第7章输入输出系统(第1部分)
《Java基础入门》_课后习题答案大一计算机专业7
《Java基础入门》课后习题答案第7章IO（输入输出）一、填空题1、Java中的I/O流，按照传输数据不同，可分为：字节流、字符流2.在Buffer与Channel交互时，数据从：Channel、读取到Buffer 中，或从Buffer入到Channel 中。
3.用于将字节流转换为字符流的是：InputStreamReader、OutputStreamWriter2、NIO主要有三大核心部分：Buffer、Channel、Selector5、Java中提供了一个类：RandomAccesseFile，它不但具有读写文件的功能，而且可以随机地从文件的任何位置开始执行读写数据的操作。
二、判断题1. 如果一个File表示目录下有文件或者子目录，调用delete（）方法也可以将其删除。
错2.对象序列化是指将一个Java 对象转换成一个I/0 流中字节序列的过程。
对3.Channel 是一个接口对象，它类似于传统的流对象。
对4.InputStream类的close()方法是用于关闭流并且释放流所占的系统资源。
对5,BufferedInputStream 和BufferedOutputStream 不是字节缓冲流。
错三、选择题1.下面选项中，哪些是标准输人输出流?(多选) （AB）A. System.InB.System. OutC.InputStreamD.OutputStream2.File类中以字符串形式返回文件绝对路径的方法是哪一项？（C)A. getParent()B. getNamel)C. getAbsolutePathOD. getPath()3.以下创建RandomAccessFile类实例对象的代码，哪些是正确的？（多选）（AB)A.new RandomAccessFile(new File("D:\\itcast\\dirl\test. java"),”rw”);B.new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dirl\test. java","r");C. new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dir1\\test.java");D. new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dir1\\test.java","wr")4.以下选项中,哪个流中使用了缓冲区技术? (A)A. BufferedOutputStreamB. FileInputStreamC. DataOutputStreamD. FileReader5.以下选项中，关于Java NIO 中Buffer类的常用说法正确的是哪一项?(B)A.clearO方法会清除缓冲区数据，并将position 设置为0.limit 设置为capacity OB.fip()方法先将limit 设置为当前position 位置，然后再将pson设置为0C.mark()方法用于设置Buffer 的标记(mark),其能在0 与limi 之间做标记D.rewind()方法将position 设置为0,并设置mark 标记四、简答题1、简述I/O 流的概念。
第7章 Java的输入 输出流
第7章 Java的输入/输出流
String dirList[]=f1.list(m); for(int i=0;i<dirList.length;i++) Transcript.println(dirList[i]); } } public MyClass3(File f) { this.f=f; } public boolean accept(File dir, String name){ return name.startsWith("un"); } }
第7章 Java的输入/输出流
该程序的运行结果如图7.3所示。 此程序中，我们为了说明路径分隔符的使用方法， 实例化文件对象的时候给出了全路径，其实由于我们 已经在Java系统中设置好了源路径，只要给出文件名 就行了。 表7.1中，list方法用于列出一个目录中所有的文件 或与某个模式相匹配的文件。下面我们给出两个例子 来讨论带参数或不带参数的list方法的使用。
返回指定格式的目录中的文件名 返回当前目录中的所有文件名 创建目录，成功返回真 创建路径中所有目录，成功则返回真 返回路径分隔符 文件更名，成功返回真 返回文件分隔符 返回对象的字符串表示
第7章 Java的输入/输出流
下面我们给出几个File类的应用实例。通过例题的 使用，希望读者对File类有更清楚的认识。 例7.1 import java.io.*; public class MyClass1 { public static void main(String args[]){ Filef=new File("c:\\jbuilder3\\myprojects\\untitled5\\MyClass1.java"); if(!f.exists())
西安电子科技大学_计算机组成原理第7章输入输出IO系统_课件PPT
7.2 外部设备：习题
设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量 60MB，磁盘旋转一周的时间为25ms，每磁道有8个扇 区，各扇区间有一间隙，磁头通过每个间隙需1.25ms。 则磁盘通道所需最大传输率是_____。
