输入输出设备课件.ppt

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1、计算机组成原理第二十七、二十八讲Saturday,July31,2021输入输出设备计算机外围设备种类繁多，功能结构以及工作原理差异较大，涉及的基础知识和专业知识的领域广泛。通过本章的学习，要求对计算机外围设备的特点和发展趋势有清楚的了解，了解外围设备的类型和主要外围设备的工作原理。本章教学内容1、外围设备概述2、磁盘存储设备3、磁盘存储设备的技术发展4、光盘和磁光盘存储设备5、输入设备6、显示设备本章重点：磁盘存储设备以及显示设备的工作原理以及性能指标。本章难点：字符显示的基本原理。外围设备中央处理器（CPU）和主存储器（MM）构成计算机的主

2、机。除主机以外，而又围绕着主机设置的各种硬件装置称为外部设备或外围设备。它们主要用来完成数据的输入、输出、成批存储以及对信息加工处理的任务。输入输出设备概述1.输入输出设备从计算机的角度出发，向计算机输入信息的外部设备称为输入设备；接收计算机输出信息的外部设备称为输出设备。输入设备有键盘、鼠标、扫描器、数字化仪、磁卡输入设备、语音输入设备等。输出设备有显示设备、绘图机、打印输出设备等。辅助存储器是指主机以外的存储装置，又称为后援存储器。辅助存储器的读写，就其本质来说也是输入或输出，所以可以认为辅助存储器也是一种复合型的输入输出设备。常见的辅助存储器有软磁盘存

3、储器、硬磁盘存储器、磁带存储器及光盘存储器等。3.终端设备终端设备由输入设备、输出设备和终端控制器组成，通常通过通信线路与主机相连。终端设备具有向计算机输入信息和接收计算机输出信息的能力，具有与通信线路连接的通信控制能力，有些还具有一定的数据处理能力。2.辅助存储器当计算机进行实时控制时，原始参数需要先用模数转换器将模拟量转换为数字量，然后再输入计算机进行处理。而经计算机处理后的控制信息，需先经数模转换器把数字量转换成模拟量，再送到执行部件对控制对象进行自动调节。模数、数模转换设备均是过程控制设备。5.脱机设备脱机设备是指在脱离主计算机的情况下，由设备本身完

4、成数据制备的设备。4.过程控制设备中央部分是CPU和主存，通过总线与第二层的适配器(接口)部件相连，第三层是各种外围设备控制器，最外层则是外围设备。每一种外围设备，都是在它自己的设备控制器控制下进行工作，而设备控制器则通过适配器和主机连接，并受主机控制。外部设备是计算机和外界联系的纽带、接口和界面。如果没有外部设备，计算机将无法工作。外部设备在计算机系统中占据的地位变得越来越重要了。外部设备在计算机系统中的作用有：是人机对话的通道；是完成数据媒体变换的设备；是计算机系统软件和信息的驻在地；是计算机在各领域应用的桥梁。计算机的外存储器又称磁表面存储设备。所

5、谓磁表面存储，是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。磁盘存储器、磁带存储器均属于磁表面存储器。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，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。磁记录原理磁性材料的磁滞回线电流I－＞磁场H－＞磁感应强度B磁感

6、应强度B不随电流的消失而回零，在磁滞回线上形成两个稳态＋Br和-Br,故可用来记录“1”和“0”两种值的代码。1.磁性材料的物理特性从磁滞回线可以看出，磁性材料被磁化以后，工作点总是在磁滞回线上。只要外加的正向脉冲电流(即外加磁场)幅度足够大，那么在电流消失后磁感应强度B并不等于零，而是处在+Br状态(正剩磁状态)。反之，当外加负向脉冲电流时，磁感应强度B将处在-Br状态(负剩磁状态)。这就是说，当磁性材料被磁化后，会形成两个稳定的剩磁状态，就像触发器电路有两个稳定的状态一样。如果规定用+Br状态表示代码“1”，-Br状态表示代码“0”，那么要使磁性材料记忆

7、“1”，就要加正向脉冲电流，使磁性材料正向磁化；要使磁性材料记忆“0”，则要加负向脉冲电流，使磁性材料反向磁化。磁性材料上呈现剩磁状态的地方形成了一个磁化元或存储元，它是记录一个二进制信息位的最小单位。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。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)几大类。(1)磁记录介质和磁头磁介质存储器

8、的存储过程是一种电磁转换的过程。常见的磁介质存储器，