第四章输入输出系统
计算机系统结构--向量处理机
如果程序的90％是向量运算，10％是标 量运算。则向量平衡点为0.9。硬件利用 率最高。 向量处理机的向量平衡点必须与用户程序 的向量化程度相匹配。 IBM向量计算机的设计思想与上述方法不 同，它维持较低的向量与标量比例，定 在3～5的范围之间。这种做法能够适应 通用应用问题对标量和向量处理要求。
6.2.1 存储器－存储器结构
向量处理机中有多个高速流水线运算部件， 存储器的访问速度是关键 采用多个存储体交叉和并行访问来提高存 储器速度，例如： CRAY-1有64个存储体，每个处理 机访问4个存储体 STAR-100采用32个存储体交叉， 每个存储体并行读出8个64位数据 我国研制的YH-1向量计算机有37个 存储体
把存储器-存储器结构中的缓冲栈改为向量 寄存器，运算部件需要的操作数从向量 寄存器中读取，运算的中间结果也写到 向量寄存器中。 向量寄存器与标量寄存器的主要差别是： 一个向量寄存器能够保存一个向量， 例如：64个64位寄存器。 连续访问一个向量的各个分量。 需要有标量寄存器和地址寄存器等。
采用寄存器-寄存器结构的主要优点：降低 主存储器的流量。 例如：采用寄存器-寄存器结构的 CRAY-1与采用存储器-存储器结构的 STAR-100比较，运算速度高3倍多，而 主存流量低2.5倍。 STAR-100的主存储器流量： 32×8W/1.28us=200MW/S CRAY-1的主存储器流量： 4W/50ns=80MW/S
6.3 向量处理方式
要根据向量运算的特点和向量处理机的 类型选择向量的处理方式。 有三种处理方式： 1．横向处理方式，又称为水平处理方 式，横向加工方式等。向量计算是按 行的方式从左至右横向地进行。 2．纵向处理方式，又称为垂直处理方 式，纵向加工方式等。向量计算是按 列的方式自上而下纵向地进行。 3．纵横处理方式，又称为分组处理方
第四章 输入输出分析
第四章输入/输出分析华南理工大学自动化学院非线性系统输入/输出关系分析方法¾描述函数法：非线性系统的一种最优线性逼近技术¾常被用于分析有非线性影响的反馈环中振荡的可能性级数展开法采用级数展开以推导出某些非线性系¾级数展开法：采用级数展开以推导出某些非线性系统在频域上的输入/输出表达式(V lt)(Fli)¾目前主要有沃特拉(Volterra)级数展开及福里斯(Fliess)泛函展开两种方法¾输入/输出稳定性分析：研究在什么条件下一个有界输入能够产生个有界输出。
☆输入能够产生一个有界输出☆4.1描述函数法本节主要考虑采用描述函数方法研究非线性系统的最优线性逼近问题也即在最优线性系统随输入函数改优线性逼近问题，也即在最优线性系统随输入函数改变而改变的前提下，尝试用线性系统最优地逼近非线性系统。
先考虑单输入单输出系统。
在输入输出意义下，一0∞C 0∞C 个非线性系统可以看作是空间上到空间上的映射N, 即对给定的输入, 非线性系统的输出为一定义在的连续函],[],[),0[∞∈C u ],0[∞C 数：。
),0[)(∞∈=C u N y N给定参考输入，我们期望用线性系统的输出来),0[0∞∈C u我们假定S3). 输入的平稳性，即平稳性保证了信号在定时间长度内的积分均值不随s增平稳性保证了信号在一定时间长度内的积分均值不随自协方差及互协方差就是通常随机系统理论里的自相关和互相关函数。
(4.5)及(4.6)可以分别用式和互相关函数(45)(46)自协方差是一个正定函数，即对R c c R t t k k ∈∈ ,, , ,,11L L 有k ∑≥−=j i j i u j i t tR c c 1,0)(因此，自协方差矩阵t R 的傅立叶变换)(u =∞−ττωωτd R e S j ∫∞−u n )()((4.7)是一个正定矩阵，称其为能谱密度。
是个正定矩阵，称其为能谱密度。
福建师范大学 c语言 第四章输入与输出
第四章：输入与输出
字符输入函数(getchar)p98
格式:getchar( ) 功能：从键盘读一字符 返值：正常，返回读取的代码值；出错,返回EOF(-1)
/*use of getchar function*/ 运行结果： #include <stdio.h> Enter a character:A↵ void main() A--->hex41 { int c; printf("Enter a character:"); c=getchar(); printf("%c--->hex%x\n",c,c); }
9/24
第四章：输入与输出
转义序列2/2
\”——” \\——\
printf("\"Hello!\""); Output: /* prints "Hello!" */ printf("\\"); Output: /* prints one \ character */
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第四章：输入与输出
格式化输入（scanf函数p29）
输入实数时不能规定精度
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第四章：输入与输出
