第7章 常用外设设备.
第7章MCS-51单片机的常用外设扩展
（2）数据线
2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。P0口作 为地址/数据线分时复用。
（3）控制线
CPU执行2732中存放的程序指令时，取指阶段就是对 2732进行读操作。注意，CPU对EPROM只能进行读操作， 不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线 实现的。2732控制线的连接有以下几条：
2.硬件电路 单片机与6116的硬件连接如图7-4所示。
3.连线说明
• 地址线：A0～A10连接单片机地址总线P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2 共11根；
• 数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线，即P0.0～P0.7；
• 控制线：片选端连接单片机的P2.7，即单片机地址总线的最高位A15； 读允许线连接单片机的读数据存储器控制线；
• 对于没有内部ROM的单片机或者程序较长、片内ROM容 量不够时，用户必须在单片机外部扩展程序存储器。 MCS-51单片机片外有16条地址线，即P0口和P2口，因此 最大寻址范围为64K字节（0000H—FFFFH）。
• 这里要注意的是，MCS-51单片机有一个管脚 EA跟程序存 储器的扩展有关。如果接高电平，那么片内存储器地址范 围是0000H—0FFFH（4K字节），片外程序存储器地址范 围是1000H—FFFFH（60K字节）。如果接低电平，不使 用片内程序存储器，片外程序存储器地址范围为0000H— FFFFH（64K字节）。
1. 芯片选择
单片机扩展数据存储器常用的静态RAM芯片有6116（2K×8 位）、6264（8K×8位）、62256（32K×8位）等。
根据题目容量的要求我们选用SRAM6116，采 用单一+5V供电，输入输出电平均于TTL兼容，具有 低功耗操作方式，管脚如图7-3所示。
计算机第7、8章习题
第7、8章练习题1. 单选题1．计算机网络的目标是实现______。
A）数据处理B）文件检索C）资源共享和数据传输D）信息传输2．在计算机网络中，通常把提供并管理共享资源的计算机称为______。
A）服务器B）工作站C）网关D）网桥3．Internet中的IP地址由四个字节组成，每个字节间用______符号分隔开。
A）。
B），C）；D）.4．将计算机网络分为星型、环型、总线型、树型和网状型等是按______分类的方法。
A）传输技术B）交换方式C）拓扑结构D）覆盖范围5．个人用户通过PPP/SLIP接入Internet时，用户需要准备的条件是：一个Modem，一条电话线，PPP/SLIP软件与______。
A）网卡B）向Internet网络服务提供商（ISP）或校园网网管中心申请一个用户账号C）TCP/IP协议D）IP地址6．一个URL地址为ftp://，则这个URL地址中使用的协议是_____。
A）FTP B）TelnetC）HTTP D）Gopher7．计算机网络中，可以共享的资源是指_____。
A）硬件和软件B）硬件、软件和数据C）外设和数据D）软件和数据8．最早在美国出现的计算机网络是______。
A）Novell B）ARPANETC）Internet D）LAN9．网络标准100BASE-T中的100是指______。
A）100Mbit/s B）100MHzC）100米D）100个节点10．下列关于用户使用电话线连接Internet的说法中，正确的是_____。
A）只能使用脉冲电话B）只能使用音频电话C）脉冲、音频电话都能使用D）脉冲电话无须使用Modem11．拨号接入Internet需要一些条件，以下各项中，_____不是必要的条件。
A）电话线B）ISP提供的电话号码C）调制解调器D）IE浏览器12．IP地址的长度为_____位二进制数。
A）16 B）24C）32 D）4813．Internet是全球互联网络，通过_____协议将不同类型的网络和计算机连接起来。
硬件8 计算机常用外部设备
三、显示器的性能指标
屏幕尺寸：显示器屏幕的对角线长度。 点间距：显示器屏幕上像素间的距离。 颜色数：每个像素点可显示的颜色数。 对比度：图像（字符）与背景的浓度差。 帧频：字符或图像每秒在屏幕上出现的次数。 行频：单位时间内电子束从屏幕左到右的扫描次数。 扫描方式：电子束扫过荧光屏上所有像素的方式， 分隔行和逐行扫描方式。
