第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能課件

信息系統(tǒng)基礎(chǔ)第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能信息系統(tǒng)基礎(chǔ)第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能1第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）24.1中央處理器（CPU）4.1.1CPU的功能和組成4.1.2控制器的組成和功能4.1.3運(yùn)算器的組成和功能4.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程CentralProcessingUnit4.1中央處理器（CPU）4.1.1CPU的功能和組成C34.1.1CPU的功能和組成計(jì)算機(jī)中自動(dòng)完成取出指令和執(zhí)行指令的任務(wù)的部件被稱(chēng)為中央處理器，通常簡(jiǎn)稱(chēng)CPU。CPU是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心。4.1.1CPU的功能和組成計(jì)算機(jī)中自動(dòng)完成取出指令和執(zhí)行4中央處理器的功能指令控制：控制程序嚴(yán)格按規(guī)定的順序執(zhí)行，是CPU的首要任務(wù)。操作控制：CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號(hào)，把各種操作信號(hào)送往相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。時(shí)間控制：對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。數(shù)據(jù)加工：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算處理。中斷處理：處理由設(shè)備發(fā)來(lái)的中斷。指令部件時(shí)序部件運(yùn)算器中斷控制邏輯控制單元中央處理器的功能指令控制：控制程序嚴(yán)格按規(guī)定的順序執(zhí)行，是C5中央處理器基本組成CPU控制器運(yùn)算器CPU控制器運(yùn)算器Cache中央處理器基本組成CPU控制器運(yùn)算器CPU控制器運(yùn)算器Cac6中央處理器的組成中央處理器的組成7CPU中的主要寄存器CPU中的寄存器是用來(lái)暫時(shí)保存運(yùn)算和控制過(guò)程中的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及控制、狀態(tài)信息的，它可分為：通用寄存器：用來(lái)存放原始數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，有時(shí)還可作為變址寄存器、計(jì)數(shù)器、地址指針等。專(zhuān)用寄存器：是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某一特殊功能的寄存器。CPU中的主要寄存器CPU中的寄存器是用來(lái)暫時(shí)保存運(yùn)算和控8通用寄存器通用寄存器可由用戶編程訪問(wèn)。通用寄存器的數(shù)目少則幾個(gè)，多則幾十個(gè)，上百個(gè)。80286的8個(gè)16位寄存器通用寄存器通用寄存器可由用戶編程訪問(wèn)。80286的8個(gè)16位9專(zhuān)用寄存器專(zhuān)用寄存器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某種特殊功能的寄存器，一般不允許用戶訪問(wèn)。它們是：程序計(jì)數(shù)器（PC）指令寄存器（IR）存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）專(zhuān)用寄存器專(zhuān)用寄存器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某種特殊功能的寄存器，一般10程序計(jì)數(shù)器（PC）存放正在執(zhí)行的指令地址或接著要執(zhí)行的下條指令地址。在程序開(kāi)始時(shí)，存放程序第一條指令的地址；一般具有自加1功能；當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，存放下一條指令的地址；當(dāng)遇到轉(zhuǎn)移指令時(shí)，PC內(nèi)容由指令的地址碼字段取得。程序計(jì)數(shù)器（PC）存放正在執(zhí)行的指令地址或接著要執(zhí)行的下條指11指令寄存器（IR）指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，先把它從內(nèi)存取出，然后再傳送至IR。在指令執(zhí)行過(guò)程中，IR的內(nèi)容不允許被修改，以保證指令的正確執(zhí)行。指令寄存器（IR）指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。12存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）功能:暫時(shí)存放由內(nèi)存儲(chǔ)器讀出的一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)字。作用:作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別。存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）功能:暫時(shí)存放由內(nèi)存儲(chǔ)器讀出的一條13存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）功能:當(dāng)前CPU所訪問(wèn)的內(nèi)存單元的地址。作用:由于在內(nèi)存和CPU之間存在著操作速度上的差別，所以必須使用地址寄存器來(lái)保持地址信息，直到內(nèi)存的讀/寫(xiě)操作完成為止。存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）功能:當(dāng)前CPU所訪問(wèn)的內(nèi)存單元的14程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）功能：用于存放ALU工作時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息。特點(diǎn)：每一位單獨(dú)使用，稱(chēng)為標(biāo)志位。反映了ALU當(dāng)前的工作狀態(tài)或條件轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移條件。

VDITSZAPC1514131211109876543210進(jìn)位標(biāo)志位奇偶標(biāo)志位輔助進(jìn)位位零標(biāo)志位結(jié)果符號(hào)位單步標(biāo)志位中斷允許位方向標(biāo)志位溢出標(biāo)志位程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）功能：用于存放ALU工作時(shí)產(chǎn)生的154.1.2控制器的組成和功能控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作?？刂破鞯闹饕δ苋≈噶睿簭膬?nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。譯碼：對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作?？刂疲褐笓]并控制CPU、內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。4.1.2控制器的組成和功能控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，16控制器的組成指令部件時(shí)序部件

控制單元中斷控制邏輯控制器的組成指令部件時(shí)序部件控制單元中斷控制邏輯17指令部件指令部件的主要任務(wù)：完成取指令并分析指令的任務(wù)。指令部件包括：由程序計(jì)數(shù)器PC指令寄存器IR指令譯碼器ID地址形成部件指令部件指令部件的主要任務(wù)：完成取指令并分析指令的任務(wù)。18時(shí)序部件時(shí)序部件能產(chǎn)生一定的時(shí)序信號(hào)，以保證機(jī)器的各個(gè)功能部件有節(jié)奏地進(jìn)行信息傳送、加工及存儲(chǔ)。時(shí)序部件包括：脈沖源啟?？刂七壿嫻?jié)拍信號(hào)發(fā)生器時(shí)序部件時(shí)序部件能產(chǎn)生一定的時(shí)序信號(hào)，以保證機(jī)器的各個(gè)功能部19微操作信號(hào)發(fā)生器微操作信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)為控制單元CU。每條指令的執(zhí)行可以分解成多個(gè)最基本的操作，這種最基本的不可再分割的操作稱(chēng)為微操作。微操作信號(hào)發(fā)生器用數(shù)百種微操作控制信號(hào)控制指令的執(zhí)行。微操作信號(hào)發(fā)生器微操作信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)為控制單元CU。20中斷控制邏輯中斷控制邏輯：用來(lái)控制中斷處理的硬件邏輯。中斷控制邏輯中斷控制邏輯：用來(lái)控制中斷處理的硬件邏輯。214.1.3運(yùn)算器的組成和功能運(yùn)算器是加工處理數(shù)據(jù)的功能部件。運(yùn)算器主要由下列部件組成：算術(shù)邏輯單元（ALU） 完成二進(jìn)制信息的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，移位操作寄存器 存放數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間、最后結(jié)果，各種狀態(tài)標(biāo)志算術(shù)邏輯單元和通用寄存器的位數(shù)決定了CPU的字長(zhǎng)。4.1.3運(yùn)算器的組成和功能運(yùn)算器是加工處理數(shù)據(jù)的功能部件22運(yùn)算器的功能運(yùn)算器的主要功能是完成二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中最基本的算術(shù)運(yùn)算是加法運(yùn)算，加、減、乘、除運(yùn)算最終都可以歸結(jié)為加法運(yùn)算。運(yùn)算器中的最基本的運(yùn)算部件——加法器。運(yùn)算器的功能運(yùn)算器的主要功能是完成二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。23運(yùn)算器的組成算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元ALU提供操作數(shù)和暫存結(jié)果的寄存器組判斷邏輯和控制電路內(nèi)部總線……運(yùn)算器的組成算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元ALU24運(yùn)算器的組成運(yùn)算器內(nèi)的各功能模塊之間的連接采用內(nèi)部總線ALU和各寄存器都掛在上面運(yùn)算器的內(nèi)部總線是CPU的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路運(yùn)算器的組成運(yùn)算器內(nèi)的各功能模塊之間的連接采用內(nèi)部總線254.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程 一條指令的運(yùn)行（指令周期）分為3個(gè)階段：取指令階段：取指令對(duì)所有的指令來(lái)說(shuō)是必須的，所以取指令要執(zhí)行的操作稱(chēng)為公共操作。完成取指令階段任務(wù)的時(shí)間稱(chēng)為取指周期。分析取數(shù)階段：由于各條指令功能不同，尋址方式不同，所以分析取數(shù)階段各不相同。執(zhí)行階段：執(zhí)行階段的任務(wù)是執(zhí)行指令。完成執(zhí)行階段任務(wù)的時(shí)間稱(chēng)為執(zhí)行周期。4.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程 一條指令的運(yùn)行（指令周期）分為3個(gè)26加法指令A(yù)DDR0,R1的執(zhí)行過(guò)程加法指令A(yù)DDR0,R1的含義：