scanf输入字符和字符串
char ch; char name[10]; scanf(“%c%s”, &ch, name); printf(“%c %s”, ch, name); 键入：a zhangsan↵ 输出：a zhangsan char c1,c2,c3; scanf(“%c%c%c”,&c1,&c2,&c3); printf(“%c%c%c”, c1,c2,c3); 键入：a b c↵ 输出：a b
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。
2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。
3. 理解微机系统的工作原理。
1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。
2. 微机系统的组成：微处理器、存储器、输入输出接口等。
3. 微机系统的工作原理：指令执行过程、数据传输等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微机系统的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法，分析微机系统的组成和各部分功能。
3. 采用实验演示法，展示微机系统的工作原理。
1.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微机系统概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微机系统组成的理解。
3. 实验报告：评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。
第二章：微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。
2. 掌握微处理器的性能指标。
3. 理解微处理器的工作原理。
2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构：CPU、寄存器、运算器等。
2. 微处理器的性能指标：主频、缓存、指令集等。
3. 微处理器的工作原理：指令执行过程、数据运算等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微处理器的概念和结构。
2. 采用案例分析法，分析微处理器的性能指标。
3. 采用实验演示法，展示微处理器的工作原理。
2.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微处理器概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微处理器性能指标的理解。
3. 实验报告：评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。
第三章：存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。
2. 掌握存储器的性能指标。
3. 理解存储器的工作原理。
3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类：随机存储器、只读存储器等。
2. 存储器的性能指标：容量、速度、功耗等。
3. 存储器的工作原理：数据读写过程、存储器组织结构等。
3.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解存储器的概念和分类。
2. 采用案例分析法，分析存储器的性能指标。
信息输入输出规章制度
信息输入输出规章制度第一章总则第一条为了加强信息的管理和保护，保障信息安全，依法合规开展信息处理工作，特制定本规章。
第二条本规章适用于单位内所有信息的输入输出工作，包括但不限于电子邮件、短信、文件传输等形式的信息输入输出。
第三条信息输入输出规章制度是信息管理的重要组成部分，对于保障信息资产安全、维护信息系统正常运行与管理具有重要意义。
第四条本规章以信息安全为导向，遵循法律法规，维护公民权益，并规范信息输入输出行为。
第二章信息输入第五条信息输入必须符合国家法律法规和业务规定，禁止传播暴力、淫秽、恐怖、违法信息。
第六条信息输入应当采用安全可靠的方法，避免个人信息泄露，加密传输敏感信息。
第七条信息输入应当注明来源，确保信息真实性和准确性。
第八条信息输入必须按照规定的流程和程序操作，确保信息的安全和完整性。
第九条信息输入的设备和系统应当保持安全状态，避免遭受恶意攻击。
第十条信息输入应当审核和审批，确保信息的正确性和完整性。
第十一条对于重要信息的输入，应当采用双重审批机制，确保信息的准确性和安全性。
第三章信息输出第十二条信息输出必须符合国家法律法规和业务规定，禁止传播虚假、误导、侵犯他人权益的信息。
第十三条信息输出应当保证信息的完整性和真实性，禁止篡改和捏造信息。
