第6章 计算机输入输出系统资料
微机原理与接口技术(彭虎-第三版)课本习题复习资料
修改与2012.11.03第二章8086体系结构与80x861.8086由哪两部分构成?它们的主要功能是什么?答:8086由两部分组成:指令执行部件(,)和总线接口部件(,)。
指令执行部件()主要由算术逻辑运算单元()、标志寄存器、通用寄存器组和控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件()主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或I/O端口读取操作数参加运算或存放运算结果等。
2.8086预取指令队列有什么好处?8086内部的并行操作体现在哪里?答:8086的预取指令队列由6个字节组成,按照8086的设计要求,指令执行部件()在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在内部,从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5.简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个?逻辑地址呢?答:8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成,都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”),然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086的地址线是20根,所以可寻址的存储空间为1M字节,即8086系统的物理地址空间是1。
逻辑地址由段基址和偏移地址两部分构成,都是无符号的16位二进制数,程序设计时采用逻辑地址,也是1。
6.8086系统中的存储器为什么要采用分段结构?有什么好处?答:8086中的寄存器都是16位的,16位的地址只能访问64的内存。
chap6微机原理与接口技术第六章——I、O接口和总线
第六章I/O接口和总线本章介绍1.I/O接口I/O接口的功能简单的输入输出接口芯片I/O端口及其寻址方式CPU与外设间的数据传送方式 PC机的I/O地址分配2.总线IBM PC总线AT总线或ISA总线6-1、I/O接口一.I/O接口的功能1.采用I/O接口的必要性计算机和外设之间的信息交换带来一些问题:速度不匹配信号电平不匹配信号格式不匹配时序不匹配因此I/O设备不能直接与CPU的系统总线相连,必须在CPU与外设之间设置专门的接口电路来解决这些问题。
可编程输入输出接口芯片随着大规模集成电路技术的发展,出现了许多通用的可编程接口芯片,可用它们来方便地构成接口电路。
后面几章将介绍常见的可编程I/O接口芯片的原理、编程方法及与CPU的连接方法。
可编程中断控制器8259A可编程计数器/定时器8253可编程外围接口芯片8255A串行通信和可编程接口芯片8253AA/D和D/A转换芯片。
本章介绍最常用的简单I/O接口芯片,主要有缓冲器(Buffer)和锁存器(Latch)。
二、简单的输入输出接口芯片1.缓冲器74LS244和74LS245连接在总线上的缓冲器都具有三态输出能力。
在CPU或I/O接口电路需要输入输出数据时,在它的使能控制端EN(或G)作用一个低电平脉冲,使它的内部的各缓冲单元接通,即处在输出0或1的透明状态。
数据被送上总线。
当使能脉冲撤除后,它处于高阻态。
这时,各缓冲单元像一个断开的开关,等于将它所连接的电路从总线脱开。
74LS244和74LS245就是最常用的数据缓冲器。
除缓冲作用外,它们还能提高总线的驱动能力。
8个三态缓冲单元,分成两组,分别由门控信号为低电平时,数据传送;高电平时,输出高阻态。
单向缓冲器,只能从端。
OE 2.锁存器74LS3731. I/O端口1.数据端口(Data Port)用来存放CPU与外设之间交换的数据,长度一般为1-2个字节,主要起缓冲作用。
2.状态端口(Status Port)用来指示外设的当前状态。
微机原理知识点及复习资料
《微型计算机原理及应用》知识点第1章计算机基础知识1. 掌握十进制数与二进制数、十六进制数间的互相转换。
2.135=B=87H3. B=1424. 7BH=01111011B=1235. 掌握正、负数据与补码间的互相转换6.若X=+1111010则[X]补=011110107. 设Y=-1001100则[Y]补=第2章 80×86CPU1.8086/8088CPU总线接口单元由哪些功能部件组成?2.8086/8088BIU中各组成部分的功能是什么?3.8086/8088BIU的主要功能是什么?4.8086/8088的EU由哪些功能部件组成?5.8086/8088中的寄存器可以分为哪5类?它们各自的主要功能是什么?6.8086处理器中20位物理地址是怎样产生的?7.掌握8086处理器结构框图及各功能部件的作用。