將R0的內(nèi)容與R1的內(nèi)容相加，結(jié)果送回R0。該指令由兩個(gè)CPU周期組成：取指周期執(zhí)行周期加法指令A(yù)DDR0,R1的執(zhí)行過(guò)程加法指令A(yù)DDR0,R27取指令階段的操作取指令階段將PC的內(nèi)容送至MAR，并送地址總線AB。由控制單元CU經(jīng)控制總線CB向存儲(chǔ)器發(fā)read命令。從主存中取出的指令通過(guò)數(shù)據(jù)總線DB送到MDR。將MDR的內(nèi)容送至IR中。PC+1，為取下一條指令做好準(zhǔn)備。取指周期內(nèi)有5個(gè)操作。送指令地址計(jì)算下一條指令地址讀入指令取指令階段的操作取指令階段送指令地址計(jì)算下一條讀入指令28取指令階段各個(gè)操作示意圖1.將PC的內(nèi)容(假設(shè)2000)送至MAR，并送地址總線AB。2.由控制單元CU經(jīng)控制總線CB向存儲(chǔ)器發(fā)read命令。3.從主存中取出的指令(ADD)通過(guò)數(shù)據(jù)總線DB送到MDR。4.將MDR的內(nèi)容(ADD)送至IR中。5.PC+1(2000+1=2001)，為取下一條指令做好準(zhǔn)備。5.2000+1=20012.Read3.ADD4.ADD1.2000取指令階段各個(gè)操作示意圖1.將PC的內(nèi)容(假設(shè)2000)送至29執(zhí)行階段的操作執(zhí)行階段將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈A。

將加數(shù)R1內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈B。

CU向ALU發(fā)“ADD”控制信號(hào)，使LA的內(nèi)容與LB的內(nèi)容相加，將運(yùn)算結(jié)果送至R0。取源操作數(shù)取目的操作數(shù)運(yùn)算并送結(jié)果執(zhí)行階段的操作執(zhí)行階段取源操作數(shù)取目的操作數(shù)運(yùn)算并送結(jié)果30執(zhí)行指令階段各個(gè)操作示意圖1.將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈A

。2.將加數(shù)R1內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈B。3.CU向ALU發(fā)“ADD”控制信號(hào)，使LA的內(nèi)容與LB的內(nèi)容相加，將運(yùn)算結(jié)果送至R0

3.ADD2.R11.R03.結(jié)果執(zhí)行指令階段各個(gè)操作示意圖1.將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈31第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）324.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.2.1主存儲(chǔ)器4.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器4.2.3輔助存儲(chǔ)器4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.2.1主存儲(chǔ)器334.2存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求容量大，速度快，成本低解決三者之間的矛盾目前通常采用多級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）主存儲(chǔ)器（內(nèi)存儲(chǔ)器）輔助存儲(chǔ)器（外存儲(chǔ)器）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求34存儲(chǔ)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)示意圖通用寄存器指令和數(shù)據(jù)緩沖器外部存儲(chǔ)器（磁盤(pán)、磁帶等）主存儲(chǔ)器（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM）容量越來(lái)越大，價(jià)格越來(lái)越便宜，速度越來(lái)越慢Cache（靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM）訪問(wèn)速度越來(lái)越快CPU內(nèi)部存儲(chǔ)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)示意圖通用寄存器指令和數(shù)據(jù)緩沖器外部存儲(chǔ)器（35存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)各級(jí)存儲(chǔ)器的用途和特點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)用途特點(diǎn)高速緩沖存儲(chǔ)器Cache高速存取指令和數(shù)據(jù)存取速度快，但存儲(chǔ)容量小主存儲(chǔ)器主存存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存取速度較快，存儲(chǔ)容量不大外存儲(chǔ)器外存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)容量大，位成本低存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)各級(jí)存儲(chǔ)器的用途和特點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)用途特點(diǎn)高速緩364.2.1主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器又稱(chēng)主存、內(nèi)存，用于存儲(chǔ)將要處理的數(shù)據(jù)和將要執(zhí)行的指令。主存的種類(lèi)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）暫時(shí)存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)丟失只讀存儲(chǔ)器（Read-OnlyMemory，ROM）永久性、非易失性的存儲(chǔ)器；只能讀，不能寫(xiě)4.2.1主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器又稱(chēng)主存、內(nèi)存，用于存儲(chǔ)將要處理的37隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）RAM是存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，斷電后該存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。微機(jī)中的RAM基本上以內(nèi)存條。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessM38只讀存儲(chǔ)器ROM只能讀，不能寫(xiě)。ROM的分類(lèi)（根據(jù)編程方法的不同來(lái)劃分）掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)電擦除（EEPROM）紫外線擦除（UVEPROM）只讀存儲(chǔ)器ROM只能讀，不能寫(xiě)。39掩模式只讀存儲(chǔ)器掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)在芯片制造過(guò)程中確定其內(nèi)容使用時(shí)，只能讀出，不能再進(jìn)行修改優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、集成度高、價(jià)格便宜、適宜大批量生產(chǎn)缺點(diǎn)：不能重寫(xiě)只能專(zhuān)用，用戶可向生產(chǎn)廠家定做掩模式只讀存儲(chǔ)器掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)40一次編程只讀存儲(chǔ)器一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）產(chǎn)品出廠時(shí)，所有存儲(chǔ)元均制成“0”(或均為“1”)用戶根據(jù)需要可自行將其中某些存儲(chǔ)元改為“1”(或改為“0”)雙極型PROM熔絲燒斷型PROMPN結(jié)擊穿型PROM一次編程只讀存儲(chǔ)器一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）41多次編程只讀存儲(chǔ)器多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)：可多次擦寫(xiě)。EEPROM：可以用電擦除原來(lái)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，但擦除、編程時(shí)均需要相對(duì)較高的電壓。UVEPROM：用紫外線燈進(jìn)行擦除，只能對(duì)整個(gè)芯片擦除，不能對(duì)芯片中的個(gè)別存儲(chǔ)單元單獨(dú)擦除。多次編程只讀存儲(chǔ)器多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)：可多次擦424.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是限制高速計(jì)算機(jī)的主要因素CPU和主存儲(chǔ)器是用不同的材料制成的，它們之間在速度上是不匹配的。CPU的速度平均每年提高60%，而組成主存的DRAM的速度平均每年只改進(jìn)7%。而用SRAM組成的高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）的運(yùn)行速度接近于CPU的速度。4.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是限制高速計(jì)算機(jī)的主要因素43CPU與存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)系中央處理器外存主存CacheCPUM1M2M3cache是介于CPU和主存之間的小容量存儲(chǔ)器，存取速度比主存快在主存容量配置幾十兆的情況下，Cache的典型值是幾百KB從功能上看，Cache是主存的緩沖存儲(chǔ)器為了追求高速，包括管理在內(nèi)的全部功能由硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)程序員是透明的Cache隨著半導(dǎo)體器件集成度的提高，已將Cache放入CPU內(nèi)部，工作速度接近于CPU的速度，能組成兩級(jí)以上的Cache系統(tǒng)CPU與存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)系中央處理器外存主存CacheCPUM144Cache原理圖LRU管理邏輯相聯(lián)存儲(chǔ)表CPU主存CacheCAM數(shù)據(jù)總線地址總線當(dāng)CPU執(zhí)行訪存指令時(shí)，把要訪問(wèn)的字(W)的地址送到CAM中如果W不在Cache中，將W從主存?zhèn)魉偷紺PU的同時(shí)，把W的數(shù)據(jù)送入Cache，替換原來(lái)Cache中最近最少使用(LRU)的一行數(shù)據(jù)。Cache原理圖LRU管理邏輯相聯(lián)存儲(chǔ)表CPU主CacheC45主存與Cache的地址映射為了把主存內(nèi)容放到Cache中，必須應(yīng)用某種方法把主存地址定位到Cache中，稱(chēng)作地址映射。映射一詞的物理含義是確定位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠?qū)PU訪問(wèn)主存時(shí)給出的主存地址自動(dòng)變換成Cache的地址。常用的映射方式有三種：全相聯(lián)映射。直接映射組相聯(lián)映射