第十四条信息输出应当采用安全可靠的方式，避免信息泄露和被篡改。
第十五条信息输出必须经过审核和审批，确保输出信息的准确性和安全性。
第十六条信息输出应当注明来源和出处，避免侵犯知识产权和引起纠纷。
第十七条对于重要信息的输出，应当采用加密传输等方式，保证信息的安全和保密性。
第十八条信息输出的通道和设备应当保持安全状态，避免遭受黑客攻击和恶意篡改。
第四章工作流程第十九条信息输入输出工作应当建立规范的流程和程序，确保信息的安全和完整性。
第二十条信息输入输出工作应当设立专人负责，明确责任和权限。
第二十一条信息输入输出工作应当加强内部培训和指导，提高员工信息安全意识。
(计算机控制技术)第4章计算机过程输入输出通道
03
输出通道技术
模拟量输出通道
模拟量输出通道的作用是将计 算机输出的数字信号转换为模 拟信号，以驱动各种执行机构
。
常见的模拟量输出通道有电压 输出型和电流输出型两种，它 们通过不同的方式将数字信号
转换为模拟信号。
电压输出型模拟量输出通道的 优点是电路简单、成本低，适 用于输出信号较小、对精度要 求不高的场合。
03
输出通道的驱动能力是指其能够驱动执行机构或控制设备的能力，包 括最大输出电压、最大输出电流等参数。
04
选择具有足够驱动能力的输出通道可以保证系统的正常运行和稳定性。
04
输入输出通道的信号处 理与接口技术
信号的预处理技术
信号的放大与衰减
根据信号的幅度调整，确 保信号在传输过程中保持 稳定。
信号的滤波
去除噪声和其他干扰，提 高信号质量。
信号的整形
将不规则或非标准信号转 换为适合传输和处理的信 号。
信号的转换技术
A/D转换将模拟信号转换为数字信号，源自 于计算机处理。D/A转换
将数字信号转换为模拟信号，便于 实际应用。
光电转换
将光信号转换为电信号，或反之。
信号的传输与接口技术
总线技术
实现多个设备之间的数据传输和通信。
数字量输出通道的作用是将计算机输出的数字 信号转换为控制信号，以驱动各种控制设备。
晶体管输出型数字量输出通道的优点是响应速度 快、驱动能力强，适用于需要快速响应的场合。
输出通道的负载特性与驱动能力
01
输出通道的负载特性是指执行机构或控制设备的输入阻抗、输入电压、 输入电流等参数。
02
了解负载特性有助于选择合适的输出通道类型和规格，以确保系统的 稳定性和可靠性。
模拟量输入输出通道
效数字量存入RAM中，当CPU要求输入第n路信号时，则由
CPU控制将第n路对应的放大倍数从RAM中取出，经数据总线 送入AM-542相应端接点，这样信号便按预先设定的放大倍数 进行放大。
第四章模拟量输入输出通道
2． 放大器并联反馈电阻方案 如图4-12所示，A1、A2组成同相关联差动放大器，A3为起
减法作用的差动放大器。电压跟随器A4 的输入来自A点即共模
电压Ucm,其输出作为运放A1、A2的电源地端， 以使A1、A2的电 源电压浮动幅度与Ucm 相同，从而大大削弱共模干扰的影响，
这就是共模自举技术。信号从Us1、Us2以差动方式输入，放大器
有结构简单，闭合时接触电阻小，断开时阻抗高，工作寿命较 长，不受环境温度影响等优点，在小信号中速度的切换场合仍
可使用。由单个干簧管继电器组成的多路开关均采用开关矩阵
方式，如图4-4所示的开关矩阵可对64个点进行检测和选通， X轴和Y轴的选通电路受CPU控制，其程序框图如图4-5所示。
第四章模拟量输入输出通道
一种以光控制信号的器件，输入端为发光二极管，输出端为光 敏三极管。当PIO的某一位为高电平时，经反相为低电平，发 光二极管导通并发光，使光敏三极管导通， 经倒相输出高电 平。 光电开关能使输入和输出在电气上完全隔离，主要用于
抗干扰场合。
第四章模拟量输入输出通道
图4-8 光电耦合开关用法之一
第四章模拟量输入输出通道
图4-9(b)是差动多路输入连接方式，模拟量双端输入， 双端输出接到运算放大器上。由于运算放大器的共模抑制比 较高， 故抗共模干扰能力强，一般用于低电平输入，现场干 扰较严重，信号源和多路开关距离较远，或者输入信号有各
第四章 输入输出IO端口
//包含头文件 //代码的主程序 //设置PA[0..5]为输出端口 //关闭所有的等 //无限循环 //东西方向亮绿灯 //南北方向亮红灯 //延时50秒 //关闭东西方向绿灯 // //东西方向亮黄灯 //延时5秒 //关闭东西方向黄灯 //关闭南北方向红灯 //东西方向亮红灯 //南北方向亮绿灯 //延时50秒 //关闭南北方向绿灯 //南北方向亮黄灯 //延时5秒 //关闭南北方向黄灯 //关闭东西图4-1 人类活动的基本输入输出
肢体动作
• 对于单片机而言，了解周围环境的情况、 感知外界事物的变化同样需要像人类的各 种感官这样的输入部件（即输入端口I）； 同时，单片机也要对它所感知的事物及变 化做出相对应的处理，也就必须具备输出 部件（即输出端口O）。因此，输入输出 输入输出 I/O端口就是单片机感知外部世界和对外部 端口就是单片机感知外部世界和对外部 世界做出反应的部件， 世界做出反应的部件，通过输入端口获取 外部事物的变化情况， 外部事物的变化情况，并通过输出端口对 外部世界做出回应。 外部世界做出回应