8.8086处理器中标志寄存器有哪些标志位?这些标志位的作用分别是什么?9.8086系统中一个逻辑段最大容量是多少?10.地址锁存器的功能是什么?地址是如何被锁存的?11.最小模式下8086/8088CPU是怎样控制内存进行读/写操作的?12.举例说明8086CPU计算物理地址的过程?13.说明8086/8088中SI,DI,SP,BP的特殊用途。
14.说明8086对存储器进行读操作的控制过程。
15.说明8086对存储器进行写操作的控制过程。
16.8086最小模式下是怎样控制外设端口进行读/写操作的?17.8086可以访问的内存空间为多少?18.8086是如何实现对内存进行分段管理的?19.8086是如何实现对内存按字和按字节访问的?20.8086系统中控制命令M/,ALE和DT/各自的作用是什么?21.8282及8286芯片的作用分别是什么?22.8086中CS,SS,DS,ES寄存器的作用分别是什么?23.术语:标志,规则字,非规则字,协处理器第3章微机指令系统1.8086微型计算机指令按功能的分类。
计算机基础知识什么是输入输出(IO)操作
计算机基础知识什么是输入输出(IO)操作计算机基础知识:什么是输入输出(IO)操作计算机是一种用于处理数据的工具,而输入输出(IO)操作是计算机与外部世界进行数据交流的方式。
通过输入,我们可以将外部的数据传递给计算机进行处理,而输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境。
在本文中,我们将探讨输入输出操作的基础知识。
一、输入输出(IO)的概念输入输出是计算机与外部环境进行数据交流的方式。
输入是指将外部数据传递给计算机,供计算机进行处理和分析;输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境,供人们观察和使用。
在计算机系统中,输入输出设备起到了极为重要的作用。
例如,键盘、鼠标和触摸屏等输入设备用于接收用户的命令和数据,显示器、打印机等输出设备则用于向用户展示计算机处理的结果。
二、输入输出的分类1. 人机交互输入输出:这种输入输出方式主要是通过外部设备与人进行交互。
例如,使用键盘输入文字、鼠标点击图标进行操作、触摸屏选择菜单等。
同时,显示器将结果输出给人们观察。
2. 设备驱动程序输入输出:这种输入输出方式是通过设备驱动程序进行的。
计算机通过设备驱动程序与各类外部设备进行通信。
例如,打印机通过打印机驱动程序与计算机通信,将计算机处理的文档输出。
3. 文件输入输出:文件是计算机中存储数据的一种形式,也是计算机与外部世界交流的一种方式。
我们可以将数据存储在文件中,进行读取和写入操作。
三、输入输出的基本操作在计算机基础中,我们了解到输入输出操作的基本函数包括读取和写入。
读取是指从外部获取数据并传递给计算机进行处理;写入则是将计算机处理的结果传递给外部。
读取函数的基本形式如下:input(data):从外部读取数据,存储在变量data中。
写入函数的基本形式如下:output(data):将变量data中的数据写入外部设备,供外部环境使用。
四、输入输出的应用输入输出操作在计算机中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的输入输出操作应用场景:1. 数据采集:许多科学实验、气象观测等需要收集大量外部数据,通过输入输出操作,这些数据可以传递给计算机进行进一步的分析和处理。
第6章 WINS服务器配置与管理
6.1 NetBIOS名称
6.1.1 什么是NetBIOS名称 6.1.2 NetBIOS节点 6.1.3 WINS 组件 6.1.4 WINS的工作原理
6.1.1 什么是NetBIOS名称
6.3.3 nbtstat命令
该命令用于显示本地计算机和远程计算机的基于 TCP/IP NetBT 协议的NetBIOS 统计资料、NetBIOS 名称表和.NetBIOS 名称缓 存。NBTSTAT 可以刷新.NetBIOS 名称缓存和注册的 Windows 名称服务(WINS)名称。 具体格式为:nbtstat[-a remotename] [-A IP address] [-c] [-n] [-R] [-r] [-S] [-s] [interval]。 -a remotename :使用远程计算机的名称列出其名称表。 -A IP address :使用远程计算机的 IP 地址并列出名称表。 -c :给定每个名称的 IP 地址并列出 NetBIOS 名称缓存的内 容。 -n :列出本地 NetBIOS 名称。“已注册”表明该名称已被广 播(Bnode)或者 WINS(其他节点类型)注册。
6.3.2 LMHOSTS文件
