《計(jì)算機(jī)原理與操作系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《計(jì)算機(jī)原理與操作系統(tǒng)（19頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第五章外部設(shè)備簡(jiǎn)介,第一節(jié) 外圍設(shè)備概述,一、什么是外圍設(shè)備,在計(jì)算機(jī)主機(jī)處理數(shù)據(jù)前后，各種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、加工、輸出的設(shè)備，統(tǒng)稱為外圍設(shè)備。除了CPU和內(nèi)存外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其余部分都可作為外圍設(shè)備來(lái)看待。,二、外圍設(shè)備的分類,輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀,輸出設(shè)備：打印機(jī)、音箱,外存設(shè)備：光盤、磁盤、移動(dòng)硬盤,數(shù)據(jù)通信設(shè)備：網(wǎng)線，連接線,過(guò)程控制設(shè)備：A/D、D/A轉(zhuǎn)換器,三、外圍設(shè)備的功能,外圍設(shè)備,用于在計(jì)算機(jī)與其它機(jī)器之間、以及計(jì)算機(jī)與用戶之間提供聯(lián)系。,四、發(fā)展方向,向低成本、小體積、高速、大容量

2、、低功耗等方面發(fā)展。,五、外圍設(shè)備的接口,接口(Interface),泛指不同設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)相互連接和通信而設(shè)計(jì)的對(duì)接部分。,接口一般應(yīng)包含硬件和軟件兩部分,。硬件通常由適配器、總線插槽和IO端門組成，軟件即常說(shuō)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。,1、適配器,適配器(Adaptor)是對(duì)PC機(jī)系統(tǒng)中為驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備而設(shè)計(jì)的功能模塊電路的統(tǒng)稱,適配器具有獨(dú)立的功能，它能完成系統(tǒng)分配的某種任務(wù)，并與系統(tǒng)并行運(yùn)行。,對(duì)PC機(jī)來(lái)說(shuō)適配器是必不可少的。如果沒(méi)有適配器，系統(tǒng)的功能和運(yùn)行速度都將受到極大的限制。,適配器亦稱為“卡”(Card)，如顯示器的適配器常稱為顯示卡。,適配器的集成化:,有的適配器己變成主機(jī)的一部分(如某些

3、機(jī)把顯示適配器直接做在主機(jī)板上)，有的則變成廠家外部設(shè)備的一部分(如打印機(jī)適配器現(xiàn)已變成了打印機(jī)的一部分)。,2、總線插槽和IO端口,接口一端通過(guò)總線插槽連接主機(jī)，另一端通過(guò)IO端口連接外設(shè)。,(1),總線插槽,：這是由PC機(jī)主機(jī)提供的連接口，位于主機(jī)板上，又稱為擴(kuò)展槽。,(2),串行端口,(SIO)：串行口傳送信息的方式是一位一位地依次傳送.設(shè)備名為,COM1、COM2,等。,(3),并行端口,(PIO)：并行口傳送信息的方式是將一個(gè)字節(jié)的8位同時(shí)傳送，設(shè)備名為,LPT1,。,3、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,實(shí)現(xiàn)接口功能的控制軟件，還有軟件與軟件之間的接口。,第二節(jié)、輸入設(shè)備,一、鍵盤,鍵盤是最常用也是主

4、要的輸入設(shè)備，用戶通過(guò)鍵盤，可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、漢字及其它圖形、文字輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命今或輸人數(shù)據(jù)。,鍵盤的輸入過(guò)程：,查出按下哪個(gè)鍵；譯成編碼；編碼送給主機(jī),常規(guī)的鍵盤有,機(jī)械式按鍵,和,電容式按鍵,兩種。,總體分類按照應(yīng)用可以分為臺(tái)式機(jī)鍵盤、筆記本電腦鍵盤、雙控鍵盤、超薄鍵盤五大類。,鍵盤分三個(gè)區(qū)：字符鍵區(qū)、功能鍵區(qū)、數(shù)字編輯鍵區(qū)。,早在1714年，發(fā)明了各種形式的打字機(jī)，打字機(jī)的鍵盤是按照字母順序排列的，而打字機(jī)是全機(jī)械結(jié)構(gòu)的打字工具，因此如果打字速度過(guò)快，某些鍵的組合很容易出現(xiàn)卡鍵問(wèn)題，于是打字機(jī)之父美國(guó)人肖爾斯發(fā)明了QWERTY鍵盤布局，他將最常用