4.2.2 拨码开关的检测
#include <iom16v.h> Main(void) { DDRA = 0xff; DDRC = 0x00; PORTC = 0xff; while(1) { PORTA = PINC; } }
//包含头文件 //代码的主程序 //设置PA端口为输出端口 //设置PC端口为输入端口 //启用PC口内部上拉电阻 //无限循环 //PA口输出PC口的检测值
4.4.1 “交通灯”模型硬件电路及源代码分析 交通灯” 交通灯
#include <iom16v.h> Main(void) { DDRA = 0x3f; PORTA = 0x3f while(1) { PORTA &= ~(1<<0); PORTA &= ~(1<<5); DelayS(50); PORTA |= (1<<0); PORTA &= ~(1<<1); DelayS(5); PORTA |= (1<<1); PORTA |= (1<<5); PORTA &= ~(1<<2); PORTA &= ~(1<<3); DelayS(50); PORTA |= (1<<3); PORTA &= ~(1<<4); DelayS(5); PORTA |= (1<<4); PORTA |= (1<<2); } }
2019统编人教版高中生物必修1分子与细胞第四章《细胞的物质输入和输出》全单元教案设计含单元测试卷及答案
【2019统编版】统编人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》全章节教案4.1《被动运输》教学设计教材分析：“被动运输”是生物必修一第4章“细胞的物质输入和输出”的第一节内容。
本节课的教学内容是在学习了细胞结构的基础上进行的，主要包括动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验、自由扩散和协助扩散等内容，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。
教学目标与核心素养：生命观念：说出动、植物细胞失水与吸水的相应细胞结构。
科学思维：理解渗透现象的原理及其发生的条件，并能用此现象解释动植物细胞的失水与吸水。
科学探究：通过探究实验，探究植物的原生质是否为一层半透膜。
社会责任：将植物细胞的失水与吸水的原理应用于农业生产方面，做到合理施肥，提高农作物的产量。
教学重难点：1．理解动植物细胞的失水与吸水；2．说明自由扩散和协助扩散的异同；3．尝试提出问题，作出假设，并设计相关实验。
课前准备：PPT课件教学过程：PPT展示相关图片，引出渗透现象：玻璃纸（半透膜）水分子可以通过，而蔗糖分子不可以。
PPT播放渗透装置的动画，思考下列问题：问题1：漏斗管内的液面为什么会升高？单位时间内进入漏斗的水分子数多于进入烧杯的水分子数。
问题2：如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？不会，因为纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由透过。
问题3：如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？不会，单位时间内透过玻璃纸的水分子数等于渗出玻璃纸的水分子数量。
问题4：为什么漏斗管内的液面不会无限升高？玻璃纸（半透膜）的两侧由于存在浓度差，水分子就有从浓度高的一侧向低的一侧渗透的趋势。
而漏斗内的液面不断升高，与清水的液面会产生一个压力，会使水分子从蔗糖溶液压向清水侧，这个压力随着液面不断升高而不断增大。
压向清水侧的水分子会越来越多，会逐渐与因为浓度差而渗透到漏斗的水分子的量保持平衡。
[电脑基础知识]第四章 输入输出系统
![[电脑基础知识]第四章 输入输出系统](https://img.taocdn.com/s3/m/9605b9a71711cc7931b716f4.png)
1、异步性
外围设备相对于处理机通常是异步工作的。 输入输出设备的工作在很大程度上独立于处理机之外，通常不使用 统一的中央时钟，各个设备按照自己的时钟工作，但又要在某些时 刻接受处理机的控制。 外围设备的工作过程通常是这样的，当设备准备好与处理机交往时 （对于输入设备是指数据寄存器满，对于输出设备是指数据寄存器 空），要向处理机申请服务。对于处理机来说，这个时刻一般随机 的，两次申请之间可能要经过恒长时间，这就造成了输入输出相对 于处理机的异步性和时间的任意性。 当一个处理机管理多台外围设备时，必须做到在任意两次处理机与 设备交往的时刻之间，处理机仍然能够全速运行它本身的程序，或 者管理其它外围设备，从而保证处理机与外围设备之间，外围设备 与外围设备之间能够并行工作，无需互相等待。为了能够实现一个 处理机与多台外围设备并行工作，必须采用中断输入输出方式或直
方式2：中断输入输出方式
