输入输出系统和输入输出设备课件.ppt

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1、第5章输入/输出系统和输入/输出设备输入/输出设备概述常用输入设备组成与运行原理：终端键盘鼠标常用输出设备组成与运行原理：终端显示器打印机：针式喷墨式激光输入/输出系统概述计算机的总线：总线构成总线周期运行方式等待状态接口电路：接口电路功能、一般组成，串行口实例常用的输入/输出方式中断和DMA的处理过程本单元内容复习与小结返回作业和思考题计算机终端和PC机的键盘、显示器有何区别？图形显示器与字符显示器有何区别？说明显示存储器的作用。说明以点阵方式打印出字形的几种打印机的基本工作原理.说明当前PC机中广泛采用的二总线与三总线的组成,它们的宽度及大体运行速度,它们之间的连

2、接关系.列出通用可编程入出接口电路的基本组成内容与各自的功能.简要叙述INTEL8251接口芯片内部组成和使用方法返回作业和思考题(续)说明中断的分类,中断在计算机系统中的作用.为什么要划分中断优先级?为何要有开中断和关中断指令?说明中断的产生,响应和处理过程.说明DMA接口卡上比一般接口卡上要多些什么功能的线路?说明一次完整的DMA处理过程.返回输入/输出设备字符显示器的组成与运行原理CRT的工作原理显示卡的组成与控制作用激光打字机的组成与运行原理返回灯丝阴极聚焦极石墨层荧光屏显示屏阳极帽偏转线圈栅极阳极电子枪电子束阴极射线管（CRT）的构成和工作原理返回阴极射线管

3、的性能电子束有足够的强度和速度电子束要足够细电子束运动方向要高度可控荧光粉的颗粒要足够精细和均匀有关术语：单色和彩色灰度级和颜色,分辨率随极扫描和光珊扫描刷新和刷新存储器字符，图形，图象返回字符显示的一般原理移位寄存器SL字符发生器(ROM)加载控制水平消隐行间消隐垂直消隐水平同步电路垂直同步电路点振荡器点计数器水平地址计数器光栅地址计数器垂直地址计数器定时控制电路垂直同步信号水平同步信号字符时钟ＡＳＣＩＩ代码ＣＰＵ控制OSCVRAM19180+1819+5125+1视频信号RA3-RA0返回字形的产生过程0000000100100100010101101111011

4、1001110H28H44H82H82HFEH82H82H00H字符发生器(ROM)ASCII字符代码84RA3-RA0(a)“A”的点阵表示(b)字符发生器的结构(来自VRAM)(来自光栅地址计数器输出)RA3-RA0D7D0D7D0ASCII代码(41H)指向这个字形返回激光打印机的组成激光部分印字机控制部分(微处理机汉字字形库)记录鼓(硒鼓)显象部分+…..定形部分加热辊预热板输纸用辊转写清扫辊带电器印写部分清扫部分转写部分接纸部分纸激光返回输入/输出总线总线：连接计算机各功能部件的逻辑电路，包括管理信息传输规则的电路被称为总线。在任何时刻，只可以有一个部件向总

5、线上发送信息，但却可以有一个或多个部件同时接收信息。控制向总线发送信息通常用带有高阻态输出的选通门实现。返回几个概念及术语三种总线：数据总线：传输数据，速度与位数正比于吞吐量地址总线：传输地址，位数决定内存可寻址空间控制总线：指明总线周期的类型和一次入/出操作完成的时刻等信息总线周期的类型:内存读内存写外设读外设写返回几个概念及术语(续)总线周期：正常总线周期：由一次地址时间和一次数据时间组成BURST总线周期：由一次地址时间和多次数据时间组成总线的等待状态：正常总线周期:地址时间跟一次数据时间，若由于被读写的部件或设备速度慢，一次数据时间内不能完成读写操作，就要增加

6、一或多次数据时间，这增加的数据时间被称为总线的等待状态。它影响系统的运行效率。返回单总线和多总线结构早期的计算机，如常美国DEC公司PDP-11机只使用一组总线，所有的部件和设备都接在这唯一的总线上,包括数据总线，地址总线，控制总线，其优点是结构简单，成本低廉，缺点是运行效率低。CPU主存输入设备输出设备总线返回多(2或3)总线结构当前计算机通常采用多总线结构CPU主存扩展总线控制线路I/O设备1I/O设备2处理机总线32MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B二总线结构.....返回多(2或3)总线结构CPU主存PCI桥I/O设备1I/O设备2处理

7、机总线66MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B三总线结构.....PCIBUS33MHz4B扩展总线控制线路I/O设备3I/O设备4接快速设备接慢速设备返回常用的输入/输出方式程序直接控制方式(状态循环查询)简单，CPU效率低，CPU、各外设要串行程序中断传送方式CPU利用效率略高，CPU、各外设可并行直接内存访问方式(DMA)外设直接访问内存，CPU利用效率更高I/O通道控制方式用于I/O设备数据传送的专用处理机字节多路通道选择通道数组多路通道外围处理机方式一般使用小型、微型计算机，独立于主机完来成I/O控制、通信、系统维护、