輸入輸出設(shè)備課件.ppt

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1、計算機組成原理第二十七、二十八講Saturday,July31,2021輸入輸出設(shè)備計算機外圍設(shè)備種類繁多，功能結(jié)構(gòu)以及工作原理差異較大，涉及的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的領(lǐng)域廣泛。通過本章的學(xué)習(xí)，要求對計算機外圍設(shè)備的特點和發(fā)展趨勢有清楚的了解，了解外圍設(shè)備的類型和主要外圍設(shè)備的工作原理。本章教學(xué)內(nèi)容1、外圍設(shè)備概述2、磁盤存儲設(shè)備3、磁盤存儲設(shè)備的技術(shù)發(fā)展4、光盤和磁光盤存儲設(shè)備5、輸入設(shè)備6、顯示設(shè)備本章重點：磁盤存儲設(shè)備以及顯示設(shè)備的工作原理以及性能指標。本章難點：字符顯示的基本原理。外圍設(shè)備中央處理器（CPU）和主存儲器（MM）構(gòu)成計算機的主

2、機。除主機以外，而又圍繞著主機設(shè)置的各種硬件裝置稱為外部設(shè)備或外圍設(shè)備。它們主要用來完成數(shù)據(jù)的輸入、輸出、成批存儲以及對信息加工處理的任務(wù)。輸入輸出設(shè)備概述1.輸入輸出設(shè)備從計算機的角度出發(fā)，向計算機輸入信息的外部設(shè)備稱為輸入設(shè)備；接收計算機輸出信息的外部設(shè)備稱為輸出設(shè)備。輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標、掃描器、數(shù)字化儀、磁卡輸入設(shè)備、語音輸入設(shè)備等。輸出設(shè)備有顯示設(shè)備、繪圖機、打印輸出設(shè)備等。輔助存儲器是指主機以外的存儲裝置，又稱為后援存儲器。輔助存儲器的讀寫，就其本質(zhì)來說也是輸入或輸出，所以可以認為輔助存儲器也是一種復(fù)合型的輸入輸出設(shè)備。常見的輔助存儲器有軟磁盤存

3、儲器、硬磁盤存儲器、磁帶存儲器及光盤存儲器等。3.終端設(shè)備終端設(shè)備由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和終端控制器組成，通常通過通信線路與主機相連。終端設(shè)備具有向計算機輸入信息和接收計算機輸出信息的能力，具有與通信線路連接的通信控制能力，有些還具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。2.輔助存儲器當(dāng)計算機進行實時控制時，原始參數(shù)需要先用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后再輸入計算機進行處理。而經(jīng)計算機處理后的控制信息，需先經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，再送到執(zhí)行部件對控制對象進行自動調(diào)節(jié)。模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備均是過程控制設(shè)備。5.脫機設(shè)備脫機設(shè)備是指在脫離主計算機的情況下，由設(shè)備本身完

4、成數(shù)據(jù)制備的設(shè)備。4.過程控制設(shè)備中央部分是CPU和主存，通過總線與第二層的適配器(接口)部件相連，第三層是各種外圍設(shè)備控制器，最外層則是外圍設(shè)備。每一種外圍設(shè)備，都是在它自己的設(shè)備控制器控制下進行工作，而設(shè)備控制器則通過適配器和主機連接，并受主機控制。外部設(shè)備是計算機和外界聯(lián)系的紐帶、接口和界面。如果沒有外部設(shè)備，計算機將無法工作。外部設(shè)備在計算機系統(tǒng)中占據(jù)的地位變得越來越重要了。外部設(shè)備在計算機系統(tǒng)中的作用有：是人機對話的通道；是完成數(shù)據(jù)媒體變換的設(shè)備；是計算機系統(tǒng)軟件和信息的駐在地；是計算機在各領(lǐng)域應(yīng)用的橋梁。計算機的外存儲器又稱磁表面存儲設(shè)備。所

5、謂磁表面存儲，是用某些磁性材料薄薄地涂在金屬鋁或塑料表面作載磁體來存儲信息。磁盤存儲器、磁帶存儲器均屬于磁表面存儲器。磁表面存儲器的優(yōu)點：(1)存儲容量大，位價格低；(2)記錄介質(zhì)可以重復(fù)使用；(3)記錄信息可以長期保存而不丟失，甚至可以脫機存檔；(4)非破壞性讀出，讀出時不需要再生信息。磁表面存儲器的缺點：存取速度較慢，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對工作環(huán)境要求較高。磁表面存儲器由于存儲容量大，位成本低，在計算機系統(tǒng)中作為輔助大容量存儲器使用，用以存放系統(tǒng)軟件、大型文件、數(shù)據(jù)庫等大量程序與數(shù)據(jù)信息。磁記錄原理磁性材料的磁滯回線電流I－＞磁場H－＞磁感應(yīng)強度B磁感

6、應(yīng)強度B不隨電流的消失而回零，在磁滯回線上形成兩個穩(wěn)態(tài)＋Br和-Br,故可用來記錄“1”和“0”兩種值的代碼。1.磁性材料的物理特性從磁滯回線可以看出，磁性材料被磁化以后，工作點總是在磁滯回線上。只要外加的正向脈沖電流(即外加磁場)幅度足夠大，那么在電流消失后磁感應(yīng)強度B并不等于零，而是處在+Br狀態(tài)(正剩磁狀態(tài))。反之，當(dāng)外加負向脈沖電流時，磁感應(yīng)強度B將處在-Br狀態(tài)(負剩磁狀態(tài))。這就是說，當(dāng)磁性材料被磁化后，會形成兩個穩(wěn)定的剩磁狀態(tài)，就像觸發(fā)器電路有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)一樣。如果規(guī)定用+Br狀態(tài)表示代碼“1”，-Br狀態(tài)表示代碼“0”，那么要使磁性材料記憶

7、“1”，就要加正向脈沖電流，使磁性材料正向磁化；要使磁性材料記憶“0”，則要加負向脈沖電流，使磁性材料反向磁化。磁性材料上呈現(xiàn)剩磁狀態(tài)的地方形成了一個磁化元或存儲元，它是記錄一個二進制信息位的最小單位。2.記錄方式形成不同寫入電流波形的方式，稱為記錄方式。記錄方式是一種編碼方式，它按某種規(guī)律將一串二進制數(shù)字信息變換成磁層中相應(yīng)的磁化元狀態(tài)，用讀寫控制電路實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。在磁表面存儲器中，由于寫入電流的幅度、相位、頻率變化不同，從而形成了不同的記錄方式。常用記錄方式可分為不歸零制(NRZ)，調(diào)相制(PM)，調(diào)頻制(FM)幾大類。(1)磁記錄介質(zhì)和磁頭磁介質(zhì)存儲器

8、的存儲過程是一種電磁轉(zhuǎn)換的過程。常見的磁介質(zhì)存儲器，