中断输入输出方式：当出现来自系统外部，机 器内部，甚至处理机本身的任何例外的，或者 虽然是事先安排的，但出现在现行程序的什么 地方是事先不知道的事件时，CPU暂停执行现 行程序，转去处理这些事件，等处理完成后再 返回来继续执行原先的工作。 2、能够处理例外事件。例如，电源掉电、非法指令、 地址越界、数据溢出、数据校验错、页面失效等。 另外两个特点与程序控制输入输出方式相同。 3、数据的输入和输出都要经过CPU，要在程序的控制 下完成从输入设备中读入数据到主存储器，或者把主存 储器中的数据输出到输出设备中去。因此，中断输入输 出方式与程序控制输入输出方式一样具有灵活性好的特 点。 4、一般用于连接低速外围设备。这是因为每输入或输 出一个数据都必须执行一段程序才能完成。
4.1.2 输入输出系统的组织方式
输入输出设备的异步性、实时性、与设备无关性 三个特点是现代计算机系统必须具备的共同特性。 异步性体现了输入输出系统相对于处理机的独立 自主关系。实时性反映了按照不同设备响应时间 的不同要求，划分和实现输入输出系统内部不同 功能之间的关系。设备无关性贯彻了输入输出系 统标准化接口与非标准外围设备之间的关系。根 据各种外围设备的不同特点处理好这三方面的关 系，就成为输入输出系统组织的基本内容。输入 输出系统组织的具体内容主要包括：针对异步性， 采用自治控制的方法，针对实时性，采用层次结 构的方法，针对与设备无关性，采用分类处理的 方法。
高等计算机系统结构课程大纲(精)
高等计算机系统结构课程大纲通过本课程学习，能够比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法，并建立起计算机系统的完整概念。
第一章计算机系统结构的基本概念1.计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
2.计算机系统结构的分类3.计算机系统设计的定量原理4.访问的局部性原理。
5.系统结构的评价标准第二章.指令系统1. 指令系统是计算机系统中软件与硬件的接口。
2. 数据表示3.寻址方式4.指令格式的优化设计5.指令系统的功能设计6.复杂指令系统计算机7.精简指令系统计算机第三章.存储系统1.提高存储器性能的主要方法有层次存储器、并行存储器、缓冲技术、先行控制技术等。
2.存储系统的主要性能参数：3.块/页的定位问题;替换问题;一致性问题。
第四章.输入输出系统1．磁盘存储器的技术指标。
2．输入输出系统,输入输出系统的异步性、实时性和设备无关性。
3. 程序控制输入输出方式、直接存储器访问方式（DMA）和中断输入输出方式。
4．字节多路通道、选择通道和数组多路通道。
5．输入输出处理机第五章．标量处理机与流水线1.先行控制技术（look-ahead）。
2.流水线的原理、特点及其分类。
3.流水线的性能分析。
第六章．向量处理机1.向量处理的方式:横向处理方式：向量计算是按行的方式从左至右横向进行;纵向处理方式：向量计算是按列的方式自上而下纵向进行;纵横处理方式：横向处理和纵向处理相结合的方式.2. 两种向量处理机结构：存储器—存储器结构;寄存器—寄存器结构。
3.提高向量处理机性能的常用技术:链接技术;向量循环或分段开采技术;向量递归技术;4.向量指令的处理时间第七章．互连网络1.互连网络基本概念2.互连函数:为了反映不同互连网络的连接特性,每种互连网络可用一组互连函数来描述.3.互连网络的特性:网络规模;结点度;距离;网络直径;等分宽度;结点间线长对称性;网络的传输性能特性4.互连网络分类:静态互连网络;动态互连网络5.消息传递机制:线路交换;存储转发寻径;虚拟直通;虫蚀寻径.第八章．并行处理机和多处理机1.并行处理机模型2.并行处理机基本结构:分布式存储器结构;共享存储器结构3.多处理机结构的主要特点.4.种多处理机基本结构：共享存储器结构和本地存储器结构。
《c语言程序设计教学资料》第4章---键盘输入与屏幕输出
编辑ppt
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格式化输出
例： m.n 例：int a=1234; float f=123.456; char ch=‘a’; printf(“%8d\n%2d\n”,a,a); printf(“%f\n%8f\n%8.1f\n%.2f\n%.2e\n”,f,f,f,f,f); printf(“%3c\n”,ch);
float f=123.456; printf(“%f\n%10f\n%10.2f\n%.2f\n%-10.2f\n”，f，f，f，f ，f ); ｝
编辑ppt
%e格式符
指定以指数形式输出实数 VC++给出小数位数为6位
指数部分占5列 小数点前必须有而且只有1位非零数字 printf(”%e”,123.456); 输出：1.234560 e+002
补空格。
编辑ppt
输出实数时的有效位数。
#include <stdio.h> void main() ｛ float ｘ,ｙ；
ｘ＝111111.111; ｙ＝222222.222; printf（″％f″，ｘ＋ｙ）； ｝
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例4.8 输出实数时指定小数位数。