A. 10MB/s
B. 60MB/s
C. 83.3MB/s D. 20MB/s
14
7.3 I/O接口(I/O控制器)：习题
在统一编址的情况下，就I/O设备而言，其对应的I/O 地址说法错误的是_____。 A. 要求固定在地址高端 B. 要求固定在地址低端 C. 要求相对固定在地址的某部分 D. 可以随意在地址的任何地方
7 第 章 输入输出(I/O)系统
7.4 I/O方式
2021年9月3日 21:40:22
7.4 I/O方式
程序查询方式 实现简单；CPU与I/O设备只能串行工作。
程序中断方式 中断的基本类型 按中断源的位置： 内中断 外中断 如何得到中断服务程序的入口地址： 向量中断: 由中断事件自己提供(硬件向量法) 非向量中断：由CPU查询得到(软件查询法)
19
7.4 I/O方式
程序中断方式
中断的过程：
中断请求：由中断源发出
中断响应：每条指令执行阶段结束前，未屏蔽
断点保护（硬件完成） 中断判优
PUSH PSW 关中断: IF=0; TF=0
中断源识别
PUSH CS
获得中断服务程序首地址 PUSH IP
中断处理
PUSH regs STI （选） 中断处理
一台字符显示器的VRAM中存放的是_____。
A. 显示字符的ASCII码
B. BCD码
C. 字模
D. 汉字内码
第7章控制系统接口技术输入输出通道ppt课件全
2. DAC1210芯片及接口电路（续）
DAC1210与计算机总线的连接如图7.17所示，由于片内有两级缓冲锁
存器，直接与计算机总线连接。高8位数据输入线DI4～DI11连接数据总线的 D0～D7；低4位数据输入线DI0～DI3连接数据总线的D4～D7。电流型输出接
运放A1，输出负极性电压，经运算放大器A2进行反相，输出正极性电压。
PC 总
接
采样
保持器 多
V/I变换器
通道1
D/A
路
开
线
口
关
采样
保持器
V/I变换器
通道 n
图7.13 共享D/A结构
7.2.2 D/A转换器及其接口 模/数(A/D)和数模(D/A)转换技术是数字测量和 数字控制领域的分支。D/A转换器输入的是数字量， 经转换后输出的是量化的模拟量。有关D/A转换器的 技术性能指标很多，例如绝对精度、相对精度、线性 度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类（ 二进制或BCD码）等。
(MSB)
DI7
13 D Q
DI6
14
DI5 DI4
15 16
8位
DI3 DI2
4 5
输入
DI1 DI0
6 7 寄存器
DQ
(LSB)
ILE 19
1 2 17 18
DQ 8位 DAC 寄存器 DQ
当 当
8
12 8位
11 D/A
VREF IOUT2 IOUT1
寄存器 9
Rfb
3
AGND
Q=D 10 锁存数据
7.3 开关量输入接口技术
在计算机控制系统中，需要处理一些基本 的输入输出信号，即开关量（数字量）信号。 这些信号包括，开关的闭合与断开、继电器或 接触器的吸合与释放、指示灯的亮与灭、阀门 的打开与关闭和电机的启动与停止等。这些信 号都可以用二进制的 “1”和“0”来表示。
第7章输入和输出
微机原理及应用
图7-19
2024年1月27日星期六
第 7 章 输入和输出
7.3 DMA 控 制 器
7.3.1 8237的结构
Intel 8237的方框图如图7-21所示。图中的通道(4个)部分 只画出了一个通道的情况。
每个通道都有一个基地址寄存器(16位)，基字节数计数器 (16位)，现行地址寄存器(16位)和现行字节数计数器(16位)， 每一个通道都有一个模式寄存器以控制不同的工作模式，所 以，8237的内部寄存器的类型和数量如表7-1所示。
第 7 章 输入和输出
POLL：
IN AL，2；输入状态信息D0
SHR AL，1
JNC POLL；若未READY=0， 程序循环等待
IN AL，3；否则，输入数据
STOSB ； 存至内存 ,AL存入[DI]
INC
DL；修改多路开关控制
信号，指向下一个模拟量
JNE
AGAIN；8个模拟量未输
入完，循环已完，执行别的程序段
据缓冲区的地址偏移量→DI
AGAIN： MOV
AL，DL
AND
AL，0EFH；使D4=0
OUT
4，AL；停止A/D转换
CALL
DELAY；等待停止A/D操作 的完成
MOV
AL，DL; D4=1
DELAY: O…UT
4，AL；启动A/D，且选择 模拟量A0
RET
微机原理及应用
2024年1月27日星期六
微机原理及应用
2024年1月27日星期六
第 7 章 输入和输出
7.2.3 直接数据通道传送(DMA)方式
但是中断传送仍然是由CPU通过程序来传送的，每次要 保护断点、保护现场需用多条指令，每条指令要有取指和执 行时间。这对于一个高速I/O设备，以及成组交换数据的情 况，例如磁盘与内存间的信息交换，就显得速度太慢了。
8071第七章输入输出接口技术第一节内容2009.01.20(第三稿)
2.I/O端口独立编址
优点：
I/O端口的地址空间独立 控制和地址译码电路相对简单 专门的I/O指令使程序清晰易读 I/O指令没有存储器指令丰富
缺点：
80x86采用I/O端口独立编址
2013年8月1日星期四 中北大学《微机原理及接口技术》 37
Байду номын сангаас
2.I/O端口独立编址
特点：
00000H 内存 地址
12
7.1.3 I/O接口的主要功能
