计算机组成原理第9章 计算机外围设备

主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。

运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU 和寄存器构成。

外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备、输出设备和外存储设备。

数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。

指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。

透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。

位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1），是数据的最小表示单位。

字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。

字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8位二进制信息。

字长：一个数据字包含的位数，一般为8位、16位、32位和64位等。

地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。

存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。

存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。

总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合。

硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。

软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。

兼容：计算机部件的通用性。

操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。

汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。

汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。

编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。

解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，，解释并执行源程序的语句。

系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。

应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。

指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。

计算机组成原理–外围设备1. 介绍外围设备是计算机系统中与计算机核心部件（如CPU、内存等）相连的一些输入/输出设备，用于完成人机交互和数据传输的任务。

在计算机组成原理中，外围设备是指与计算机核心部件相连的各种输入/输出设备，包括但不限于键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪等。

本文将重点介绍常见的外围设备并探讨其工作原理。

2. 键盘键盘是一种常见的输入设备，用于向计算机输入文本、命令和控制信息等。

键盘通常采用矩阵排列的按键结构，具有各种控制键和功能键。

当用户按下键盘上的按键时，按键会触发开关，产生一个电信号，然后通过连接到计算机主板的电路传递给CPU。

CPU解释这个电信号，将其转化为二进制数据，进而进行相应的处理，例如输入字符、执行命令等。

3. 鼠标鼠标是一种常用的输入设备，在计算机图形用户界面中起到了重要的作用。

鼠标通常由几个按钮和一个移动球或光学传感器组成。

通过移动鼠标，用户可以控制光标在屏幕上的位置，并通过鼠标左键和右键与计算机进行交互。

当用户点击鼠标按钮时，鼠标会产生一个电信号，然后通过连接到计算机主板的电路传递给CPU。

CPU解释这个信号，将其转化为相应的操作，例如在屏幕上选中文本、打开应用程序等。

4. 显示器显示器是一种常用的输出设备，用于将计算机处理的数据和图像以可视化的方式显示给用户。

显示器通常使用液晶显示技术或荧光显示技术，通过控制每个像素点的亮度和颜色来显示图像。

当CPU处理完数据后，它将通过显卡将数据发送到显示器。

显卡将数据转化为显示器可识别的信号，然后通过显示器的电路驱动屏幕上的像素点发出光来显示图像。

5. 打印机打印机是一种常见的输出设备，用于将计算机处理的数据和图像打印到纸张上。

打印机通常具有喷墨打印、激光打印、热敏打印等多种打印技术。

当CPU处理完数据后，它将通过打印机接口将数据发送给打印机。

打印机通过控制喷墨头或激光束在纸张上打印出相应的图像或文本。

6. 扫描仪扫描仪是一种常见的输入设备，用于将纸质文档或照片转化为电子文件。

１．外部设备有哪些主要功能？可以分为哪些大类？各类中有哪些典型设备？解：外部设备的主要功能有数据的输入、输出、成批存储以及对信息的加工处理等。

外部设备可以分为五大类：输入输出设备、辅助存储器、终端设备、过程控制设备和脱机设备。

其典型设备有键盘、打印机、磁盘、智能终端、数／模转换器和键盘－软盘数据站等。

2．键盘属于什么设备？它有哪些类型？如何消除键开关的抖动？简述非编码键盘查询键位置码的过程。

解：键盘是计算机系统不可缺少的输入设备。

键盘可分为两大类型：编码键盘和非编码键盘。

非编码键盘用较为简单的硬件和专门的键盘扫描程序来识别按键的位置。

消除键开关抖动的方法分硬件和软件两种。

硬件的方法是增设去抖电路；软件的方法是在键盘程序中加入延时子程序，以避开抖动时间。

键盘扫描程序查询键位置码的过程为：①查询是否有键按下。

②查询已按下键的位置。

③按行号和列号求键的位置码。

3 ．说明针式打印和字模式打印有何不同？各有什么优缺点？解：针式打印机利用若干根打印针组成的点阵来构成字符；字模式打印机将各种字符塑压或刻制在印字机构的表面上，印字机构如同印章一样，可将其上的字符在打印纸上印出。

