關于計算機外圍設備概述

《關于計算機外圍設備概述》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《關于計算機外圍設備概述（12頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改第1章 計算機外圍設備概述外圍設備是計算機系統(tǒng)不可缺少的組成部分，用戶使用計算機時，接觸最多的是外圍設備。外圍設備是計算機和外部世界之間聯(lián)系的橋梁。隨著計算機技術的飛速發(fā)展和應用領域的擴展，計算機系統(tǒng)需要的外圍設備的種類越來越多。本章先介紹外圍設備的有關概念。1.1 什么是計算機外圍設備一套完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。計算機的硬件系統(tǒng)是指組成一臺計算機的各種物理裝置,由主機和輸入/輸出子系統(tǒng)組成。計算機主機包括中央處理器、存儲器和附屬線路，輸入/輸出子系統(tǒng)包括輸入/輸出接口和外圍設備。計算機系統(tǒng)的組成如圖1-1所示。圖1-1 計算機系統(tǒng)

2、的組成什么是外圍設備？外圍設備（peripheral device）過去常稱作外部設備（external device）。在計算機硬件系統(tǒng)中，外圍設備是相對于計算機主機來說的。凡在計算機主機處理數(shù)據(jù)前后，負責把數(shù)據(jù)輸入計算機主機、對數(shù)據(jù)進行加工處理及輸出處理結果的設備都稱為外圍設備，而不管它們是否受中央處理器的直接控制。一般說來，外圍設備是為計算機及其外部環(huán)境提供通信手段的設備。因此，除計算機主機以外的設備原則上都叫外圍設備。外圍設備一般由媒體、設備和設備控制器組成。1.2 外圍設備的分類外圍設備的種類很多，一般按照對數(shù)據(jù)的處理功能進行分類。輸入/輸出設備屬于外圍設備，但外圍設備除輸入/輸出設

3、備外，還應包括外存儲器設備、多媒體設備、網絡通信設備和外圍設備處理機等等。外圍設備的分類見圖1-2。輸入設備輸入設備是人和計算機之間最重要的接口，它的功能是把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序、命令通過輸入接口輸入到計算機中。因此，凡是能把程序、數(shù)據(jù)和命令送入計算機進行處理的設備都是輸入設備。由于需要輸入到計算機的信息多種多樣，如字符、圖形、圖像、語音、光線、電流、電壓等等，而且各種形式的輸入信息都需要轉換為二進制編碼，才能為計算機所利用，因此，不同輸入設備在工作原理、工作速度上相差很大，這是我們需要特別注意的。輸入設備包括字符輸入設備（如鍵盤、條形碼閱讀器、磁卡機）、圖形輸入設備（如鼠標、圖形數(shù)字

4、化儀、操縱桿）、圖像輸入設備（如掃描儀、傳真機、攝像機）、模擬量輸入設備（如模-數(shù)轉換器、話筒，模-數(shù)轉換器也稱作A/D轉換器）。圖 1-2 計算機外圍設備的分類輸出設備輸出設備同樣是十分重要的人機接口，它的功能是用來輸出人們所需要的計算機的處理結果。輸出的形式可以是數(shù)字、字母、表格、圖形、圖像等。最常用的輸出設備是各種類型的顯示器、打印機和繪圖儀，以及X-Y記錄儀、數(shù)-模(D/A)轉換器、縮微膠卷膠片輸出設備等。外存儲器設備在計算機系統(tǒng)中除了計算機主機中的內存儲器（包括主存和高速緩沖存儲器）外，還應有外存儲器，簡稱“外存”。外存儲器用來存儲大量的暫時不參加運算或處理的數(shù)據(jù)和程序,因而允許較慢

5、的處理速度。在需要時，它可以成批地與內存交換信息。它是主存儲器的后備和補充，因此稱它為“輔助存儲器”。外存的特點是存儲容量大、可靠性高、價格低,在脫機情況下可以永久地保存信息，進行重復使用。外存按存儲介質可分為磁表面存儲器和光存儲器?，F(xiàn)在人們使用的磁表面存儲器主要是磁盤和磁帶。微機上使用的主要是硬磁盤存儲器和軟磁盤存儲器。光盤存儲器作為一種新型的信息存儲設備已經在微機上普及。目前，可移動磁盤也開始在微機系統(tǒng)中使用，為用戶提供了很大的方便。多媒體設備現(xiàn)代社會是信息爆炸的時代，文字、圖形、圖像、語音等各種信息大量產生，人類要利用各種各樣的信息，要求計算機能夠處理各種不同形式的信息，多媒體設備就應運