主存與Cache的地址映射為了把主存內(nèi)容放到Cache中，必464.2.3輔助存儲(chǔ)器主存是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體性能的重要因素，但主存有以下缺點(diǎn)：主存容量有限主存是易失性設(shè)備輔助存儲(chǔ)器（secondarystorage）用手解決以上問(wèn)題。4.2.3輔助存儲(chǔ)器主存是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體性能的重要因素47輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器的特點(diǎn)（與主存相比）數(shù)據(jù)非易失性容量大價(jià)格便宜速度慢存取方式順序存?。喊磾?shù)據(jù)存儲(chǔ)的順序來(lái)訪問(wèn)，如磁帶。直接存?。翰恍枰樞蚪?jīng)過(guò)其他數(shù)據(jù)而直接訪問(wèn)到所需數(shù)據(jù)，如磁盤(pán)。輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器的特點(diǎn)（與主存相比）48常用的輔助存儲(chǔ)器磁盤(pán)RAID磁帶光盤(pán)USB電子盤(pán)常用的輔助存儲(chǔ)器磁盤(pán)49磁盤(pán)硬磁盤(pán)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)硬盤(pán)。信息是記錄在一薄層磁性材料上的，這個(gè)薄層稱(chēng)為磁層。磁層與所附著的載體稱(chēng)為記錄介質(zhì)或記錄媒體。載體是由非磁性材料制成的。根據(jù)載體的性質(zhì)，又可分為軟質(zhì)載體和硬質(zhì)載體，也就是我們常說(shuō)的軟盤(pán)和硬盤(pán)。磁盤(pán)硬磁盤(pán)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)硬盤(pán)。信息是記錄在一薄層磁性材料上的，這50硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)使用了多個(gè)盤(pán)片，它們被疊裝在主軸上，構(gòu)成一個(gè)盤(pán)組每個(gè)盤(pán)片分兩面每面有一個(gè)讀寫(xiě)磁頭。硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)使用了多個(gè)盤(pán)片，它們被疊裝在主軸上，構(gòu)51硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)每個(gè)盤(pán)面上的存儲(chǔ)介質(zhì)同心圓圓環(huán)稱(chēng)為磁道。通常，最外圈的磁道為0號(hào)，往內(nèi)則磁道號(hào)逐步增加。硬盤(pán)的多個(gè)盤(pán)面上的同一磁道稱(chēng)為柱面扇區(qū)（Secter）是將磁道按照相同角度等分的扇形，每個(gè)磁道上的等分段都是一個(gè)扇區(qū)，也稱(chēng)低級(jí)格式化硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)每個(gè)盤(pán)面上的存儲(chǔ)介質(zhì)同心圓圓環(huán)稱(chēng)為磁道。通常，最外52RAIDRAID簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”。RAID可以分為7個(gè)級(jí)別，即RAID0～RAID6磁盤(pán)陣列特點(diǎn)容量大速度快可靠性高造價(jià)低廉RAIDRAID簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”。53磁帶存儲(chǔ)原理：一種覆蓋著鐵氧化物的聚酯薄膜，磁帶上每個(gè)被磁化的部分表示1位數(shù)據(jù)磁帶是順序存取設(shè)備存取速度慢比磁盤(pán)便宜目前常用作轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備磁帶存儲(chǔ)原理：一種覆蓋著鐵氧化物的聚酯薄膜，磁帶上每個(gè)被磁化54光盤(pán)光盤(pán)是一種硬質(zhì)塑料盤(pán)，盤(pán)上的數(shù)據(jù)用激光在盤(pán)上燒灼出一個(gè)個(gè)小坑來(lái)記錄。光盤(pán)類(lèi)型CD_ROM：只讀式緊湊光盤(pán)CD_R：只能寫(xiě)一次的光盤(pán)CD_RW：可重復(fù)寫(xiě)光盤(pán)DVD盤(pán)：數(shù)字通用光盤(pán)特點(diǎn)：容量大，700MB左右存放時(shí)間長(zhǎng)，可以達(dá)到100年但比磁盤(pán)慢激光驅(qū)動(dòng)器激光盤(pán)片光盤(pán)光盤(pán)是一種硬質(zhì)塑料盤(pán)，盤(pán)上的數(shù)據(jù)用激光在盤(pán)上燒灼出一個(gè)個(gè)55USB電子盤(pán)固有的非易失性。廉價(jià)的高密度?？芍苯訄?zhí)行：可與CPU直接連接，省去了從磁盤(pán)到RAM的加載步驟。固態(tài)性能：沒(méi)有機(jī)電移動(dòng)裝置的半導(dǎo)體技術(shù)，特別適用于便攜式等微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是替代磁盤(pán)的一種理想工具。USB電子盤(pán)56第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）574.3輸入/輸出系統(tǒng)4.3.1輸入/輸出設(shè)備4.3.2輸入/輸出接口4.3.3輸入/輸出控制方式4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.3.1輸入/輸出設(shè)備584.3.1輸入/輸出設(shè)備鍵盤(pán)鼠標(biāo)掃描儀打印機(jī)顯示設(shè)備4.3.1輸入/輸出設(shè)備鍵盤(pán)59鍵盤(pán)

鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備，人們通過(guò)鍵盤(pán)上的按鍵直接向計(jì)算機(jī)輸入各種數(shù)據(jù)、命令及指令，從而使計(jì)算機(jī)完成不同的運(yùn)算及控制任務(wù)。 鍵盤(pán)上的每個(gè)按鍵起一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用，故又稱(chēng)為鍵開(kāi)關(guān)。鍵開(kāi)關(guān)分為接觸式非接觸式鍵盤(pán)鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備，人們通過(guò)鍵盤(pán)上的按60鼠標(biāo)鼠標(biāo)器是一種相對(duì)坐標(biāo)輸入設(shè)備，用于輸入位移量。它將移位信息傳送給主機(jī)。鼠標(biāo)器在桌上的移動(dòng)使屏幕上的鼠標(biāo)作相應(yīng)的移動(dòng)。鼠標(biāo)器的類(lèi)型機(jī)械式光機(jī)式：光電式鼠標(biāo)鼠標(biāo)器是一種相對(duì)坐標(biāo)輸入設(shè)備，用于輸入位移量。它將移位信61掃描儀掃描儀是一種光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種形式的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)的重要工具，是繼鍵盤(pán)和鼠標(biāo)之后的第三代計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，也是功能極強(qiáng)的一種輸入設(shè)備。掃描儀掃描儀是一種光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種62打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要輸出設(shè)備之一，打印機(jī)的功能是將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以字符或圖形的形式印刷到紙上，轉(zhuǎn)換為書(shū)面信息，便于人們閱讀和保存。由于打印輸出結(jié)果能永久性保留，故稱(chēng)為硬拷貝輸出設(shè)備按照打印的工作原理不同，打印機(jī)分為擊打式非擊打式打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要輸出設(shè)備之一，打印機(jī)的功能是將63●各種類(lèi)型的打印機(jī)噴墨打印機(jī)噴墨打印、掃描兩用機(jī)彩色激光打印機(jī)噴墨打印機(jī)(噴繪)噴墨打印機(jī)照片打印機(jī)●各種類(lèi)型的打印機(jī)噴墨打印機(jī)噴墨打印、掃描兩用機(jī)彩色激光打64顯示設(shè)備顯示設(shè)備是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺(jué)信號(hào)的一種裝置。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，顯示設(shè)備被用作輸出設(shè)備和人機(jī)對(duì)話的重要工具。與打印機(jī)等硬拷貝輸出設(shè)備不同，顯示器輸出的內(nèi)容不能長(zhǎng)期保存，當(dāng)顯示器關(guān)機(jī)或顯示別的內(nèi)容時(shí)，原有內(nèi)容就消失了，所以顯示設(shè)備屬于軟拷貝輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的顯示設(shè)備，若按顯示對(duì)象的不同可分為：字符顯示器圖形顯示器圖像顯示器顯示設(shè)備顯示設(shè)備是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺(jué)信號(hào)的一種裝置。在計(jì)算機(jī)654.3.2輸入/輸出接口主機(jī)通過(guò)一組總線連接各種外圍設(shè)備，在總線與各種外圍設(shè)備之間還往往有一些起緩沖、連接作用的部件，稱(chēng)為輸入輸出接口（I/O接口），簡(jiǎn)稱(chēng)接口。輸入輸出接口是主機(jī)和外設(shè)之間的交接界面，通過(guò)接口可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)之間的信息交換。接口具有以下五大功能：實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的通信聯(lián)絡(luò)控制進(jìn)行地址譯碼和設(shè)備選擇。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖。數(shù)據(jù)格式的變換。傳遞控制命令和狀態(tài)信息。4.3.2輸入/輸出接口主機(jī)通過(guò)一組總線連接各種外圍設(shè)備，66接口的基本組成接口要傳送數(shù)據(jù)信息控制信息狀態(tài)信息接口的基本組成接口要傳送674.3.3輸入/輸出控制方式程序查詢方式：CPU與外設(shè)只能串行工作。CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能與一臺(tái)外設(shè)交換數(shù)據(jù)信息。無(wú)法發(fā)現(xiàn)和處理由于設(shè)備和其它硬件所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。程序中斷方式：在主機(jī)啟動(dòng)外設(shè)后，無(wú)須等待查詢。外設(shè)在做好輸入輸出準(zhǔn)備時(shí)，向主機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求。主機(jī)接到請(qǐng)求后就暫時(shí)中止原來(lái)執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序?qū)ν獠空?qǐng)求進(jìn)行處理，在中斷處理完畢后返回原來(lái)的程序繼續(xù)執(zhí)行。直接存儲(chǔ)器存取（DMA）方式：DMA方式是在主存和外設(shè)之間開(kāi)辟直接的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行基本上不需要CPU介入的主存和外設(shè)之間的信息傳送，這樣不僅能保證CPU的高效率，而且能滿足高速外設(shè)的需要。I/O通道控制方式： I/O通道控制方式是DMA方式的進(jìn)一步發(fā)展，在系統(tǒng)中設(shè)有通道控制部件，每個(gè)通道掛若干外設(shè)，主機(jī)在執(zhí)行I/O操作時(shí)，只需啟動(dòng)有關(guān)通道，通道將執(zhí)行通道程序，從而完成I/O操作。4.3.3輸入/輸出控制方式程序查詢方式：68第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）694.4總線4.4.1系統(tǒng)總線種類(lèi)4.4.2微機(jī)常見(jiàn)總線4.4總線4.4.1系統(tǒng)總線種類(lèi)70總線（bus）：是一組連接各個(gè)部件的公共通信線路，即兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行通信的路徑，是一種可被共享的傳輸媒介。總線組成：由多條通信線路組成，每一條線路都能夠傳輸二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”。總線總線（bus）：是一組連接各個(gè)部件的公共通信線路，總線71按總線的功能分類(lèi)總線按功能可分為三種類(lèi)型：數(shù)據(jù)總線（DataBus）數(shù)據(jù)總線用于傳送數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)總線是雙向的地址總線（AddressBus）地址總線是專(zhuān)門(mén)用來(lái)傳送地址的地址總線總是單向的控制總線CB（ControlBus）：控制總線用來(lái)傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)控制總線的傳送方向由具體控制信號(hào)而定，一般是雙向的按總線的功能分類(lèi)總線按功能可分為三種類(lèi)型：72按總線在微機(jī)系統(tǒng)中的位置分類(lèi)微機(jī)中的總線按其所處的位置可分為片內(nèi)總線和片外總線兩大類(lèi)。片內(nèi)總線，又稱(chēng)內(nèi)部總線：是微機(jī)內(nèi)部各部件之間的連線。如CPU內(nèi)部，寄存器之間和算術(shù)邏輯單元（ALU）與控制部件之間傳輸信息所用的總線稱(chēng)為內(nèi)部總線即片內(nèi)總線。片外總線。是指與外部設(shè)備接口的總線，實(shí)際上是一種外設(shè)的接口標(biāo)準(zhǔn)。按總線在微機(jī)系統(tǒng)中的位置分類(lèi)微機(jī)中的總線按其所處的位置可分為73按總線的通信方式分類(lèi)

計(jì)算機(jī)的通信方式可分為并行通信和串行通信，相應(yīng)的通信總線被稱(chēng)為并行總線和串行總線。并行總線。并行總線通信速度快，實(shí)時(shí)性好，但由于占用的口線多，不適合小型化產(chǎn)品。串行總線。串行總線通信速率雖低，但在數(shù)據(jù)通信量不是很大的微處理器電路中，顯得更加簡(jiǎn)易、方便、靈活。按總線的通信方式分類(lèi)