针式打印机以点阵图拼出所需字形，不需要固定字模，它组字非常灵活，可打印各种字符和图形、表格和汉字等，字形轮廓一般不如字模式清晰；字模式打印机打印的字迹清晰，但字模数量有限，组字不灵活，不能打印汉字和图形。

4 ．什么是随机扫描？什么是光栅扫描？各有什么优缺点？解：扫描方式有两种：光栅扫描和随机扫描。

在光栅扫描方式中，电子束在水平和垂直同步信号的控制下有规律的扫描整个屏幕。

这种方式的控制比较简单，画面质量较好且稳定，但对行扫描频率要求较高。

在随机扫描方式中，电子束能在屏幕上进行随机运动，其轨迹随显示内容变化而变化，只在需要显示字符和图形的地方扫描，而不必扫描全屏。

这种方式显示速度快、画面清晰，尤其是线条的轮廓十分光滑，一般用于高清晰度的专用图形显示器中，但这种方式的控制比较复杂，而且只能用于字符和图形显示，不适于显示随机图像。

一、概述计算机作为现代社会不可或缺的工具，其外围设备在计算机系统中扮演着举足轻重的角色。

外围设备是指与计算机主体系统相连的设备和器件，它们能够为计算机提供输入、输出、辅助存储等功能，为计算机的正常运行提供必要的支持。

外围设备的种类繁多，功能各异，对计算机性能有着直接影响。

本文将围绕计算机组成原理外围设备展开综述，通过对外围设备的分类、特点、工作原理等方面进行深入剖析，并探讨外围设备在计算机系统中的作用和意义。

二、外围设备的分类外围设备按照功能和使用方式的不同，可以分为输入设备、输出设备、存储设备和通信设备四大类。

其中，输入设备用于向计算机输入数据和指令，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备用于从计算机获取数据和结果，例如显示器、打印机、声卡等；存储设备用于对数据进行持久化存储，包括硬盘、光盘、磁带等；通信设备用于计算机之间或计算机与外部设备之间的信息传输，例如网卡、调制解调器、路由器等。