对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节，输入接口有缓冲环节 实际的电路常用： 输出锁存缓冲环节，输入锁存缓冲环节 对信号的形式和数据的格式进行变换 微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量 对I/O端口进行寻址 与CPU和I/O设备进行联络
中北大学《微机原理及接口技术》 24
2013年8月1日星期四
外设接口
输入接口 输出接口 并行接口 串行接口
数字接口
模拟接口
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中北大学《微机原理及接口技术》
25
输入输出接口的特点
输入接口：
要求对数据具有控制能力（常用三态门实现）
输出接口：
要求对数据具有锁存能力（常用锁存器实现）
中北大学《微机原理及接口技术》
6
7.1.2 I/O接口概述
为什么需要I/O接口（电路）？
多种外设
微机的外部设备多种多样
工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作 速度方面彼此差别很大
它们不能与CPU直接相连 必须经过中间电路再与系统相连 这部分电路被称为I/O接口电路
第7章输入输出习题参考解答
第7章思考题与习题参考答案1．计算机的I/O系统的功能是什么？它由哪几个部分组成？答：计算机的I/O系统，主要用于解决主机与外部设备间的信息通讯，提供信息通路，使外围设备与主机能够协调一致地工作。
计算机的I/O系统由I/O硬件和I/O软件两大部分组成。
其中I/O硬件包括：系统总线、I/O接口、I/O设备及设备控制器。
I/O软件包括：用户的I/O程序、设备驱动程序、设备控制程序。
2．I/O硬件包括哪几个部分？各部分的作用是什么？答：I/O硬件包括：系统总线、I/O接口、I/O设备及设备控制器。
系统总线的作用是为CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输提供通路。
I/O接口通常是指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的控制软件。
它用于在系统总线和外设之间传输信号，并起缓冲作用，以满足接口两边的时序要求。
I/O设备的作用是为主机与外部世界打交道提供一个工具。
设备控制器用来控制I/O设备的具体动作，不同的I/O设备需要完成的控制功能不同。
3．什么是用户I/O程序？什么是设备驱动程序？什么是设备控制程序？答：用户I/O程序是指用户利用操作系统提供的调用界面编写的具体I/O设备的输入输出程序。
例如用户编写的用打印机输出文本的程序。
设备驱动程序是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。
可以说相当于操作系统与硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。
设备控制程序就是驱动程序中具体对设备进行控制的程序。
设备控制程序通过接口控制逻辑电路，发出控制命令字。
命令字代码各位表达了要求I/O设备执行操作的控制代码，由硬件逻辑解释执行，发出控制外设的有关控制信号。
4．说明设计I/O系统的三个要素的具体内容。
答：设计I/O系统应该考虑如下三个要素：①数据定位： I/O系统必须能够根据主机提出的要求进行设备的选择，并按照数据在设备中的地址找到相应的数据。
第7章 输入输出系统与接口
计算机通过输入设备获取来自外部的信息。 计算机通过输出设备把处理结果显示出来。
第2页
2013年8月1日星期四
第7章
输入输出系统及接口
7.1 接口电路概述 7.1.1 接口基本概念
输入设备：输入信息 输出设备：送出结果 输入设备
各设备的组成 结构、电气性 能和工作原理 各不相同
键盘、鼠标、扫描仪、磁带机、磁盘机、光盘机、 解调器、A/D转换器 输出设备 显示器、打印机、绘图仪、磁带机、磁盘机、光盘 机、调制器、D/A转换器
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第7章
输入输出系统及接口
7.1.3 接口信号
与计算机交换的信息 数据信息、状态信息和控制信息 。 1．数据信息
数字量 、模拟量 、开关量 2．状态信息
外设发送给计算机，反映外设工作状态 有BUSY和READY
3．控制信息 计算机发送给外设，控制外设的工作
第24页 2013年8月1日星期四
2．输出指令
第7章
输入输出系统及接口
7.3 输入输出的数据传送方式
计算机与I/O接口间的数据传送即数据交换。 数据传送的控制方式 程序直接控制传送方式、中断方式、DMA方式和 I/O处理机方式
7.3.1 程序直接控制传送方式
定义：是指在程序控制下进行的数据传送，通常是 在用户程序中安排一段由I/O指令和其它指令组成的 程序段，直接控制I/O接口的输入/输出操作。
目标寄存器为AX时，读取16位数据 直接寻址 端口地址n只能为8位地址信号，最多可以访问 28=256个不同的端口。对应指令有： IN AL, n ;AL←(n) IN AX, n ;AX←(n)
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计算机组成原理(第七章 输入输出系统
第七章输入输出系统第一节基本的输入输出方式一、外围设备的寻址1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。
2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。