键盘自检、键盘扫描、键盘 与主机通信。
键盘缓冲区配合工作。
8.2.2 鼠标器
鼠标器是控制计算机显 示器上光标移动的输入 设备。一般有2到3个键。
特点：快速、精确地光标定位，优良的人机交互。 分类： 按工作原理分：光电式和机电式; 按与计算机通信方式分：有线鼠标和无线 鼠标(红外线型和无线电型)；
1、字符方式——显示字母、数字和特殊符号。 （1）显示缓冲存储器：字符方式下，计算机要 显示的字符以ASCII码形式存入特定的存储区， 每个字符占一个字节单元，这段存储区称显示 缓冲存储器。 （2）字符点阵代码：用一组排成方阵的二进制 数字来表示字符或汉字。 从显示缓冲存储器取出的ASCII码经字符发生 器变换为字型点阵码才能显示输出。
8.2.1 键盘 按结构原理划分
触点式： 利用机械触点的分离与闭合判断电路的通断， 由于磨损、氧化等易产生接触不良等故障。 无触点式：通过按键上下运动使电容的电量发生变化， 达到检测开关的通断，不存在磨损和接触不良等问题， 且密封组装有防尘特性。
按与主机通信信息划分
编码键盘：当某个键被按下后，能够提供一个与之相对 应的的编码信息。
按接口分：串口、PS/2和USB。 指标：分辨率，轨迹速度。
8.2.3
计算机四级操作系统-7-IO设备管理
计算机四级操作系统-7-IO设备管理第7章I/O设备管理设备管理是操作系统的主要功能之⼀，它负责管理所有输⼈输出设备以完成期望的数据传设备管理可能是操作系统设计中最凌乱的部分，这主要是由于计算机系统中存在着⼤量的输⼊/输出设备，其性能和应⽤特点可能完全不同。
所以要建⽴⼀个通⽤的、⼀致的设备访问接⼝，使⽤户和应⽤程序开发⼈员能够⽅便地使⽤输⼊/输出设备，⽽⽆须关⼼每种设备各⾃的特性，这正是设备管理的主要⽬的。
本章⾸先讲述设备管理的基本概念，然后讨论I/O硬件组成、I/O软件结构、设备管理的相关技术，最后阐述I/O性能问题及解决⽅案。
7.1设备与设备分类输⼊/输出设备（I/O设备）也称为外部设备（Peripheral Device），有时简称为设备或外设，包括计算机系统中除CPU和内存储器以外的所有的设备和装置，还包括所有外部存储设备。
在不同的上下⽂中，I/O设备⼀词有⼴义和狭义两种含义，⼴义的I/O设备即上述定义，狭义的I/O设备不包括外存设备。
可见，计算机系统中外部设备⾮常多，并且这些设备在功能、速度和控制⽅式等⽅⾯都有较⼤的差异，本节将讨论这些问题。
7.1.1设备管理的重要性为了理解操作系统中设备管理的重要性，⾸先要了解I/O设备在计算机系统中所起的作⽤。
如果说处理器和内存是计算机系统的⼤脑部分的话，那么I/O设备就是计算机系统的五官和四肢。
各种需要处理的信息和操作⼈员对计算机系统的操作命令，都要通过输⼊设备进⼊计算机系统，处理后的信息和结果也要通过输出设备从计算机系统输出。
计算机系统中的I/O设备种类繁多，从简单的键盘到⿏标、打印机、图形显⽰终端、磁盘驱动器以⾄于⽹络设备，变化万千，造就计算机应⽤的多样性和普及性。
可以说没有I/O设备，就没有计算机的应⽤。
然⽽，正如⼈们已经认识到的，操作系统复杂和庞⼤的主要原因是它所管理的资源的庞杂和并发技术的采⽤，⽽I/o设备的庞杂正是操作系统所管理的资源庞杂的主要原因，I/O设备的速度远低于处理器的速度正是导致并发技术产⽣的直接原因。
第7章 中断
例如： PUSH DS MOV AX, MOV DS, MOV DX, MOV AL, MOV AH, INT 21H POP DS
SEG NEWINT AX OFFSET NEWINT N 25H
7.5 可编程中断控制器8259A
7.5.1 8259A的功能 1.具有8级优先级控制，通过级联可扩充到64级； 2.每一级中断可由程序单独屏蔽或允许；
非屏蔽中断请求 NMI
8259A
2 INTR
CPU
中断逻辑
INT
可编程 IR 4 中断 IR 5 控制器 (PIC) IR 6
IR 7
8086/8088中断源的优先级 优先级 高
低
内部中断 ( 除法出错,INT 指令,断点,INTO指令 ) 非屏蔽中断 可屏蔽中断
低
内部中断( 单步 )
当有多个中断源同时产生中断申请时，CPU先响应 优先权最高的中断源，再响应优先级较低的中断源。
6.4.3 硬件中断响应过程
4）中断处理 保护现场； 开中断，以允许嵌套，也可不开中断； 中断服务； 关中断，保证无干扰恢复现场； 恢复现场。 5）中断返回 开中断； 中断返回。
6.4.3 软件中断响应过程
