第9章扩展输入输出-课件
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数据的输入与输出课件(共22张PPT)-高中信息技术粤教版(2019)必修1
设计算法
优惠额 = 数量 * 单价和 * 20% money x (5+3) (1-80%)
编写程序和调试运行
课后练习： 请同学们用所学知识完成编写
程序和调试运行程序两个环节。
谢谢
数据的输入
练习1： w1 = input( ) w2 = input( '请输入w2的值：' )
input( )函数返回输入的对象，可输入 数字、字符串和其他任意类型对象。
数据的输入
在Python 3.x中，无论输入什么类型的 数据，input( )函数的返回结果都是字符串， 如果需要可将其转换为相应的数据类型再 处理。 常见的类型转换： int( ): 将其他类型的数据转换为整数； float( ):将其他类型的数据转换为实数。
print（[object ,…][ , sep=' ' ][ , end='\n' ]）
方括号中的项是可选的，可以省略的， 如省略则取系统的默认值。
数据的输出
数据的输出可以通过print( )函数来实 现，print( )的一般格式为：
print（[object ,…][ , sep=' ' ][ , end='\n' ]）
4 Python的函数
函数是Python语言程序的基石，是组织好 的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功 能的代码段。
Python默认带有一些常用的函数，如求绝 对值函数、求和函数等。
数据的输入与输出
1.数据的输入 2.数据的输出
探究活动
班级成员在某网站获取到如下信息： 笔记本1的单价是3元，笔记本2的单价是5 元，如果两种笔记本同时购买，价格可以 打八折。计算一下，购买笔记本1和笔记 本2各x本，可以优惠多少元？（请用计算 机程序设计语言解决该问题）
《输入输出程序设计》课件
输入输出程序设计
contents
目录
• 输入输出程序设计概述 • 输入程序设计 • 输出程序设计 • 输入输出程序设计的实际应用 • 输入输出程序设计的发展趋势
01
输入输出程序设计概 述
输入输出程序设计的概念
输入输出程序设计是指通过编 程方式实现计算机系统与外部 设备或软件之间的信息交换。
它涉及到如何接收外部数据 、处理数据以及将结果输出
04
输入输出程序设计的 实际应用
游戏开发
游戏开发中，输入输出程序设计至关重要，它决定了玩家如何与游戏互动。例如，键盘、鼠标、手柄 等输入设备的设计需要符合玩家的操作习惯，使得玩家能够快速、准确地发出指令。同时，游戏画面 的输出也需要考虑分辨率、帧率、色彩等方面，以提供优质的视觉体验。
游戏开发者需要了解不同平台的输入输出特性，以便在跨平台发布时确保一致的游戏体验。此外，游 戏开发者还需要关注游戏控制器的发展趋势，如虚拟现实和增强现实技术的兴起，为玩家提供更加沉 浸式的游戏体验。
可视化编程
要点一
总结词
可视化编程是一种将编程过程可视化的技术，使得非专业 程序员也能够轻松地理解和实现编程。
要点二
详细描述
可视化编程通过图形化的方式将程序逻辑和流程呈现出来 ，使得编程更加直观和易于理解。这种方式降低了编程的 门槛，使得更多的人能够参与到编程中来。同时，可视化 编程也提高了编程的效率和可维护性，使得程序更加易于 调试和修改。随着技术的发展，可视化编程已经成为了一 个重要的趋势，广泛应用于游戏开发、虚拟现实、教育等 领域。
虚拟现实
虚拟现实技术需要精确的输入输出设计，以提供逼真的虚拟环境。例如，头戴式 显示器的设计需要考虑到用户的头部运动和视线方向，以便实时更新虚拟场景。 同时，虚拟现实中的声音和触觉反馈也需要与用户的输入相匹配，以增强沉浸感 。
contents
目录
• 输入输出程序设计概述 • 输入程序设计 • 输出程序设计 • 输入输出程序设计的实际应用 • 输入输出程序设计的发展趋势
01
输入输出程序设计概 述
输入输出程序设计的概念
输入输出程序设计是指通过编 程方式实现计算机系统与外部 设备或软件之间的信息交换。
它涉及到如何接收外部数据 、处理数据以及将结果输出
04
输入输出程序设计的 实际应用
游戏开发
游戏开发中，输入输出程序设计至关重要，它决定了玩家如何与游戏互动。例如，键盘、鼠标、手柄 等输入设备的设计需要符合玩家的操作习惯，使得玩家能够快速、准确地发出指令。同时，游戏画面 的输出也需要考虑分辨率、帧率、色彩等方面，以提供优质的视觉体验。
游戏开发者需要了解不同平台的输入输出特性，以便在跨平台发布时确保一致的游戏体验。此外，游 戏开发者还需要关注游戏控制器的发展趋势，如虚拟现实和增强现实技术的兴起，为玩家提供更加沉 浸式的游戏体验。
可视化编程
要点一
总结词
可视化编程是一种将编程过程可视化的技术，使得非专业 程序员也能够轻松地理解和实现编程。
要点二
详细描述
可视化编程通过图形化的方式将程序逻辑和流程呈现出来 ，使得编程更加直观和易于理解。这种方式降低了编程的 门槛，使得更多的人能够参与到编程中来。同时，可视化 编程也提高了编程的效率和可维护性，使得程序更加易于 调试和修改。随着技术的发展，可视化编程已经成为了一 个重要的趋势，广泛应用于游戏开发、虚拟现实、教育等 领域。
虚拟现实
虚拟现实技术需要精确的输入输出设计，以提供逼真的虚拟环境。例如，头戴式 显示器的设计需要考虑到用户的头部运动和视线方向，以便实时更新虚拟场景。 同时，虚拟现实中的声音和触觉反馈也需要与用户的输入相匹配，以增强沉浸感 。
c语言——数据的输入与输出PPT教学课件
C语言程序设计
第四章
数据的输入和输出
共 25 页 第 1 页
本章要点
• 掌握C语言中输入输出数 据的方法
• 掌握各种格式的使用
共 25 页 第 2 页
数据输入输出的概念
输出：从计算机向显示器、打印机等外部设 备输出数据。
输入：从标准输入设备键盘、鼠标等向计算 机输入数据。
C语言不提供输入输出语句，输入输出操作 是由C函数库中的函数实现。
共 25 页 第 12 页
(7) f格式符 以小数形式输出实数(包括单、双精度)。
1) %f , 不指定字段宽度,由系统自动指定,使整数部 分全部输出,并输出6位小数（输出双精度数据， 也是6位，但误差降低）。
2) %m.nf , 指定输出的数据共占m列,其中有n位小 数.若数据长度小于m,则左端补空格。
printf(“%d,%o”,a,a);
输出:
VC++下
-1,177777
共 25 页 第 9 页
(3) x格式符,以十六进制数形式输出整数。 (4) u格式符,以十进制形式输出无符号型数据。 [例]
#include <stdio.h> main() {