微软的操作系统,例如Windows Server 2003、Windows XP、Windows 2000等,在利用B-node方式来查找其他计 算机的IP地址时,如果这些计算机位于其他网段,则可能 无法找到它们的IP地址,因为大部分的路由器不会将广播 消息发送到其他网段内。此时它们会在广播方式失败后, 直接检查自己计算机内的LMHOSTS文件,看看是否有要 通信的计算机的IP地址。 1.LMHOSTS文件的内容 LMHOSTS文件是个纯文本文件,可以用记事本等文字出 来软件建立此文件,并将此文件存储到 %systemroot%\system32\drivers\ect文件夹内,在此文件 夹内已有一个名为LMHOSTS.SAM的范例文件,该文件 内有如何建立LMHOSTS文件的说明。可以直接修改该文 件,但在使用之前必须将文件名改为LMHOSTS。
第6章 输入/输出
直接地址译码
例如 IBM PC系统板上的接口地址译码就是采 系统板上的接口地址译码就是采 用此种译码寻址方式 总共10位地址线 总共 位地址线 A4不参加译码 译码器控制端位A 译码器控制端位 5—A9和AEN A0—A3为片内译码地址 I/O端口地址分配表见 端口地址分配表见P148表6-1 端口地址分配表见 表
端口的意义
接口内部通常设置有若干个寄存器,用来暂存 接口内部通常设置有若干个寄存器,用来暂存CPU和 和 外设之间传输的数据、状态和控制信息, 外设之间传输的数据、状态和控制信息,这些寄存器 被称为端口 端口根据寄存器内暂存的信息可分为: 端口根据寄存器内暂存的信息可分为: ◆数据端口、控制端口和状态端口 数据端口、 ◆数据的输入/输出:CPU对数据端口进行一次读或 数据的输入/输出: 对数据端口进行一次读或 写操作 ◆控制信息的输出:CPU把若干位代码写入控制端口 控制信息的输出: 把若干位代码写入控制端口 ◆状态信息的获取:CPU对状态端口进行一次读操作 状态信息的获取: 对状态端口进行一次读操作
6.2.2 输入输出指令
1. 输入输出指令 I/O端口与 端口与CPU之间的通信由累加器通过 和 之间的通信由累加器通过IN和 端口与 之间的通信由累加器通过 OUT指令来完成 指令来完成 端口最多有65536个(64K),即0000H~FFFFH 个 端口最多有 , ~ 端口号<256(一个字节 采用长格式,端口 一个字节),采用长格式, 端口号 一个字节 采用长格式 地址可以直接在指令中给定 端口号>=256,采用短格式,端口号先放到 采用短格式, 端口号 采用短格式 DX 寄存器中,再用指令传送信息 寄存器中,
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码:10411290课程名称(中/英文):操作系统/Operating System课程类别:专业基础课学分:3.5总学时:56理论学时:48实验/实践学时:8适用专业:数据科学与大数据技术适用对象:本科先修课程:计算机组成与系统结构、java程序设计、数据结构教学环境:多媒体开课学院:计算机与信息工程学院二、课程简介《操作系统》是高校软件工程专业的一门专业核心课,是后续专业课程的理论基础,本课程讲述操作系统的基本原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对其中的重要算法辅以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
主要内容包括操作系统概论;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与互斥以及进程管理的常用算法;处理机调度的策略和处理死锁的方法;存储器管理的方案和分配算法以及存储保护和共享;文件系统的运行机制及关键的数据结构;设备与系统的结合方式,设备驱动程序的结构及加载机制。
通过该课程的学习要求学生理解和掌握操作系统的原理和实现方法,培养分析、比较操作系统实现方法优劣的基本能力,加深对操作系统的理解,提高深入编程和借鉴操作系统的设计思想和算法的能力。
本课程主要讲述操作系统的原理,使学生不仅能够从操作系统内部了解操作系统的工作原理,而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。
主要内容包括:操作系统的概论;操作系统的作业管理;操作系统的文件管理原理;操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程同步和互斥等;操作系统的各种存储管理方式以及存储保护和共享;操作系统的设备管理原理。
三、课程教学目标2.课程教学目标及其与毕业要求指标点、主要教学内容的对应关系四、教学内容第一章操作系统引论1.主要内容:阐述操作系统的目标和作用;操作系统的发展过程;操作系统基本特性;操作系统主要功能;操作系统的结构设计。
2.基本要求:掌握操作系统的定义;理解操作系统目标、作用和功能;。
3.重点:操作系统的定义与功能。
计算机软件工程第六章 详细设计
PAD图的基本符号
SOFTWARE ENGINEERING
