输入输出系统

总线和输入输出系统,基本概念和工作方法一、总线的概念和作用1.1 总线的定义总线是计算机内部各功能部件之间传送数据、位置区域、控制信号的通信介质，它是计算机内部各功能部件之间的桥梁。

总线由数据总线、位置区域总线和控制总线组成。

1.2 总线的作用总线的作用是连接计算机各个部件，实现数据的传输、位置区域的识别、控制的执行。

总线的性能直接影响计算机的运行速度和数据传输的效率。

二、总线的分类2.1 按照功能分类根据总线连接的部件不同，总线可分为内部总线和外部总线。

内部总线是连接CPU、内存、Cache等部件的总线，外部总线是连接外设和扩展卡的总线。

2.2 按照传输方式分类根据传输数据的方式不同，总线可分为并行总线和串行总线。

并行总线是一次性传输多位数据的总线，传输速度较快；串行总线是逐位传输数据的总线，传输速度较慢。

三、输入输出系统的基本概念3.1 输入输出系统的定义输入输出系统是计算机与外部设备之间的通信桥梁，负责将数据从外部设备传输到计算机内部或者将数据从计算机内部传输到外部设备。

3.2 输入输出系统的组成输入输出系统由输入设备、输出设备、输入输出接口和输入输出控制器组成。

输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备包括显示器、打印机、音箱等。

四、总线和输入输出系统的工作方法4.1 总线的工作方法总线的工作方法包括总线的传输方式、总线的传输速度、总线的控制方式。

总线的传输方式可以是并行传输或者串行传输，根据实际需求选择合适的传输方式；总线的传输速度取决于总线的频率和带宽；总线的控制方式包括同步传输和异步传输。

4.2 输入输出系统的工作方法输入输出系统的工作方法包括输入输出设备的工作原理、输入输出接口的作用、输入输出控制器的功能。

输入输出设备通过输入输出接口与计算机通信，输入输出控制器负责控制输入输出设备的工作。

五、总线和输入输出系统的发展趋势5.1 总线的发展趋势随着计算机技术的发展，总线的传输速度和带宽将不断增加，传输方式也将不断优化，以满足日益增长的数据传输需求。

第5章基本输入输出系统【教学目的】掌握接口的基本概念、IO端口的编址方法和基本的数据传送方式【教学重点】IO端口的编址方法和基本的数据传送方式【教学难点】中断方式和DMA方式【教学方法和手段】课堂教学【课外作业】P193习题3，4，7，10【学时分配】6学时【自学内容】8237的使用【讲授内容】5.1 概述输入输出系统包括：①外部设备（输入输出设备和辅助存储器）②设备控制器----主机（CPU和存储器）之间的控制部件，诸如磁盘控制器、打印机控制器等，有时也称为设备适配器或接口，其作用是控制并实现主机与外部设备之间的数据传送。

5.1.1接口的基本概念1、什么是接口计算机在工作过程中，CPU要不断地与其它部件交换信息。

CPU不是直接与外部设备交换信息的，而是经过一个中间电路，这个电路就称为“接口电路”，简称“接口”。

所谓接口就是主机与外部设备连接的桥梁，由它来完成CPU与外部设备之间信息的传递。

一般将外部设备与接口合称为“I/O系统”。

接口又称为“设备控制器”或“适配器”。

2、为什么要有接口电路外部设备为什么要通过接口电路与CPU连接？为什么不直接与CPU的总线相连接呢？从CPU的角度来看，对外部设备的访问（读/写）与对存储器的访问是类似的，为什么存储器可以直接通过总线与CPU连接，而外部设备却要通过接口电路来与CPU连接呢？这是因为：存储器的基本结构简单（只有很少几种），只要求几个简单的控制信号，而且存储器的访问速度一般都比较快，CPU与存储器之间的定时与协调比较容易，因此存储器可以直接通过总线与CPU连接。

而外部设备一般具有以下特点：⑴外部设备的品种繁多从类型上看：有输入设备、输出设备、输入/输出设备、测量设备、通信设备、控制设备等。

从结构上看：有机械式的、电子式的、机电混合式的。

从原理上看：各类设备的工作原理又是各不相同的。

⑵外部设备的工作速度分布范围宽如：电传打字机每秒能传输100个信息单位，温度传感器有可能长达几分钟才改变一个数据，软盘的传输速率为每秒2.5兆位，硬盘的传输速率为每秒5兆位以上。

系统输入输出设计分析系统输入输出设计是软件开发过程中非常重要的一环，它决定了系统与用户之间的交互方式。

好的系统输入输出设计可以提高用户体验和系统效率，而糟糕的设计则可能导致用户的困惑和系统性能问题。

本文将详细介绍系统输入输出设计的概念、原则和方法，并分析其在软件开发中的重要性和应用。

什么是系统输入输出设计？系统输入输出设计是指在软件系统中定义和规划用户与系统之间的数据传输和交互方式。

它涉及到用户输入数据的方式和格式、系统对输入数据的处理和验证、以及系统输出数据的格式和展示方式。

好的输入输出设计可以让用户更方便地操作系统，更好地理解系统的反馈信息，提高系统的可用性和易用性。

系统输入输出设计的原则在进行系统输入输出设计时，我们可以遵循以下几个原则：1. 用户中心原则系统输入输出设计应以用户为中心，考虑用户的需求和使用习惯。

设计师应该站在用户的角度思考问题，为用户提供便捷和直观的交互方式，避免让用户产生困惑和疑虑。

2. 简洁明了原则系统的输入输出界面应该简洁明了，避免冗长和复杂的操作流程。

用户在操作系统时，应该能够清晰地知道应该输入什么，以及系统将会输出什么。

过于复杂的输入输出界面可能会让用户感到困惑，降低用户的工作效率。

3. 一致性原则在整个系统中，输入输出界面应该保持一致，确保用户在不同场景下都能够用相似的方式进行交互。

一致的输入输出界面可以减少用户的学习成本，提高用户对系统的熟悉程度。

4. 可扩展性原则在进行系统输入输出设计时，应该考虑到后续系统扩展的可能性。

系统的输入输出界面应该具备一定的灵活性和可扩展性，以适应未来可能出现的需求变化。

系统输入设计方法进行系统输入输出设计时，我们可以借鉴以下几种方法：1. 用户调研法在进行系统输入输出设计之前，我们可以进行用户调研，了解用户对系统的期望和需求。

通过与用户的交流和观察，我们可以更好地理解用户的工作流程和操作习惯，从而为用户提供更贴近实际需求的输入输出界面。