计算机组成原理第七章外围设备PPT课件
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计算机组成原理第七章
磁记录原理
磁性材料的物理特性 磁表面存储器的读写原理
–
–
读操作：当磁头经过载磁体的磁化元时，由于磁头铁芯 读操作：当磁头经过载磁体的磁化元时， 是良好的导磁材料， 是良好的导磁材料，磁化元的磁力线很容易通过磁头而 形成闭合磁通回路。 形成闭合磁通回路。不同极性的磁化元在铁芯里的方向 是不同的。 是不同的。 写操作：当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时， 写操作：当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时，铁芯 内就产生一定方向的磁通。 内就产生一定方向的磁通。
磁表面存储
– –
用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体 存储信息 优点
存储容量大， 存储容量大，位价格低 记录介质可以重复使用 记录信息可以长期保存而不丢失 非破坏性读出， 非破坏性读出，读出时不需要再生信息
– –
缺点
存取速度慢，机械结构复杂， 存取速度慢，机械结构复杂，对工作环境要求高
通常用作辅助大容量存储器使用
磁盘存储器的技术指标
采用定长数据块格式， 【例题1解】：(4)采用定长数据块格式，直接寻址的最小单 例题 解 采用定长数据块格式 位是一个记录块(一个扇区 一个扇区)， 位是一个记录块 一个扇区 ，每个记录块记录固定字节数目 的信息，在定长记录的数据块中， 的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式 可用如下格式： 可用如下格式：
第七章
外围设备
外围设备 磁记录原理 磁盘驱动器 磁盘控制器 磁盘存储器
教学要求
重点和难点
外围设备的一般功能 磁记录原理 磁盘的组成 磁盘驱动器和控制器 磁盘上的信息分布 磁盘存储器的技术指标
主要内容
外围设备概述 磁盘存储设备 磁盘存储设备的技术发展 磁带存储设备 光盘和磁光盘存储设备
计算机组成外围设备课件
外围设备的作用
01
信息输入
外围设备可以将数据、图像、 声音等信息输入到计算机中，
供计算机处理和使用。
02
信息输出
外围设备可以将计算机处理后 的信息输出到屏幕、打印机、 音响等设备上，供用户查看和
使用。
03
数据存储
外围设备可以作为计算机的外 部存储器，用于存储大量的数
据、文件和程序等。
外围设备的性能指标
05
外存储器
硬盘驱动器
03
硬盘驱动器概述
工作原理
性能指标
硬盘驱动器是一种旋转式外存储器，通过 高速旋转的磁盘和读写头实现数据的存储 和读取。
硬盘驱动器由多个磁盘片组成，数据存储 在磁盘片表面的磁道上。读写头在磁盘表 面移动，实现对数据的读写操作。
硬盘驱动器的性能指标包括存储容量、数 据传输速率、平均无故障时间等。
03
输出设备
显示器
01
显示器是计算机最重要的输出 设备之一，用于显示文字、图
形和视频等信息。
02
显示器按照工作原理可以分为 阴极射线管显示器（CRT）、 液晶显示器（LCD）、等离子
体显示器（PDP）等。
03
CRT显示器利用电子束激发荧 光物质发光，具有色彩鲜艳、 亮度高、视角大等优点，但体
积较大、重量较重。
数据线的种类
包括USB线、HDMI线、网线等， 根据不同的需求选择合适的数据线 。
数据线的维护
定期检查数据线是否完好，避免破 损或接触不良等情况，影响数据传 输。
外设接口卡
外设接口卡的作用
扩展计算机的接口，连接 更多外设设备。
外设接口卡的种类
包括PCI、PCI-E等接口卡 ，根据需要选择相应的接 口卡。
计算机组成原理
(1)行扫描法
X0 输 出 寄 存 器 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
+5v
CPU来
Y0
Y1
Y2
Y3 Y4 Y5 输入寄存器
Y6
Y7
这种扫描方式的扫描次数取决于按下键在矩阵中的位臵，如果 位于第X0行，则一次扫描就完成。如果位于第X7行，则需要扫 描8次才能完成识别功能，显得有些烦琐。
(2)行列扫描法
CRT显示器的主体是CRT显象管，它是一种电真空器件，由真空 管、电子枪、聚焦系统、偏转线圈和荧光屏组成。
聚焦 系统 垂直偏 转线圈 水平偏 转线圈 电子束 荧 光 屏
电子枪
电子枪中的灯丝通电后发热并加热阴极，阴极受热后能发射电 子，经加速、聚焦后形成极细的高速电子束，经偏转控制，电 子束射向荧光屏，由荧光屏上的荧光粉将电子束的动能转换成 光能显示出一个光点。 为了得到明暗可变的光点，电子束的强度是可变的，电子束打 在荧光屏上的位臵也是可变的，由垂直和水平方向的偏转线圈 来控制。 在彩色显象管中，有三条电子束，分别用来射向红、绿、蓝三 种颜色的荧光粉使其发出带颜色的光。