通过中断指令来调用中断处理子程序，CPU 从指令流中读得终端类型码。 与硬件中断的区别： 1、用一条指令进入中断处理子程序，并且中断 类型码由指令提供。 2、进行中断时，不需执行中断响应总线周期， 也不从DB中读取中断类型码。 3、不受IF的影响。
第6章 输入/输出与中断
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
I/O接口概述 CPU与外设之间的数据传送的方式 中断技术 8086/8088中断系统 可编程中断控制器8259A
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章练习题
第7章设备管理一、单选题1、通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为（ C ）。
A. 存储设备B. 系统设备C. 虚拟设备D. 用户设备2、通道是一种（C ）。
A. I/O端口B. 共享文件C. I/O专用处理器D. 数据通道3、（A ）是操作系统中采用的以空间换时间的技术。
A. 缓冲技术B. 并行技术C. 通道技术D. 虚拟存储技术4、通道又称为I/O处理机，它用于实现（A ）之间的信息传输。
A. 主存与外设B. CPU与外设C. 主存与外存D. CPU与外存5、对于磁盘来说，输入输出操作的信息传送单位是（D ）。
A. 字节B. 字C. 文件D. 块6、在采用Spooling技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（C ）。
A. 打印机B. 磁盘的输入井C. 磁盘的输出井D. 终端7、设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的（B ）不属于设备管理的数据结构。
A. DCTB. JCBC. COCTD. CHCT8、缓冲技术中的缓冲池在（B ）中。
A. 外存B. 内存C. ROMD. 寄存器9、如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（ C ）。
A. 中断方式B. 无条件存取方式C. DMA方式D. 程序查询方式10、在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、设备控制器、设备三个层次来实现，下面的叙述中正确的是（B ）。
A.控制器可控制通道，设备在通道的控制下工作B.通道控制控制器，设备在控制器控制下工作C.通道和控制器分别控制设备D.控制器控制通道和设备工作11、下面关于设备驱动程序的论述中正确的是（D ）。
A.驱动程序与I/O设备紧密相关，因此为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序B. 驱动程序与I/O控制方式紧密相关，因此对DMA方式该以字节为单位去启动设备进行中断处理C.由于驱动程序与I/O设备（硬件）紧密相关，所以必须全部用汇编语言书写D.对于一台多用户机，配置了相同的8个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序12、操作系统中引入缓冲的目的是为了增强系统的（B ）能力。
Operating-System第7章-设备管理
（3）按外部设备的从属关系分 系统设备
指操作系统生成时，登记在系统中的标准 设备 （如终端、打印机、磁盘机等）
第六页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
用户设备 指在系统生成时，未登记在系统中的非标 准设备。对于这类设备的处理程序由用户 提供，并将其纳入系统，由系统代替用户 实施管理。
（如A/D，D/A转换器，CAD所用专用设 备）
用户申请使用设备时，只需要指定设备类 型，而无须指定具体物理设备，系统根据 当前的请求，及设备分配的情况，在相同 类别设备中，选择一个空闲设备，并将其 分配给一个申请进程
统一性： 对不同的设备采取统一的操作方式，在用 户程序中使用的是逻辑设备
第十九页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
优点： 设备忙碌或设备故障时，用户不必修改程
第三十九页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
第四十页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
(2)缓输出程序 缓输出程序总是定期查看“输出井”中