5、的幾個(gè)字母安置在相反方向，最大限度放慢敲鍵速度以避免卡鍵并于1868年申請(qǐng)專利。左手卻負(fù)擔(dān)了57%的工作。兩小指及左無(wú)名指是最沒(méi)力氣的指頭，卻頻頻要使用它們。排在中列的字母，其使用率僅占整個(gè)打字工作的30%左右。一個(gè)熟練的打字員8小時(shí)內(nèi)手指移動(dòng)的距離長(zhǎng)達(dá)257公里。這是一個(gè)非常典型的“劣勢(shì)產(chǎn)品戰(zhàn)勝優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品”的例子。,二、鼠標(biāo),1970年獲得專利時(shí)，這個(gè)小裝置的名稱是“顯示系統(tǒng)XY位置指示器”。,如果按工作原理劃分，鼠標(biāo)器又可分為機(jī)械的和光學(xué)的兩種形式。,(1)機(jī)械鼠標(biāo)器,機(jī)械鼠標(biāo)器又可分為機(jī)電式和光電式兩種。,(2)光學(xué)鼠標(biāo)器,光學(xué)鼠標(biāo)器使用發(fā)光二極管和光電晶體管掃描一個(gè)特殊墊上的柵格，二極管

6、和光電晶體 管需要依靠這個(gè)墊來(lái)識(shí)別鼠標(biāo)器的移動(dòng)。,第三節(jié) 輸出設(shè)備,1、顯示器,以可見(jiàn)光的形式傳遞和處理信息的設(shè)備叫,顯示設(shè)備,。它是目前應(yīng)用最廣泛的人機(jī)通信設(shè)備。,（1）顯示器分類,顯示設(shè)備種類繁多。按顯示設(shè)備所用的顯示器件分類，有陰極射線管,(CRT)顯示器,、,液晶顯示器(LCD),、,等離子顯示器,等。,按所顯示的信息內(nèi)容分類,，有字符顯示器、圖形顯示器和圖像顯示器三大類。,（2）有關(guān)術(shù)語(yǔ),A分辨率,（demo）,分辨率(Resolution)指的是顯示設(shè)備所能表示的像素個(gè)數(shù)(1024,X,768)。像素越密，分辨率越高，圖像越清晰。,B灰度級(jí),灰度級(jí)(Gray Level)指的是所顯

7、示像素點(diǎn)的亮暗程度，在彩色顯示器中則表現(xiàn)為顏色的不同?；叶燃?jí)越多，圖像層次越清晰逼真?；叶燃?jí)取決于每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的刷新存儲(chǔ)單元的位數(shù)和顯示器本身的性能。如每個(gè)象素的顏色用16位二進(jìn)制數(shù)表示，我們就叫它16位圖，它可以表達(dá)2的16次方即65536種顏色。如每一個(gè)象素采用24位二進(jìn)制數(shù)表示，我們就叫它24位圖，它可以表達(dá)2的24次方即16777216種顏色。,C刷新和刷新存儲(chǔ)器,每秒刷新的次數(shù)稱作刷新頻率。CRT電子束打到顯示屏的熒光粉上，持續(xù)時(shí)間有幾十MS。,為了不斷提供刷新圖像的信號(hào)，必須把圖像存儲(chǔ)起來(lái)，,存儲(chǔ)圖像的存儲(chǔ)器叫刷新存儲(chǔ)器,也叫“幀存儲(chǔ)器”或“視頻存儲(chǔ)器”。,刷新存儲(chǔ)器的容量由圖像分