3．CPU与外围设备进行通信有三种类型：（1）CPU向外围设备发出操作控制命令。
（2）外围设备向CPU提供状态信息。
（3）数据在CPU与外围设备之间的传递。
历年真题1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。
（2002年）【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。
统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。
由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。
【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。
二、外围设备的定时1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。
2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。
程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。
历年真题1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。
（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。
程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。
第7章 用户输入和输出习题及答案
d=[["张三",76],["李四",45],["王五",83],["郑六",66]]
s1=input("是否输入数据Y/N")
while s1 =="Y" or s1 == "y":
s2=input("请输入学生姓名及成绩，用空格隔开")
name,grade=s2.split()
d.append([name,grade])
m = input("请输入正方形边长（整数）：")
n = int(m)
for i in range(n):
for k in range(n):
print("*",end=" ",sep="");
print(sep="");
10、猜年龄游戏。系统中设置好一个年龄（如18），允许用户最多尝试3次，每次系统给出提示（猜的偏大了或猜的偏小了），3次都没猜对的话，就直接退出，如果猜对了，打印恭喜信息并退出。
a=input(‘请输入数字：’)
print(a*2)
答案：33
4、阅读以下程序，输入3，给出输出结果。
a=int(input(‘请输入数字：’))
print(a*2)
答案：6
5、阅读以下程序，给出输出结果。
print(‘%x’%24)#18
print(‘%.1f’%1.11) #1.1
print('%20s' % 'hello world') # 右对齐，取20位，不够则补位 hello world
第七章 输入输出(IO)系统
一、选择1、计算机所配置的显示器中，若显示控制卡上双薪存储器的容量是1MB，则当采用800×600像素的分辨率时，每个像素最多可以有（C）种不同的颜色。
A.256B.65536C.16MD.40962、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约为（B）A.256MB.1MC.256KBD.32MB3、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为256色，则刷新存储器每单元字长是（A）A.1个字节B.2个字节C.256个字节D.1024个字节4、若计算机屏幕上每个像素的灰度级为256，则刷新存储每个单元的宽度是。
5、显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16×16的点阵表示，7500个汉字的字库容量是240KB 。
6、磁盘存储器的等待时间通常是磁盘旋转半周所用的时间。
7、某磁盘的转速为7200r/min，传输速度为4MN/s，控制器开销为1ms，要保证读或写一个512B的扇区的平均时间为11.3ms。
那么，该磁盘的平均寻道时间不超过（D）A.3.9msB.4.7msC.5.5msD.6.1ms8、一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C）A.7200×160KB/s B.7200KB/sC.9600KB/sD.19200KB/s9、某计算机系统中，假定硬盘以中断方式与处理机进行数据输入输出，以16位为传输单位，传输率为50KB/s，每次传输的开销（包括中断）为100个CPU时钟，处理器的主频为50MHz，请问软盘数据传送时占处理器的时间比例是10、设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量60MB，磁盘旋转一周的时间为25ms，每磁道有8个扇区，各扇区之间有一间隙，磁头通过每个间隙需 1.25ms。