4.随机扫描和光栅扫描
随机扫描是控制电子束在CRT屏幕上随机地运 动，其运动轨迹随显示内容而变化。电子束只在需 要做图的地方扫描，而不必扫描全屏幕。 因此这种扫描方式画图速度快，图像清晰。高质量 的图形显示器(如分辨率为4096×4096)采用随机 扫描方式。 由于这种扫描方式的偏转系统与电视标准不一致， 驱动系统较复杂，价格较贵。
点阵字节在字符发生 器中的地址这样来确 定：其高位地址为该 字符的ASCII码，低 位地址为 0000B~1101B，即字 符点阵的行号。 对于字符“A”来说， 它的点阵字节应存放 在字符发生器中从 “410H”地址开始的 14个连续地址中。
计算机组成原理之外围设备
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点距：相邻像素的距离（相同色彩点的距离）
灰度和色彩
• 灰度级：黑白显示器所显示的像素点 的亮暗差别,彩色显示器所能表现的颜 色数量(彩色深度)。 • 单色显示器：只有两级灰度的显示器。 • 黑白显示器：具有多种灰度级的黑白 显示器。 • 彩色显示器：红、绿、蓝三色发光点 组成。
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7.4 硬磁盘存储设备
7.4.1 磁记录原理与记录方式 磁表面存储器的缺点：存取速度较慢， 机械结构复杂，对工作环境要求较高。 磁表面存储器由于存储容量大，位成本 低，在计算机系统中作为辅助大容量存储器 使用，用以存放系统软件、大型文件、数据 库等大量程序与数据信息。
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7.1 外围设备概述
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7.2 显示设备
阴极射线管显示器CRT 阴极射线管显示器CRT Cathode Ray Tube
液晶显示器LCD 液晶显示器LCD Liquid Crystal Display
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磁记录方式
磁记录方式是一种编码方法，将数字 信息转换成磁化单元
调相制（PM）：又称相位编码（PE） ）：又称相位编码 •调相制（PM）：又称相位编码（PE）Phase Modulation 记录数据“0”时，规定磁化翻转的方向由负 变为正，记录数据“1”时从正变为负。 “0”，“1”的读出信号相位不同，抗干扰能力 强（磁带多用此）。 具有自同步能力。
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磁盘存储器的主要技术指标 （1/4）
(2)存储容量 以字节为单位,指存储器所能存储的二进制信息 总量。 磁盘存储器有格式化容量和非格式化容量两个 指标： 格式化容量：指按照特定的记录格式存储信息 的总量 非格式化容量：磁记录表面可以利用的磁化单 元总数
点距：相邻像素的距离（相同色彩点的距离）
灰度和色彩
• 灰度级：黑白显示器所显示的像素点 的亮暗差别,彩色显示器所能表现的颜 色数量(彩色深度)。 • 单色显示器：只有两级灰度的显示器。 • 黑白显示器：具有多种灰度级的黑白 显示器。 • 彩色显示器：红、绿、蓝三色发光点 组成。
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7.4 硬磁盘存储设备
7.4.1 磁记录原理与记录方式 磁表面存储器的缺点：存取速度较慢， 机械结构复杂，对工作环境要求较高。 磁表面存储器由于存储容量大，位成本 低，在计算机系统中作为辅助大容量存储器 使用，用以存放系统软件、大型文件、数据 库等大量程序与数据信息。
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7.1 外围设备概述
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7.2 显示设备
阴极射线管显示器CRT 阴极射线管显示器CRT Cathode Ray Tube
液晶显示器LCD 液晶显示器LCD Liquid Crystal Display
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磁记录方式
磁记录方式是一种编码方法，将数字 信息转换成磁化单元
调相制（PM）：又称相位编码（PE） ）：又称相位编码 •调相制（PM）：又称相位编码（PE）Phase Modulation 记录数据“0”时，规定磁化翻转的方向由负 变为正，记录数据“1”时从正变为负。 “0”，“1”的读出信号相位不同，抗干扰能力 强（磁带多用此）。 具有自同步能力。