計(jì)算機(jī)的通信方式可分為并行通信和串行通744.4.2微機(jī)常見(jiàn)總線微機(jī)中的總線按其所處的位置可分為片內(nèi)總線片外總線外總線又分為系統(tǒng)總線和外部總線.系統(tǒng)總線，又稱(chēng)內(nèi)總線或板級(jí)總線是微機(jī)中各插件板與主板之間的連線，用于插件板一級(jí)的互聯(lián)。例如CPU模塊和存儲(chǔ)器模塊或I/O接口模塊之間的傳輸通路。常用的系統(tǒng)總線有ISA總線、EISA總線和PCI總線等。外部總線：是微機(jī)和外部設(shè)備之間的連線，微機(jī)作為一種設(shè)備，通過(guò)該總線和其他設(shè)備進(jìn)行通信，它用于設(shè)備一級(jí)的互聯(lián)。4.4.2微機(jī)常見(jiàn)總線微機(jī)中的總線按其所處的位置可分為75總線標(biāo)準(zhǔn)為便于不同廠家生產(chǎn)的模塊能靈活構(gòu)成系統(tǒng),，形成了總線標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下有兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)正式公布的標(biāo)準(zhǔn)。正式公布的標(biāo)準(zhǔn)由IEEE(電氣電子工程師學(xué)會(huì))或CCITT(國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì))等國(guó)際組織正式確定和承認(rèn)，并有嚴(yán)格的定義。實(shí)際存在的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)首先由某一廠家提出，而又得到其他廠家廣泛使用，這種標(biāo)準(zhǔn)可能還沒(méi)有經(jīng)過(guò)正式、嚴(yán)格的定義，也有可能經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后提交給有關(guān)組織討論而被確定為正式標(biāo)準(zhǔn)。總線標(biāo)準(zhǔn)為便于不同廠家生產(chǎn)的模塊能靈活構(gòu)成系統(tǒng),，形成了總線76系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)ISA（IndustryStandardArchitecture）是IBM公司為80286/AT電腦制定的總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也稱(chēng)為AT標(biāo)準(zhǔn)它在80286至80486時(shí)代應(yīng)用非常廣泛，以至于現(xiàn)在奔騰機(jī)中還保留有ISA總線插槽。PCI（PeripheralComponentInterconnect）。是當(dāng)前最流行的總線之一，它是由Intel公司推出的一種局部總線它定義了32位數(shù)據(jù)總線，且可擴(kuò)展為64位PCI功能比VESA、ISA有極大的改善，支持突發(fā)讀寫(xiě)操作，最大傳輸速率可達(dá)132MB/s，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備PCI局部總線不能兼容現(xiàn)有的ISA、EISA、MCAAGP（AcceleratedGraphicsPort）AGP（加速圖形端口）是一種為了提高視頻帶寬而設(shè)計(jì)的總線規(guī)范。因?yàn)樗屈c(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，即連接控制芯片和AGP顯示卡，因此嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，AGP也是一種接口標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)ISA（IndustryStandardA77信息系統(tǒng)基礎(chǔ)第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能信息系統(tǒng)基礎(chǔ)第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能78第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）794.1中央處理器（CPU）4.1.1CPU的功能和組成4.1.2控制器的組成和功能4.1.3運(yùn)算器的組成和功能4.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程CentralProcessingUnit4.1中央處理器（CPU）4.1.1CPU的功能和組成C804.1.1CPU的功能和組成計(jì)算機(jī)中自動(dòng)完成取出指令和執(zhí)行指令的任務(wù)的部件被稱(chēng)為中央處理器，通常簡(jiǎn)稱(chēng)CPU。CPU是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心。4.1.1CPU的功能和組成計(jì)算機(jī)中自動(dòng)完成取出指令和執(zhí)行81中央處理器的功能指令控制：控制程序嚴(yán)格按規(guī)定的順序執(zhí)行，是CPU的首要任務(wù)。操作控制：CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號(hào)，把各種操作信號(hào)送往相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。時(shí)間控制：對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。數(shù)據(jù)加工：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算處理。中斷處理：處理由設(shè)備發(fā)來(lái)的中斷。指令部件時(shí)序部件運(yùn)算器中斷控制邏輯控制單元中央處理器的功能指令控制：控制程序嚴(yán)格按規(guī)定的順序執(zhí)行，是C82中央處理器基本組成CPU控制器運(yùn)算器CPU控制器運(yùn)算器Cache中央處理器基本組成CPU控制器運(yùn)算器CPU控制器運(yùn)算器Cac83中央處理器的組成中央處理器的組成84CPU中的主要寄存器CPU中的寄存器是用來(lái)暫時(shí)保存運(yùn)算和控制過(guò)程中的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及控制、狀態(tài)信息的，它可分為：通用寄存器：用來(lái)存放原始數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，有時(shí)還可作為變址寄存器、計(jì)數(shù)器、地址指針等。專(zhuān)用寄存器：是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某一特殊功能的寄存器。CPU中的主要寄存器CPU中的寄存器是用來(lái)暫時(shí)保存運(yùn)算和控85通用寄存器通用寄存器可由用戶編程訪問(wèn)。通用寄存器的數(shù)目少則幾個(gè)，多則幾十個(gè)，上百個(gè)。80286的8個(gè)16位寄存器通用寄存器通用寄存器可由用戶編程訪問(wèn)。80286的8個(gè)16位86專(zhuān)用寄存器專(zhuān)用寄存器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某種特殊功能的寄存器，一般不允許用戶訪問(wèn)。它們是：程序計(jì)數(shù)器（PC）指令寄存器（IR）存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）專(zhuān)用寄存器專(zhuān)用寄存器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)完成某種特殊功能的寄存器，一般87程序計(jì)數(shù)器（PC）存放正在執(zhí)行的指令地址或接著要執(zhí)行的下條指令地址。在程序開(kāi)始時(shí)，存放程序第一條指令的地址；一般具有自加1功能；當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，存放下一條指令的地址；當(dāng)遇到轉(zhuǎn)移指令時(shí)，PC內(nèi)容由指令的地址碼字段取得。程序計(jì)數(shù)器（PC）存放正在執(zhí)行的指令地址或接著要執(zhí)行的下條指88指令寄存器（IR）指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，先把它從內(nèi)存取出，然后再傳送至IR。在指令執(zhí)行過(guò)程中，IR的內(nèi)容不允許被修改，以保證指令的正確執(zhí)行。指令寄存器（IR）指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。89存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）功能:暫時(shí)存放由內(nèi)存儲(chǔ)器讀出的一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)字。作用:作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別。存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器（MDR）功能:暫時(shí)存放由內(nèi)存儲(chǔ)器讀出的一條90存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）功能:當(dāng)前CPU所訪問(wèn)的內(nèi)存單元的地址。作用:由于在內(nèi)存和CPU之間存在著操作速度上的差別，所以必須使用地址寄存器來(lái)保持地址信息，直到內(nèi)存的讀/寫(xiě)操作完成為止。存儲(chǔ)器地址寄存器（MAR）功能:當(dāng)前CPU所訪問(wèn)的內(nèi)存單元的91程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）功能：用于存放ALU工作時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息。特點(diǎn)：每一位單獨(dú)使用，稱(chēng)為標(biāo)志位。反映了ALU當(dāng)前的工作狀態(tài)或條件轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移條件。