#include <stdio.h> void ｍain（） {
有以下几种用法：
① ％f。不指定字段宽度，由系统自动指定字段宽度，使整数
部分全部输出，并输出6位小数。应当注意，在输出的数字中
并非全部数字都是有效数字。单精度实数的有效位数一般为7位。
②％m.nf。指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果
第四章 数字量输入输出通道
（2）输出驱动电路
2）达林顿驱动电路
这类电路常用于驱动中功率继电器、电磁开关等装置， 一般要求具有50～500 mA的驱动能力，可采用达林顿 复合晶体管或中功率三极管来驱动，如图所示。
目 前 常 用 达 林 顿 阵 列 驱 动 器 如 MC1412 、 MC1413 、 MC1416等来驱动中功率负载。图是MC1416的结构图及 每个复合管的内部结构，它的集电极电流可达500 mA， 输出端耐压可达100V，特别适合于驱动中功率继电器。
Vc
Di 7406
RL
交
流
电
+ _
～ SSR ～
源
图 4-13固 态 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型两 种，其中应用最广泛的是过零型。
过零型交流SSR是指当输入端加入控制信号后，需等待负载 电源电压过零时，SSR才为导通状态；而断开控制信号后， 也要等待交流电压过零时，SSR才为断开状态。 移相型交流SSR的断开条件同过零型交流SSR，但其导通条件 简单，只要加入控制信号，不管负载电流相位如何，立即导 通。
导电功能，在控制系统中多用于直流大电流场
合，也可在交流系统中用于大功率整流回路。
（2）输出驱动电路
4）晶闸管驱动电路
双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在 结构上相当于两个单向晶闸管的反向 并联，但共享一个控制极，结构如图 所示。当两个电极T1、T2之间的电压 大于1.5V时，不论极性如何，便可利 用控制极G触发电流控制其导通。双 向晶闸管具有双向导通功能，因此特 别适用于交流大电流场合。
（2）输出驱动电路——继电器驱动电路
04-第四章 Lingo的输入输出及界面
Excel07版：在公式-》定义 的名称-》名称管理器 中
第四章 Lingo的输入输出及界面
输入输出函数
Lingo函数
4．@ranged(variable_or_row_name) 为了保持最优基不变，变量的费用系数或约束行的右端项允许减 少的量。 5．@rangeu(variable_or_row_name) 为了保持最优基不变，变量的费用系数或约束行的右端项允许增 加的量。
第四章 Lingo的输入输出及界面
输入输出函数
Lingo函数
! Here is the data; DATA: CAPACITY = 60 55 51 43 41 52; DEMAND = 35 37 22 32 41 32 43 38; COST = 6 2 6 7 4 2 5 9 49538582 52197433 76739271 23957265 红色的数据部分应该从程序中分离！ 5 5 2 2 8 1 4 3; ENDDATA
第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面lingo的选项第四章lingo的输入输出及界面
(文末附答案)2022届高中生物第四章细胞的物质输入和输出知识汇总笔记
(每日一练)(文末附答案)2022届高中生物第四章细胞的物质输入和输出知识汇总笔记单选题1、参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，称为Ca2+泵。
以下相关叙述正确的是（）A．Ca2+通过Ca2+泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的B．加入蛋白质变性剂会降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率C．Ca2+载体蛋白磷酸化不会导致其空间结构发生变化D．Ca2+泵除了转运Ca2+外，还可以转运水和H+2、细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。
下列有关物质运输的说法不正确的是（）A．通过胞吞﹑胞吐运输的不一定是大分子物质B．主动运输速率达到最大值时，限制因素是载体蛋白的数量或能量多少C．无机盐离子的运输方式不一定是主动运输D．被动运输不消耗ATP，消耗ATP的运输方式只有主动运输3、下列细胞能成功用于做质壁分离实验材料的是（）A．人的口腔上皮细胞B．洋葱根尖分生区细胞C．洋葱鳞片叶紫色外表皮细胞D．用开水煮过的叶下表皮细胞4、如图所示，K+进入细胞的跨膜运输方式是（）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞5、下图①～④是葡萄糖分子进入红细胞的过程示意图，其中A侧表示红细胞外侧，B侧表示红细胞内侧。