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磁盘存储器的主要技术指标 （1/4）
(2)存储容量 以字节为单位,指存储器所能存储的二进制信息 总量。 磁盘存储器有格式化容量和非格式化容量两个 指标： 格式化容量：指按照特定的记录格式存储信息 的总量 非格式化容量：磁记录表面可以利用的磁化单 元总数
计算机组成原理外存与IO设备ppt课件
3. 平均存取时间：
存取时间：从发出读写命令，磁头从某一起始位置移动至新的记 录位置，到开始从盘片表面读出或写入信息加上传送数据所 需的时间
它与三个因素有关：①找道时间②等待时间③数据传送时间
找道时间和等待时间是随机变化的， 因此往往用平均值来表示
平均等待时间与磁盘转速有关，常取磁盘旋转一周的时间的一半
也就是用户可以真正使用的容量 非格式化容量——磁记录表面可以利用的磁化单元总数 格式化容量一般是非格式化容量的60%—70%
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
读/写操作以扇区为单位一位一位串行进行；每一个扇 区记录一个定长的记录块 数据在磁盘上的记录格式
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
7.2.5 磁盘存储器的技术指标
(1) 磁盘存储器的存储容量 (2) 最高位密度(最小磁道的位密度)和最低位密 度 (3) 磁盘数据传输率 (4) 平均等待时间
(5) 给出一个磁盘地址格式方案(设每个扇区存储512个字节)
【解】
(1) 存储容量为：12288字节/道275道4面=13 516 800字节
(2) 最高位密度：1 2 d 21 82 283 2 10 8B 7m 8 m 13 位 m 6 m 最大直径为：230+275/52=340mm
磁表面存储器的缺点：存取速度较慢，机械结构复杂，对 工作环境要求较高
磁表面存储器常作为辅助大容量存储器使用
计算机组成外围设备课件
02
音响设备的类型包括扬声器、耳 机、音箱等。
201 4
04
音响设备的连接方式包括音频线 、蓝牙、Wi-Fi等，选择合适的连
接方式可以保证音质效果。
04
网络设备
网卡
网卡
网卡是计算机与网络连接的重 要设备，负责将计算机与网络 连接起来，实现数据的传输和
共享。
网卡的作用
网卡的主要作用是实现计算机 与网络之间的数据传输、信号 转换和通信协议的转换。
鼠标
01
鼠标是用于在屏幕上选 择、移动、点击等操作 的输入设备。
02
鼠标按工作原理可分为 机械式、光感应式和激 光式三种。
03
鼠标按接口类型可分为 PS/2、USB和无线三种 。
04
鼠标按功能可分为普通 鼠标和多功能鼠标（如 轨迹球、手写板等）。
扫描仪
01
02
03
04
扫描仪用于将纸质文档转化为 数字格式，便于保存和传输。
打印机
打印机是计算机的主要输 出设备之一，用于将计算 机中的数据打印成纸质文 档。
打印机的打印质量、打印 速度和打印成本是评价打 印机性能的重要指标。
ABCD
打印机的类型包括喷墨打 印机、激光打印机、针式 打印机等。
打印机的兼容性和连接方 式也是选择打印机时需要 考虑的因素。
投影仪
01
投影仪是用于将计算机中的数据 投影到大屏幕上的设备。
扫描仪按工作原理可分为平板 式和滚筒式两种。
扫描仪按接口类型可分为USB 和SCSI两种。
扫描仪的分辨率是衡量其性能 的重要指标，分辨率越高，扫
描效果越好。
触摸屏
触摸屏是一种集输入和显示功能于一体的显示设备。
最新白中英计算机组成原理第7章-外围设备说课讲解精品课件
④
= 13516800字节(zì jié)
⑤ 最高位密度和最低位密度分别是多少？
⑥位密度 = 道容量 ÷ 磁道周长（2πR）
⑦最内层磁道半径Rmin = 230mm ÷2 = 115mm
⑧最外层磁道半径Rmax = Rmin + 275/5 = 115 + 55 = 170mm
⑨最高位密度 = 12288字节(zì jié)÷ 2π Rmin = 17字节(zì
2
第二页，共44页。
7.1 外围设备(wài wéi shè bèi)概述
7.1.1 外围设备(wài wéi shè bèi) 的一般功能 7.1.2 外围设备(wài wéi shè bèi) 的分类
210/2212//1200/212
3
第三页，共44页。
7.1.1 外围设备的一般(yībān)功能
⑤ 磁盘转速r = 6000转/60秒 = 100转/秒
⑥ 磁盘数据传输率Dr = r×N
⑦
345400B/s
2102/212/1/200/221
= 100×3454B =
25
第二十五页，共44页。
课本P217【例1】 磁盘(cípán)组有6片磁盘(cípán)，每片有两个记录面，最上最 下两个面不用。存储区域内径22cm ，外径33cm，道密度为40 道/cm，内层位密度400位/cm，转速6000转/分。问：