是否有等待输出的作业信息。如果有，就 启动输出设备（比如打印机）进行输出。 因此，由于作业的输出信息都暂时存放在 输出井中，输出设备有空就去输出，不会 出现作业因为等待输出而阻塞。
第三十一页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
第三十二页，编辑于星期四：十六点 二十二分。
（1）用户进程层执行输入输出系统调用，对I ／O数据进行格式化，为假脱机输入／输出 作准备
（2）独立于设备的软件实现设备的命名、设 备的保护、成块处理、缓冲技术和设备分配
（3）设备驱动程序设置设备寄存器、检查设 备的执行状态
2.如何给文件和设备这样的对象命名是操作系 统中的一个主要课题。独立于设备的软件负 责把设备的符号名映射到正确的设备驱动上
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。
《计算机组装与维护》课后习题答案
第1章计算机系统概述1.计算机的发展经历了哪几个阶段？答：计算机发展主要经历了以下几个阶段，如下表如示。
2.答：CPU、主板、硬盘、内存、显卡、光驱、声卡、软驱、电源、网卡、CPU风扇。
3.显示器可分为____显示器和____显示器两种。
答：CRT纯平显示器和液晶显示器4.在冯·诺依曼模型中，计算机由哪些主要部分组成？答：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5.内存和硬盘都属于存储设备，它们的作用相同吗？答：作用不相同，区别在于：a)硬盘存储信息量大，安全系数也比较高。
计算机关机后，硬盘中的数据不会丢失，是长期存储数据的首选设备。
b)光驱是安装操作系统、应用程序、驱动程序和电脑游戏软件等必不可少的外部存储设备。
其特点是容量大，抗干扰性强，存储的信息不易丢失。
6.计算机应用有哪些领域？答：科学计算、数据处理、实时控制、计算机辅助系统、人工智能的应用、通信与信息服务。
7.计算机有什么特点？答：快速、准确的运算能力。
复杂的逻辑判断能力。
强大的存储能力。
具有自动化功能和判断能力。
网络功能。
8.计算机有怎样的发展趋势？答：未来的计算机将以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型化、网络化与智能化的方向发展。
9.购买兼容机时要避免哪些误区？答：①避免“一步到位”的思想。
②避免“CPU决定一切”的思想。
③避免“最新的就是最好”的思想。
第2章 CPU1.简述CPU的接口类型和主要的性能指标。
答：CPU的接口类型主要有针脚式的S o cket类型和插卡式的Slo t类型两大类，常见的有Socket 775接口、S ocket AM2接口、S ocket 478接口和S ocke t S1接口等。
Socket 775接口采用775根针脚，采用此种接口的有Pen tiumⅣ、Pentiu mⅣEE、Celero n D 以及双核心的Pent i um D、Pentiu m EE、Core 2 等CPU；Socket AM2接口采用940根针脚，采用Sock et AM2接口的有低端的S e mpro n、中端的Ath l on 64、高端的Ath l on 64 X2以及顶级的Athl on 64 FX等全系列A MD桌面C PU。
《数字逻辑设计》第7章 数据选择器及译码器
P1
P2
P9
P3
P8
Gnd P4
P7 P6
P5
扩展
W=(P8•P9)’ Y=(P2•P3•P6•P7)’
X=(P4•P5•P6•P7)’ Z=(P1•P3•P5•P7•P9)’
X
Y
Z
&
&
&
&
1. 二进制编码器——例：4线-2线编码器
Example
4:2编码器
计算机配有四个外部设备：声卡(A0),硬盘驱动器 (A1),鼠标(A2),网卡(A3)，B0、B1为编码输出。
g
CD
AB 00 01 11 10 00 1 1 0 0 01 0 0 1 0 11 × × × × 10 0 0 × ×
g=A+CD+BC+BC
编码器（Encoders）
编码器——
♦ 特点：多输入、多输出的组合逻辑电路 ♦ 功能：将二进制码按照一定规律编排，使其具有特定含义
（如：8421BCD码用1000 代表数字8），与译码器互逆。
0 1 0 0 0 1 1 001 1 4
0 1 0 1 1 0 1 101 1 5
0 1 1 0 1 0 1 111 1 6
0 1 1 1 1 1 1 000 0 7
1 0 0 0 1 1 1 111 1 8