6、而生。多媒體設備的功能是使計算機能夠直接接收、存儲、處理各種形式的多媒體信息?，F(xiàn)在市場上出售的微型計算機（PC機）幾乎都是多媒體計算機。多媒體計算機必須配置的基本多媒體設備，除已列在外存儲器中的CD-ROM或DVD-ROM外，還應有調制解調器(MODEM)、聲卡和視頻卡。其他多媒體設備包括數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、MIDI樂器等。多媒體技術是一門迅速發(fā)展的新興技術，新的多媒體設備在不斷產生，各種多媒體技術標準正在逐步建立。各種已有的多媒體設備的性能和技術指標也在不斷的改進和提高，本書僅對現(xiàn)有的主要多媒體產品進行介紹。網絡與通信設備21世紀人類將進入信息社會。從20世紀90年代中期開始，世界各國都開

7、始努力進行信息化基礎設施的建設。Internet迅速普及，政府上網、企業(yè)上網、學校上網，網絡和通信技術獲得了前所未有的大發(fā)展。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享，需要有專門的設備把計算機連接起來，實現(xiàn)這種功能的設備就是網絡與通信設備。目前的網絡通信設備包括調制解調器、網卡以及中繼器、集線器、網橋、路由器、網關等。輸入輸出處理機輸入輸出處理機通常稱作外圍處理機（Peripheral Processor Unit，PPU），用于分布式計算機系統(tǒng)中。外圍處理機的結構接近一般的處理機，甚至就是一臺小型通用計算機。它主要負責計算機系統(tǒng)的輸入/輸出通道所要完成的I/O控制，還可進行碼制變換、格式處理、數(shù)據(jù)塊的檢錯

8、、糾錯等。但它不是獨立于主機工作，而是主機的一個部件。1.3 外圍設備的作用在計算機系統(tǒng)中，外圍設備的作用顯然非常重要。一臺普通的微機系統(tǒng)中，外圍設備的價格已經遠遠超過主機的價格。外圍設備的作用歸納起來有以下幾方面。 提供人機對話人操作計算機，必須要進行人機對話，程序需要輸入計算機，程序運行中所需要的數(shù)據(jù)也要輸入計算機，操作者要了解程序運行的情況，以便隨時對出現(xiàn)的異常情況進行干預和處理，計算機系統(tǒng)要把處理結果以操作者需要的方式輸出，這些都要通過外圍設備來實現(xiàn)。不少輸入/輸出設備，如鍵盤、顯示器、軟盤驅動器、打印機等就是提供這種手段的設備。 完成數(shù)據(jù)媒體的變換人類習慣于用字符、圖形或圖像來表示信

9、息，而計算機工作使用以電信號表示的二進制代碼。因此，在人機信息交換中輸入數(shù)據(jù)時，必須先將各種數(shù)據(jù)變換為計算機能夠識別的二進制代碼，機器才能處理；同樣，輸出時，計算機的處理結果必須變換成人們熟悉的表示形式。這兩類變換也要通過外圍設備來完成。 存儲系統(tǒng)軟件和大型應用軟件隨著計算機功能的增強，系統(tǒng)軟件的規(guī)模和處理的信息量都越來越大，大型應用軟件的存儲量也非常大，不可能把它們都放入內存。于是，以磁盤存儲器為代表的外存儲器就成為存儲系統(tǒng)軟件、大型應用軟件和各種信息的設備。在微機系統(tǒng)中，硬磁盤存儲器和軟磁盤存儲器成為標準配置。而是否配置磁盤存儲器和磁盤操作系統(tǒng)也成為衡量一個計算機系統(tǒng)工作效率的重要標志。

10、為各類計算機應用領域提供應用手段計算機的應用領域早已超出數(shù)值計算，現(xiàn)已擴大到文字、表格、圖形、圖像和聲音等非數(shù)值的處理，出現(xiàn)了許多新型的外圍設備。例如，在工程領域的計算機輔助設計和計算機輔助制造（CAD/CAM）方面，有圖形數(shù)字化儀、繪圖機、帶光筆或鼠標器的字符圖形顯示終端等；在辦公自動化方面，有智能復印機、文字圖形傳真機、漢字終端和各種擊打式/非擊打式打印機等；在商業(yè)、銀行、民航、鐵路、圖書館等流通領域，多采用磁卡或條形碼閱讀機等輸入設備；在過程控制領域，有各種A/D和D/A轉換設備；在大地測量、氣象預報和衛(wèi)星偵察領域，已應用了各種圖像處理設備；在醫(yī)療部門，有智能監(jiān)護設備，并普遍采用計算機斷