unsigned int a=65535; int b=-2; printf(“a=%d,%o,%x,%u\n”,a,a,a,a); printf(“b=%d,%o,%x,%u\n”,b,b,b,b); } 输出: a=-1,177777,ffff,65535 b=-2,177776,fffe,65534
使用系统库函数时，要用预编译命令 “#include”将有关头文件包括在用户的源 文件中。如#include “stdio.h”
共 25 页 第 3 页
第四章
数据的输入和输出
共 25 页 第 1 页
本章要点
• 掌握C语言中输入输出数 据的方法
• 掌握各种格式的使用
共 25 页 第 2 页
数据输入输出的概念
输出：从计算机向显示器、打印机等外部设 备输出数据。
输入：从标准输入设备键盘、鼠标等向计算 机输入数据。
C语言不提供输入输出语句，输入输出操作 是由C函数库中的函数实现。
共 25 页 第 12 页
(7) f格式符 以小数形式输出实数(包括单、双精度)。
1) %f , 不指定字段宽度,由系统自动指定,使整数部 分全部输出,并输出6位小数（输出双精度数据， 也是6位，但误差降低）。
2) %m.nf , 指定输出的数据共占m列,其中有n位小 数.若数据长度小于m,则左端补空格。
printf(“%d,%o”,a,a);
输出:
VC++下
-1,177777
共 25 页 第 9 页
(3) x格式符,以十六进制数形式输出整数。 (4) u格式符,以十进制形式输出无符号型数据。 [例]
#include <stdio.h> main() {
unsigned int a=65535; int b=-2; printf(“a=%d,%o,%x,%u\n”,a,a,a,a); printf(“b=%d,%o,%x,%u\n”,b,b,b,b); } 输出: a=-1,177777,ffff,65535 b=-2,177776,fffe,65534
使用系统库函数时，要用预编译命令 “#include”将有关头文件包括在用户的源 文件中。如#include “stdio.h”
共 25 页 第 3 页
微机原理及应用-09IO扩展
控制字 方式
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 A 组方式 PA PC4～7 B 组 PB PC0～3 方式
置/复位 0 × × ×
位选择
1/0Leabharlann 例：82C55 PA口方式0输出单片机片内RAM数据，PB口方式1输入… … 。
PIOS：MOV DPTR，#7F03H；控制口地址
MOV A，#86
南京航空航天大学机电学院机械电子工程系 2006年
《微机原理与应用》课件
9.1 I/O接口扩展概述 (2) I/O端口的编址
o 独立编址：需设置专用 I／O指令，对单总线的系统结构，CPU通过同一地址总线与存储器或接 口之间交换信息，靠发不同的控制信号区分访问主存储器还是访问 I／O接口。
IBM－PC及 Z80微型机系统的I／O接口 o 统一编址：不必专设输入／输出指令。访问存储器的指令相当多，功能也比较强；减少了存储
工作方式的选择由51单片机CPU送出的控制字选择
南京航空航天大学机电学院机械电子工程系 2006年
《微机原理与应用》课件
4. MCS-51与82C55的接口 (1) 硬件接口电路
南京航空航天大学机电学院机械电子工程系 2006年
(2) 端口地址的确定 假设没有用到的位为1
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 地址
南京航空航天大学机电学院机械电子工程系 2006年
《微机原理与应用》课件
2. 工作方式控制字及C口控制字 (3) 基本工作方式
计算机组成原理9PPT课件
第9章 输入输出(I/O)接口
2021/3/12
1
第9章 输入输出(I/O)接口
❖9.1 输入输出接口概述 ❖9.2 I/O接口的组成与工作原理 ❖9.3 中断系统 ❖9.4 DMA技术 ❖9.5 通道技术
2021/3/12
2
9.1 输入输出接口概述
一、输入输出系统的发展概况
1. 无I/O技术
2. 程序查询I/O方式
（“忙”、“就绪”、“中断请求”）
2021/3/12
14
返回首页
9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖1．I/O接口的功能与组成
接口的主要功能有：
（1）地址识别与设备选择
（2）接收、保存CPU的I/O控制命令
（3）反映外设的工作状态
（4）信号转换
（5）数据格式、码制的转换与数据检错/纠错
（6）传送数据
是主机与“外部世界”的连接电路，负责 “中转”各种信息。
2021/3/12
13
返回首页
9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖为什么要设置接口？
▪ 1. 实现设备的选择 ▪ 2. 实现数据缓冲达到速度匹配 ▪ 3. 实现数据 串 ---并格式转换 ▪ 4. 实现电平转换 ▪ 5. 传送控制命令 ▪ 6. 反映设备的状态
（7）中断
2021/3/12
15
返回首页
9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖接口和端口
▪ 接口由数据缓冲寄存器DBR、状态寄存器、命 令寄存器、端口地址译码、控制逻辑和中断逻 辑组成。
▪ CPU了解外设的状态、控制外设的工作、与外 设交换数据，都是通过接口中用户可见的寄存 器——端口的“读/写”来实现的。
位
(3) 2021/3/12 同步工作采用同步6时标
2021/3/12
1
第9章 输入输出(I/O)接口
❖9.1 输入输出接口概述 ❖9.2 I/O接口的组成与工作原理 ❖9.3 中断系统 ❖9.4 DMA技术 ❖9.5 通道技术
2021/3/12
2
9.1 输入输出接口概述
一、输入输出系统的发展概况
1. 无I/O技术
2. 程序查询I/O方式
（“忙”、“就绪”、“中断请求”）
2021/3/12
14
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9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖1．I/O接口的功能与组成
接口的主要功能有：
（1）地址识别与设备选择
（2）接收、保存CPU的I/O控制命令
（3）反映外设的工作状态
（4）信号转换
（5）数据格式、码制的转换与数据检错/纠错
（6）传送数据
是主机与“外部世界”的连接电路，负责 “中转”各种信息。
2021/3/12
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9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖为什么要设置接口？