则磁盘通道所需最大传输率是11、下列有关程序中断I/O方式的叙述中，错误的是（D）A. 程序中断I/O方式是CPU和外设能够并行工作B. 中断I/O方式下，外设和CPU直接交换数据C. 中断I/O方式下，CPU会有额外的开销用于断点、现场的保护和回复等D. 中断I/O方式适用于像磁盘一类的高速设备12、指令执行结果出现异常而引起的中断是（B）A.I/O中断B.程序性中断C.机器校验中断D.外中断13、主存故障引起的中断是（C）A.I/O中断B.程序性中断C.机器校验中断D.外中断14、为了实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是（B）A.通用寄存器B.堆栈C.存储器D.外存15、在中断处理过程中，完全由硬件自动执行的步骤是（A）A.保存中断点B.识别中断点C.保存将被中断服务程序破坏的通用寄存器的内容D.返回中断点16、在蛋鸡中断系统中，CPU一旦响应，则立即关闭中断允许标志，以防止本次中断任务结束前同级的其他中断产生另一次中断进行干扰。
第7章 流式输入输出
第7章
流式输入输出
第7章 流式输入输出
学习目标
java流式输入/输出原理
java基本I/O流类型 字节流和字符流 节点流和处理流 Java命令行参数和系统属性 标准I/O，文件I/O
第7章 流式输入输出
Java I/O基本原理
为进行数据的输入/输出操作，Java中把不同的输入/输出
Memory Array
Memory String
Pipe
PipedReader
PipedWritຫໍສະໝຸດ rPipedInputStream
PipedOutputStream
第7章 流式输入输出
节点流应用举例--文件复制
import java.io.*; public class Test7_1 { public static void main(String[] args) { try { FileReader input = new FileReader("Test7_1.java"); FileWriter output = new FileWriter("temp.txt"); int read = input.read(); while ( read != -1 ) { output.write(read); read = input.read(); } input.close(); output.close(); } catch (IOException e) { System.out.println(e); } } }
第7章 流式输入输出
I/O 流的链接
第7章 流式输入输出
处理流(Processing Streams)
第7章 输入输出流
第7章 输入输出流
第7章 输入输出流
(2)返回流是否处于正常状态 :int fail() const; 该函数返回failbit状态，以判断流操作是否失败。failbit表 示发生流格式错误，但缓冲区中的字符没有丢失。这种错误通常 是可以修复的。 (3)判断流是否正常 int good（）const; int operator void *（）； 上述两个函数的功能相似，如果eofbit、failbit和badbit全 部都没有被置位[即均为 0，读写正常（即符合读取和写入的类 型)，没有文件末尾]，则返回1 (true),否则返回0 (false)。
第7章 输入输出流
C++程序设计
第7章 输入输出流
第7章 输入输出流
流类简介 标准流对象 控制 I/O 格式 调用cout的成员函数 调用cin的成员函数
本章内容
第7章 输入输出流
第一节 流类简介
常考知识点： C++流的基本概念 iostream中流类库的基本概念 主要头文件的基本功能 提取运算符>>的使用 插入运算符<<的使用
(1)返回流是否结束： int eof() const; 函数返回eofbit的值。当文本文件结束时，在输入流中会 自动设置eofbit。在应用程序中可以用eof( )函数测试是否到达 文件尾，当文件操作结束遇到文件尾时，函数返回1;否则返回0。 在标准输入流cin中，可以通过按下〈Ctrl+Z〉组合键表示 输入流的结束。
第7章 输入输出流
（3）设置和返回输出宽度 int width(int nw); 该函数将下一个输出项的显示宽度设置为nw。如果nw大于 数据所需宽度，则在没有特别指示时数据采用右对齐方式。如果 nw小于数据所需宽度，则nw无效，数据以默认格式输出。函数 width()的设置没有持续性，输出一项数据后自动恢复为系统默 认设置。
[初一数学]第7章 输入输出
![[初一数学]第7章 输入输出](https://img.taocdn.com/s3/m/03b931f0cf84b9d529ea7a58.png)
微机原理第七章 输入输出方法及常用接口电路
编程并行接口芯片8255A
二、 8255的内部结构
编程并行接口芯片8255A
三、8255的引脚功能
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
8251可编程通信接口
二、8251的结构和引脚特性
数据总线缓冲器
状态 缓冲器
发送数据/命 令缓冲器
接收数 据缓冲 器
RESET CLK C/D RD WR CS DTR DSR RTS CTS
读/写 控制电 路
发送器 P S
TxD
发送 控制 接收 控制 接收器 S P
TxRDY TxE TxC RxRDY SYN DET RxC RxD
输入/输出接口概述
五、 I/O接口的分类 通用接口 专用接口 串行接口 并行接口
编程并行接口芯片8255A
一、 8255A的主要特性
