计算机原理与外围设备

计算机原理第七章第一节—四节“计算机外围设备”的相关知识。

主题：第七章第一节—四节“计算机外围设备”的相关知识。

学习时间：2016年12月5日--12月11日内容：我们这周主要学习第七章一节—四节“外围设备概述”、“磁盘存储设备”、“磁带存储设备”的相关知识。

希望通过这四节内容的学习能使同学们掌握计算机外围设备的相关知识。

一、学习要求1．了解外围设备概述知识；2．掌握磁盘存储设备的相关知识；3．了解磁带存储设备相关内容。

二、主要内容（一）外围设备概述1．概念：计算机系统中除主机外的其他设备，包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等，是计算机与外界进行通信的工具，例如打印机、磁盘驱动器或键盘。

其主要功能是在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供联系，将外界的信息输入计算机，取出计算机要输出的信息，存储需要保存的信息和编辑整理外界信息以便输入计算机。

2．基本组成：---存储介质，它具有保存信息的物理特征；---驱动装置，它用于移动存储介质；---控制电路，它向存储介质发送数据或从存储介质接受数据；---外围设备可分为输入设备、输出设备、外存设备、数据通信设备和过程控制设备几大类。

3．常见外围设备简介1）输入设备输入设备主要完成输入程序、数据和操作命令等功能，也是进行人机对话的主要部件。

（1）键盘键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，与CRT显示器组成终端设备。

键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的，每按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按键的位置码)，然后将它转换成ASCII码或其他码，送主机。

ASCII：(American Standard Code for Information Interchange) 用于信息交换的美国标准代码。

ASCII是128个字符组成的字符集。

（2）光笔、图形板和画笔（或游动标）输入光笔(light pen)的外形与钢笔相似，头部装有一个透镜系统，能把进入的光会聚为一个光点。

第七章输入输出系统第一节基本的输入输出方式一、外围设备的寻址1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。

2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。

3．CPU与外围设备进行通信有三种类型：（1）CPU向外围设备发出操作控制命令。

（2）外围设备向CPU提供状态信息。

（3）数据在CPU与外围设备之间的传递。

历年真题1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。

（2002年）【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。

统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。

由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。

【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。

二、外围设备的定时1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。

2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。

程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。

历年真题1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。

（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。

程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。

《计算机原理学习指导》第九章外围设备综合练习题参考答案一.填空题1.外围设备是指与_主机___连接,交换信息的设备,除CPU和内存之外计算系统的其它部件.2.外围设备包括:_输入设备___,__输出设备__,__外存储器__,__数据通信设备__和_过程控制设备__等5个类.3.常用的打印机类型有_针式打印机___,__喷墨式打印机__和__激光打印机__.4.常用的外存储器有_软盘___,__硬盘__和__光盘__.5.按光盘读写数据的方式,分为_只读型光盘CD-ROM___,_一次写入型光盘WORM___和__可擦写光盘__3种.二.单项选择题1.存储器如果按存取方式分类的话,可分为(D).A.CPU控制的存储器和外部设备控制的存储器2类B.只读存储器和只写存储器2类C.直接存取存储器和间接存取存储器2类D.随机存取存储器,只读存储器,顺序存取存储器和直接存取存储器4类2.磁盘中的第0磁道是指( A).A.盘片的最外磁道B.盘片的最里磁道C.盘片半径的1/2处的磁道D.以上的说法都不对3.调制解调器的功能有( D ).A.将模拟信号转换为数字信号B.将数字信号转换为模拟信号C.传真和语音功能D.具有以上所有功能三、名词解释题1，外围设备2，输入设备3，输出设备4，像素5，分辨率6，外存储器7，磁道8，扇区9，存储容量10，调制解调器四、简答题1，常用打印机的类型有哪几种？各有什么特点？2，光盘驱动器的主要技术指标有哪些？3，要购买显示器，需要考虑哪些技术指标？五、分析与计算题1，已知一张软盘具有以下的参数，面数=2，每面磁道数=80,每道扇区数=18，扇区字节数=512B。

问：其存储容量是多少？几寸软盘？2，有一幅图片，其像素有256×512个，每像素的灰度值有256级。

问：（1）一幅图片需要多少存储容量？（2）一幅图片需要多少片16K8B的RAM存储芯片？（3）将这些芯片改存像素个数相同的二值图片，则可存入几幅？。

计算机硬件与外围设备计算机硬件是指组成计算机系统的物理部件，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备、输出设备以及连接这些部件的总线。

而外围设备则是指供计算机系统使用的增强功能设备，它们可以扩展计算机的功能和性能。

本文将就计算机硬件与外围设备进行探讨。

一、中央处理器（CPU）中央处理器是计算机最重要的组成部分，它被称为计算机的大脑。

CPU负责解释和执行计算机程序中的指令，控制和协调计算机系统的工作。

它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组。

CPU的性能通常由主频、Cache容量和指令集等因素决定，不同的应用需求会对CPU的性能有不同的要求。

二、存储器存储器是计算机中用来存储数据和指令的地方，它分为主存和辅存。

主存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），它们用来存储和读取计算机运行时所需的数据和指令。

而辅助存储器则包括硬盘、光盘、U盘等，它们用来长期存储数据和程序，提供了更大的存储容量。

三、输入设备输入设备是用来将外部信息输入计算机的设备，常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。

键盘可以输入字符和命令，鼠标可以操作计算机界面，扫描仪和摄像头可以将纸质文件或图像转换成数字化的形式，便于计算机处理。

四、输出设备输出设备是用来将计算机处理后的结果显示给用户的设备，常见的输出设备包括显示器、打印机、音响等。

显示器可以显示计算机的图像和文字，打印机可以将计算机的结果打印出来，音响可以播放计算机处理后的声音。

五、外围设备外围设备是一类可以在计算机上添加的附加设备，它们可以扩展计算机的功能和性能。

常见的外围设备包括外接硬盘、网络设备、数码相机等。

外接硬盘可以提供额外的存储空间，网络设备可以实现计算机之间的联网传输，数码相机可以将照片传输到计算机中进行编辑和处理。

结语计算机硬件与外围设备的发展与进步推动了计算机技术的不断创新和应用。

随着科技的不断进步，计算机硬件和外围设备将继续发展，为人们提供更先进、更高效的计算机体验。