计算机原理精品教学（华南理工大学）7-1-1 外部设备.pptVIP

第7章 外部设备 7.1 外部设备概述 7.2 磁介质存储器的性能和原理 7.3 磁介质存储设备 7.4 磁盘阵列 7.5 光盘存储器 7.6 新型辅助存储器 7.7 键盘输入设备 7.8 其他输入设备 7.9 打印输出设备 7.10 显示设备 7.1 外部设备概述 外部设备 除了CPU 和主存外，计算机系统的每个部分都可作为外部设备看待。 外部设备的基本功能 主要完成数据I/O、成批存储及对信息加工处理的任务 7.1.1 外部设备的分类 外部设备的分类 输入/输出设备 辅助存储器(外存储器、后援存储器) 指主机以外的存储装置 终端设备 由输入/输出设备和终端控制器组成 具有I/O能力、通信控制能力和一定的数据处理能力 过程控制设备 由模/数、数/模转换设备、有关的检测设备组成 脱机设备 指在脱离主计算机时，由设备本身完成数据制备的设备。 7.1.2 外部设备的地位和作用 外围设备的地位 从信息转换角度：决定了信息处理的可靠性与准确性 从配置上：越来越多，功能越来越强 从所占比重上：其产值占信息产业中硬件产值的 70% 以上 决定计算机系统可靠性、性价比及影响计算机推广应用的关键 外部设备在计算机系统中的作用 人机对话的通道 完成数据媒体变换的设备 计算机系统软件和信息的驻在地 计算机在各领域应用的桥梁 7.2 磁介质存储器的性能和原理 磁介质存储器的R/W 磁性材料被磁化以后，工作点总是在磁化特性曲线上。 只要外加正(负)向磁场足够大，那么在电流消失后磁感应强度B处在+Br(-Br)状态。 即当磁性材料被磁化后，会形成两个稳定的状态。 若规定 +Br状态—“1”， 即要使磁性材料正向磁化； -Br状态—“0”， 即要使磁性材料反向磁化。 t 写“0”电流 写“1”电流 磁性材料的磁化特性曲线 磁介质读写原理 写操作 当写线圈中通过正（反）方向的脉冲电流时，磁头内就产生正（反）方向的磁通。它可将载体的磁化位磁化成正（反）的极性。 读操作 当磁头经过磁化位时，它的磁力线方向的不同使读线圈中产生正（反）方向的电流。表示读出是“0”或“1”。 7.2.3 数字磁记录方式 数字磁记录方式 是一种编码方式，它按照某种规律将一连串的二进制数字信息变换成记录介质上相应磁化翻转形式。 直接记录方式（用于记录密度较低时） 归零制（RZ） 记录“1”时，磁头线圈中通以正向脉冲电流； 记录“0”时，通以反向脉冲电流。 由于脉冲电流均要回到零，故称为归零制。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 RZ T0 直接记录方式 不归零制（NRZ） 记录“1”时，磁头线圈以中通正向电流； 记录“0”时，通以反向电流。 磁头中电流不回到零。 又称为 “见变就翻”的不归零制。 不归零－1制（NRZ-1） 记录“1”时，磁头线圈中写电流改变方向； 记录“0”时，写电流方向维持不变， 称为见“1”就翻的不归零制。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 RZ NRZ NRZ-1 T0 按位编码记录方式 调相制（PE）——相位编码方式 记录“1”时，写电流在位周期中间由负变正； 记录“0”时，写电流在位周期中间由正变负。 当连续出现两个或两个以上“1”或“0”时，为了维持上述原则，在位周期的边界上也要翻转一次。 这种记录方式常用于磁带机中。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 T0 PE 按位编码记录方式 调频制（FM） 记录“1”时，写电流在位周期中间和边界各改变一次方向； 记录“0”时，写电流仅在位周期边界改变一次方向。 因此，记录“1”的磁化翻转频率为记录“0”时的两倍，故又称倍频制。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 FM 按位编码记录方式 改进的调频制（MFM）——延迟调制码或密勒码 记录“1”时，写电流在位周期中间改变方向； 记录独立的一个“0”，写电流不改变方向； 记录连续的两个“0”，写电流在位周期边界改变方向。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 MFM 按位编码记录方式 改进的改进型调频制（M2FM） 记录“1”时，写电流在位周期中间改变方向； 记录独立的一个“0”，写电流不改变方向； 记录连续的两个“0”，写电流在位周期边界处改变方向，产生磁化翻转； 记录连续两个以上的“0”，写电流在前两个“0”的位周期边界处改变方向，以后每隔两个“0”的位周期边界处，写电流再改变一次方向，产生翻转。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 MFM M2FM 作业18 设浮点加法运算一次的时间为T，求下列情况下的吞吐率TP，画出时空图，并对结果进行分析、比较： 浮点运算分成4个阶段：求阶差、对阶移位、尾数相加和规格化，每段用时均为△t