1 0 0 1 1 1 1 101 1 9
七段数码管
f g COM a b
a
f
b
g
e
c
d
e d COM c
A1
A0
典型应用——实现常规逻辑函数
A
D0
D1
D2
操作系统原理-第七章设备管理知识点及习题
第7章 设备管理7.1 例题解析例7.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。
解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。
虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。
当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。
SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。
SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。
其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。
它的特点是：提高了I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。
例7.2.2有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。
A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。
(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。
因此A是错误的。
(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。
因此B是对的。
(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。
通道中断属于设备中断的一种。
因此C是对的。
(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。
因此D是对的。
(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。
由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。
因此E是错误的。
例7.2.3 在关于SPOOLING的叙述中，描述是不正确的。
白中英 第五版 计算机组成原理第7章
每个记录面上有几十至几百个环形磁道；
柱面：多个盘片上具有相同编号的磁道 各磁道划分为等个数的扇区； n磁道
PC机中每个扇区的标准容量是512B
0磁道
7.2.5
磁盘存储器的技术指标
存储密度
道密度
沿半径方向，单位长度里磁道数目。 磁道上单位长度里记录的二进制信息位数。
位密度
面密度
7.2.3
硬磁盘驱动器
由定位驱动系统、主轴系统和数据转换系统组成
7.2.3
硬磁盘控制器
主机和磁盘驱动器之间的接口； 向主机一侧（又称系统级接口）— 接系统总线 向驱动器一侧（设备级接口）— 根据主机命令控制设备的操作
7.2.4
磁盘上信息的分布
盘片的上下面都可记录信息；
温盘最上(下)盘片只使用一个记录面。 从外向内对磁道编号，0、1、2、…、n。 n磁道的内侧面积不用。
运动方向
载磁体 如何实现写操作和读操作？ 写：通过电-磁变换，利用磁头写线圈中的脉冲电流，可把一位二 进制代码转换成载磁体存储元的不同剩磁状态； ◆ 读：通过磁-电变换，利用磁头读出线圈，可将由存储元的不同剩 磁状态表示的二进制代码转换成电信号输出。
◆
7.2.2
硬磁盘机的基本组成
控制逻辑/时钟
去总线的并行数据
DVD-RW (DVD Rerecordable)
本章小结
外围设备大体分为输入设备、输出设备、外存设备、数据通 信设备、过程控制设备五大类。
磁盘、磁带属于磁表面存储器，特点是存储容量大，位价格 低，记录信息永久保存，但存取速度较慢，因此在计算机系 统中作为辅助大容量存储器使用。 硬磁盘按盘片结构分为可换盘片式、固定盘片式两种，磁头 也分为可移动磁头和固定磁头两种。 温彻斯特磁盘是一种采用先进技术研制的可移动磁头、固定 盘片的磁盘机，是目前应用广泛的硬磁盘存储器。 磁盘存储器的主要技术指标有：存储密度、存储容量、平均 存取时间、数据传输速率。
计算机基本概念与术语
