 总线的信息传送 2. 总线的仲裁 1) 集中式仲裁 (1) 串行总线仲裁。 (2) 并行总线仲裁。 (3) 计数器查询仲裁。 2) 分布式仲裁 8.1.3 典型总线介绍 1. 片内总线 2. 系统(内)总线 1) PC/XT总线 2) ISA总线 3) EISA总线 4) PCI总线 (1) 高性能 (2) 总线设备工作与CPU相对独立。 (3) 即插即用。 (4) 支持多主控设备。 (5) 错误检测及报告。 (6) 两种电压环境。 (7) 两种兼容卡槽。 5) PCI-E总线 8.1.3 典型总线介绍 3. 通信(外)总线 1) RS-232C总线 (1) 传输线比较少。 (2) 传送距离远。 (3) 多种可供选择的传送速率。 (4) 采用非归零码负逻辑工作。 (5) 结构简单、实现容易。 2) SCSI总线 (1) 适应范围广。 (2) 传输速率高。 (3) 提高了CPU的效率。 (4) 支持多任务。 (5) 智能化。 8.1.3 典型总线介绍 3) 串行SCSI(SAS)总线 (1) 传输速率问题。 (2) 不支持热插拔。 (3) 挂接的设备有限。 (4) 总线电缆的限制。 4) ATA总线 5) 通用串行总线USB (1) 传输速率高。 (2) 支持即插即用。 (3) 支持热插拔。 (4) 良好的扩展性。 (5) 可靠性高。 (6) 统一标准。 (7) 总线供电。 (8) 传送距离。 (9) 低成本。 8.1.3 典型总线介绍 6) IEEE 1394总线 (1) 支持热插拔。 (2) 即插即用。 (3) 传输速率高。 (4) 兼容性好。 (5) 支持同步和异步传输。 (6) 构成网络形式灵活。 (7) 传送距离远。 (8) 接口设备对等。 (9) 总线供电。 (10) 价格低。 8.2 输入/输出基本原理 8.2.1 外部设备 1. 输入设备 1) 鼠标 (1) 分类。 ① 机械鼠标。 ② 光机鼠标。 ③ 光电鼠标。 ④ 光学鼠标。 ⑤ 激光鼠标。 ⑥ 轨迹球鼠标。 ⑦ 感应鼠标。 ⑧ 无线鼠标。 ⑨ 3D鼠标。 8.2.1 外部设备 (2) 主要技术指标。 ① 分辨率。 ② 采样频率。 ③ 有线接口。 ④ 无线接口。 ⑤ 按键数。 2) 键盘 (1) 分类。 ① 机械键盘。 ② 塑料薄膜键盘。 ③ 导电橡胶键盘。 ④ 电容键盘。 8.2.1 外部设备 (2) 选择键盘。 ① 按键的多少及结构。 ② 接口类型。 ③ 通用与专用。 ④ 有线与无线。 ⑤ 其他。 8.2.1 外部设备 2. 输出设备 1) 打印机 (1) 分类。 ① 针式打印机。 ② 喷墨打印机。 a. 微压电技术 b. 气泡式喷墨技术 ③ 激光打印机。 (2) 基本技术指标。 ① 分辨率。 ② 打印速度。 ③ 打印幅面。 ④ 打印负荷。 ⑤ 其他。 8.2.1 外部设备 2) 显示器 (1) CRT显示器。 (2) LCD显示器。 ① LCD显示器的工作原理。 ② LCD显示器的主要技术指标。 a. 分辨率 b. 点距与可视面积 c. 刷新速度 d. 亮度 e. 对比度 f. 响应时间 g. 可视角度 h. 色彩表现 i. 接口 j. 功耗 8.2.1 外部设备 (3) PDP等离子显示器。 ① 成像原理。 ② 等离子显示器的特点。 a. 高亮度、高对比度 b. 平面图像无扭曲 c. 超薄设计、超宽视角 d. 具有齐全的输入接口 e. 环保无辐射 3. 外部存储设备 1) 磁表面存储器 (1) 磁表面存储原理及记录方式 ① 磁记录原理。 ② 磁记录方式。 a. 归零制(RZ) b. 不归零制(NRZ) c. 见1就变不归零制(NRZ1) d. 调频制(FM) e. 改进调频制(MFM) f. 调相制(PM) ③ 性能评价。 a. 自同步能力 b. 编码效率 8.2.1 外部设备 2)