三、外围设备的特点1. 多样性：外围设备种类繁多，涵盖了各种各样的设备和器件，满足了不同用户对计算机系统的需求。

2. 实用性：外围设备为计算机的正常运行提供了必要的功能支持，能够满足用户对计算机系统的各种输入输出需求。

3. 互联性：外围设备能够通过不同的接口和协议与计算机主体系统进行连接和通讯，以实现数据交换和共享。

四、外围设备的工作原理外围设备的工作原理主要包括数据传输、控制逻辑和接口协议三个方面。

1. 数据传输：外围设备通过与主体系统的数据总线进行连接，进行数据的输入、输出和存储。

2. 控制逻辑：外围设备通过控制逻辑进行对数据传输和操作的控制，以确保数据的正确性和完整性。

3. 接口协议：外围设备依据不同的接口协议与主体系统进行通讯，保障外围设备能够与计算机系统正确地进行信息交换和共享。

五、外围设备在计算机系统中的作用和意义外围设备在计算机系统中扮演着极其重要的角色，它们对计算机的正常运行、性能提升和功能拓展都有着不可替代的作用和意义。

计算机组成原理外存与IO设备外存，也称为辅助存储器，是指计算机系统中用来存储大量数据和程序的设备。

与内存相比，外存容量大、价格低廉，但读写速度较慢。

常见的外存设备包括硬盘、固态硬盘（SSD）、光盘和闪存等。

硬盘是一种常用的外存设备，它通过磁性技术在一个圆盘上储存大量数据。

硬盘通过一个或多个磁头在盘片上读写数据。

它的读写速度较快，容量较大，适用于存储大量数据和程序。

而固态硬盘（SSD）则是一种基于闪存芯片的存储设备，相比传统硬盘，它的读写速度更快，噪音更小，抗震性能更好。

因此，固态硬盘逐渐成为了外存设备的主流。

光盘作为一种可移动存储介质，具有较大的容量和较长的寿命，常用于存储和传输大量数据，如音频、视频和软件。

光盘通过激光束进行读写操作，速度较慢，但容量较大，可达到数十GB。

闪存则是一种基于闪存芯片的存储设备，容量小巧，读写速度较快，常用于移动存储介质，如USB闪存盘和SD卡等。

IO设备，也称为输入输出设备，是计算机与外部世界进行交互的接口和过程。

常见的IO设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪和摄像头等。

键盘是一种常见的输入设备，通过按下键盘上的按键，向计算机输入字符和命令。

鼠标则是一种常见的指针设备，通过移动鼠标指针或点击鼠标按钮，与计算机进行交互。

显示器是一种输出设备，用于显示计算机处理的图像和文字。

打印机则是一种常见的输出设备，用于将计算机中的数据和图像打印出来。

扫描仪可以将纸质文档或照片转换为数字格式，摄像头可以捕捉图像和视频。

外存和IO设备在计算机系统中起到了非常重要的作用。

外存提供了大容量的存储空间，用于存储大量数据和程序，扩展了计算机的存储能力。

IO设备则是计算机与外部世界交互的接口，使用户能够输入和输出数据，完成各种任务。

外存和IO设备为计算机系统提供了丰富的功能和应用场景，使计算机能够更好地满足用户的需求。

总结起来，外存和IO设备在计算机组成原理中发挥了重要的作用。

外存提供了大容量的辅助存储空间，用于存储大量数据和程序。

计算机外围设备1.VGA视频适配器的组成是刷新缓存、VGABIOS和DAC数模转换器、（CRTC）2.磁盘是计算机系统的(存储设备)3.总线分为系统级和(设备级).4.激光打印机的特点是清晰度高、速度快和噪音低5.显示器可分为模拟式和（数字式）6.光盘驱动器的组成是光盘光学头、步机电机、光伺服定位系统、微控制器、（主轴电机）7.监视器按照颜色分为单色和(彩色)8.字符机构式打印机的主要执行器件包括打印头,驱动电路,列控制逻辑,字符发生器和(列计数器)9.磁盘上每个磁道所存放的记录是相同的,都含有的三类字段是(加密字段,标识字段和数据字段)10.鼠标是计算机系统最为常用的(输入设备)11.视频DAC的主要作用是把刷新缓存区允许颜色平面寄存器过滤的4位地址信号的颜色值扩充为(18位)12.显示图像的最小单位是(像素)13.视频DAC寄存器组是VGA新增加的(显示输出部件)14.软盘读写磁头的组成包括铁圈、磁通和读写缝隙、（铁芯）15.CRT显示器的组成主要由电子枪和荧光屏、（偏转板）16.外部设备与系统通信的控制部件或电路是(接口)17.调制解调器与主机之间的连接规范遵守(RS232)18.软盘的尺寸多使用3.5in和（5.25in）19.通常用于连接硬盘的总线是(IDE)20.计算机主机内存大致分为三个区域,分别为系统区和临时区、（扩展区）21.显示电路中的刷新缓冲器中保存的是(字符的ASCII码)22.外设以访问形式分为输入、外存、输出23.计算机键盘接口电路组成是,驱动器和缓冲器、（微控制器）24.在电容式按键的键盘中,按键的触点构成材料是(导体或半导体)25.点阵打印机走纸机构的主要功能是(在垂直方向按行移动纸张)26.软盘的介质材料采用(半导体材料)27.数据信息可以双向流动,并且可以同时双向流动的通信方式是(全双工)28.INT16H键盘服务是(软件中断)29.主机要与显示器连接时,需要(显示适配器)30.用高级语言编写的程序称为(源程序)31.运算器中通用寄存器的长度一般取（32位）32.图形方式工作下的显示器,可显示320*200点,每点像素对应1位,刷新缓存的容量是(8KB字节)33.打印字符发生器中保存着字符的(点阵)34.存储容量就是存储器可以容纳的是(二进制信息)。