每个磁道的存储容量均相同；
不同盘片的相同磁道构成一个柱面；
扇区
同心圆上的一段磁道区域；
每个扇区的存储容量也相同。 210/2212//1200/212
16
第十六页，共44页。
磁盘上的信息记录(jìlù)方式
计算机组成原理章7
3
课内测试6
1、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，
每道记录信息12288B，共有275道。问：
(1)共有多少柱面；
(2)磁盘存储容量是多少；
(3)磁盘数据传输率是多少；
(4)如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记
录在X1024像素，像素的颜色数为256。
质接受数据。
外围设备可分为：输入设备、输出设备、外存设备、 数据通信设备和过程控制设备几大类。
1
磁盘上信息的分布
2
⑴ 记录面 一台硬盘驱动器中有多个盘片，每个 盘片有两个记录面。 ⑵ 磁道 在记录面上，一条条磁道形成一组同心 圆，最外圈的磁道为0号，往内则磁道号逐步增加。 ⑶ 扇区 将一条磁道划分为若干个段，每个段称 为一个扇区或扇段，每个扇区存放一个定长信息块。 ⑷ 圆柱面 在一个盘组中，各记录面上相同编号 （位置）的诸磁道构成一个圆柱面。引入圆柱面的概 念是为了提高硬盘的存储速度。当主机要存入一个较 长的文件时，若一条磁道存不完，就需要存放在同一 圆柱面上的不同磁道上。由于各记录面的磁头已同时 定位，换道的时间只是磁头选择电路的译码时间，相 对于定位操作可以忽略不计。
外围设备的定义：除了CPU和主存外，计算机系统 的每一部分都可作为一个外围设备来看待。 外围设备的功能：在计算机和其他机器之间，以及 计算机与用户之间提供联系。 通常外围设备由三个基本部分组成： (1) 存储介质，它具有保存信息的物理特征。
(2) 驱动装置，它用于移动存储介质。
(3)控制电路，它向存储介质发送数据或从存储介
6
2、CRT的分辨率为1024X1024像素，像素的颜色数为256。
(1)刷新存储器每个单元的字长是多少；
(2)求刷新存储器的容量。 解：(1)刷新存储器每个单元的字长是8位。
计算机组成原理课件第7章PPT课件
编辑版pppt
8
一、程序控制方式
查询传送方式：
开始
取外设状态
外设准备 就绪？
N Y
传送数据
传送完否？
N
Y 结束
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9
二、中断方式
中断的基本概念：中断是指当CPU正在执行程序过程中，由于某一突发 事件的发生，CPU暂时中止正在执行的程序，转去处理突发事件，待处 理完毕后，再返回到原来被中止的程序继续执行。可见中断是一个过程， 能够引起中断的突发事件称为中断源，根据中断源不同，可以将中断分 为硬件中断和软件中断。
在多级中断中，如果每一级请求线上还连接有多个中断源设 备，那么在识别中断源时，还需要进一步用串行链式方式查 询。这意味着要用二维方式来设计中断排队逻辑。
编辑版pppt
18
多级中断
中断屏蔽 （1）为每个或每级中断源设置一
个中断屏蔽位，改变屏蔽码后处 理机响应各个中断源的中断请求 和实际中断服务的先后次序
AEN 1
A9 1
A8
…
1
A3 1
A2
…
1
A0 1
& 74LS30
74LS30 ≧ 1Y & 74LS20
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6
7.2 输入与输出
一、程序控制方式 二、中断方式 三、DMA方式 四、通道方式
编辑版pppt
7
一、程序控制方式
无条件传送方式：无条件传送方式又称同步 传送方式。 适用于一些简单的外设，如开 关、继电器、数码管、发光二极管等，CPU 在任何时候都可以用IN或OUT指令直接对这 些外设进行输入/输出操作。由于在这种方 式下CPU对外设进行输入/输出操作时无需考 虑外设的状态，故称为无条件传送方式。
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字符Ｉ的点阵表示，字符发生器的结构以 及字符显示器的原理框图见文字教材图7.2。
计算机组成原理
例：某CRT显示器可显示64种ASCII字符，每帧 可显示64字×25排；每个字符字形采用7×8点 阵，即横向7点，字间间隔1点，纵向8点，排 间间隔6点；帧频50Hz，采取逐行扫描方式 。
(1)缓存容量有多大? (2)字符发生器(ROM)容量有多大? (3)缓存中存放的是ASCII代码还是点阵信息? (4)缓存地址与屏幕显示位置如何对应? (5)设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之
计算机组成原理
2.
