第七章 接口与外围设备_1.pptx

computer organization principle计 算 机 组 成 原 理 计 算 机 组 成 原 理第 7 章第7章I/O接口与外围设备 计 算 机 组 成 原 理第 7 章本章要点外围设备是计算机同外界通信或交换数据的必不可少的硬件组成部分，由外围设备和I/O接口组成输入/输出系统实现计算机系统的输入/输出操作。本章重点论述了各种常用外围设备的工作原理及特点；外围设备与主机的定时方式和信息交换方式；第7章 — I/O接口与外围设备 计 算 机 组 成 原 理第 7 章第 7章 I/O接口与外围设备常用输入设备和输出设备外存储器外围设备与主机的定时方式和信息交换方式 计 算 机 组 成 原 理第 7 章常用输入设备和输出设备概述外围设备指在计算机主机处理信息前负责把信息送入计算机的设备，以及在主机对信息进行处理后输出处理结果的设备，包括计算机同外部环境联系、实现通信的设备，一般指输入设备、输出设备、和外存储器1、分类如左图所示。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章2、输入/输出设备与接口输入设备 ——把各种信息（包括字符、图形、图像、语言以及电号等）送入计算机处理的设备。最常用的是键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备 —— 把计算机的处理结果用人所能识别形式 （例如字符图形、图像、语音等） 表示出来的设备， 最常用的是显示器和打印机等。输入/输出接口——简称接口，是使计算机主机同输入/输出设备能正确地传送信息的逻辑部件。输入/输出设备在结构和工作原理上与计算机主机有很大差异， CPU不能直接和外设之间的连接，必须通过输入输出接口进行相互连接和数据信息交换。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章3、接口的功能实现数据缓冲在接口电路中设置数据缓冲寄存器，用于数据的暂存，使主机和外围设备在工作速度上达到匹配。实现数据格式转换接口线路在完成数据传送的同时，实现处理器与外围设备之间数据格式的转换。例如：并－串转换、串－并转换等。提供外围设备和接口的状态CPU和外设之间交换信息中，要通过接口向外设发送各有关命令 和了解外设当前的工作状态等，为处理器更好地控制和调整各种外围设备提供有效的帮助。实现主机与外围设备之间的通信联络控制解决主机与外设的时间配合问题。包括设备的选择，操作时序的控制与协调，主机命令与外围设备状态的交换与传递等。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章7.1.1 键盘1、键盘组成及其作用是人向计算机输入信息的最基本的设备，可以通过按键向计算机输入数字、字母和特定字符和命令。键盘把按下不同键的机械动作转换成计算机能识别的编码。由一定数量的开关——按键按一定规律排列而成的输入设备。一般键盘上的按键排列成矩阵形式，常用的键盘如图所示。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章2、键盘类型按按键（开关）接触方式划分：机械式键盘触点式键盘。按键后，触点接触通电而产生按键信号。电容式键盘非触点式键盘，利用键运动时极板间电容容量的变化产生按键信号 计 算 机 组 成 原 理第 7 章薄膜式键盘非触点式键盘（2）按编码的功能划分编码键盘：能自动提供对应于被按键的编码信息，如ASCII码，并能同时产生一个选通脉冲通知微处理器。硬件电路识别按键代码。非编码键盘：简单硬件和专门的键盘扫描程序识别按键的位置。由一组开关组成，提供行和列的键盘矩阵。其全部工作，包括按 键的识别、按键代码的产生、防止串键和消去抖动等问题，都靠程序来实现。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章3、键盘输入信息的过程检测是否有键按下；查出按下的是哪一个键；将该键所代表的信息翻译成计算机能识别的内部代码。如ASCII码或其他预先约定的编码。4、 键盘扫描原理键盘的扫描原理图 计 算 机 组 成 原 理第 7 章扫描过程对干非编码键盘而言，可以用硬件或软件的方法分别对行与列进行扫描，以获取按键的位置，生成键扫描码，以串行形式传送给主机，主机将接收到的串行扫描码转换为并行数据，最后由软件将扫描码转换为该键对应的ASCII码，供存储或显示。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章7.1.2 鼠标1、作用一种手持式屏幕坐标定位设备；控制计算机的显示屏幕上光标移动的输入设备；用于菜单选择、屏幕作图和屏幕编辑等必备的输入设备；2、工作原理计算机电脉冲 坐标数据位移传感器移动距离与方向的信息显示屏幕3、分类机械式鼠标：采用机械结构有一个机械球通过摩擦两个滚轮，将滚轮移动距离转换为电信号——电脉冲，使显示屏幕上的光标移动。转换部件——编码器是机械的。 计 算 机 组 成 原 理第 7 章光电式鼠标：采用发光二极管和光敏晶体管组合成光电感应器来测是位移。光机式鼠标：工作原理同机械式鼠标，但编码器采用的是光学器件。无线鼠标： 与计算机的连接改成红外线，使鼠标移动