11、層掃描設備來獲得清晰的圖像；在利用網絡資源時，要配置調制解調器、網卡、音頻設備和視頻設備等等。由此可見，無論哪一個領域，都是由于有了相應的外圍設備作為數(shù)據(jù)的輸入輸出的橋梁，才使計算機獲得廣泛的應用。從數(shù)據(jù)輸入輸出的角度看，磁盤（硬盤和軟盤）和磁帶也可以被看作輸入/輸出設備。當從磁盤或磁帶讀取文件時，它們是輸入設備，當向磁盤或磁帶保存文件時，它們是輸出設備。1.4 外圍設備與計算機的連接計算機系統(tǒng)所配置的外圍設備種類繁多，它們不僅在工作速度上與CPU相差很大，而且在數(shù)據(jù)表示形式上與計算機主機內部的形式不一樣。因此，要實現(xiàn)外圍設備與計算機的連接和信息交換，充分發(fā)揮計算機的效率，除了了解外圍設備與計

12、算機的連接接口、外圍設備與計算機在工作速度和數(shù)據(jù)表示形式上的不同外，還應了解它們傳輸信息的種類、傳輸控制方式和傳輸方法。在此基礎上，才能確定它們的連接方式。下面簡要介紹外圍設備與計算機的連接。外圍設備與中央處理器之間的信息傳輸外圍設備與中央處理器之間傳輸?shù)男畔⒎N類有設備地址信息、數(shù)據(jù)信息、設備狀態(tài)信息和控制信息。這里具體指某一設備上的數(shù)據(jù)交換，設備當前的操作狀態(tài)，以及中央處理器對外圍設備的控制操作命令等。數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂品绞接型胶彤惒絻煞N。同步傳輸是指各外圍設備都在統(tǒng)一的節(jié)拍下進行數(shù)據(jù)傳輸，異步傳輸則根據(jù)回答信號決定傳輸周期。如果傳輸時間短于一個節(jié)拍，同步傳輸是一種浪費；而異步傳輸能充分地利用

13、I/O通道上的工作時間。傳輸?shù)姆绞接谐绦虿樵儌鬏?、程序中斷傳輸、直接存儲器傳輸和I/O處理機傳輸。早期的計算機以運算器控制器（簡稱運控）為中心，傳輸方式是程序查詢傳輸和程序中斷傳輸。程序查詢傳輸使計算機經常處于等待狀態(tài)，計算機使用的效率極低，程序中斷傳輸雖然解決了計算機等待浪費時間的問題，但一些高速外圍設備在與計算機交換數(shù)據(jù)時，常常中斷次數(shù)過于頻繁，導致計算機的效率不高。以存儲器為中心的計算機硬件結構，實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸方式是直接存儲器訪問（Direct Memory Access，DMA）方式，外圍設備與內存儲器直接進行數(shù)據(jù)交換。這種數(shù)據(jù)傳輸方式是由一個DMA控制器從中央處理器處接管對總線的控制

14、權，指揮外圍設備（如硬盤）與內存儲器之間直接進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸結束后，再把總線控制權交還給CPU，這就簡化了CPU對I/O的控制。為了進一步減輕I/O操作給中央處理器帶來的負擔，將管理I/O操作和數(shù)據(jù)交換的功能從中央處理器中分離出來，即可組成I/O處理機。I/O處理機又可分為通道方式和外部處理機方式。通道具有處理機的特征，但它只是面向外圍設備控制和數(shù)據(jù)交換的指令系統(tǒng)，而輸入輸出過程中的前處理和后處理仍由中央處理器來實現(xiàn)。外部處理機實際上是一臺獨立的作為管理和控制系統(tǒng)的專用計算機，它具有通道的功能，還能完成碼制變換、檢錯糾錯和格式變換等操作及運算，這樣，計算機的運行效率就大為提高。在小型機和微型

