软件设计师笔记之输入输出系统

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软件设计师笔记之计算机系统知识输入输出系统.

输入/输出系统

I/O系统在CPU、存储器和各种外部设备之间负责协调和控制数据的输入/输出。

I/O系统控制器基本结构:

          数据寄存器:
          状态寄存器:
          控制寄存器:
          控制电路:
          外设接口控制:

I/O系统的工作方式:

         程序控制:CPU完全控制,CPU必须时时查询I/O设备的状态;
         程序中断:I/O设备以中断方式通知CPU,定期查询状态
         DMA方式:CPU只在数据传输前和完成后才介入

I/O系统的发展主要阶段:

         数据通信:CPU直接控制外设;
         程序控制:CPU不关心外设的具体细节,I/O增加了数据交换的功能;
         中断方式:中断机制减少了CPU的等待时间,
         DMA方式:暂停、周期窃取、共享方式
         输入输出通道:专门的处理器控制I/O功能;
         输入输出处理机:不仅拥有处理器,还有本地存储器

根据外部设备和I/O系统交换数据方式,设备接口可分为串行和并行接口。
常见的磁盘设备接口有:总线、DMA、通道、SCSI、并行口、RS232C、USB、IEEE1394
SCSI接口:并行接口;系统级的设备接口
P1394接口:高速串行总线,数据传输率高,价格低容易实现
 
I/O设备的类型和特性:

键盘:标准101键,主要作为字符、数字和汉字的输入
鼠标:坐标定位部件,有机械式、光电式和混合式三种。
显示器:输出设备,输出图象和字符,性能参数是分辨率和灰度级
打印机:输出设备,分击打式和非击打式打印机
扫描仪:图象输入设备,扫描图象或文本成数字图片,然后输入计算机处理
摄像头:图象输入设备图象数字化后存入到磁盘。

例题:

为了快速传送大量数据,微型计算机中采用存储器直接访问技术,简称DMA。用DMA方式传送时,在存储器和A之间直接建立高速传输数据的通路,不需要B的干预。利用DMA方式传送数据时,数据的传送过程完全由成为DMA控制器的硬件控制。DMA控制器具有如下功能:

1)        向CPU申请C传送。
2)        在CPU允许DMA工作时,处理总线控制的传交。
3)        在DMA期间管理D,控制数据传送。
4)        确定数据传送的起始地址和E ,并在传送过程中不断修正。
5)        数据传送结束时,给出表示DMA操作完成的信号。

       A~E:  ①控制台       ②硬件       ③外部设备       ④数据长度
                ⑤CPU          ⑥存储器     ⑦DMA            ⑧系统总线
                ⑨数据方向     ⑩传输速率

[分析]
 DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)是一种不需要CPU干预,在存储器和外部设备之间直接通过系统总线高速传输数据的方法。DMA方法使用DMA控制器DMAC来控制和管理数据传输。

[答案]
A:③    B:⑤   C:⑦   D:⑧    E:④

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  1. 软件设计师笔记之计算机系统知识一
  2. 软件设计师笔记之计算机系统知识二
责任编辑:丁小雨 来源: 51CTO
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