▪ 1. 实现设备的选择 ▪ 2. 实现数据缓冲达到速度匹配 ▪ 3. 实现数据 串 ---并格式转换 ▪ 4. 实现电平转换 ▪ 5. 传送控制命令 ▪ 6. 反映设备的状态
（7）中断
2021/3/12
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9.2 I/O接口的组成与工作原理
❖接口和端口
▪ 接口由数据缓冲寄存器DBR、状态寄存器、命 令寄存器、端口地址译码、控制逻辑和中断逻 辑组成。
▪ CPU了解外设的状态、控制外设的工作、与外 设交换数据，都是通过接口中用户可见的寄存 器——端口的“读/写”来实现的。
位
(3) 2021/3/12 同步工作采用同步6时标
输入和输出处理PPT课件
• 1. 生成流对象 • 2. 读入/写出字符
第8页/共23页
FileReader和FileWriter类 由于InputStreamReader和OutputStreamWriter字符流类在创建
流类的对象时必须以一个字节流作为原始的数据流来打开文件。为了能够 直接将一个具体的文件名的文件直接转换为字符流类的对象，在java.io 包中还为程序员提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter字 符 流 类 的 两 个 子 类 F i l e Re a d e r 和 F i l e W r i t e r.
第13页/共23页
FileInputStream类
• 下列3种方法可创建FileInputStream对象： FileInputStream(File file) FileInputStream(FileDescription fdObj) FileInputStream（String name） • 在读文件时有几个必要流程如下： 使用文件输入流读取文件夹 处理I/O异常 从输入流中读取字节 关闭流
• 2. 读入和写出字符 • 3. 获取当前编码方式 • 4. 关闭流
第7页/共23页
BufferedReader和BufferedWriter • 为提高字符流的处理效率，可以采用缓冲机制。JDK引入了 BufferedReader和BufferedWriter类，用来对字符流进行成批的处理。 其中的方法readLine()是读出一行字符，而newLine()则是写入一行字符， 由于提供缓冲机制，把任意的输入流或输出流“捆绑”到缓冲流上将获得 性能的提高，同时也可以在创建缓冲流对象进设置缓冲区的大小。
第21页/共23页
串行化的注意事项
第8页/共23页
FileReader和FileWriter类 由于InputStreamReader和OutputStreamWriter字符流类在创建
流类的对象时必须以一个字节流作为原始的数据流来打开文件。为了能够 直接将一个具体的文件名的文件直接转换为字符流类的对象，在java.io 包中还为程序员提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter字 符 流 类 的 两 个 子 类 F i l e Re a d e r 和 F i l e W r i t e r.
第13页/共23页
FileInputStream类
• 下列3种方法可创建FileInputStream对象： FileInputStream(File file) FileInputStream(FileDescription fdObj) FileInputStream（String name） • 在读文件时有几个必要流程如下： 使用文件输入流读取文件夹 处理I/O异常 从输入流中读取字节 关闭流
• 2. 读入和写出字符 • 3. 获取当前编码方式 • 4. 关闭流
第7页/共23页
BufferedReader和BufferedWriter • 为提高字符流的处理效率，可以采用缓冲机制。JDK引入了 BufferedReader和BufferedWriter类，用来对字符流进行成批的处理。 其中的方法readLine()是读出一行字符，而newLine()则是写入一行字符， 由于提供缓冲机制，把任意的输入流或输出流“捆绑”到缓冲流上将获得 性能的提高，同时也可以在创建缓冲流对象进设置缓冲区的大小。
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串行化的注意事项
计算机组成原理第九章课件(白中英编科学出版社)
计算机组成原理
⊙第九章并行组织
计算机组成原理
任课教师：赵孟德 上海电机学院
计算机组成原理
☼ 第一章 计算机系统概论 ☼ 第二章 运算方法和运算器 ☼ 第三章 存储系统 ☼ 第四章 指令系统 ☼ 第五章 中央处理器 ☼ 第六章 总线系统 ☼ 第七章 外围设备 ☼ 第八章 输入输出系统 ☼ 第九章 并行组织
机群具有低费用、可扩展且故障分离的优 势；有许多大型机的应用更适合在松散连 接的机器上运行，例如网络服务公司的文 件服务器、Web服务器，还有数据库领域、 科学计算市场
计算机组成原理
多线程技术
⊙第九章并行组织
进程(process)是可以独立运行的一段代码
多个处理器可以执行同一个程序并共享程序代码 和地址空间。当多个进程用这种方式共享程序代 码和地址空间时，常被称之为线程(thread)
寄存器-寄存器向量结构
– 所有向量操作是在向量寄存器之间进行（除向 量读取和存储）
– 对应标量的寄存器-寄存器（load-store）结构 – 图9.12
计算机组成原理
向量机的特点
⊙第九章并行组织
一条指令执行大量运算（相当于标量处理的一个 循环）
– 减少了大量取指操作
每个结果都与前一个结果不相关
退出逻辑跟踪两个逻辑处理器 交替以程序顺序退出微操作
计算机组成原理
⊙第九章并行组织
第9章教学要求
了解互连网络的作用
区别标量处理和向量处理，了解向量处理机和阵 列处理机的概念
了解多处理机系统和机群系统的概念
END
计算机组成原理
第九章 小结
⊙第九章并行组织
计算机组成原理
⊙第九章并行组织
本章小结
⊙第九章并行组织
⊙第九章并行组织
计算机组成原理
任课教师：赵孟德 上海电机学院
计算机组成原理
☼ 第一章 计算机系统概论 ☼ 第二章 运算方法和运算器 ☼ 第三章 存储系统 ☼ 第四章 指令系统 ☼ 第五章 中央处理器 ☼ 第六章 总线系统 ☼ 第七章 外围设备 ☼ 第八章 输入输出系统 ☼ 第九章 并行组织
机群具有低费用、可扩展且故障分离的优 势；有许多大型机的应用更适合在松散连 接的机器上运行，例如网络服务公司的文 件服务器、Web服务器，还有数据库领域、 科学计算市场
计算机组成原理
多线程技术
⊙第九章并行组织
进程(process)是可以独立运行的一段代码
多个处理器可以执行同一个程序并共享程序代码 和地址空间。当多个进程用这种方式共享程序代 码和地址空间时，常被称之为线程(thread)
寄存器-寄存器向量结构
– 所有向量操作是在向量寄存器之间进行（除向 量读取和存储）