有3个8位并行数据I/O口PA、PB和PC口及1个8位控 制口CWR。 可编程设置方式0、方式1、方式2三种不同的工作方 式，用于无条件传送、查询传送和中断传送。 有两个控制字决定8255A的工作方式，通过编制初始 化程序，使用OUT指令从控制寄存器端口写入。有 一个状态字可供查询，使用IN指令从C端口读出。 提供兼容的TTL电平接口，原则上适用于需并行输入 输出的I/O设备。
(初一数学)第7章输入输出
对于函数 (f(x) = x^2)，当输入 (x = 2) 时，输出结果为 (4)。
方程输入
总结词
方程的输入和输出是解决方程问题的关键。
详细描述
方程是数学中描述等量关系的工具。方程的输入是指已知的等量关系和未知数的取值范围，而输出是指解得的未知数 的值。通过对方程进行输入和输出的计算，可以找到满足等量关系的未知数。
输入格式
文本、图像、音频、视频 等，根据处理需求选择合 适的输入格式。
输出基础
输出设备
显示器、打印机、音响等， 用于将处理结果呈现给用 户。
输出方式
文本、图像、音频、视频 等，根据需求选择合适的 输出方式。
输出格式
PDF、Word、Excel、 PPT等，根据不同需求选 择合适的输出格式。
输入与输出的关系
本章重点回顾
输入输出与其他章节的联系 与前序章节的关联知识点
与后续章节的关联知识点
学习建议与思考题
学习建议
深入理解输入输出的概念和作用，掌握基本类型 和格式
通过实际应用案例，理解输入输出的应用场景和 优势
学习建议与思考题
• 结合其他章节的知识点，形成完整的知识体系
学习建议与思考题
思考题
1
2
1. 什么是输入输出？它在数学建模中的作用是什 么？
例子
对于代数表达式 (2x + 1)，当输入 (x = 5) 时，输出结果为 (11)。
函数输入
01
总结词
理解函数的输入和输出是掌握函数性质的基础。
02 03
详细描述
函数是数学中描述变量之间关系的工具。函数的输入是指自变量的取值， 而输出是指因变量的取值。通过观察函数的输入和输出，可以了解函数 的性质，如单调性、奇偶性等。
第7章 外部设备(输入输出设备)
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2.写入过程 写入时，在写磁头线圈中通以一定 方向的写电流，所产生的磁通将从磁头的 头隙进入记录介质，然后流回磁头，形成 一个回路，于是在磁头下方的一个局部区 域被磁化，形成一个磁化单元（或称记录 单元）。 3.读出过程 读出时，读磁头线圈不外加电流。 当某一磁化单元运动到读磁头下方时，使 得磁头中流过的磁通有很大的变化，于是 在读磁头线圈两端产生感应电动势e。
按位编码记录方式
T0 1 PE FM MFM M2 FM 0 1 1 1 0 0 0 1
图7-2(b) 按位编码记录方式的写电流波形
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第7章 外部设备
2.按位编码记录方式 ⑴调相制（PE） 调相制又称相位编码方式。它采用 0 °和 180 °相位的不同分别表示“ 1 ”或 “0”。它的编码规则是：记录“1”时， 写电流在位周期中间由负变正；记录“ 0 ” 时，写电流在位周期中间由正变负。当连 续出现两个或两个以上“1”或“0”时， 为了维持上述原则，在位周期的边界上也 要翻转一次。这种记录方式常用于磁带机 中。
第7章 外部设备
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2.按位编码记录方式（续） ⑵调频制（FM） 调频制是根据写电流的频率来区分 记录“ 1 ”或“ 0 ”的。记录“ 1 ”时，写 电流在位周期中间和边界各改变一次方向； 记录“ 0 ”时，写电流仅在位周期边界改 变一次方向。因此，记录“ 1 ”的磁通翻 转频率为记录“ 0 ”时的两倍，故又称倍 频制。若以T0表示位周期，则调频制的磁 通翻转间距为 0.5T0 和 T0。这种记录方式 主要应用于早期的硬磁盘机和单密度软磁 26 第7章 外部设备 盘机中。
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本章学习内容 • 7.1 外部设备概述 • 7.2 磁介质存储器的性能和原理 • 7.3 磁介质存储设备 • 7.4 磁盘阵列（RAID） • 7.5 光盘存储器 • 7.6 新型辅助存储器 • 7.7 键盘输入设备 • 7.8 其他输入设备 • 7.9 打印输出设备 • 7.10 显示设备
第7章 new-输入输出设备
教学内容安排•第一章绪论•第二章数码系统•第三章运算方法和运算器•第四章存储系统•第五章指令系统•第六章中央处理器•第七章输入输出设备•第八章输入输出系统第七章中央处理器•键盘•显示器•打印机教学重点和难点•键盘，显示器第七章输入输出设备键盘•编码键盘•采用硬件编码电路直接将按键产生的相应代码（内码／ASCII）输入主机。
–优点：响应速度快–缺点：硬件结构复杂–适用：小键盘第七章输入输出设备键盘•编码器–实现编码功能的电路•编码器功能–从m个输入中选中一个,编成一组n位二进制代码并行输出。
•编码器特点–多输入、多输出组合逻辑电路。
–在任何时候m个输入中只有一个输入端有效（高电平或低电平）对应有一组二进制代码输出。
第七章输入输出设备键盘•非编码键盘按键排成m*n矩阵，通过固定的按键位置查表求得该键对应的ASCII码。
该过程由软件实现。