15、機中，多采用程序查詢傳輸、程序中斷傳輸和直接存儲器訪問方式；而在大型機、中型機和高檔小型機中一般采用I/O處理機傳輸方式。無論采用哪一種控制方式和傳輸方式，都需要相應的控制邏輯電路和信息通道來實現(xiàn)。外圍設備與計算機連接的一般模式如圖1-3所示。圖1-3 外圍設備與計算機連接的一般模式為了實現(xiàn)各種設備與計算機之間的連接和信息交換，必須要配備設備控制器。設備控制器是控制該設備進行操作的控制部件，它接收中央處理器通過接口傳輸來的各種信息，并按設備的不同要求把這些信息傳給設備或從設備讀出信息傳輸?shù)浇涌凇Ｒ驗椴煌O備有不同的要求，所以要求各種專門的設備控制器與之配合。為了保證程序查詢傳輸、程序中斷傳輸、

16、直接存儲器訪問和I/O處理機傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，在中央處理器中要設置相應的指令、I/O控制邏輯電路以及傳送信息的通道。通常把它們做成標準部件，稱為中央處理器的標準接口，不同的傳輸方法要求有不同的標準接口（見小節(jié)）。設計設備控制器時，主要考慮該設備的特點和要求，但一般不考慮中央處理器標準接口的要求，而該標準接口也不可能考慮到每一種連接設備的特殊要求。因此，某一類型設備與中央處理器某一類型的標準接口連接時，必須在其中設置一個起連接作用的控制電路，這就是接口控制器。當中央處理器的標準接口連接不同類型的設備時，只要在每個設備的設備控制器上選配與此設備相適應的接口控制器，就可以使這些設備與同一種標準接口連接起來

17、。根據(jù)上述原理，外圍設備與計算機連接時，應在設備與中央處理器之間配置設備控制器和接口控制器。在不同的計算機系統(tǒng)中，I/O控制有的與中央處理器結合成一體，有的與設備結合成一體，但對大、中型計算機系統(tǒng)，它們一般是各自獨立的實體。 外圍設備與PC機連接的接口主機與外圍設備之間是通過接口來交換信息的，每一臺外圍設備都有各自的接口?！敖涌凇?，也稱適配器（adapter）、設備控制卡（device control card），或輸入輸出控制器。圖1-4為主機與外圍設備連接的一般原理圖。從圖中可以看出，主機（包括CPU、內存的RAM和ROM）是通過總線與外設接口相連接的。通過這個原理圖可以分析接口的基本功能

18、和工作過程。圖1-4 主機與外圍設備連接的一般原理圖 外設接口的基本功能盡管不同外設接口的組成及任務各不相同，但它們要實現(xiàn)的基本功能大致相同。一般說來，任何外設的接口都必須具有下列基本功能： 實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖。因為主機傳輸數(shù)據(jù)的速度要遠遠快于外設，兩者之間的速度不匹配。為了盡量減少這種速度之間的不匹配，在外設的接口中，一般都設置若干個數(shù)據(jù)緩沖寄存器，在主機與外設交換數(shù)據(jù)時，先將數(shù)據(jù)暫存在該緩沖寄存器中，然后再輸出到外圍設備或輸入到主機中。 記錄外設的工作狀態(tài)。主機是根據(jù)外設的工作狀態(tài)來管理外設的，因此在設備的接口中必須有記錄該設備工作狀態(tài)的狀態(tài)寄存器。外設的狀態(tài)一般設為“空閑”、“忙”、“就緒”三

19、種之一。 能夠接收主機發(fā)來的各種控制信號，以實現(xiàn)對該設備的控制操作。為此，在設備中應設置設備控制寄存器，用以存儲主機發(fā)送來的控制信號。 能夠判斷主機是否選中本接口及本接口所連接的外圍設備。一臺計算機所連接的外圍設備可能很多，例如鍵盤、鼠標、顯示器、打印機、音箱等等。每臺設備有各自的設備號，也稱設備地址。主機就是通過發(fā)送設備地址來標識設備。因此，在接口中有識別設備地址的設備譯碼器。 實現(xiàn)主機與外設之間的通信控制，包括同步控制、中斷控制等。為此，在接口中必須包含實現(xiàn)這些控制功能的控制邏輯電路。 外設接口的工作過程下面以打印機打印輸出為例，來說明外設接口的工作過程。當需要打印一篇文稿時，發(fā)出打印命令

