大学计算机组成原理--第8章、输入输出范例.pptx

1 第八章、输入输出设备outline 外围设备概述 I/O接口 输入设备 输出设备 2 外围设备概述 外围设备所处的层次 外围设备功能定义 外围设备分类 3 外围设备所处的层次 系统总线 4 外围设备功能定义 广义:凡与计算机相连、受主机控制完成数据处理或控制操作的装置都可称外围设备。 输入输出设备，外存储器，数据通讯设备，终端设备，以及计算机自动控制、检测系统中的各种采样、检测设备， A／D和D／A转换器，各种与计算机相关的仪表及装置。 狭义:仅指输入输出设备和外存储器，它们是只用于输入输出数字信息的、构成计算机系统必不可少的设备。 外围设备又称外部设备， 5 外围设备特点 由信息载体,设备和设备控制器组成; 工作速度比主机慢很多; 不同设备的信息类型和格式不同; 以上这些特点给主机与输入输出设备的连接带来复杂性。因此，必须设置一个 1／O接口来解决信息的缓冲、同步与通讯，格式的转换及电气特性的适配等一系列问题。 6 外围设备分类 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、手写笔 输出设备：显示器，打印机，绘图仪； 输入兼输出设备：终端，传真机； 外存储器：磁盘，硬盘、磁带、光盘； 数据通讯设备：FAX ，MODEM； 过程控制设备：A/D，D/A，传感器，仪表。 7 I/O 接口 I/O接口定义 I/O接口功能 I/O接口组成 8 输入输出接口 接口是指两个不同部件或系统之间的交接部分。它既可以是两种硬件设备之间的连接电路，也可以是两个软件之间的共同逻辑边界。 I/O接口是指计算机主机与I/O设备之间通过总线进行连接的逻辑部件，接口部件在动态连接的两个部件之间起着转换器的作用，以实现彼此之间的信息交换。 9 I/O接口功能 选址 传送主机命令 数据传送和格式转换 数据缓冲 监控设备状态 10 接口 数据缓冲寄存器DBR 主 机 设备选择电路 设备状态寄存器 命令寄存器 数据模式转换电路 控制逻辑电路 数据线 数据线 地址线 状态线 命令线 状态 命令 I/O 设 备 I/O接口组成 11 I/O接口分类 串行接口 并行接口 12 输入设备 输入设备定义及分类 键盘 鼠标 数码相机 13 输入设备定义及分类 输入设备是指向主机输入程序、原始数据和 操作命令等信息的设备。 输入设备将各类信号变换成主机能识别的二 进制代码，并负责送到主机。 字符数字输入 图形输入 图象输入 声音输入 14 键盘 15 键盘---字符数字输入设备 键盘结构的关键是如何将键盘上的按键动作转换成相应的ASCll码。 由于按键开关本身只能产生一个开关信号，因此，需要有一套编码电路或程序，将某个按键的开关信号转换成相应的ASCll编码。 16 键盘组成 按键开关的种类很多，其原理也不尽相同，但是基本上可归为两类： 接触式 非接触式键开关 17 键盘开关 接触式键开关 借助机械簧片，直接使两个导体接通或断开，从而产生电信号； 机械接触式 干簧管式 薄膜式键开关 非接触式键开关 利用电磁场或电压、电流的变化而产生输出信号。 电容式键开关 霍尔式键开关 18 键盘开关矩阵 19 键盘分类 按键盘编码的功能和实现方法进行分类 全编码键盘 非编码键盘 20 常用扫描方法 行反转扫描法 行扫描法 行列扫描法 21 道格 恩格尔巴特 显示系统X-Y位置指示器 22 鼠标 23 鼠标分类 机械式鼠标 光电式鼠标 光学式鼠标 24 鼠标 一种手持式坐标定位部件。 1968年，鼠标诞生于美国加州斯坦福大学，设计鼠标的初衷就是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。 25 机械式鼠标 26 光电鼠标 内部只有两对互相垂直的光电检测器，光敏三极管通过接收发光二极管照射到光电板反射的光进行工作 光电板上印有许许多多黑白相间的小格子，光照到黑色的格子上，由于光被黑色吸收，所以光敏三极管接收不到反射光；相反，若照到白色的格子上，光敏三极管可以收到反射光，如此往复，形成脉冲信号。 需要注意的是光电鼠标相对于光电板的位置一定要正，稍微有一点偏斜就会造成鼠标器不能正常工作。 27 光学式鼠标 新型的光学式鼠标器不需特殊鼠标垫板，克服了鼠标垫板易磨损的缺陷 采用了新的光学技术—光眼(Optical Sensor) 光电感应装置每秒发射和接收1500次信号，再配合18MIPS(每秒处理1800万条指令)的CPU，实现精准、快速的定位和指令传输 28 轨迹球 外观上看就像是翻转过来的机械鼠标，用手拨动轨迹球 来控制光标的移动。 29 按照鼠标的接口分类。 串口、PS/2口、USB口和wireless。 鼠标接口 30 一种能够