为了使人眼能看到稳定的图像显示， 必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕， 这个过程叫做刷新。
按人的视觉生理，刷新频率大于30次 /秒时才不会感到闪烁。显示设备中通常 选用电视中的标准，每秒刷新50帧图像。 例如：分辨率为1024*1024，256级灰度， 则存储容量为1024*1024*8bit=1MB
刷新存储器要有与显示像素数相对应 的存储空间，用来存储每个像素的信息。
例如：640*480；1024*768
计算机组成原理
灰度级是指黑白显示器中所显示的像素 点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为 颜色的不同。
灰度级取决于每个像素对应刷新存储器 单元的位数和CRT本身的性能。图像显示 器的灰度级一般在256级以上。灰度级越多， 图像层次越清楚逼真。
间的同步?它们的分频关系如何?
计算机组成原理
(1)缓存容量为64×25×8bit=1600字节 (2)ROM容量为64×8×8=512 (3)缓存中存放的是待显示字符的ASCII代码。 (4)显示位置自左至右，从上到下，相应地
缓存地址由低到高，每个地址码对应一个 字符显示位置。 (5)点计数器8∶1分频；字计数器 (64+12)∶1分频；行计数器(8+6)∶1分频； 排计数器(25+10)∶1分频。
计算机组成原理
(2)读操作 不同极性的磁化元在铁芯里的方向是
不同的。不同的磁化状态，所产生的感 应电势方向 不同。这样，不同方向的感 应电势经读出放大器放大鉴别，就可判 知读出的信息是“1”还 是“0”。
7.4.2 硬磁盘机的基本组计成算和机组成原理 分类
硬磁盘机其逻辑结构请参见CAI演示。 它主要由磁记录介质、磁盘控制器、磁盘
评价一种记录方式优劣的标准：编码效率、
自同步能力、 检读分辨力、信息相关性、抗干 扰能力、信道带宽、编码译码电路的复杂性等。
计算机组成原理
在磁表面存储器中，利用一种称为磁头 的装置来形成和判别磁层中的不同磁化状 态。 (1)写操作: 通过电-磁变换，利用磁头写 线圈中不同的脉冲电流，可把载磁体中的 磁化元磁化成不同的极性。每个磁化元中 存储一位二进制信息。例如：规定正电流 写入的为“1”，则负电流写入的就为“0”。
7.4 硬磁盘存储设备
计算机组成原理
7.4.1 磁记录原理与记录方式
计算机的外存储器又称磁表面存储设备。
磁表面存储器的优点：(1)存储容量大，位价 格低；(2)记录介质可以重复使用；(3)记录 信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱 机存档；(4)非破坏性读出，读出时不需要 再生信息 。
磁表面存储器的缺点：存取速度较慢，
存储容量和存取周期是刷新存储器的 重要指标。
计算机组成原理
3.