8、辨率和灰度級(jí)決定,。分辨率越高，灰度級(jí)越多，刷新存儲(chǔ)器的容量要求就越大。如分辨率為512 x 512，256級(jí)灰度的圖像存儲(chǔ)容量為512 x 512 x 8=256 KB。刷新存儲(chǔ)器的存取周期必須滿足刷新頻率的要求。因此，,容量和存取周期,是刷新存儲(chǔ)器的兩項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。,D、圖形：沒(méi)有亮暗層次變化的線條圖,圖像：有亮暗層次的圖,（3）、顯示標(biāo)準(zhǔn),VGA：支持最大分辨率為640480，16種顏色。,XGA：市面上將近有80%的筆記本采用了這種產(chǎn)品。它支持最大1024768分辨率，。WXGA：WXGA采用16:10的橫寬比例來(lái)擴(kuò)大屏幕的尺寸。其最大顯示分辨率為1280800。WXGA+：這是一

9、種WXGA的的擴(kuò)展，其最大顯示分辨率為1280854。由于其橫寬比例為15:10而非標(biāo)準(zhǔn)寬屏的16:10。WSXGA+：其顯示分辨率為16801050，除了大多數(shù)15英寸以上的寬屏筆記本以外，目前較為流行的大尺寸LCD-TV也都采用了這種類型的產(chǎn)品。,一、硬盤的物理結(jié)構(gòu),1磁頭,磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。用來(lái)讀寫數(shù)據(jù)。,2磁道,為了便于存取信息，盤面被劃分為若干個(gè)同心圓，每個(gè)同心圓稱為一個(gè)磁道，簡(jiǎn)稱為一道。磁道的編址是由外向內(nèi)編號(hào)，最外一個(gè)同心圓叫0道，依次向內(nèi)為l、2n道。通常一面有成千上萬(wàn)個(gè)磁道。,3,扇區(qū),每個(gè)磁通被劃分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域稱為扇區(qū)或

10、扇段，同時(shí)給每個(gè)扇區(qū)以編號(hào)，0號(hào)扇區(qū)、1號(hào)扇區(qū)m號(hào)扇區(qū)等。每個(gè)扇區(qū)可以存放512個(gè)字節(jié)的信息。,4柱面,對(duì)盤組來(lái)講，每個(gè)磁盤表面都有磁道和扇區(qū)，因此在各層記錄面上相同道號(hào)的同心圓的集合構(gòu)成一個(gè)圓柱，稱為柱面。,第四節(jié)、外存設(shè)備,二、硬盤存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo),1、容量,作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量是硬盤最主要的參數(shù)。硬盤的容量以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）為單位。,2、轉(zhuǎn)速(Rotational speed 或Spindle speed),硬盤的轉(zhuǎn)速是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，單位為rpm。目前市場(chǎng)上主流IDE硬盤的轉(zhuǎn)速一般為7200rpm。至于SCSI接口的硬盤，一般都已達(dá)到了720

11、0rpm的轉(zhuǎn)速，而更高的則達(dá)到了10000rpm。,3、平均訪問(wèn)時(shí)間(Average Access Time),硬盤的平均訪問(wèn)時(shí)間是指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。平均訪問(wèn)時(shí)間體現(xiàn)了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的尋道時(shí)間和等待時(shí)間，即：平均訪問(wèn)時(shí)間=平均尋道時(shí)間+平均等待時(shí)間。硬盤的平均尋道時(shí)間(Average Seek Time)是指硬盤的磁頭移動(dòng)到盤面指定磁道所需的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越小越好。硬盤的等待時(shí)間，又叫潛伏期(Latency)，是指磁頭已處于要訪問(wèn)的磁道，等待所要訪問(wèn)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)至磁頭下方的時(shí)間。平均等待時(shí)間為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間

12、的一半。,4、傳輸速率(Data Transfer Rate),硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）。硬盤數(shù)據(jù)傳輸率又包括了,內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率,。內(nèi)部傳輸率(Internal Transfer Rate)也稱為持續(xù)傳輸率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盤緩沖區(qū)未用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度。外部傳輸率（External Transfer Rate）也稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst Data Transfer Rate）或接口傳輸率，它標(biāo)稱的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接