PAD图的基本符号
输入框 输出框 处理框 选择框
重复框(先判 定,再重复) 或 子程序框
重复框(先执行, 后判定,再重复)
定义框
使用PAD图提供的定义功能来逐步求精的例子
• 作业:判定一个数是不是素数的PAD图
SOFTWARE ENGINEERING
SOFTWARE ENGINEERING
盒图的基本符号
SOFTWARE ENGINEERING
§6.2 详细设计的工具
6.2.4 PAD图(Problem Analysis Diagram) 用二维树形结构的图来表示程序的控制流。 优点: ①设计出的程序是结构化程序; ②描绘程序结构清晰; ③表示程序逻辑,易读、易懂、易记;(自上而下, 从左向右顺序执行,遍历所有结点); ④易转换成 语言源程序,可用软件工具自动完成; ⑤也可用于描绘数据结构; ⑥支持自顶向下、逐步求精方法的使用。
例题 根据伪码画出程序流程图、盒图、 PAD图
Start If p1 then while q2 do x end do Else block y z end block End if stop
SOFTWARE ENGINEERING
作业:根据伪码画出程序流程图、盒图、PAD图
Begin Input(a,b,c) i=0 While i<=6 do Begin If a>6 or b>=0 Then c=c+a Else b=c+a End if i=i+1 End End do Print(a,b,c) End
PAD图(问题分析图)
(4)PAD是二维树形结构的图形,程序从图中 最左竖线上端的结点开始执行,自上而下,从 左向右按顺序执行,遍历所有结点; (5)容易将PAD转换成高级语言源程序,该转 换可由软件自动完成,有利于提高软件可靠性 和软件生产; (6)既可用于表示程序逻辑,也可用于描绘数 据结构; (7)PAD的元素支持自顶向下、逐步求精方法 的使用。
计算机组成原理考研指定教材习题解答
计算机组成原理考研指定教材习题解答《计算机组成原理》考研指定教材习题解答李淑芝欧阳城添江西理⼯⼤学计算机科学与技术教研室2013.9⽬录第1章计算机系统概论 (1)第2章计算机的发展及应⽤ (6)第3章系统总线 (8)第4章存储器 (13)第5章输⼊输出系统 (32)第6章计算机的运算⽅法 (44)第7章指令系统 (65)第8章 CPU的结构和功能 (70)第9章控制单元的功能 (78)第10章控制单元的设计 (85)第1章计算机系统概论1.1 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:计算机系统由硬件和软件两⼤部分组成。
硬件即指计算机的实体部分,它由看得见摸得着的各种电⼦元器件,各类光、电、机设备的实物组成,如主机、外设等。
软件是看不见摸不着的,由⼈们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成,⽤来充分发挥硬件功能,提⾼机器⼯作效率,便于⼈们使⽤机器,指挥整个计算机硬件系统⼯作的程序、资料、数据集合。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺⼀不可,因此同样重要。
1.2 如何理解计算机系统的层次结构?解:(1)第⼀级:实际机器M1 (机器语⾔机器),机器语⾔程序直接在M1上执⾏;(2)第⼆级:虚拟机器M2(汇编语⾔机器),将汇编语⾔程序先翻译成机器语⾔程序,再在M1-上执⾏;(3)第三级:虚拟机器M3(⾼级语⾔机器),将⾼级语⾔程序先翻译成汇编语⾔程序,再在M2、M1(或直接到M1)上执⾏;(4)第零级:微程序机器M0(微指令系统),由硬件直接执⾏微指令。
(5)实际上,实际机器M1和虚拟机器M2之间还有⼀级虚拟机,它是由操作系统软件构成,该级虚拟机⽤机器语⾔解释操作系统。
(6)虚拟机器M3还可以向上延伸,构成应⽤语⾔虚拟系统。
1.3 说明⾼级语⾔、汇编语⾔和机器语⾔的差别及联系。
解:机器语⾔由0、1代码组成,是机器能识别的⼀种语⾔。
⽤机器语⾔编写程序时要求程序员对他们所使⽤的计算机硬件及其指令系统⼗分熟悉,编写程序难度很⼤,操作过程也极易出错。
计算机组成原理作业1-10章答案(唐朔飞)
第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
6. 画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机系统的主要技术指标。
答:计算机硬件组成框图如下:控制器运算器CPU主机存储器输入设备接口输出设备接口外设各部件的作用如下:控制器:整机的指挥中心,它使计算机的各个部件自动协调工作。
运算器:对数据信息进行处理的部件,用来进行算术运算和逻辑运算。
存储器:存放程序和数据,是计算机实现“存储程序控制”的基础。
输入设备:将人们熟悉的信息形式转换成计算机可以接受并识别的信息形式的设备。