–逐行扫描法–行列扫描法（反转扫描法）⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧）发光二极管显示器（）等离子显示器（）液晶显示器（）阴极射线管显示器（LED PD LCD CRT •显示器–按显示器件分类–按功能分类⎪⎩⎪⎨⎧图像显示器图形显示器字符显示器第七章输入输出设备显示器第七章输入输出设备显示器•CRT显示器–CRT显像管–CRT显示器的扫描方式•随机扫描•光栅扫描–逐行扫描–隔行扫描•单色CRT显像管第七章输入输出设备显示器第七章输入输出设备显示器•显示器中的相关术语–单色和彩色–分辨率–灰度级–刷新和刷新存储器–随机扫描–光栅扫描•逐行扫描•隔行扫描•点阵式字符发生器的工作原理7%9个点组成的矩形范围内给出一个英文字母A ，在计算机内，可以用9个字节来表明这一情形，这9个字节的值分别为16进制的10、28、44、82、82、FE 、82、82和00；第七章输入输出设备打印机第七章输入输出设备打印机•打印机•打印机的分类–针式打印机–喷墨打印机–激光打印机。
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开关量可表示两个状态，如开关的断开和闭合，机
器的运转与停止，阀门的打开与关闭等。这些开关量 通常要经过相应的电平转换才能与计算机连接。开关
量只要用一位二进制数即可表示。
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2. 状态信息
状态信息作为CPU与外设之间交换数据时的联络信息， 反映了当前外设所处的工作状态，是外设通过接口送 往CPU的。CPU通过对外设状态信号的读取，可得知输
用4K×4位的RAM扩展为4K×16位的RAM
A11 ┇ A0 ┇ ┇
CS R/W
R/W
· · ·
A0 · · ·A11 4K×4位（1） CS
I/O2 I/O3
· · ·
R/W CS
I/O0 I/O1
A0 · A11 · ·
I/O2 I/O3
4K×4位（4）
I/O0 I/O1
D0
D1
D2
D3
D12 D13
数据端口
端口
状态端口 控制端口
控制端口
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1、端口与内存统一编址（存储器映象）
特点：
指令及控制信号统一， 无需专门指令 内存地址资源减少 无法区分是对内存还 是对I/O操作
00000H 内存 地址
960KB
F0000H I/O地址 FFFFFH 64KB
MC6800、MCS-51
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2) 模拟量
当计算机应用于控制系统中时，输入的信息一般为
来自现场的连续变化的物理量，如温度、压力、流量、 位移、湿度等，这些物理量通过传感器并经放大处理 得到模拟电压或电流，这些模拟量必须先经过模拟量 向数字量的转换(A/D转换)后才能输入计算机。
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3) 开关量
放外设或者接口部件本身状态的状态寄存器称为状态
端口；用来存放CPU发往外设的控制命令的控制寄存器
称为控制端口。
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DB AB CB
数据端口 译 码 状态端口 控制端口 I/O 设 备
CPU
一个典型的I/O接口
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数据端口一般是双向的，数据是输入还是输出，取决
于读/写控制信号。 状态端口只做输入操作，控制端口只做输出操作，在 设计接口时往往将这两个端口共用一个端口地址，再用 读/写信号来分别选择访问。 接口和端口是两个不同的概念，若干个端口加上相应 的控制电路才构成接口。
AB CPU DB 驱动器 收发器 AB DB
存储器
（2）CPU 的时序与存储器的存取速度之间的配合问题
首先要弄清楚CPU的操作时序 然后，选择满足CPU操作时序的存储器芯片，其中最重要的是存储 器的存取速度。
（3）存储器的地址分配与片选问题 （4）控制信号的连接
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第7章 输入输出系统
入设备的数据是否准备好、输出设备是否空闲等情况。
因此，状态信息能够保障CPU与外设正确地进行数据交
换。
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3．控制信息
控制信息是CPU通过接口传送给外设的，CPU通过发
送控制信息设置外设(包括接口)的工作模式、控制外设
的工作。如外设的启动信号和停止信号就是常见的控
制信息。实际上，控制信息往往随着外设的具体工作
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7.1.4 I/O接口的功能 外设接口电路应具有如下功能： 转换信息格式。 提供联络信号。 协调定时差异。 进行译码选址。 实现电平转换。 具有时序控制功能。 对外围设备进行中断管理。 最好可编程。
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7.1.5 I/O端口的编址方式
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2、端口独立编址（I/O映象）
特点：
00000H 内存 地址
内存地址资源充分 利用
需专门的访问端口 的指令：IN、OUT
80X86、Z80系列
