计算机组成原理复习7（输入输出）

外部设备

外部设备也称外围设备，是除了主机以外的，能直接或间接与计算机交换信息的装置

输入设备

  键盘：以矩阵形式排列按键；鼠标

输出设备

1.显示器

    刷新频率通常在60~120Hz,大于 30Hz才不会感受到闪烁，

    显示存储器（VRAM）：刷新存储器，存储容量由图像分辨率和灰度级决定，分辨率越高，灰度级越多，刷新存储器容量越大

                       VRAM容量=分辨率*灰度级位数

                       VRAM带宽=分辨率*灰度级位数*帧频

•  阴极射线管CRT显示器：可视角度大，无坏点，色彩还原度高，色度均匀，可调节的分辨率模式，响应时间极短。可分为：字符显示器，图形显示器
• 液晶显示器LCD：液晶光电效应，由图像信号电压直接控制薄膜晶体管，再间接控制液晶分子的光学特性来实现图像的显示；特点：体积小，重量轻，省电，无辐射绿色环保，画面柔，不伤眼睛
• 发光二极管（LED） ：比LCD更具有优势

2.打印机

   点阵打印机

针式打印机：特点擅长多层复写打印，实现各种票据或蜡纸等打印，工作原理简单造价低廉耗材便宜，分辨率和速度不够高

喷墨式打印机：特点打印噪声小，可实现高质量色彩打印，防水性差

激光打印机：打印质量高，速度快，噪声小处理能力强；耗材多，价格贵

外存储器

     磁表存储器优点：存储量大，位价格低；记录介质可重复，记录信息可以长期保存，可以脱机存档；非破坏性读出，读出时不再生；缺点：存取速度慢，机械结构复杂，工作环境要求高

1.磁盘存储

    磁头数（heads)即记录面数，表示磁盘总共有多少个磁头。用于读取/写入盘片上记录面的信息，一个对应面记录一个磁头

    柱面数（Cylinders):表示磁盘每一个盘片上有多少条磁道，在一个盘组中，不同记录面的相同编号的诸磁道构成一个圆柱面

    扇区数Sectors:表示每一条磁道上有多少个扇区

组成：由磁盘驱动器，磁盘控制器和盘片组成

 数据传输率：单位时间内向主机传送数据的字节数，磁盘转数r，每条磁道容量N个字节  D=rN

磁盘地址：驱动器号       柱面（磁道）号      盘面号        扇区号

2.磁盘阵列

   RAID（廉价冗余磁盘阵列）将多个独立的物理磁盘组成一个独立的逻辑盘，，数据在多个物理盘上分割交叉存储，并行访问，具有更好的存储性能，可靠性和安全性。

• RAID0：无冗余和无校验的磁盘阵列（提高磁盘数据存取速度）
• RAID1：镜像磁盘阵列（提高可靠性）
• RAID2：采用纠错的海明校验码的磁盘阵列
• RAID3：位交叉奇偶校验的磁盘阵列
• RAID4：块交叉奇偶校验的磁盘阵列
• RAID5：无独立校验的奇偶校验的磁盘阵列

3.光盘存储器

   利用光学原理读写信息的存储装置，采用聚焦激光束对盘式介质以非接触的方式记录信息

 特点：存储密度高，携带方便，成本低，容量大，存储期限长和容易保存

• CD-ROM：只读型光盘，只能读出其中内容，不能写入或修改
• CD-R:只可写入一次信息，之后不可修改
• CD-RW:可读可写光盘
• DVD-ROM：高容量的CD-ROM,DVD表示通用数字化多功能光盘

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I/O接口

I/O接口是主机和外设之间的交接界面，通过接口可以实现主机和外设之间的信息交换

1.I/O接口功能

• 实现主机和外设的通信联络控制
• 进行地址译码和设备选择
• 实现数据缓冲
• 信号转换
• 传送控制命令和状态信息

2.I/o接口的基本功能

内部接口：内部接口与系统总线相连，实际上是与内存，CPU相连，方式是并行传输

外部接口：通过接口电缆与外设相连，外部接口的数据传输可能是串行方式

3.I/o端口及其编址

    是指接口电路中可以被CPU直接访问的寄存器，主要有数据端口，状态端口和控制端口，若干个端口加上相应的控制逻辑电路组成接口。i/o 想要被CP访问必须有端口地址

• 同一编址：存储器映射方式，是指把I/O端口当作存储器的单元进行地址分配；不需设置专门的I/O指令，用统一访存指令就可以访问；优点：不需设置专门的I/O指令，可使CPU访问I/o的操作更方便，灵活，还可以使端口有较大的编址空间；缺点：端口占用了存储地址，使内存容量变小，执行速度慢
• 独立编址：I/O映射方式，I/O端口地址与存储器地址无关，独立编址CPU需要设置专门的输入输出指令访问端口；优点：程序编制清晰，便于理解；缺点：指令少，一般只能对端口进行传送操作，尤其需要CPU提供存储器读写，I/O设备读写两组控制信号，增加了控制的复杂性。

物理地址是外部连接使用的，且唯一，逻辑地址是内部和编程使用的，并不唯一。

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