输出设备:将计算机处理的结果(二进制信息)转换成人类或其它设备可以接收和识别的信息形式的设备。
计算机系统的主要技术指标有:机器字长:指CPU一次能处理的数据的位数。
通常与CPU的寄存器的位数有关,字长越长,数的表示范围越大,精度也越高。
机器字长也会影响计算机的运算速度。
数据通路宽度:数据总线一次能并行传送的数据位数。
存储容量:指能存储信息的最大容量,通常以字节来衡量。
一般包含主存容量和辅存容量。
运算速度:通常用MIPS(每秒百万条指令)、MFLOPS(每秒百万次浮点运算)或CPI(执行一条指令所需的时钟周期数)来衡量。
计算机原理答案
第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
计算机硬件——计算机的物理实体。
计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯诺依曼计算机的特点是什么?解:冯氏计算机的特点是:P9由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同一形式(二进制形式)存于存储器中;指令由操作码、地址码两大部分组成;指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;以运算器为中心(原始冯氏机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P10主机——是计算机硬件的主体部分,由CPU+MM(主存或内存)组成;CPU——中央处理器(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成;(早期的运、控不在同一芯片上)主存——计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元——可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位;存储元件——存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取;存储字——一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位;存储字长——一个存储单元所存二进制代码的位数;存储容量——存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)机器字长——CPU能同时处理的数据位数;指令字长——一条指令的二进制代码位数;8. 解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、中文解释三部分。
CPU——Central Processing Unit,中央处理机(器),见7题;PC——Program Counter,程序计数器,存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址的计数器;IR——Instruction Register,指令寄存器,存放当前正在执行的指令的寄存器;CU——Control Unit,控制单元(部件),控制器中产生微操作命令序列的部件,为控制器的核心部件;ALU——Arithmetic Logic Unit,算术逻辑运算单元,运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件;ACC——Accumulator,累加器,运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器;MQ——Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
计算机组成原理唐朔飞第2版第二版教材重点考点笔记pdf(讲义课件)
内容说明学长学姐的高分笔记以及课堂讲义对于复习而言至关重要,能够充分利用相应笔记,可让我们学习起来事半功倍。
本册笔记囊括了考试重点以及复习过程中必须注意的地方,同时总结了很多有用的结论和方法,不仅能够更好理解整个框架与原理,也能利用结论和方法快速解题,真正做到高效复习、精准复习。
说明:由于高分笔记和课堂讲义大部分是手写的,字迹与格式比较潦草,因此我们进行了整理和归纳,保留核心内容,去除错别字以及多余内容,同时对内容进行了重新排版,以便阅读与复习。