器中的每个块卪能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块
都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结
合，它将存储空间分成若干组，在组间直接映象方式，而在组内使用全相联印象方式。
微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。
微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。
微地址：微指令在控制存储器中的存储地址。
相容性微操作：在同时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作。
相斥性微操作：不能在同时或不能在同一个CPU周期内并行执行的微操作。
波特率：每秒钟通过信道传输的码元数。
比特率：每秒钟通过信道传输的信息量。
猝发式数据传输：在一个总线周期传输存储地址连续的多个数据字。
总线协议：规定了实现总线数据传输的定时规则。
同步通信：所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。
异步通信：使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号，去除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。非互锁、半互锁、全互锁。
控制器的功能：从内存中取指令，并计算下一条指令在内存中的地址；对指令进行译码，产生相
应的操作控制信号；控制指令执行的步骤和数据流动的方向。
CPU寄存器类型：指令寄存器IR；程序计数器PC；数据寄存器DR；地址寄存器AR；状态寄存器SR。
硬件连线方式：是用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。
助记符：用一些比较容易记忆的文字符号来表示指令中的代码和操作数。
计算机组成原理习题第七章
计算机组成原理习题第七章第七章一．填空题1CPU响应中断时需要保存当前现场，这里现场指的是和的内容，它们被保存到中。
2在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要中断。
3DMA只负责总线上进行数据传送，在DMA写操作中，数据从传送到4总线的裁决方式速度最高。
5某机有四个中断源，优先顺序按1→2→3→4降序排列，若想将中断处理次序改为3→1→4→2，则1、2、3、4中断源对应地屏蔽字分别是、、和6I/O接口电源通常具有、、和功能。
7I/O的编址方式可分为和两大类，前者需有独立的I/O指令，后者可通过指令和设备交换信息。
8主机与设备交换信息的控制方式中，方式主机与设备是串行工作的，方式和方式主机与设备是并行工作的，且方式主程序与信息传送是并行进行的。
9I/O与主机交换信息的方式中，和都需通过程序实现数据传送，其中体现CPU与设备是串行工作的。
10CPU响应中断时要保护现场，包括对和的保护，前者通过实现，后者可通过实现。
11一次中断处理过程大致可分为、、、和等五个阶段。
12在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是、、和13中断接口电路通过总线将向量地址送至CPU.14I/O与主机交换信息共有、、、和五种控制方式。
15单重中断的中断服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
16多重中断的终端服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
二．选择题1.将外围设备与主存统一编址，一般是指A.每台设备占一个地址码B．每个外围接口占一个地址码C．接口中的有关寄存器各占一个地址码D．每台外设由一个主存单元管理2.主机与设备传送数据时，采用，主机与设备是串行工作的。
A.程序查询方式B．中断方式C．DMA方式D．通道方式3.当有中断源发出请求时，CPU可执行相应的中断服务程序。