20、，這時主機控制打印機輸出數(shù)據(jù)，大致分以下幾步： 主機通過地址總線向接口發(fā)送設備號，經設備譯碼器譯碼，選中該打印機接口（其他外設接口因設備號不匹配，不會被選中）。 主機測試打印機接口狀態(tài)寄存器的狀態(tài)，以判斷打印機所處的工作狀態(tài)。若測得打印機處于“忙”狀態(tài)，則表明打印機正在執(zhí)行一個打印任務，不能接收新的打印任務，直到正在執(zhí)行的打印任務結束，打印機將轉到“就緒”狀態(tài)。若測得打印機處于“就緒”狀態(tài)，則表明打印機前一個打印任務已完成，可以接收新的打印任務。若測得打印機處于“空閑”狀態(tài)，則表明打印機尚未啟動，這時需要主機啟動打印機，使打印機處于“就緒”狀態(tài)，才能接收新的打印任務。 當確定打印機可以接收新的

21、打印任務后，主機通過數(shù)據(jù)總線向打印機接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器發(fā)送要打印的數(shù)據(jù)。 主機向接口的控制寄存器發(fā)送控制字，通過控制邏輯電路發(fā)出打印輸出所需要的控制命令。在該控制命令的控制下，打印機把數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的內容打印在紙上。在打印過程中，打印機處于“忙”狀態(tài)，直到打印任務結束，再轉入“就緒”狀態(tài)。以上工作過程都是在一定的輸入輸出控制方式下，通過執(zhí)行程序來完成的。外圍設備與計算機連接的接插口形式各種外圍設備只有與計算機連接上才能發(fā)揮作用，連接必須通過接插口，目前PC機上的接插口主要有以下7種。 COM接插口目前大多數(shù)主板都提供了兩個COM接插口，分別為COM1和COM2，如圖1-5所示。作用是連接串

22、行鼠標和外置調制解調器等設備。COM1口的I/O地址是03F8h-03FFh，中斷號是IRQ4；COM2口的I/O地址是02F8h-02FFh，中斷號是IRQ3。可見COM2口的響應與COM1口相比具有優(yōu)先權。在早期的PC中基本都采用COM口的鼠標，但隨著PS/2和USB接插口的盛行，COM口的作用受到了前所未有的挑戰(zhàn)。圖1-5 COM接插口 PS/2接插口PS/2接插口的功能比較單一，僅用于連接鍵盤和鼠標，一般情況下，鼠標的接插口為綠色，鍵盤的接插口為紫色。PS/2接口的傳輸速率比COM接口稍快一些，是目前應用最為廣泛的接口之一。PS/2接插口如圖1-6所示。圖1-6 PS接插口，上為鼠標接

23、插口，下為鍵盤接插口 LPT接插口LPT接口就是并行接口，如圖1-7所示。一般用來連接打印機或掃描儀。其默認的中斷號是IRQ7，采用25腳的DB-25接頭。這種接口的工作模式主要有以下三種： SPP標準工作模式SPP是半雙工單向傳輸模式，傳輸速率較慢，僅為15KB/s，但應用較為廣泛，一般作為默認的工作模式。 EPP增強型工作模式EPP采用雙向半雙工數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸速度比SPP高很多，可達2MB/s，目前已有不少外設使用此工作模式。 ECP擴充型工作模式ECP采用雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率比EPP還要高一些，但支持此模式的設備較少。圖1-7 打印機接插口只有一個 USB接插口USB接插口如圖

24、1-8所示，USB接口是現(xiàn)在最流行的接口，一個USB接口最多可以支持127個外設，并且可以獨立供電，應用非常廣泛。USB接口可以從主板上獲得500mA的電流，支持熱拔插，真正做到了“即插即用”。一個USB接口可同時支持高速和低速USB外設的訪問，由一條4芯電纜相連接，其中兩條是正負電源，兩條是數(shù)據(jù)傳輸線。高速外設的傳輸速率為12Mbps，低速外設的傳輸速率為1.5Mbps。即將推行的USB2.0標準最高傳輸速率可達480Mbps，非常令人期待。圖1-8 主板通常集成兩個USB接插口 IEEE 1394接插口IEEE 1394接插口如圖1-9所示，它的傳輸速率最高可達400Mbps，因此適合連接