随机扫描是控制电子束在CRT屏幕上随 机地运动，从而产生图形和字符。电子束 只在需要做图的地方扫描，而不必扫描全 屏幕，因此这种扫描方式画图速度快，图 像清晰。
光栅扫描是电视中采用的扫描方法。 在电视中图像充满整个画面，因此要求电 子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下 顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种 方式。光栅扫描的缺点是冗余时间多，分 辨率不如随机扫描方式，大部分字符、图 形、图像显示器都采用光栅扫描方式。
驱动器三大部分组成。
磁盘控制器包括控制逻辑与时序、数据并 -串变换电路和串-并变换电路。
磁盘驱动器包括写入电路与读出电路、读 写转换开关、读写磁头与磁头定位伺服系统
计算机组成原理
硬磁盘机通常按以下方法分类：按盘片结构分成
可换盘片式与固定盘片式两种；磁头也分为可
（2）字符窗口是指每个字符在屏幕 上所占的点数，它包括字符显示点阵和字 符间隔。
计算机组成原理
（3）视频存储器VRAM中存放所需显示字 符的ASCII代码，以备刷新。字符发生器 ROM的高位地址来自VRAM的ASCII代码，低 位地址来自光栅地址计数器的输出RA3— RA0，它具体指向这个字形点阵中的某个字 节。在显示过程中，按照VRAM中的SACII码 和光栅地址计数器访问ROM。
计算机组成原理
1.磁性材料的物理特性
磁性材料的磁滞回线请参见CAI演示
2.记录方式
形成不同写入电流波形的方式，称为记录 方式。记录方式是一种编码方式，它按某种 规律将一串二进制数字信息变换成磁层中相 应的磁化元状态，用读写控制电路实现这种 转换。
计算机组成原理
在磁表面存储器中，由于写入电流的幅度、 相位、频率变化不同，从而形成了不同的记录 方式。常用记录方式可分为不归零制(NRZ)， 调相制(PM)，调频制(FM)，改进调频制 (MFM)几大类。这些记录方式中代码0或1的写 入电流波形见教材的P252图7.11。
计算机组成原理
第七章 外围设备
7.2 显示设备
计算机组成原理
7.2.1 显示设备的分类与有关概念
按显示设备所用的显示器件分类，有阴 极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、 等离子显示器等。
按所显示的信息内容分类，有字符显示
计算机组成原理
1.分辨率和灰度级
分辨率是指显示器所能表示的像素个数。 像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分 辨率取决于显象管荧光粉的粒度、荧光屏 的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。7.2Βιβλιοθήκη 2字符/图形显示器 计算机组成原理
1.字符显示
（1）显示字符的方法以点阵为基础。
点阵是由m×n个点组成的阵列，并以此 来构造字符。将点阵存入由ROM构成的字 符发生器中，在CRT进行光栅扫描的过程 中，从字符发生器中依次读出某个字符的 点阵，按照点阵中0和1代码不同控制扫描 电子束的开或关，从而在屏幕上显示出字 符。
计算机组成原理
例：某CRT显示器可显示64种ASCII字符，每帧 可显示64字×25排；每个字符字形采用7×8点 阵，即横向7点，字间间隔1点，纵向8点，排 间间隔6点；帧频50Hz，采取逐行扫描方式 。
(1)缓存容量有多大? (2)字符发生器(ROM)容量有多大? (3)缓存中存放的是ASCII代码还是点阵信息? (4)缓存地址与屏幕显示位置如何对应? (5)设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之
计算机组成原理
2.
为了使人眼能看到稳定的图像显示， 必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕， 这个过程叫做刷新。
按人的视觉生理，刷新频率大于30次 /秒时才不会感到闪烁。显示设备中通常 选用电视中的标准，每秒刷新50帧图像。 例如：分辨率为1024*1024，256级灰度， 则存储容量为1024*1024*8bit=1MB
刷新存储器要有与显示像素数相对应 的存储空间，用来存储每个像素的信息。
例如：640*480；1024*768
计算机组成原理
灰度级是指黑白显示器中所显示的像素 点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为 颜色的不同。
灰度级取决于每个像素对应刷新存储器 单元的位数和CRT本身的性能。图像显示 器的灰度级一般在256级以上。灰度级越多， 图像层次越清楚逼真。
间的同步?它们的分频关系如何?