– 对应标量的寄存器-寄存器（load-store）结构 – 图9.12
计算机组成原理
向量机的特点
⊙第九章并行组织
一条指令执行大量运算（相当于标量处理的一个 循环）
– 减少了大量取指操作
每个结果都与前一个结果不相关
退出逻辑跟踪两个逻辑处理器 交替以程序顺序退出微操作
计算机组成原理
⊙第九章并行组织
第9章教学要求
了解互连网络的作用
区别标量处理和向量处理，了解向量处理机和阵 列处理机的概念
了解多处理机系统和机群系统的概念
END
计算机组成原理
第九章 小结
⊙第九章并行组织
计算机组成原理
⊙第九章并行组织
本章小结
⊙第九章并行组织
中职教育-《89C51单片机实用教程》课件：第9章 89C51单片机串行输入输出(1).ppt
2. 异步通信 通信双方无统一的时钟控制,代码或一字节数据。 异步传送数据帧的格式：由四个部分组成：
起始位(0)+数据位5-8位+奇偶校验位( 可省略) +停止位(1)
9.1.3 波特率（Baud rate）
波特率是串行数据的传送速率, 表示每秒传送二进制 代码的位数，单位是bps（位/秒）又称波特。
采用 MAX232的 89C51与PC机的串行通信接口电路 （MAXIM公司的MAX232芯片，是RS-232C和TTL电
平转换电路。它包含两路接收器和驱动器。）
2. RS-449、RS-422A，RS-423A和RS-485串行标准
为提高通信的数据传输率,增加距离,改善电气性能, 美国电子工业协会E IA制定了新的异步串行通信标准.
RS-449标准采用了平衡信号差分电路传输高速的信 号，传输距离和速率得到提高。噪声低，抗干扰能力 强，而且可以多台设备与RS-449通信电缆并联。
RS-422A标准是 “平衡电压数字接口电路的电气特 性”标准,使用一对双绞线传送信号. 每个通道要用二 相信号线, RS-422A传输信号距离长、速度快，数据传 输率最大为 10 Mb/s, 在此速率下,电缆允许长度为 120 m;如采用较低速率,如 90000 b/s时,最大距离达 1200m.RS-422标准中规定电路中只允许有一个发送器， 可有多个接收器。因此，通常采用点对点通信方式.
9.1.2 异步通信与同步通信
1. 同步通信 在同步通信中，将数据组成连续的数据块（帧）。 数据以块 (帧) 为单位。传送开始用同步字符指示,
由时钟实现同步。连续按顺序传送数据, 直到结束。 数据帧格式：
同步字符 (1-2个)、数据字符 、校验字符(1-2个)。 同步通信方式传送速度和效率高, 但硬件电路复杂。
高中生物高考高考生物(全国版)一轮复习课件：第9课-细胞的物质输入和输出(共131张PPT)
21
of
22
21
小积累
模式图中判断物质跨膜运输方式的方法
细胞外
细胞内 a 能量
b
c
d
e 能量
代表各种物质分子或离子
第9课 小积累 P47
逆浓度 运输
先看运 输方向 顺浓度 运输
主动运输（如a、e） 需要 被动 再看 运输 载体 协助扩散 （如c、d） 自由扩散 （如b）
注 主动运输不一定都是
不需要
20
of
22
20
+ （3）如图为氨基酸和Na 进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正
确的是(
D )
第9课 第（3）题 P46
解析： 并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散；上皮 细胞中的氨基酸进入组织液是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载 体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散，故D项正确。
运 输 速 率
P点之后运输速率不 变的原因主要是膜上 载体蛋白数量有限 一张图学透 物质出入细 胞的方式
P
需要 载体 协助扩散 不消耗 能量
细胞内
O 细胞内外浓度差、 _______________________ 载体蛋白的种类和数量
物质浓度
影响因素
3
of
22
3
一 张 图 学 透
物质出入细胞的方式
细胞外
运 输 速 率
不需要 _______ 载体
自由扩散 不需要 _______ 能量
一张图学透 物质出入细 胞的方式
细胞内
O O2、CO2、水、甘 油、乙醇、苯等
物质浓度
实例
2
of
22
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一 张 图 学 透
物质出入细胞的方式
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22
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小积累
模式图中判断物质跨膜运输方式的方法
细胞外
细胞内 a 能量
b
c
d
e 能量
代表各种物质分子或离子
第9课 小积累 P47
逆浓度 运输
先看运 输方向 顺浓度 运输
主动运输（如a、e） 需要 被动 再看 运输 载体 协助扩散 （如c、d） 自由扩散 （如b）
注 主动运输不一定都是
不需要
20
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+ （3）如图为氨基酸和Na 进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正
确的是(
D )
第9课 第（3）题 P46
解析： 并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散；上皮 细胞中的氨基酸进入组织液是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载 体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散，故D项正确。
运 输 速 率
P点之后运输速率不 变的原因主要是膜上 载体蛋白数量有限 一张图学透 物质出入细 胞的方式
P
需要 载体 协助扩散 不消耗 能量
细胞内
O 细胞内外浓度差、 _______________________ 载体蛋白的种类和数量
物质浓度
影响因素
3
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3
一 张 图 学 透
物质出入细胞的方式
细胞外
运 输 速 率
不需要 _______ 载体
自由扩散 不需要 _______ 能量
一张图学透 物质出入细 胞的方式
细胞内
O O2、CO2、水、甘 油、乙醇、苯等
物质浓度
实例
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一 张 图 学 透
物质出入细胞的方式
输入-输出模型与传递函数PPT课件
合系统.