13、口類型和硬盤緩存的大小有關(guān)。,5、緩存（Cache）,與主板上的高速緩存（RAM Cache）一樣，硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級(jí)讀寫速度不匹配的問(wèn)題，以提高硬盤的讀寫速度。,*光盤,光盤分類,CD-ROM：（Compact-Disc-Read-Only-Memory）只讀光盤機(jī),。,CD-R：（Compact-Disc-Recordable）,1990年，Philips發(fā)表多段式一次性寫入光盤數(shù)據(jù)格式。,CD-RW：,在光盤上加一層可改寫的染色層，通過(guò)激光可在光盤上反復(fù)多次寫入數(shù)據(jù)。,1.基板,它是各功能性結(jié)構(gòu)的載體，更是整體個(gè)光盤的物理外殼。,2.記錄層(染料層),這是燒錄時(shí)刻錄信號(hào)的

14、地方,其主要的工作原理是在基板上涂抹上專用的有機(jī)染料，以供激光記錄信息。進(jìn)行燒錄，直接燒錄成一個(gè)接一個(gè)的坑，這樣有坑和沒(méi)有坑的狀態(tài)就形成了0和1的信號(hào)，這一個(gè)接一個(gè)的坑是不能回復(fù)的，也就是當(dāng)燒成坑之后，將永久性地保持現(xiàn)狀，這也就意味著此光盤不能重復(fù)擦寫。這一連串的0、1信息，就組成了二進(jìn)制代碼，從而表示特定的數(shù)據(jù)。,對(duì)于可重復(fù)擦寫的CD-RW而言，所涂抹的就不是有機(jī)染料，而是某種碳性物質(zhì)，當(dāng)激光在燒錄時(shí)，就不是燒成一個(gè)接一個(gè)的坑，而是改變碳性物質(zhì)的極性，通過(guò)改變碳性物質(zhì)的極性，來(lái)形成特定的0、1代碼序列。這種碳性物質(zhì)的極性是可以重復(fù)改變的，這也就表示此光盤可以重復(fù)擦寫。,3.反射層,這是光盤的

15、第三層，它是反射光驅(qū)激光光束的區(qū)域，借反射的激光光束讀取光盤片中的資料。其材料為純度為99.99%的純銀金屬。,這個(gè)比較容易理解，它就如同我們經(jīng)常用到的鏡子一樣，此層就代表鏡子的銀反射層，光線到達(dá)此層，就會(huì)反射回去。一般來(lái)說(shuō)，我們的光盤可以當(dāng)作鏡子用，就是因?yàn)橛羞@一層的緣故。,4.保護(hù)層,它是用來(lái)保護(hù)光盤中的反射層及染料層防止信號(hào)被破壞。材料為光固化丙烯酸類物質(zhì)。另外現(xiàn)在市場(chǎng)使用的DVD+/-R系列還需在以上的工藝上加入膠合部分。,5.印刷層,印刷盤片的客戶標(biāo)識(shí)、容量等相關(guān)資訊的地方，這就是光盤的背面。其實(shí)，它不僅可以標(biāo)明信息，還可以起到一定的保護(hù)光盤的作用。,CD-ROM、CD-R、CD-R

16、W的不同之處,雖然CD-ROM、CD-R、CD-RW都是光盤，但它們的實(shí)質(zhì)大不相同。CD-ROM是最常見(jiàn)的，表面是白色的，也叫銀盤。它由光盤加工線大批量生產(chǎn)出來(lái)，一生產(chǎn)出來(lái)就已經(jīng)有內(nèi)容了，刻錄機(jī)是無(wú)法做出CD-ROM的。,CD-R的表面涂有反射層(綠、藍(lán)或金色)，剛生產(chǎn)出來(lái)時(shí)是無(wú)內(nèi)容的，你可以發(fā)現(xiàn)在刻錄之后，盤片的顏色會(huì)改變，此時(shí)資料已經(jīng)存儲(chǔ)進(jìn)去了?，F(xiàn)在的CD-R/CD-RW無(wú)需格式化就可使用，就像軟盤買回來(lái)就可以用一樣，非常方便哦！,CD-RW(Compact Disc-Rewritable，可重復(fù)刻錄光盤)也有反射層(紫色)，并可以多次使用，極限為1千次左右，雖然不能當(dāng)硬盤，但用于備份也是不錯(cuò)的,