计算机组成原理
(1)缓存容量为64×25×8bit=1600字节 (2)ROM容量为64×8×8=512 (3)缓存中存放的是待显示字符的ASCII代码。 (4)显示位置自左至右，从上到下，相应地
缓存地址由低到高，每个地址码对应一个 字符显示位置。 (5)点计数器8∶1分频；字计数器 (64+12)∶1分频；行计数器(8+6)∶1分频； 排计数器(25+10)∶1分频。
计算机组成原理
(2)读操作 不同极性的磁化元在铁芯里的方向是
不同的。不同的磁化状态，所产生的感 应电势方向 不同。这样，不同方向的感 应电势经读出放大器放大鉴别，就可判 知读出的信息是“1”还 是“0”。
7.4.2 硬磁盘机的基本组计成算和机组成原理 分类
硬磁盘机其逻辑结构请参见CAI演示。 它主要由磁记录介质、磁盘控制器、磁盘
评价一种记录方式优劣的标准：编码效率、
自同步能力、 检读分辨力、信息相关性、抗干 扰能力、信道带宽、编码译码电路的复杂性等。
计算机组成原理
在磁表面存储器中，利用一种称为磁头 的装置来形成和判别磁层中的不同磁化状 态。 (1)写操作: 通过电-磁变换，利用磁头写 线圈中不同的脉冲电流，可把载磁体中的 磁化元磁化成不同的极性。每个磁化元中 存储一位二进制信息。例如：规定正电流 写入的为“1”，则负电流写入的就为“0”。
7.4 硬磁盘存储设备
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7.4.1 磁记录原理与记录方式
计算机的外存储器又称磁表面存储设备。
磁表面存储器的优点：(1)存储容量大，位价 格低；(2)记录介质可以重复使用；(3)记录 信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱 机存档；(4)非破坏性读出，读出时不需要 再生信息 。
磁表面存储器的缺点：存取速度较慢，
存储容量和存取周期是刷新存储器的 重要指标。
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3.
随机扫描是控制电子束在CRT屏幕上随 机地运动，从而产生图形和字符。电子束 只在需要做图的地方扫描，而不必扫描全 屏幕，因此这种扫描方式画图速度快，图 像清晰。
光栅扫描是电视中采用的扫描方法。 在电视中图像充满整个画面，因此要求电 子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下 顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种 方式。光栅扫描的缺点是冗余时间多，分 辨率不如随机扫描方式，大部分字符、图 形、图像显示器都采用光栅扫描方式。
驱动器三大部分组成。
磁盘控制器包括控制逻辑与时序、数据并 -串变换电路和串-并变换电路。
磁盘驱动器包括写入电路与读出电路、读 写转换开关、读写磁头与磁头定位伺服系统
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硬磁盘机通常按以下方法分类：按盘片结构分成
可换盘片式与固定盘片式两种；磁头也分为可
（2）字符窗口是指每个字符在屏幕 上所占的点数，它包括字符显示点阵和字 符间隔。
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（3）视频存储器VRAM中存放所需显示字 符的ASCII代码，以备刷新。字符发生器 ROM的高位地址来自VRAM的ASCII代码，低 位地址来自光栅地址计数器的输出RA3— RA0，它具体指向这个字形点阵中的某个字 节。在显示过程中，按照VRAM中的SACII码 和光栅地址计数器访问ROM。
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1.磁性材料的物理特性
磁性材料的磁滞回线请参见CAI演示
2.记录方式
形成不同写入电流波形的方式，称为记录 方式。记录方式是一种编码方式，它按某种 规律将一串二进制数字信息变换成磁层中相 应的磁化元状态，用读写控制电路实现这种 转换。
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在磁表面存储器中，由于写入电流的幅度、 相位、频率变化不同，从而形成了不同的记录 方式。常用记录方式可分为不归零制(NRZ)， 调相制(PM)，调频制(FM)，改进调频制 (MFM)几大类。这些记录方式中代码0或1的写 入电流波形见教材的P252图7.11。
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第七章 外围设备
7.2 显示设备
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7.2.1 显示设备的分类与有关概念
按显示设备所用的显示器件分类，有阴 极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、 等离子显示器等。
按所显示的信息内容分类，有字符显示
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1.分辨率和灰度级
分辨率是指显示器所能表示的像素个数。 像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分 辨率取决于显象管荧光粉的粒度、荧光屏 的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。7.2Βιβλιοθήκη 2字符/图形显示器 计算机组成原理
1.字符显示
（1）显示字符的方法以点阵为基础。
点阵是由m×n个点组成的阵列，并以此 来构造字符。将点阵存入由ROM构成的字 符发生器中，在CRT进行光栅扫描的过程 中，从字符发生器中依次读出某个字符的 点阵，按照点阵中0和1代码不同控制扫描 电子束的开或关，从而在屏幕上显示出字 符。