.
14
由于
Z ( s ) G 1 ( s ) U ( s )Y , ( s ) G 2 ( s ) Z ( s ),
Y ( s ) G 2 ( s ) G 1 ( s ) U ( s ) G ( s ) U ( s )
因此，组合系统的传递函数为
G (s) G 2 (s)G 1 (s)
G(s) Gf (s) 1Gf (s)Gb(s)
.
17
Example
U(s)
Gf (s)
Y(s)
如图,
Gf
(s)
4 s(s5)
求此反馈系统的:
1) 脉冲响应; 2) 阶跃响应;
3) u (t) (t) (t 1 )的响应.
.
18
解:
1)
脉冲响应
g(t) L
-1[ G f (s) ]= L
-1[ 4 ]
但m=1时，（1）式的解与 u(t) 的 初值无关，否则，必须有上述 u(t) 的初值为零作为(2)式成立的保证。
9
阶跃响应
即系统(1)由静止开始,由单位价跃 输入相对应的输出响应，记为 h(t)
由于 u(t)(t), L -1[ (t)]=1/s
当系统（1）中m=1,有：
H(s) G(s)1
或
s
.
10
Example
设一系统的输入—输出微分方程为 y'' y' 2y u ' 3 u
1） 求其脉冲响应 g (t) ; 2） 当 u(t)si2 nt时，求与之对应的输出 y(t) 。 解 1) 系统的传递函数为：G(s)s2ss32
所以 g(t) L -1[G(s)]= L -1 13s52s21
.
14
由于
Z ( s ) G 1 ( s ) U ( s )Y , ( s ) G 2 ( s ) Z ( s ),
Y ( s ) G 2 ( s ) G 1 ( s ) U ( s ) G ( s ) U ( s )
因此，组合系统的传递函数为
G (s) G 2 (s)G 1 (s)
G(s) Gf (s) 1Gf (s)Gb(s)
.
17
Example
U(s)
Gf (s)
Y(s)
如图,
Gf
(s)
4 s(s5)
求此反馈系统的:
1) 脉冲响应; 2) 阶跃响应;
3) u (t) (t) (t 1 )的响应.
.
18
解:
1)
脉冲响应
g(t) L
-1[ G f (s) ]= L
-1[ 4 ]
但m=1时，（1）式的解与 u(t) 的 初值无关，否则，必须有上述 u(t) 的初值为零作为(2)式成立的保证。
9
阶跃响应
即系统(1)由静止开始,由单位价跃 输入相对应的输出响应，记为 h(t)
由于 u(t)(t), L -1[ (t)]=1/s
当系统（1）中m=1,有：
H(s) G(s)1
或
s
.
10
Example
设一系统的输入—输出微分方程为 y'' y' 2y u ' 3 u
1） 求其脉冲响应 g (t) ; 2） 当 u(t)si2 nt时，求与之对应的输出 y(t) 。 解 1) 系统的传递函数为：G(s)s2ss32
所以 g(t) L -1[G(s)]= L -1 13s52s21
计算机组成原理 输入输出原理 优秀课件
需要更多硬件
14
通道方式
DMA方式的进一步发展，数据的传送方向、内存起始地址及传送的数据块长度等都由 独立于CPU的通道来进行控制，可进一步减少CPU的干预。 通道是一个具有特殊功能的处理器IOP 分担CPU的I/O 处理的功能 可实现外设的统一管理和DMA操作 大大提高CPU效率，更多的硬件
适合随机出现的服务 需要专门的硬件
13
直接内存访问DMA方式
中断方式用中断服务子程序完成数据交换
效率较低
一次中断仅传输少量数据，CPU开销大
不适合于成组数据交换
DMA用于成组交换数据的场合 硬件执行I/O交换
准备阶段和结束阶段需要占用CPU 传输阶段DMAC从CPU接管总线，直接在内存及外设之间进行，节约了中断开销
设备就绪 定时到 唤醒P1
用户进程P2
中断服务 P2 查询状态
进程调度 用户进程P1 实际传输
设备
设备准备数据
定时查询
11
中断控制方式
用户程序 CPU
启动设备 发送命令参数
设备就绪 轮询等待(busy-waiting) 实际传输
设备
设备准备数据
用户程序 独占查询
read wait(设备就绪) 系统调用 P1进等待队列
5
外围设备的定时方式
外围设备种类繁多，不同设备在速度上差异甚远，信号格式也不尽相同， 如何将不同速度的设备与高速运转的主机相连？如何同步?
输入输出设备与CPU交换数据的基本过程
输入过程 输出过程
6
输入输出过程
输入过程
CPU将一个地址放在地址总线上，选择设备 CPU等候输入设备的数据成为有效 CPU从数据总线读入数据
存操作数
21
14
通道方式
DMA方式的进一步发展，数据的传送方向、内存起始地址及传送的数据块长度等都由 独立于CPU的通道来进行控制，可进一步减少CPU的干预。 通道是一个具有特殊功能的处理器IOP 分担CPU的I/O 处理的功能 可实现外设的统一管理和DMA操作 大大提高CPU效率，更多的硬件
适合随机出现的服务 需要专门的硬件
13
直接内存访问DMA方式
中断方式用中断服务子程序完成数据交换
效率较低
一次中断仅传输少量数据，CPU开销大
不适合于成组数据交换
DMA用于成组交换数据的场合 硬件执行I/O交换
准备阶段和结束阶段需要占用CPU 传输阶段DMAC从CPU接管总线，直接在内存及外设之间进行，节约了中断开销
设备就绪 定时到 唤醒P1
用户进程P2
中断服务 P2 查询状态
进程调度 用户进程P1 实际传输
设备
设备准备数据
定时查询
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中断控制方式
用户程序 CPU
启动设备 发送命令参数
设备就绪 轮询等待(busy-waiting) 实际传输
设备
设备准备数据
用户程序 独占查询
read wait(设备就绪) 系统调用 P1进等待队列
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外围设备的定时方式
外围设备种类繁多，不同设备在速度上差异甚远，信号格式也不尽相同， 如何将不同速度的设备与高速运转的主机相连？如何同步?