VDITSZAPC1514131211109876543210進(jìn)位標(biāo)志位奇偶標(biāo)志位輔助進(jìn)位位零標(biāo)志位結(jié)果符號(hào)位單步標(biāo)志位中斷允許位方向標(biāo)志位溢出標(biāo)志位程序狀態(tài)字寄存器（PSWR）功能：用于存放ALU工作時(shí)產(chǎn)生的924.1.2控制器的組成和功能控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。控制器的主要功能取指令：從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。譯碼：對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作?？刂疲褐笓]并控制CPU、內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。4.1.2控制器的組成和功能控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，93控制器的組成指令部件時(shí)序部件

控制單元中斷控制邏輯控制器的組成指令部件時(shí)序部件控制單元中斷控制邏輯94指令部件指令部件的主要任務(wù)：完成取指令并分析指令的任務(wù)。指令部件包括：由程序計(jì)數(shù)器PC指令寄存器IR指令譯碼器ID地址形成部件指令部件指令部件的主要任務(wù)：完成取指令并分析指令的任務(wù)。95時(shí)序部件時(shí)序部件能產(chǎn)生一定的時(shí)序信號(hào)，以保證機(jī)器的各個(gè)功能部件有節(jié)奏地進(jìn)行信息傳送、加工及存儲(chǔ)。時(shí)序部件包括：脈沖源啟?？刂七壿嫻?jié)拍信號(hào)發(fā)生器時(shí)序部件時(shí)序部件能產(chǎn)生一定的時(shí)序信號(hào)，以保證機(jī)器的各個(gè)功能部96微操作信號(hào)發(fā)生器微操作信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)為控制單元CU。每條指令的執(zhí)行可以分解成多個(gè)最基本的操作，這種最基本的不可再分割的操作稱(chēng)為微操作。微操作信號(hào)發(fā)生器用數(shù)百種微操作控制信號(hào)控制指令的執(zhí)行。微操作信號(hào)發(fā)生器微操作信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)為控制單元CU。97中斷控制邏輯中斷控制邏輯：用來(lái)控制中斷處理的硬件邏輯。中斷控制邏輯中斷控制邏輯：用來(lái)控制中斷處理的硬件邏輯。984.1.3運(yùn)算器的組成和功能運(yùn)算器是加工處理數(shù)據(jù)的功能部件。運(yùn)算器主要由下列部件組成：算術(shù)邏輯單元（ALU） 完成二進(jìn)制信息的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，移位操作寄存器 存放數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間、最后結(jié)果，各種狀態(tài)標(biāo)志算術(shù)邏輯單元和通用寄存器的位數(shù)決定了CPU的字長(zhǎng)。4.1.3運(yùn)算器的組成和功能運(yùn)算器是加工處理數(shù)據(jù)的功能部件99運(yùn)算器的功能運(yùn)算器的主要功能是完成二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中最基本的算術(shù)運(yùn)算是加法運(yùn)算，加、減、乘、除運(yùn)算最終都可以歸結(jié)為加法運(yùn)算。運(yùn)算器中的最基本的運(yùn)算部件——加法器。運(yùn)算器的功能運(yùn)算器的主要功能是完成二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。100運(yùn)算器的組成算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元ALU提供操作數(shù)和暫存結(jié)果的寄存器組判斷邏輯和控制電路內(nèi)部總線……運(yùn)算器的組成算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元ALU101運(yùn)算器的組成運(yùn)算器內(nèi)的各功能模塊之間的連接采用內(nèi)部總線ALU和各寄存器都掛在上面運(yùn)算器的內(nèi)部總線是CPU的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路運(yùn)算器的組成運(yùn)算器內(nèi)的各功能模塊之間的連接采用內(nèi)部總線1024.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程 一條指令的運(yùn)行（指令周期）分為3個(gè)階段：取指令階段：取指令對(duì)所有的指令來(lái)說(shuō)是必須的，所以取指令要執(zhí)行的操作稱(chēng)為公共操作。完成取指令階段任務(wù)的時(shí)間稱(chēng)為取指周期。分析取數(shù)階段：由于各條指令功能不同，尋址方式不同，所以分析取數(shù)階段各不相同。執(zhí)行階段：執(zhí)行階段的任務(wù)是執(zhí)行指令。完成執(zhí)行階段任務(wù)的時(shí)間稱(chēng)為執(zhí)行周期。4.1.4指令的執(zhí)行過(guò)程 一條指令的運(yùn)行（指令周期）分為3個(gè)103加法指令A(yù)DDR0,R1的執(zhí)行過(guò)程加法指令A(yù)DDR0,R1的含義：

將R0的內(nèi)容與R1的內(nèi)容相加，結(jié)果送回R0。該指令由兩個(gè)CPU周期組成：取指周期執(zhí)行周期加法指令A(yù)DDR0,R1的執(zhí)行過(guò)程加法指令A(yù)DDR0,R104取指令階段的操作取指令階段將PC的內(nèi)容送至MAR，并送地址總線AB。由控制單元CU經(jīng)控制總線CB向存儲(chǔ)器發(fā)read命令。從主存中取出的指令通過(guò)數(shù)據(jù)總線DB送到MDR。將MDR的內(nèi)容送至IR中。PC+1，為取下一條指令做好準(zhǔn)備。取指周期內(nèi)有5個(gè)操作。送指令地址計(jì)算下一條指令地址讀入指令取指令階段的操作取指令階段送指令地址計(jì)算下一條讀入指令105取指令階段各個(gè)操作示意圖1.將PC的內(nèi)容(假設(shè)2000)送至MAR，并送地址總線AB。2.由控制單元CU經(jīng)控制總線CB向存儲(chǔ)器發(fā)read命令。3.從主存中取出的指令(ADD)通過(guò)數(shù)據(jù)總線DB送到MDR。4.將MDR的內(nèi)容(ADD)送至IR中。5.PC+1(2000+1=2001)，為取下一條指令做好準(zhǔn)備。5.2000+1=20012.Read3.ADD4.ADD1.2000取指令階段各個(gè)操作示意圖1.將PC的內(nèi)容(假設(shè)2000)送至106執(zhí)行階段的操作執(zhí)行階段將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈A。

將加數(shù)R1內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈B。

CU向ALU發(fā)“ADD”控制信號(hào)，使LA的內(nèi)容與LB的內(nèi)容相加，將運(yùn)算結(jié)果送至R0。取源操作數(shù)取目的操作數(shù)運(yùn)算并送結(jié)果執(zhí)行階段的操作執(zhí)行階段取源操作數(shù)取目的操作數(shù)運(yùn)算并送結(jié)果107執(zhí)行指令階段各個(gè)操作示意圖1.將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈A

。2.將加數(shù)R1內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈B。3.CU向ALU發(fā)“ADD”控制信號(hào)，使LA的內(nèi)容與LB的內(nèi)容相加，將運(yùn)算結(jié)果送至R0