按葡萄糖分子进入红细胞的顺序排序，正确的是（）①②③④A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．④→②→③→①D．④→③→②→①多选题6、下图一表示某溶液中甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程，图中①②③为细胞膜相关组成成分，下图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K＋速率的影响。
下列有关叙述正确的是（）A．图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧B．图二说明K＋的吸收方式是主动运输C．若图一中甲表示葡萄糖，则该细胞不可能是哺乳动物红细胞D．图二中K＋吸收速率不再增加时，限制因素是载体数量和氧气含量7、已知离子泵是一种载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子；离子通道是一种通道蛋白，受到适当刺激时通道会打开，离子顺浓度梯度跨膜运输。
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输入输出系统最典型地反映了硬件和软件的 相互结合
处理机与外部的联系：
输入输出系统的特点集中反映在异步性、实 时性和与设备无关性三项基本要求上，它 们对输入输出系统的组织产生决定性影响
1. 实时性
处理机必须按照不同设备所要求的传送方式和传 输速率及时为设备提供服务。对不同类型的设备， 必须具有与设备相配合的多种工作方式 对于一般输入输出设备，如果处理机提供的服务 不及时，可能丢失数据，或造成外围设备工作的 错误 对于实时控制计算机系统，如果处理机提供的服 务不及时，可能造成巨大的损失，甚至造成人身 伤害 对于处理机本身的硬件或软件错误：如电源故障、 数据校验错、页面失效、非法指令、地址越界等， 处理机必须及时处理
4.2 中断系统
4.2.1 中断源的组织 4.2.2 中断系统的软硬件分配 4.2.3 中断现场的保存和恢复 4.2.4 中断屏蔽
4.2.1 中断源的组织
中断系统需要硬件和软件共同实现 引起中断的各种事件称为中断源 中断系统的复杂性实际上主要是由中断源的多 样性引起的 中断源本身可以来自系统外部，也可以来自机 器内部，甚至处理机本身 中断可以是硬件引起的，也可以是软件引起的 把各种各样的中断源分类、分级组织好，是中 断系统的关键之一
中断源的紧迫性：最为紧迫的事件优先级最高 设备的工作速度：快速设备的优先级较高 数据恢复的难以程度：数据丢失后无法恢复的设
备的优先级较高
要求处理机提供的服务量：能够大部分时间内独
立工作而较少需要CPU干预的事件的优先级较高
中断优先级和中断服务顺序
中断优先级由硬件的排队器实现。当多个 中断源同时请求中断服务时，中断的响应 次序是固定的 处理机在执行某一级别的中断服务程序时 ，只有比它高级别的中断源的请求能够中 断其服务程序 通过软件设置中断屏蔽码能够改变中断服 务顺序 要求：响应速度快，灵活性好
2. 直接存取方式
真正的DMA工作方式 DMA控制器的数据传送申请不是发往CPU，而是 发往主存 整个DMA工作过程全部由DMA控制器硬件完成 直接存取方式的优缺点正好与周期窃取方式相反 目前的多数计算机系统采用直接存取方式
本章内容
4.1 输入输出原理 4.2 中断系统 4.3 通道处理机 4.4 输入输出处理机
目前使用的DMA方式有如下两种：
1. 周期窃取方式
在每条指令执行结束时，CPU测试是否有DMA 服务申请，如果有，CPU进入一个DMA周期 借用CPU完成DMA工作流程，包括数据和主存 地址传送，交换个数计数器减1，主存地址的增 值及一些测试判断等 主存储器可以不与外围设备直接连接，而与CPU 连接 不同点：不需要使用程序来完成数据的输入和输 出，只是借用了一个CPU周期来完成DMA流程 优点：硬件结构简单，容易实现 缺点：在输入输出过程实际上占用了CPU时间
至处理机本身的任何例外的，或者虽然事先 安排的，但出现在现行程序的什么地方是事 先不知道的事件时，CPU暂停执行现行程序， 转去处理这些事件，等处理完成后再返回来 继续执行原先的程序
中断输入输出方式的特点:
CPU与外围设备能够并行工作 能够处理例外事件，如电源掉电、非法指令、 数据溢出等 数据的输入和输出都要经过CPU 用于连接低速外围设备
4.2.2 中断系统的软硬件功能分配
从中断源发出中断服务请求，到这个请求被处理 机响应并全部处理完成，其过程非常复杂 有些功能必须用硬件完成，有些功能必须用软件 完成。而大部分功能既能用硬件完成，又能用软 件完成 恰当分配中断系统的软硬件功能，是中断系统最 关键的问题
中断系统中软硬件功能分配考虑2个因素：
作员、操作控制台、输入输出设备、辅助存储器、 其他处理机、各种通信设备和虚拟现实系统等。
人通过各种设备来访问处理机 把人以外的各种设备统称为输入输出设备， 或外围设备
4.1 输入输出原理