明立考试(公众号)本文档的内容参考了部分网络资料及图书资料,是出于传递更多信息之目的,并不代表故意侵犯原作者或出版人的版权和利益,如果原作者或出版人对本文档有任何异议,请与作者联系,会在第一时间处理!内容说明 (1)声明 (2)目录 (3)第1篇概论 (4)第1章计算机系统概论 (4)第2章计算机的发展及应用 (7)第2篇计算机系统的硬件结构 (8)第3章系统总线 (8)第4章存储器 (13)第5章输入输出系统 (23)第3篇中央处理器 (32)第6章计算机的运算方法 (32)第7章指令系统 (36)第8章CPU的结构和功能 (39)第4篇控制单元 (44)第9章控制单元的功能 (44)第10章控制单元的设计 (47)第1篇概论第1章计算机系统概论【考点1】计算机系统简介1.计算机的软硬件概念(1)计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成,“硬件”是指计算机的实体部分,“软件”是指由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
(2)计算机的软件又可以分为系统软件和应用软件,系统软件用来管理整个计算机系统,监视服务,应用软件是用户根据任务需要所编制的各种程序。
2.计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构如图1-1所示。
图1-1 多级层次结构的计算机系统3.计算机组成和计算机体系结构(1)计算机体系结构计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。
第6章 格式输入输出
分析下列程序的输出结果。 I=56 J=1247 K=5126 WRITE(*,10)I,J,K 10 FORMAT(1X,2(I5,2X)/) END 输出结果为: □□□56□□□1247 (空一行) 5126
总 结
FORTRAN 90提供的编辑描述符很多,这给初学者学习 带来了困难,但一些编辑描述符也有共同特点,把握 这些特点以后也就不难掌握了。 可重复编辑描述符是用来决定对应输入输出项的输入输 出格式的,其中都有字段宽度w,而且对于输入都是 从输入记录中取w个字符,对于输出都是在输出记录 w 中输出w个字符。但问题是,在输入时,取得的w个 字符按什么规则加工后传送到对应的输入项。在输出 时,当输出项实际包括的字符的个数和编辑符中所确 定的字段宽度(对于数值型数据还有小数位数)之间不 相符时,如何输出?读者可以分数值型、逻辑型、字 符型进行总结。
二、格式输入输出语句
1.格式输出 PRINT f,输出项 其中f是格式说明符,指明了输出所用的格式。它有以下 三种形式: (1)格式说明符是一个“*”,表示输出使用表控格式。 (2)格式说明符是一个字符常量。例如 PRINT '(1X,2F7.3)',X,Y (3)格式说明符是格式语句(FORMAT)的语句标号。例如 PRINT 100,A,B,C 100 FORMAT(1X,F9.4,2F7.3) WRITE(u,f) 输出项 其中u是设备号,用于指明具体使用的输出设备。u可以 是一个无符号整数,还可以是星号*。*表示系统预先约 定的外部设备,一般为显示器。
实验七 格式输入输出
字符型数据编辑描述符 字符型数据的输入输出用A编辑符。其一般格式是: rAw 其中字段宽度w可以省略,省略时,输入输出项的字段宽度隐含为对 应的字符型输入输出项的长度l。 (1)A编辑符的输入规则:当w>l时,从w个字符中取出最右边l个字 符送给对应的输入项。当w<l时,当w个字符全部送入输入项,并 靠左对齐,右边补l-w个空格。这一点同字符赋值语句的规则是相 同的。 (2)A编辑符的输出规则:在输出记录中,Aw编辑符所对应的输出项 一定占w个字符的宽度,但输出项实际包含字符的个数l可能与w 不一致。当w=l时,输出项所有的字符全部输出。当w>l时,输出 项所有的字符全部输出,并且靠右对齐,左补w-l个空格。当w<l 时,输出项最左边w个字符输出。当w省略时,按输出项的长度输 出,这是最方便的形式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
解
(1) 每个字为32位,总线在7个时钟周期传输了16个 字节,传输率为: R = 16B/7×33MHz = 75.43×106 B/S
(2) 总线在11个时钟周期传输了32个字节,传输率为: R = 32B/11×33MHz = 96×106 B/S
(3) 时钟频率变为66MHz,传输率为: R = 16B/7×66MHz = 150.86×106 B/S
解:在每个帧中有1个起始位、8个数据位和2 个结束位,总共11位,那么波特率就是 11×10=110 bps
因为每个帧中的数据位为8位,所以比特率为 8×10=80 bps
并行传输
每个数据位都需要单独一条传输线 并串行的传输方式 猝发式数据传输模式
复合传输
总线复用
消息传输方式
消息
• 一种有固定格式的数据
接口地址
总线
地址线
数据线
地址 有效
RD WE
外设接口
地址 译码 器
状态寄存器
数据寄存器
命令寄存器
外设状态
外设数据 外设控制信号
– 光笔、鼠标器、数字化仪和触摸屏
图像输入设备
– 扫描仪、数字式照相机和摄像头
发射头
红外线
电缆
图形板
游标
屏幕
接收头
外存储设备
磁盘
– 磁道,扇区,柱面 – 软盘、硬盘 – 访问过程
磁带
