第8章 输入输出设备ppt课件.ppt

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1、第8章输入输出设备输入输出设备又称外部设备（简称外设），是指连接到主机上的任何设备，它是计算机系统与人或其他机器之间进行信息交换的装置。输入设备的功能是把数据、命令、字符、图形、图像、声音、电流或电压等信息，变换成计算机可以接收和识别的二进制数字代码，供计算机进行运算处理。输出设备的功能是把计算机处理的结果，变成人最终可以识别的数字、文字、图形、图像或声音等信息，打印或显示出来，供人们分析使用。外设一般分成：人—机交互设备：用来实现操作者与计算机之间互相通信的设备。它可分为输入设备和输出设备。机—机通信设备：用来实现计算机与其他计算机之间或者计算机与其他系统之间通信的设备。本章主要讨论

2、常用外部设备的作用和工作原理。8．1输入输出设备的分类与特点8．1．1外设的分类外设有多种分类方法，按照信息的传输方向来划分可以分为输入设备、输出设备、输入输出设备。1．输入设备输入设备是将外部信息输入到计算机内的一类设备。例如，键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪、手写汉字输入系统、纸带输入机、卡片输入机等都属输入设备。这类设备又可以分为媒体输入设备（如卡片输入机）和交互式输入设备（键盘，鼠标）。2．输出设备输出设备是接收计算机处理结果的一类设备。例如，显示器、打印机、绘图仪、语言输出设备、纸带穿孔机等都属输出设备。3．输入输出设备同一设备既可以作输入设备，又可以作输出设备（即既可以输入信息又

3、可以输出信息）。例如，磁盘机、可读/写的光盘、触摸屏、通信设备等。外设如果按功能划分，可以分成人机接口设备、存储设备、机-机互联设备。1．人机接口设备人机接口设备是用于人机交互信息的，操作员可以直接加以控制，又称为字符型设备（或面向字符的设备），即输入输出设备与主机交换信息是以字符为单位的。例如，键盘、鼠标、显示器、打印机等。2．存储设备存储设备是用于存储大容量的数据的，作为计算机的外存储器使用，又称为面向信息块的块设备，即主机与外设之间交换信息不是以字符为单位，而是由几十到几百个字节组成的信息块为单位。如磁盘、光盘等。3．机—机互联设备这类设备主要用于机—机通信。如调制解器、数/模和

4、模/数转换设备等。8．1．2外设特点外部设备具有以下特点：1．异步性输入输出设备相对于CPU来说是异步工作的，两者之间无统一的时钟。各类外设之间的工作速度差异很大，它们的操作很大程度上独立于CPU之外，但又要在某个时刻接受CPU的控制，这就势必造成输入输出相对于CPU时间的任意性与异步性。2．实时性一个计算机系统中可能接有多个外部设备，有高速设备又有低速设备，各个设备与CPU之间要交换信息是随机的，CPU必须能及时接收来自外设的信息，否则，外设备就有可能丢失信息。3．多样性外设的种类多，它们的物理特性差异很大，信息的格式多种多样，这就造成了主机和外设之间连接的复杂性。为了简化控制，计算

5、机系统中往往采用标准接口，以便外设与计算机的连接。8．2输入设备输入设备能将各种原始信息转换为计算机能识别和处理的信息形式，输入计算机，它具有完成输入程序、数据和操作命令的功能，是进行人－机对话的主要工具。常用的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等。8．2．1键盘键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，通过键盘可以向计算机直接输入信息。键盘按照它提供给主机的数据方式可以分为无编码键盘和有编码键盘。所有键盘都通过接口电路和主机相连。1．无编码键盘无编码键盘是由一组行线和一组列线组成一个二维矩阵，按键开关是跨接在行、列线的交叉点（交叉点不相连），图8-1由8行8列（8×8）构成的64键无编码

6、键盘原理框图。判键原理：首先，主机将8位行线全置0，读8位列线，若全1，则无键按下，只要有1位是0说明有键被按下，然后主机再逐行送0（其他行仍然为1，常称键盘扫描），每送一次读一次列线，若列线为0，表明送0的行线与读0的列线交叉的按键被按下。以图8-1为例，如K0K1K2K3K4K5K6K7=01111111时L0L1L2L3L4L5L6L7=01111111说明0＃键被按下，L0L1L2L3L4L5L6L7=10111111说明1＃键被按下。这种无编码键盘结构简单，识别的仅仅是位置码（按键所在的行和列的位置），然后再通过软件将位置码转换成按键所对应的编码（如ASCII码）。2．电子编

7、码式键盘以ASCII码键盘为例来说明编码式键盘的工作原理。由于ASCII码的每个字符码用7位二进制数表示，可表示128个键，键盘矩阵由8行×16列组成。用一个7位计数器进行循环计数，用计数器的值来控制行线和列线，实现对键盘上的字键扫描，图8-2电子编码式键盘。键盘上矩阵中的128键与7位计数器值相对应，未按键时，行列都是高电平。判键方法是：将7位计数器的高4位送到4～16译码器的输入端中，4位二进制数对应的16（0～15）个状态，输出L0～L1