3.ADD2.R11.R03.結(jié)果執(zhí)行指令階段各個(gè)操作示意圖1.將被加數(shù)R0內(nèi)容送至?xí)捍嫫鱈108第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）1094.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.2.1主存儲(chǔ)器4.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器4.2.3輔助存儲(chǔ)器4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.2.1主存儲(chǔ)器1104.2存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求容量大，速度快，成本低解決三者之間的矛盾目前通常采用多級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）主存儲(chǔ)器（內(nèi)存儲(chǔ)器）輔助存儲(chǔ)器（外存儲(chǔ)器）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求111存儲(chǔ)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)示意圖通用寄存器指令和數(shù)據(jù)緩沖器外部存儲(chǔ)器（磁盤(pán)、磁帶等）主存儲(chǔ)器（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM）容量越來(lái)越大，價(jià)格越來(lái)越便宜，速度越來(lái)越慢Cache（靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM）訪問(wèn)速度越來(lái)越快CPU內(nèi)部存儲(chǔ)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)示意圖通用寄存器指令和數(shù)據(jù)緩沖器外部存儲(chǔ)器（112存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)各級(jí)存儲(chǔ)器的用途和特點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)用途特點(diǎn)高速緩沖存儲(chǔ)器Cache高速存取指令和數(shù)據(jù)存取速度快，但存儲(chǔ)容量小主存儲(chǔ)器主存存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存取速度較快，存儲(chǔ)容量不大外存儲(chǔ)器外存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)容量大，位成本低存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)各級(jí)存儲(chǔ)器的用途和特點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)用途特點(diǎn)高速緩1134.2.1主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器又稱(chēng)主存、內(nèi)存，用于存儲(chǔ)將要處理的數(shù)據(jù)和將要執(zhí)行的指令。主存的種類(lèi)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）暫時(shí)存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)丟失只讀存儲(chǔ)器（Read-OnlyMemory，ROM）永久性、非易失性的存儲(chǔ)器；只能讀，不能寫(xiě)4.2.1主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器又稱(chēng)主存、內(nèi)存，用于存儲(chǔ)將要處理的114隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）RAM是存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，斷電后該存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。微機(jī)中的RAM基本上以內(nèi)存條。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessM115只讀存儲(chǔ)器ROM只能讀，不能寫(xiě)。ROM的分類(lèi)（根據(jù)編程方法的不同來(lái)劃分）掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)電擦除（EEPROM）紫外線擦除（UVEPROM）只讀存儲(chǔ)器ROM只能讀，不能寫(xiě)。116掩模式只讀存儲(chǔ)器掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)在芯片制造過(guò)程中確定其內(nèi)容使用時(shí)，只能讀出，不能再進(jìn)行修改優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、集成度高、價(jià)格便宜、適宜大批量生產(chǎn)缺點(diǎn)：不能重寫(xiě)只能專(zhuān)用，用戶可向生產(chǎn)廠家定做掩模式只讀存儲(chǔ)器掩模式只讀存儲(chǔ)器(MROM)117一次編程只讀存儲(chǔ)器一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）產(chǎn)品出廠時(shí)，所有存儲(chǔ)元均制成“0”(或均為“1”)用戶根據(jù)需要可自行將其中某些存儲(chǔ)元改為“1”(或改為“0”)雙極型PROM熔絲燒斷型PROMPN結(jié)擊穿型PROM一次編程只讀存儲(chǔ)器一次編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）118多次編程只讀存儲(chǔ)器多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)：可多次擦寫(xiě)。EEPROM：可以用電擦除原來(lái)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，但擦除、編程時(shí)均需要相對(duì)較高的電壓。UVEPROM：用紫外線燈進(jìn)行擦除，只能對(duì)整個(gè)芯片擦除，不能對(duì)芯片中的個(gè)別存儲(chǔ)單元單獨(dú)擦除。多次編程只讀存儲(chǔ)器多次編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)：可多次擦1194.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是限制高速計(jì)算機(jī)的主要因素CPU和主存儲(chǔ)器是用不同的材料制成的，它們之間在速度上是不匹配的。CPU的速度平均每年提高60%，而組成主存的DRAM的速度平均每年只改進(jìn)7%。而用SRAM組成的高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）的運(yùn)行速度接近于CPU的速度。4.2.2高速緩沖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是限制高速計(jì)算機(jī)的主要因素120CPU與存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)系中央處理器外存主存CacheCPUM1M2M3cache是介于CPU和主存之間的小容量存儲(chǔ)器，存取速度比主存快在主存容量配置幾十兆的情況下，Cache的典型值是幾百KB從功能上看，Cache是主存的緩沖存儲(chǔ)器為了追求高速，包括管理在內(nèi)的全部功能由硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)程序員是透明的Cache隨著半導(dǎo)體器件集成度的提高，已將Cache放入CPU內(nèi)部，工作速度接近于CPU的速度，能組成兩級(jí)以上的Cache系統(tǒng)CPU與存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)系中央處理器外存主存CacheCPUM1121Cache原理圖LRU管理邏輯相聯(lián)存儲(chǔ)表CPU主存CacheCAM數(shù)據(jù)總線地址總線當(dāng)CPU執(zhí)行訪存指令時(shí)，把要訪問(wèn)的字(W)的地址送到CAM中如果W不在Cache中，將W從主存?zhèn)魉偷紺PU的同時(shí)，把W的數(shù)據(jù)送入Cache，替換原來(lái)Cache中最近最少使用(LRU)的一行數(shù)據(jù)。Cache原理圖LRU管理邏輯相聯(lián)存儲(chǔ)表CPU主CacheC122主存與Cache的地址映射為了把主存內(nèi)容放到Cache中，必須應(yīng)用某種方法把主存地址定位到Cache中，稱(chēng)作地址映射。映射一詞的物理含義是確定位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠?qū)PU訪問(wèn)主存時(shí)給出的主存地址自動(dòng)變換成Cache的地址。常用的映射方式有三種：全相聯(lián)映射。直接映射組相聯(lián)映射