输入输出设备与CPU交换数据的基本过程
输入过程 输出过程
6
输入输出过程
输入过程
CPU将一个地址放在地址总线上，选择设备 CPU等候输入设备的数据成为有效 CPU从数据总线读入数据
存操作数
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《数据的输入输出》课件
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医疗影像系统
总结词
医疗影像系统的数据输入输出有助于提高诊断准确率。
详细描述
医疗影像系统通过数据输入输出，实现医学影像的获取、存储、传输和分析，辅助医生 做出更准确的诊断。
05
数据输入输出技术的发 展趋势
无线数据传输技术
01
02
03
高速率
无线数据传输技术的传输 速率不断提高，能够满足 大数据量、高实时性的传 输需求。
打印机输出的缺点是 打印速度慢、纸张容 易损坏或丢失。
打印机输出的优点是 成本低、易于保存和 携带，可以随时随地 阅读。
投影仪
投影仪输出是指将数据以投影 的形式显示在屏幕上，供多人 观看。
投影仪输出的优点是适合大型 场合、信息量大、易于分享。
投影仪输出的缺点是亮度较低 、需要较暗的环境才能观看。
声音
数据输入输出的重要性
数据输入是计算机处理数据的前 提，没有正确的输入就无法进行
有效的数据处理。
数据输出是数据处理结果的展示 和保存方式，没有数据输入输出的效率和质量直接 影响到整个数据处理过程的效率
和准确性。
数据输入输出的常见方式
键盘输入
通过键盘将数据输入到计算机中，是最常见 的数据输入方式之一。
安全性
无线数据传输技术不断加 强安全措施，采用加密、 认证等方式保护数据安全 。
低功耗
无线数据传输技术不断优 化功耗管理，延长设备使 用寿命。
云计算和大数据技术
弹性扩展
云计算能够根据需求动态 扩展资源，满足数据输入 输出过程中的资源需求。
数据整合
大数据技术能够整合不同 来源、不同格式的数据， 提高数据处理效率。
电气控制与PLC(案例教程)教学课件第9章 S7-200 PLC程序控制指令及其应用 ——以两种液
• 1. 指令格式及功能 • 结束、暂停、看门狗复位指令的格式及功能。
ห้องสมุดไป่ตู้
• （1）结束指令END和MEND • 结束指令分为有条件结束指令（END）和无条件结束指令（MEND）。 • （2）停止指令STOP • STOP指令的功能是输入有效时，立即终止程序的执行，能够使CPU从RUN状态切换到STOP 状态。 • （3）看门狗复位指令WDR • WDR（Watchdog Reset）称做看门狗复位指令，也称为警戒时钟刷新指令。 • 为了保证系统可靠运行，PLC内部设置了系统监视定时器（WDT），用于监视扫描周期是否 超时。
• 在循环指令中，FOR和NEXT之间的程序段称为循环体。当循环允许信号EN端为1时，开始执 行循环指令。每执行一次循环体，当前计数值增1，并且将结果同终值比较，如果大于终值，则 终止循环。
• 每条FOR指令必须对应一条NEXT指令，即必须成对使用。循环可以嵌套（一个FOR--NEXT 循环在另一个FOR--NEXT循环之内）使用，但嵌套深度最多为8层，各个嵌套之间不可有交叉现 象。
• （3）当一个子程序被调用时，系统自动保存当前的堆栈数据，并把栈顶置1，堆栈中的其他值 为0，子程序占有控制权。子程序执行结束，通过返回指令自动恢复原来的逻辑堆栈值，调用程 序又重新取得控制权。
• （4）子程序中的定时器和累加器。
• （5）当子程序在一个扫描周期内被多次调用时，在子程序中不能使用上升沿、下降沿、定时 器和计数器指令。
• 1. 建立子程序
• 建立子程序是通过编程软件来完成的。
• 可以采用下列方法建立：在编程软件“编辑”菜单中选择“插入子程序”；或者在程序编辑器窗 口中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入子程序”。
• 2. 指令格式及功能 • 子程序指令包括两条：子程序调用指令和子程序条件返回指令。
ห้องสมุดไป่ตู้
• （1）结束指令END和MEND • 结束指令分为有条件结束指令（END）和无条件结束指令（MEND）。 • （2）停止指令STOP • STOP指令的功能是输入有效时，立即终止程序的执行，能够使CPU从RUN状态切换到STOP 状态。 • （3）看门狗复位指令WDR • WDR（Watchdog Reset）称做看门狗复位指令，也称为警戒时钟刷新指令。 • 为了保证系统可靠运行，PLC内部设置了系统监视定时器（WDT），用于监视扫描周期是否 超时。
• 在循环指令中，FOR和NEXT之间的程序段称为循环体。当循环允许信号EN端为1时，开始执 行循环指令。每执行一次循环体，当前计数值增1，并且将结果同终值比较，如果大于终值，则 终止循环。
• 每条FOR指令必须对应一条NEXT指令，即必须成对使用。循环可以嵌套（一个FOR--NEXT 循环在另一个FOR--NEXT循环之内）使用，但嵌套深度最多为8层，各个嵌套之间不可有交叉现 象。
• （3）当一个子程序被调用时，系统自动保存当前的堆栈数据，并把栈顶置1，堆栈中的其他值 为0，子程序占有控制权。子程序执行结束，通过返回指令自动恢复原来的逻辑堆栈值，调用程 序又重新取得控制权。
• （4）子程序中的定时器和累加器。
• （5）当子程序在一个扫描周期内被多次调用时，在子程序中不能使用上升沿、下降沿、定时 器和计数器指令。
• 1. 建立子程序
• 建立子程序是通过编程软件来完成的。
• 可以采用下列方法建立：在编程软件“编辑”菜单中选择“插入子程序”；或者在程序编辑器窗 口中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入子程序”。
• 2. 指令格式及功能 • 子程序指令包括两条：子程序调用指令和子程序条件返回指令。
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2．查询传送 又称有条件传送（也称异步式传送）。通过查询外设 “准备好”后，再进行数据传送。优点是通用性好，硬件 连线和查询程序简单，但工作效率不高。
8
3．中断传送 为了提高单片机对外设的工作效率，通常采用中断传送 方式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好 后，才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中 断服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效率。 。