通常把处理机与主存储器之外的部分统称 为输入输出系统，包括：输入输出设备、 输入输出接口和输入输出软件等。 实际上，运算器、控制器、主存储器和总 线等也要通过输入输出系统来管理 4.1.1 输入输出系统的特点 4.1.2 输入输出系统的组织方式 4.1.3 基本输入输出方式
程序控制输入输出方式优点： 灵活性好，容易改变各台外围设备的优 先级 缺点： 在一般情况下不能实现处理机与外围设 备并行工作
2. 中断输入输出方式
当输入输出设备已经闲置或准备就绪时，主 动向CPU发出服务请求；CPU每执行完一条指 令后都要测试是否有外围设备的中断请求。
定义：当出现来自系统外部、机器内部、甚
异步性体现了输入输出系统相对于处理机 的独立自主关系 实时性反映了按照不同设备的响应时间的 不同要求，划分和实现输入输出系统内部 不同功能之间的关系 与设备无关性体现了输入输出系统标准化 接口与非标准外围设备之间的关系 针对异步性，采用自治控制的方法 针对实时性，采用层次结构的方法 针对与设备无关性，采用分类处理的方法
3. 异步性
外围设备通常不使用统一的中央时钟，各个设备 按照自己的时钟工作，但又要在某些时刻接受处 理机的控制 准备与处理机通信时，要向处理机提出申请。造 成输入输出相对于处理机的异步性和时间上的任 意性 当一个处理机管理多个外围设备时，必须做到两 次任意的处理机与外围设备通信之间，处理机仍 能够全速运行它本身的程序，或者管理其它外围 设备，从而保证处理机与外围设备之间，外围设 备与外围设备之间能够并行工作，无需相互等待。 必须引入中断输入输出方式和直接存储器存取 (DMA)方式
例4.1：一个处理机在一段时间内只能管理一台打印机。 处理机执行指令的速度为1GIPS，字长32位，打印机 的工作速度每秒100个字符，求处理机的利用率 解：处理机用一条指令就能向打印机传送4个字符
100 109 4 =0.25 10-7
因此，处理机的实际利用率只有4千万分之一
一个处理机管理多台外 部设备：每台外围设备 设置数据缓冲寄存器、 状态寄存器或控制寄存 器 外围设备并行工作，处 理机采用轮流循环测试 法，分时为各台外围设 备服务 只要处理机对所有设备 测试一个循环花费的时 间小于最快设备的工作 周期，所有外围设备就 能够正确地并行工作
第四章 输入输出系统
上海大学计算机学院
本章内容
4.1 输入输出原理 4.2 中断系统 4.3 通道处理机 4.4 输入输出处理机
4.1 输入输出原理
处理机在运行过程中所需要的程序和数据 要从外部输入，运算结果要输出到外部去 外部：处理机以外的需要与处理机交换信 息的人和物。包括：本地和远程用户、系统操
输入输出系统根据各种外围设备的不同 性质分类进行组织 按照工作速度分类：
面向字符的设备：字符终端、打字机等 面向数据块的设备：磁盘、磁带、光盘等
4.1.3 基本输入输出方式
外围设备根据其工作速度、工作方式和工 作性质的不同，采用不同的输入输出方式 又称：状态驱动输入输出方式、应答输入 输出方式、查询输入输出方式、条件驱动 输入输出方式
1. 程序控制输入输出方式
例：从键盘输入一个字 符到处理机，再将字符 输出到显示器上的工作 过程
DONE=1，键盘已经输 入一个字符到设备缓冲 寄存器 READY=1，输出设备 (显示器)缓冲寄存器为空， 可以接收CPU送来的数 据
程序控制输入输出方式的4个特点：
何时对何设备进行输入输出操作完全受CPU 控制 外围设备与CPU处于异步工作状态。CPU要 通过指令对设备进行测试才能知道设备的工 作状态，如空闲、准备就绪、忙碌等 数据的输入和输出都要经过CPU。外围设备 每发送或接收一个数据都要有CPU执行相应 的指令才能完成 用于连接低速外围设备，如终端、打印机等
DMA输出设备的工作流程：
把主存地址寄存器BA(在DMA控制器中)中的地址送 入主存地址寄存器，并启动主存储器，同时将BA中 的地址增至下一个字地址 将主存数据寄存器中的数据送入DMA控制器的数据 缓冲寄存器BD中。如果输出设备是面向字符的，则 要把BD中的数据拆卸字符 把BD中数据逐个字符或整个字写到输出介质上 把DMA控制器内的数据交换个数计数器BC中的内容 减1 若 BC的计数值为0，则整个DMA数据传送过程全部 结束，否则返回最上面继续进行
4.1.1 输入输出系统的特点
输入输出系统是处理机与外界进行数据交换 的通道 输入输出系统是计算机系统中最具多样性和 复杂性的部分
输入输出设备的品种、功能、技术指标 输入输出系统涉及到机、光、电、磁、声、自动控制 等多种学科 输入输出系统的复杂性隐藏在系统软件中，用户无需 了解输入输出设备的具体细节
4.1.2 输入输出系统的组织方式
1. 自治控制
输入输出系统是独立于处理机之外的自治 系统。外围设备本身能够担负许多输入输出功
能，只在某些必要时刻才要求处理机给予服务
自治控制实际上是将外围设备所要完成的 功能进行分配，最大限度的减少处理器的 负担，尽量由设备控制器通过自身的硬件 和软件完成
2. 层次结构
在外围设备比较多的情况下，输入输出系 统采用层次结构进行组织
靠近处理机和主存储器的最高层是输入输出 处理机或输入输出通道 中间层是标准接口 标准接口通过设备控制器与输入输出设备连 接