提出中断请求的可以是A.通用寄存器B．专用寄存器C．外部事件D．cache4.在中断周期，CPU主要完成以下工作：A.关中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址B.开中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址C．关中断，执行中断服务程序D．开中断，执行中断服务程序5.CPU响应在中断的时间是A.一条指令结束B．外设提出中断C．取指周期结束D．任一机器周期结束6.向量中断是A.外设提出中断B．由硬件形成中断服务程序入口地址C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址D．以上都不对7.中断允许触发器用于A.向CPU发中断请求B．指示正有中断在进行C．开放或关闭中断系统D．指示中断处理结束8.以下论述正确的是A.CPU响应中断期间仍执行原程序B．在中断过程中，若又有中断源提出中断请求，CPU立即响应C．在中断响应中，保护断点、保护现场应由用户编程完成D．在中断响应中，保护断点是由中断隐指令自动完成的9.DMA方式是在之间建立一条直接数据通路。
计算机文化基础第7章(带答案)
第7章选择题1 .在计算机网络中，主要是硬件、D 与数据。
A. 通信信道B. 外设C. 主机D. 软件2.计算机网络的资源共享功能包括 A 。
A. 硬件资源、软件资源和数据资源共享B. 软件资源和数据资源共享C. 硬件资源和数据资源共享D. 设备资源和非设备资源共享3.计算机网络是 C 技术与技术紧密结合的产物。
A. 计算机软件B. 通信自动控制C. 计算机通信D. 计算机交换4. B 是指为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
A. 体系结构B. 网络协议C. 接口D. 层次5.在计算机网络发展的四个阶段中，C 阶段是第三个发展阶段。
A. Internet发展B. 计算机互联互联实现数据通信C. 网络体系结构标准化D. 资源共享6.从物理连接上讲，计算机网络由 B 组成。
A. 通信链路和网络节点B. 计算机系统、网络节点和通信链路C. 计算机系统、网络节点和资源子网D. 计算机系统、通信链路和资源子网7.从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成 B 。
A. 网络节点和通信子网B. 通信子网和资源子网C. 网络节点和数据链路D. 资源子网和数据链路8.从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网，其中资源子网主要包括C 。
A. 资源子网和通信链路B. 通信子网和资源子网C. 网络节点和通信链路D. 网络节点和通信子网9.在计算机网络组成中， A 负责完成网络数据的传输、转发等任务。
A. 通信子网B. 广域网C. 资源子网D. 局域网10. 再计算机网络组成结构中，A 提供访问网络和处理数据的能力。
A. 资源子网B. 广域网C. 局域网D. 通信子网11.计算机网络按 A 不同可以分成有公用网和专用网。
A. 使用性质B. 拓扑结构C. 覆盖范围D. 传输介质12.以下网络类型中，B 是按拓扑结构划分的网络分类。
A. 城域网B. 星型网C. 无线网D. 公用网13.计算机网络分为局域网、城域网与广域网，其划分依据是 B 。
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3键轨迹球 光学鼠标
2键3D鼠标 带滚轮
2键3D鼠标 无线、带滚轮
4键3D鼠标 光学、带滚轮
7.1输入设备 (扫描仪)
7.1.3 扫描仪 将印刷品的内容以图象方式输入计 算机。 1. 扫描仪的结构原理 扫描仪一般由机械传动、光成像和 电路三大部分组成。 机械传动：光源和镜面的纵 向平移。 光成像：将横向光线反射到 光敏器件。 电路：由 A/D 、控制和接口 组成。
Y轴 滚轮
光源 4
7.1输入设备 (鼠标)
光学式鼠标： 老式光学鼠标需要带网格的底 版 ( 垫 ) ，现在的光学鼠标可以分辨 一般桌面的表面反射。 两种鼠标比较： 机械式成本低，易磨损，精度低； 光学式成本高，耐用，精度高。 鼠标器接口： 串行口、 PS/2( 鼠标专用接口 ) 、 USB及无线接口。目前使用最多的 是PS/2接口。
第七章 常用外部设备
输入设备(键盘、鼠标、扫描仪) 显示系统 音频设备 打印机
1
7.1 输入设备 (键盘)
7.1.1 键盘 键 盘 是计 算 机 的主要输入设备。 1.键盘原理 键盘有机械式和 电容式两种。 机械式键盘的电 路原理如图，每个 键对应一个常断开 关 ， 通 过 CPU 扫 描 按下的键。 计算机 主机
插值运算
8
7.1 输入设备(扫描仪)