10
图9-20 74LSTTL I/O扩展举例
11
当某条输入口线的按钮开关按下时，该输入口线为低电 平，读入单片机后，其相应位为“0”，然后再将口线的 状态经74LS273输出，某位低电平时二极管发光，从而显 示出按下的按钮开关的位置。
该电路的工作原理如下。 当P2.0=0，R D =0（W R =1）时，选中74LS244芯片， 此时若无按钮开关按下，输入全为高电平。当某开关按下 时则对应位输入为“0”，74LS244的输入端不全为“1”， 其输入状态通过P0口数据线被读入MCS-51片内。
6
1．独立编址 I/O端口地址空间和存储器地址空间分开编址。优点是 I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但 需要设置一套专门的读写I/O端口的指令和控制信号。 2．统一编址 把I/O端口与数据存储器单元同等对待。I/O端口和外部 数据存储器RAM统一编址。因此外部数据存储器空间也包 括I/O端口在内。 优点是不需专门的I/O指令。缺点是需要把数据存储器 单元地址与I/O端口的地址划分清楚，避免数据冲突。
第9章扩展输入输出
第9章 目录 9.1 I/O接口扩展概述
9.1.1 扩展的I/O接口功能 9.1.2 I/O端口的编址 9.1.3 I/O数据的传送方式 9.1.4 I/O接口电路 9.2 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.3 用MCS-51单片机的串行口扩展并行口 9.3.1 用74LS165扩展并行输入口 9.3.2 用74LS164扩展并行输出口
5
9.1.2 I/O端口的编址 介绍I/O端口编址之前，首先要弄清楚I/O接口和I/O端
口的概念。
I/O接口是单片机与外设间的连接电路的总称。 I/O端口（简称I/O口）是指I/O接口电路中具有单元地 址的寄存器或缓冲器。一个I/O接口芯片可以有多个I/O端 口，如数据口，命令口，状态口。当然，并不是所有的外 设都一定需要3种端口齐全的I/O接口。 每个I/O接口中的端口都要有地址，以便MCS-51通过 读写端口来和外设交换信息。常用的I/O端口编址有两种 方式，独立编址方式与统一编址方式。
9
9.2 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 在单片机应用中，有些场合需要降低成本、缩小体积， 这时采用TTL电路、CMOS电路锁存器或三态门电路也可 构成各种类型的简单输入/输出口。 如图9-20所示为一个利用74LS244和74LS273芯片， 将P0口扩展成简单的输入/输出口的电路。 74LS244和74LS273的工作受MCS-51的P2.0、 R D 、 W R 3条控制线控制。74LS244作为扩展输入口，8个输 入端分别接8个按钮开关。74LS273是8D锁存器扩展输出 口，接8个LED发光二极管，以显示8个按钮开关状态。
7
9.1.3 I/O数据的传送方式 为了实现和不同外设的速度匹配，必须根据不同外设选 择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据传送方式有：同步传 送、异步传送和中断传送。
1．同步传送 同步传送又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度 相比拟时，常采用同步传送方式，典型的同步传送是单片 机和外部数据存储器之间的数据传送。
12
当P2.0 = 0，W R =1 （ R D = 0）时，选中74LS273芯片， CPU通过P0口输出数据锁存到74LS273，74LS273的输 出端低电平位对应的LED发光二极管点亮。
总之，在图9-20中只要保证P2.0为“0”，其他地址位 或“0”或“1”即可。如地址用FEFFH（无效位全为 “1”），或用0000H（无效位全为“0”）都可。
4
2．输出数据锁存 与外设比，单片机的工作速度快，数据在数据总线上保 留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。所以 在扩展的I/O接口电路中应有输出数据锁存器，以保证输 出数据能为慢速的接收设备所接收。
3．输入数据三态缓冲 数据总线上可能“挂”有多个数据源，为使传送数据时 不发生冲突，只允许当前时刻正在接收数据的I/O接口使 用数据总线，其余的I/O接口应处于隔离状态，为此要求 I/O接口电路能为数据输入提供三态缓冲功能。
2
内容概要 MCS-51有4个I/O口P0~P3，真正用作I/O口线的只有P1 口的8位I/O口线和P3口的某些位线。因此，大多需要外部 I/O接口的扩展。 介绍MCS-51与廉价的74LSTTL芯片扩展并行I/O接口 以及用MCS-51串行口来扩展并行I/O接口的设计。最后介 绍使用I/O口控制的声音报警接口。
3
9.1 I/O接口扩展概述 扩展I/O接口与扩展存储器一样，都属于系统扩展的内 容。扩展的I/O接口应该具有哪些功能？ 9.1.1 扩展的I/O接口功能 扩展的I/O接口电路主要应满足以下功能要求。 1．实现和不同外设的速度匹配 大多数外设的速度很慢，无法和µs量级的单片机速度 相比。单片机在与外设间进行数据传送时，只有在确认外 设已为数据传送做好准备的前提下才能进行数据传送。外 设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态 信息，以实现单片机与外设之间的速度匹配。
13
输入程序段：
MOV DPTR，#0FEFFH
；I/O地址→DPTR
MOVX A，@DPTR ； R D 为低，74LS244数据被读入A中输ຫໍສະໝຸດ 程序段：MOV A，#data
；数据#data→A
MOV DPTR，#0FEFFH
；I/O地址#0FEFFH→DPTR
MOVX @DPTR，A ； W R 为低，数据经74LS273口输出
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3．中断传送 为了提高单片机对外设的工作效率，通常采用中断传送 方式，来实现I/O数据的传送。单片机只有在外设准备好 后，才中断主程序的执行，从而进入与外设数据传送的中 断服务子程序，进行数据传送。中断服务完成后又返回主 程序断点处继续执行。采用中断方式可大大提高工作效率。 。
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图9-20 74LSTTL I/O扩展举例