主存與Cache的地址映射為了把主存內(nèi)容放到Cache中，必1234.2.3輔助存儲(chǔ)器主存是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體性能的重要因素，但主存有以下缺點(diǎn)：主存容量有限主存是易失性設(shè)備輔助存儲(chǔ)器（secondarystorage）用手解決以上問(wèn)題。4.2.3輔助存儲(chǔ)器主存是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體性能的重要因素124輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器的特點(diǎn)（與主存相比）數(shù)據(jù)非易失性容量大價(jià)格便宜速度慢存取方式順序存?。喊磾?shù)據(jù)存儲(chǔ)的順序來(lái)訪問(wèn)，如磁帶。直接存?。翰恍枰樞蚪?jīng)過(guò)其他數(shù)據(jù)而直接訪問(wèn)到所需數(shù)據(jù)，如磁盤(pán)。輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器的特點(diǎn)（與主存相比）125常用的輔助存儲(chǔ)器磁盤(pán)RAID磁帶光盤(pán)USB電子盤(pán)常用的輔助存儲(chǔ)器磁盤(pán)126磁盤(pán)硬磁盤(pán)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)硬盤(pán)。信息是記錄在一薄層磁性材料上的，這個(gè)薄層稱(chēng)為磁層。磁層與所附著的載體稱(chēng)為記錄介質(zhì)或記錄媒體。載體是由非磁性材料制成的。根據(jù)載體的性質(zhì)，又可分為軟質(zhì)載體和硬質(zhì)載體，也就是我們常說(shuō)的軟盤(pán)和硬盤(pán)。磁盤(pán)硬磁盤(pán)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)硬盤(pán)。信息是記錄在一薄層磁性材料上的，這127硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)使用了多個(gè)盤(pán)片，它們被疊裝在主軸上，構(gòu)成一個(gè)盤(pán)組每個(gè)盤(pán)片分兩面每面有一個(gè)讀寫(xiě)磁頭。硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)使用了多個(gè)盤(pán)片，它們被疊裝在主軸上，構(gòu)128硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)每個(gè)盤(pán)面上的存儲(chǔ)介質(zhì)同心圓圓環(huán)稱(chēng)為磁道。通常，最外圈的磁道為0號(hào)，往內(nèi)則磁道號(hào)逐步增加。硬盤(pán)的多個(gè)盤(pán)面上的同一磁道稱(chēng)為柱面扇區(qū)（Secter）是將磁道按照相同角度等分的扇形，每個(gè)磁道上的等分段都是一個(gè)扇區(qū)，也稱(chēng)低級(jí)格式化硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)每個(gè)盤(pán)面上的存儲(chǔ)介質(zhì)同心圓圓環(huán)稱(chēng)為磁道。通常，最外129RAIDRAID簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”。RAID可以分為7個(gè)級(jí)別，即RAID0～RAID6磁盤(pán)陣列特點(diǎn)容量大速度快可靠性高造價(jià)低廉RAIDRAID簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”。130磁帶存儲(chǔ)原理：一種覆蓋著鐵氧化物的聚酯薄膜，磁帶上每個(gè)被磁化的部分表示1位數(shù)據(jù)磁帶是順序存取設(shè)備存取速度慢比磁盤(pán)便宜目前常用作轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備磁帶存儲(chǔ)原理：一種覆蓋著鐵氧化物的聚酯薄膜，磁帶上每個(gè)被磁化131光盤(pán)光盤(pán)是一種硬質(zhì)塑料盤(pán)，盤(pán)上的數(shù)據(jù)用激光在盤(pán)上燒灼出一個(gè)個(gè)小坑來(lái)記錄。光盤(pán)類(lèi)型CD_ROM：只讀式緊湊光盤(pán)CD_R：只能寫(xiě)一次的光盤(pán)CD_RW：可重復(fù)寫(xiě)光盤(pán)DVD盤(pán)：數(shù)字通用光盤(pán)特點(diǎn)：容量大，700MB左右存放時(shí)間長(zhǎng)，可以達(dá)到100年但比磁盤(pán)慢激光驅(qū)動(dòng)器激光盤(pán)片光盤(pán)光盤(pán)是一種硬質(zhì)塑料盤(pán)，盤(pán)上的數(shù)據(jù)用激光在盤(pán)上燒灼出一個(gè)個(gè)132USB電子盤(pán)固有的非易失性。廉價(jià)的高密度?？芍苯訄?zhí)行：可與CPU直接連接，省去了從磁盤(pán)到RAM的加載步驟。固態(tài)性能：沒(méi)有機(jī)電移動(dòng)裝置的半導(dǎo)體技術(shù)，特別適用于便攜式等微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是替代磁盤(pán)的一種理想工具。USB電子盤(pán)133第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）4.2存儲(chǔ)系統(tǒng)4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.4總線第4章計(jì)算機(jī)的硬件組成及功能4.1中央處理器（CPU）1344.3輸入/輸出系統(tǒng)4.3.1輸入/輸出設(shè)備4.3.2輸入/輸出接口4.3.3輸入/輸出控制方式4.3輸入/輸出系統(tǒng)4.3.1輸入/輸出設(shè)備1354.3.1輸入/輸出設(shè)備鍵盤(pán)鼠標(biāo)掃描儀打印機(jī)顯示設(shè)備4.3.1輸入/輸出設(shè)備鍵盤(pán)136鍵盤(pán)

鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備，人們通過(guò)鍵盤(pán)上的按鍵直接向計(jì)算機(jī)輸入各種數(shù)據(jù)、命令及指令，從而使計(jì)算機(jī)完成不同的運(yùn)算及控制任務(wù)。 鍵盤(pán)上的每個(gè)按鍵起一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用，故又稱(chēng)為鍵開(kāi)關(guān)。鍵開(kāi)關(guān)分為接觸式非接觸式鍵盤(pán)鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備，人們通過(guò)鍵盤(pán)上的按137鼠標(biāo)鼠標(biāo)器是一種相對(duì)坐標(biāo)輸入設(shè)備，用于輸入位移量。它將移位信息傳送給主機(jī)。鼠標(biāo)器在桌上的移動(dòng)使屏幕上的鼠標(biāo)作相應(yīng)的移動(dòng)。鼠標(biāo)器的類(lèi)型機(jī)械式光機(jī)式：光電式鼠標(biāo)鼠標(biāo)器是一種相對(duì)坐標(biāo)輸入設(shè)備，用于輸入位移量。它將移位信138掃描儀掃描儀是一種光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種形式的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)的重要工具，是繼鍵盤(pán)和鼠標(biāo)之后的第三代計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，也是功能極強(qiáng)的一種輸入設(shè)備。掃描儀掃描儀是一種光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種139打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要輸出設(shè)備之一，打印機(jī)的功能是將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以字符或圖形的形式印刷到紙上，轉(zhuǎn)換為書(shū)面信息，便于人們閱讀和保存。由于打印輸出結(jié)果能永久性保留，故稱(chēng)為硬拷貝輸出設(shè)備按照打印的工作原理不同，打印機(jī)分為擊打式非擊打式打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要輸出設(shè)備之一，打印機(jī)的功能是將140●各種類(lèi)型的打印機(jī)噴墨打印機(jī)噴墨打印、掃描兩用機(jī)彩色激光打印機(jī)噴墨打印機(jī)(噴繪)噴墨打印機(jī)照片打印機(jī)●各種類(lèi)型的打印機(jī)噴墨打印機(jī)噴墨打印、掃描兩用機(jī)彩色激光打141顯示設(shè)備顯示設(shè)備是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺(jué)信號(hào)的一種裝置。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，顯示設(shè)備被用作輸出設(shè)備和人機(jī)對(duì)話的重要工具。與打印機(jī)等硬拷貝輸出設(shè)備不同，顯示器輸出的內(nèi)容不能長(zhǎng)期保存，當(dāng)顯示器關(guān)機(jī)或顯示別的內(nèi)容時(shí)，原有內(nèi)容就消失了，所以顯示設(shè)備屬于軟拷貝輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的顯示設(shè)備，若按顯示對(duì)象的不同可分為：字符顯示器圖形顯示器圖像顯示器顯示設(shè)備顯示設(shè)備是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺(jué)信號(hào)的一種裝置。在計(jì)算機(jī)1424.3.2輸入/輸出接口主機(jī)通過(guò)一組總線連接各種外圍設(shè)備，在總線與各種外圍設(shè)備之間還往往有一些起緩沖、連接作用的部件，稱(chēng)為輸入輸出接口（I/O接口），簡(jiǎn)稱(chēng)接口。輸入輸出接口是主機(jī)和外設(shè)之間的交接界面，通過(guò)接口可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)之間的信息交換。接口具有以下五大功能：實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的通信聯(lián)絡(luò)控制進(jìn)行地址譯碼和設(shè)備選擇。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖。數(shù)據(jù)格式的變換。傳遞控制命令和狀態(tài)信息。4.3.2輸入/輸出接口主機(jī)通過(guò)一組總線連接各種外圍設(shè)備，143接口的基本組成接口要傳送數(shù)據(jù)信息控制信息狀態(tài)信息