一般光学分辨率有300X600dpi(家用普及)、600X1200 dpi (商用中挡)和 2400X2400dpi(专业高档)几种。 ⑵ 色彩深度/灰度 扫描仪有彩色和黑白两种，彩色扫描仪可扫描黑白图象。 彩色深度(灰度)：扫描彩色(黑白)图象时每个像素所占用的位数。 一般彩色扫描仪有24位、30位、36位和48位几种，黑白扫描仪多为8位 (256级灰度)。 ⑶ 扫描仪接口 一般有并行口、USB和SCSI接口。 ⑷ 扫描幅面有A4和A3两种，A3幅面较贵。 ⑸ 其他性能如透射稿扫描、底片扫描、实物扫描等
7
7.1输入设备 (扫描仪)
感光元件是扫描仪的核心部件，它为一线状(单色或三色)光电转换 器件，横向整行光信号经过几次反射后到达感光器件，决定着扫描仪 的横向分辨率和色彩深度，目前使用的扫描仪大多采用CCD(电耦合器 件)，是一种成熟的技术。另一种感光器件是CIS(接触式感光器件)，是 一种发展中的感光技术。 2.扫描仪的性能和指标 ⑴ 分辨率(每英寸横向点数X每英寸纵向点数) 光学分辨率：扫描仪固有分辨率，横向取决于CCD， 纵向取决于机械精度。是扫描仪的最重要技术指 标。 最大分辨率：经过软件插值运算的图象分辨率。
电子束
12
7.2 显示系统(CRT)
扫描：当固定在显象管颈上的水平和垂直偏转线圈有电流通过时，会 在电子束通道上产生偏转磁场，改变电子束的运动方向。
正向 水平周期
反向
正向 垂直周期
反向
13
7.2 显示系统(CRT)
彩色成像：三基色原理 —— 任何颜色都可 以由红 (R)、绿 (G) 、蓝 (B)三种基本颜色按 一定比例混合而成。 彩色显示器的每一个点都由红、绿、蓝三 个点组成。 垂直 扫描 视频 放大
键 盘 接 口
并 行 输 出 端 口
输 入
C P U
键盘 接口
2
7.1输入设备 (键盘)
2. 键盘接口 PC 机键盘接口有 PC/AT( 大口 ) 、 PS/2( 小口 ) 、 USB 、红外和无线 几种，目前使用最多的是PS/2接口。
3 1 时钟 4 地线 2
PC/AT 电源 接口
5
数据
PS/2 电源 4 接口
CRT LCD 投影 单色 多灰度 彩色
11
7.2 显示系统(CRT)
显示适配器：字符 →低分辨率图形→高分辨率图形 显示器发展：单色CRT→彩色CRT →LCD 7.2.1 CRT(Cathode-Ray Tube)显示器
1. CRT原理 电子束经过聚焦和加速后在偏转控 制下轰击到涂有荧光粉的屏面，使被 轰击点发光。 颜色：因荧光粉成分不同而异，亮 度：和电子束强度有关，坐标：受场 (纵向)、行(横向)偏转电流控制。
6 2 1
5 3
时钟
地线
数据
多媒体键盘
无线键盘
人体工程学键盘
3
7.1输入设备 (鼠标)
7.1.2 鼠标 鼠标是计算机的主要的指点式外设，在Windows操作几乎不可缺 少。鼠标有机械式和光学式两种。 机械式鼠标：
X 输出的光 “遮断”轮
Y 输出的光 “遮断”轮
滚球
光监测器 光源 光监测器
X轴 滚轮
V R G B H
水平 扫描
由显示适配器送到 显示器的信号主要有 垂直同步 (V) 、水平同 步(H)和三基色信号 (R, G,B)。
14
7.2显示系统(CRT)
2. CRT的基本指标 尺寸：屏幕对角线长度(英寸)，有14、15、17、19、21英寸等。 点距：两个同色光点间的距离(mm)，一般为0.28mm，较高挡产品为 0.24 ~ 0.21mm。 分辨率：每行点数 X 行数，一般有 640X480 、 800X600 、 1024X768 、 1280X1024、1600X1200等，一般满足4:3。 带宽：电子束每秒钟扫过的点数。分辨率 X 刷新频率。一般用于显 示特定分辨率下的刷新频率。 其他：固定频率与自动跟踪、线性调整与数字控制、直角平面等。
9
3. 几款扫描仪
Acer 640 A4 600X1200 48Bit
Epson GT-10000 A3 600X2400、24Bit
Epson GT-1000 A3 Canon FB636 A4 Epson 1200/Photo 600X2400 36Bit 600X1200 36Bit 1200X2400 36Bit
15
7.2 显示系统(LCD)
7.2 显示系统
计算机操作(人机对话)平台的发展： 过去：电传打字机，键盘+鼠标+CRT显示 目前：键盘+笔+平板显示，语音输入、投影 将来：？ 计算机显示系统由显示适配器(显示卡)和显示器组成。
计算机 主机系统
总线
显示 适配器
显示接口
显示器
ISA MDA(字符) EISA HGA(图形) VESA CGA(图形) PCI EGA(图形) AGP VGA(图形) SVGA(图形) XGA(图形)