光盘
– 字设备
记录数 密封 据 铝层泊 基片
1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0
总线时钟 地址 数据
t0
t1 t2 t3
2. 异步通信
串行异步通信:起始检测 并行异步通信:握手信号 非互锁: 全互锁:(四边沿协议)
地址与模式 就绪 应答
2. 异步通信(续)
3. 半同步方式
CLK
t0
t1
t2
t3
t4
地址与模式
就绪
应答
例 对于具有图示的操作时序的总线,试计算总线 的数据传输速率,假设总线上传输的每个字为32 位,总线时钟频率为50MHz。
解
(1) 读操作时总线周期为1+2+4=7个时钟周期,传 输的数据为4×4=16字节,数据传输速率为 16×100M/7=228.57MB/s
(2) 写操作时总线周期为1+1+4=6个时钟周期,传 输的数据为4×4=16字节,数据传输速率为 16×100M/6=267.67MB/s
(3) 总线的平均数据传输速率是 0.8×228.57 + 0.2×266.67
6.1.3 总线的控制
主模块与从模块 总线事务
– 请求 – 裁决 – 地址 – 数据 – 释放
总线请求和裁决
1. 集中式裁决 链式查询
总线 控制 器
BG 设备 1
BR BS 数据
设备 2
BG: 总线允许 BR: 总线请求 BS: 总线忙
设备 n
总线请求和裁决
1. 集中式裁决 计数器定时
总线 控制 器
凹坑
6.1 输入输出总线
6.1.1 总线数据传输方式
1. 串行传输 2. 并行传输 3. 复合传输 4. 消息传输
串行传输
波特率与比特率 同步与异步
并/串 串行传输 串/并
… 转换
转换 …
(a) 连接方式
T1 T2 T3 T4 T5 T6
0 101 00 (b) 信号时序
例6-1 在一个串行传输系统中,每秒可传输10个 数据帧,每个数据帧包含1个起始位、8个数据位 和2个结束位,试求其波特率和比特率。
TR0 TR1 TR2 TR3
设备 1
设备 2
数据线
设备 3
设备 4
第三节 总线接口
为什么要用总线接口?
总线接口的基本功能: (1) 控制。 (2) 数据缓冲。 (3) 状态设置。 (4) 数据转换。如并-串转换或串-并转换。 (5) 整理。如在数据传输过程中更新字计数器。 (6) 程序中断。
外围设备接口的结构
= 182.856 + 53.334 = 236.19 MB/s
例6-4
在一个32位总线中,时钟频率为33MHz,总线数据传 输的周期是7个时钟周期传输4个字的数据块,
(1) 问总线的数据传输率是多少? (2) 为了提高数据传输率,将总线的数据线改为8个字
的块,使得总线在11个时钟周期传输8个字的数据块, 问这时总线的数据传输率是多少? (3) 如果不改变数据块的大小,而是将时钟频率加倍, 问这时总线的数据传输率是多少?
第六章 输入输出系统
输出设备
显示设备
– CRT – 液晶 – 等离子体
光线 放电
透明电极 玻璃
荧光体
电极
衔铁
铁心 线圈
色带 打印针
针管
打印纸 滚筒
打印设备
– 击打式
• 串行、行式 • 点阵针式、字模式
– 非击打式
• 喷墨
• 激光
• 热转印
气泡
绘图仪
输入设备
文字输入设备
– 键盘、书写笔
图形输入设备
RamLink, PCI, SCSI
单端方式与差分方式
信号 公 线共地 线 信号线波 地 形线波 形 (a) 单端方式
正信号 负 线信号 线
正信号线波 负 形信号线波 形 (b) 差分方式
6.1.2 总线的通信同步方式
1. 同步通信
串行同步:信号编码 并行同步:专用时钟信号线 优点:时序关系简单,实现简单。 缺点:在设备速度不一致时按最坏情况确定,不能太长。 实例:EIDE硬盘接口
设备 1
BR BS Count 数据
BR: 总线请求 BS: 总线忙 Count: 计数
设备 2
设备 n
总线请求和裁决
1. 集中式裁决 独立请求
总线 控制 器
BR1 BG1 BR2 BG2 BRn BGn 数据
设备 1
BRx: 总线请求 BGx: 总线允许
设备 2 … 设备 n
总线请求和裁决
2. 分布式裁决
(1) 对于读操作,访问顺序是1个周期接受地址,2 个周期延迟,4个周期用于传输4个字。问读操作 的总线数据传输速率是多少?
(2) 对于写操作,访问顺序是1个周期接受地址,1 个周期延迟,4个周期用于传输4个字。问写操作 的总线数据传输速率是多少?
(3) 如果总线的数据传输中80%为读操作,20%为 写操作,问总线的平均数据传输速率是多少?
解:从图中可见,该总线在5个时钟周期内传输了一个数 据字。总线的数据传输带宽为:
1/5=0.2 (字/时钟周期)
即
0.2×50×106×4=40×106 (字节/秒)
CLK
t0
t1
t2
t3
t4
地址与模式
就绪
应答
例6-3
在一个采用100MHz时钟的总线中,采用了块传输 方式以支持块长为4个字的cache,每字的长度为 4个字节。