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当某条输入口线的按钮开关按下时，该输入口线为低电 平，读入单片机后，其相应位为“0”，然后再将口线的 状态经74LS273输出，某位低电平时二极管发光，从而显 示出按下的按钮开关的位置。
该电路的工作原理如下。 当P2.0=0，R D =0（W R =1）时，选中74LS244芯片， 此时若无按钮开关按下，输入全为高电平。当某开关按下 时则对应位输入为“0”，74LS244的输入端不全为“1”， 其输入状态通过P0口数据线被读入MCS-51片内。
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1．独立编址 I/O端口地址空间和存储器地址空间分开编址。优点是 I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但 需要设置一套专门的读写I/O端口的指令和控制信号。 2．统一编址 把I/O端口与数据存储器单元同等对待。I/O端口和外部 数据存储器RAM统一编址。因此外部数据存储器空间也包 括I/O端口在内。 优点是不需专门的I/O指令。缺点是需要把数据存储器 单元地址与I/O端口的地址划分清楚，避免数据冲突。
第9章扩展输入输出
第9章 目录 9.1 I/O接口扩展概述
9.1.1 扩展的I/O接口功能 9.1.2 I/O端口的编址 9.1.3 I/O数据的传送方式 9.1.4 I/O接口电路 9.2 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.3 用MCS-51单片机的串行口扩展并行口 9.3.1 用74LS165扩展并行输入口 9.3.2 用74LS164扩展并行输出口
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9.1.2 I/O端口的编址 介绍I/O端口编址之前，首先要弄清楚I/O接口和I/O端
口的概念。
I/O接口是单片机与外设间的连接电路的总称。 I/O端口（简称I/O口）是指I/O接口电路中具有单元地 址的寄存器或缓冲器。一个I/O接口芯片可以有多个I/O端 口，如数据口，命令口，状态口。当然，并不是所有的外 设都一定需要3种端口齐全的I/O接口。 每个I/O接口中的端口都要有地址，以便MCS-51通过 读写端口来和外设交换信息。常用的I/O端口编址有两种 方式，独立编址方式与统一编址方式。
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9.2 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 在单片机应用中，有些场合需要降低成本、缩小体积， 这时采用TTL电路、CMOS电路锁存器或三态门电路也可 构成各种类型的简单输入/输出口。 如图9-20所示为一个利用74LS244和74LS273芯片， 将P0口扩展成简单的输入/输出口的电路。 74LS244和74LS273的工作受MCS-51的P2.0、 R D 、 W R 3条控制线控制。74LS244作为扩展输入口，8个输 入端分别接8个按钮开关。74LS273是8D锁存器扩展输出 口，接8个LED发光二极管，以显示8个按钮开关状态。
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9.1.3 I/O数据的传送方式 为了实现和不同外设的速度匹配，必须根据不同外设选 择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据传送方式有：同步传 送、异步传送和中断传送。
1．同步传送 同步传送又称无条件传送。当外设速度和单片机的速度 相比拟时，常采用同步传送方式，典型的同步传送是单片 机和外部数据存储器之间的数据传送。
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当P2.0 = 0，W R =1 （ R D = 0）时，选中74LS273芯片， CPU通过P0口输出数据锁存到74LS273，74LS273的输 出端低电平位对应的LED发光二极管点亮。
总之，在图9-20中只要保证P2.0为“0”，其他地址位 或“0”或“1”即可。如地址用FEFFH（无效位全为 “1”），或用0000H（无效位全为“0”）都可。
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2．输出数据锁存 与外设比，单片机的工作速度快，数据在数据总线上保 留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。所以 在扩展的I/O接口电路中应有输出数据锁存器，以保证输 出数据能为慢速的接收设备所接收。
3．输入数据三态缓冲 数据总线上可能“挂”有多个数据源，为使传送数据时 不发生冲突，只允许当前时刻正在接收数据的I/O接口使 用数据总线，其余的I/O接口应处于隔离状态，为此要求 I/O接口电路能为数据输入提供三态缓冲功能。
2
内容概要 MCS-51有4个I/O口P0~P3，真正用作I/O口线的只有P1 口的8位I/O口线和P3口的某些位线。因此，大多需要外部 I/O接口的扩展。 介绍MCS-51与廉价的74LSTTL芯片扩展并行I/O接口 以及用MCS-51串行口来扩展并行I/O接口的设计。最后介 绍使用I/O口控制的声音报警接口。
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9.1 I/O接口扩展概述 扩展I/O接口与扩展存储器一样，都属于系统扩展的内 容。扩展的I/O接口应该具有哪些功能？ 9.1.1 扩展的I/O接口功能 扩展的I/O接口电路主要应满足以下功能要求。 1．实现和不同外设的速度匹配 大多数外设的速度很慢，无法和µs量级的单片机速度 相比。单片机在与外设间进行数据传送时，只有在确认外 设已为数据传送做好准备的前提下才能进行数据传送。外 设是否准备好，就需要I/O接口电路与外设之间传送状态 信息，以实现单片机与外设之间的速度匹配。
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输入程序段：
MOV DPTR，#0FEFFH
；I/O地址→DPTR
MOVX A，@DPTR ； R D 为低，74LS244数据被读入A中输ຫໍສະໝຸດ 程序段：MOV A，#data
；数据#data→A
MOV DPTR，#0FEFFH
；I/O地址#0FEFFH→DPTR
MOVX @DPTR，A ； W R 为低，数据经74LS273口输出