FFFFFH 0000H FFFFH
I/O
Байду номын сангаас
地址
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8086与存储器及I/O端口连接相关信号线 RD、WR、M/IO、A19-A0
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本章要点
♦了解I/O 接口的概念、功能和一般结构 ♦掌握CPU与I/O 设备之间三种数据传送方式、 各自优缺点和使用场合 ♦掌握 DMA传送方式的原理、过程和DMA控制 器结构及功能 ♦了解并行接口与串行接口、并行通信与串行 通信有关知识
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7.1 I/O接口的基本概念
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由于简单外设作为输入设备时，输入数据保持时间 相对于CPU的处理速度要长的多，可直接使用输入缓冲 器和数据总线相连，当CPU执行输入指令时，RD有效， M/IO为低电平。因而，输入缓冲器被选通，使其中早已 准备好的数据进入数据总线，再达到CPU。
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无条件传送方式的工作原理简图
原理不同而含义不同。
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7.1.3 I/O接口的基本结构 每个接口电路中都包含一组寄存器，CPU与外设进行 信息交换时，各类信息在接口中存入不同的寄存器， 一般称这些寄存器为I/O端口，简称为口(Port)。 用来保存CPU和外设之间传送的数据、对输入/输出 数据起缓冲作用的数据寄存器称为数据端口；用来存
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7.2 CPU与I/O设备数据传送方式 输入/输出的控制方式： ①程序控制方式 ②中断控制方式 ③直接存储器存取方式
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7.2.1 无条件传送方式
程序控制方式：无条件传送方式和条件传送方式
如果计算机能够确信一个外设已经准备就绪， 那就不必查询外设的状态，可直接进行信息传输， 这种方式称为无条件传送方式。 在无条件传送条件下，程序设计较简单，不过， 名为无条件传送，实际上是有条件的，那就是传 送不能太频繁，以保证每次传送时，外设处于就 绪状态。所以此方式用得很少，只用于一些简单 外设如开关和七段显示管等。
8 0 8 6 总 线
MEMR、MEMW A19-A0
IOR、IOW 、ALE
存储器
A15-A0
输入/输出
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8086的I/O端口编址
采用I/O独立编址方式(但地址线与存储器共用)
地址线上的地址信号用M/IO来区分 I/O操作只使用20根地址线中的16根：A15～A0 可寻址的I/O端口数为64K(65536)个 I/O地址范围为0～FFFFH
7.1.2 CPU与外设交换的信息 主机与I/O设备之间交换的信息可分为数据信息、状态信息和
控制信息三类。通过不同的端口地址来区分不同的信息。
1．数据信息 数据信息又分为数字量、模拟量和开关量三种形式。 1) 数字量
数字量是计算机可以直接发送、接收和处理的数据。例如，由
键盘、显示器、打印机及磁盘等I/O外设与 CPU交换的信息，它 们是以二进制形式表示的数或以ASCII码表示的数符。
锁存器：没有输入数据时，数据仍然被保存在 锁存器中，直到数据被取走，锁存器才为空。
缓冲器：如果输入数据被撤销，缓冲器便为空， 不能起到锁存作用。
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1、ROM的分类 按存储矩阵 中器件类型
二极管ROM 三极管ROM MOS管ROM
按写入 方式
掩膜ROM-- 厂家装入数据，永不改变 PROM-- 用户装入，只可装一次，永不改变 EPROM-E2PROM--
用户装入，紫外线擦除
用户装入，电可擦除
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2、位数（字长）的扩展
位扩展可以用多片芯片并联的方式来实现。即地址线、读/写线、片选 信号对应并联，各芯片的I/O口作为整个RAM输入/出数据端的一位。
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D15
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3、字数的扩展
将8K×8位的RAM扩展为32K×8位的RAM
芯 片
I II III
74139
有效输 出端
A14A13
00 01 10
Y0 Y1 Y2
IV
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Y3
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4、CPU与存储器的连接
（1）CPU 总线的负载能力
一个存储器系统，通常由多片存储器芯片组成,需加驱动器。