25、高速設備，如數(shù)碼相機等。當設備間采用樹形或菊花鏈方式連接時，一個1394接口可同時支持63個外設工作。一般的1394接口通過一條6芯的電纜與外設連接，也有的用4芯電纜。6芯電纜和4芯電纜的區(qū)別在于，6芯電纜是隨機提供電源，而4芯電纜不提供電源。該接口是未來的一個發(fā)展方向，目前已有部分設備加入了對它的支持，但價格較為昂貴，不具有很高的購買價值。圖1-9 1394接插口 MIDI接插口聲卡的MIDI接插口和游戲桿接插口是共用的。接插口中的兩個針腳用來傳送MIDI信號，可連接各種MIDI設備，如電子鍵盤等。對于絕大多數(shù)聲卡，在連接MIDI設備時需要向聲卡的制造商另外購買一條MIDI轉接線，包括兩個圓

26、形的5針MIDI接插口和一個游戲桿接插口。由于它們的信號是分離的，所以游戲桿和MIDI設備可以同時使用。MIDI接插口如圖1-10所示。圖1-10 MIDI接插口也可用于連接游戲桿 SCSI接插口SCSI接插口如圖1-11所示。SCSI接口的速度、性能和穩(wěn)定性都非常出色，但價格也要貴一些，主要面向服務器和工作站市場。SCSI接口是一種連接主機和外圍設備的接口，支持硬盤、光驅、掃描儀等多種設備。SCSI控制器相當于一塊小型CPU，有自己的命令集和緩存，能夠完成大部分工作，從而減輕中央處理器的負擔（即降低CPU占用率）。圖1-11 SCSI卡提供兩個SCSI接插口1.5 外圍設備的發(fā)展方向進入21

27、世紀，計算機技術的飛速發(fā)展，使計算機系統(tǒng)朝著巨（高性能巨型機）、微（微型化的筆記本計算機、手掌機）、網（網絡計算機）、智（智能化計算機）、多（多媒體化的各檔計算機）的方向發(fā)展，這使得計算機的外圍設備也要與其相匹配。當前，外圍設備發(fā)展的方向可以歸納為：大型高性能和小型、微型的高可靠性、易維護性、低價格相結合，電子化和智能化相結合，多種技術并存。 大型高性能和小型、微型的高可靠性、易維護性、低價格目前，運行速度達每秒幾千億次的大型高性能巨型機已經在運行，運行速度為每秒上萬億次的大型高性能巨型機也正在研制中，這些大型高性能的巨型機其內存容量都在幾千兆以上，這就要求有大型高性能的外圍設備與之相匹配。因

28、此在巨型機系統(tǒng)中，大容量的磁表面存儲器、光存儲器和激光打印機等獲得了很大的發(fā)展。計算機的微小化是指利用微電子技術和超大規(guī)模集成電路技術，把計算機的體積進一步縮小，價格進一步降低，計算機的微小化已成為計算機發(fā)展的重要方向。各種便攜式計算機、筆記本式計算機和手掌式計算機的大量面世和使用，是計算機微小化的一個標志。計算機向微小化發(fā)展，要求有微型的外圍設備與之配套，所以具有這類特點的外圍設備迅速發(fā)展起來，如大小為2.5/1.8英寸、容量達幾十GB的硬盤驅動器，代替軟盤使用的容量為幾十到幾百MB的U盤（可移動磁盤），小型激光打印機等。 電子化和智能化要適應上述發(fā)展的需要，外圍設備正向電子化和智能化的方向

29、發(fā)展。如盡量減少外圍設備中機械部件的比重，采用伺服電機和大規(guī)模超大規(guī)模集成電路器件代替，使結構簡化。外圍設備的控制采用微處理器、單片機和專用大規(guī)模集成電路器件，使外圍設備具有處理機的功能。這樣不僅使外圍設備的體積縮小，增強了功能，提高了可靠性，而且降低了成本。這些在打印機、顯示器、磁盤存儲器、掃描儀中反映十分明顯。 多種技術并存在外圍設備的各個領域中，包括輸入/輸出設備、外存儲器設備和顯示終端，到目前為止，還沒有哪一種技術能夠完全滿足各類用戶的不同使用需要。實際上，一種技術無論從技術上還是從成本上將均有長有短，不可能都好。即使一種完全新的技術也有一個發(fā)展過程，不可能立即代替現(xiàn)有技術，同時原有設

30、備也在改進。因此，各種技術相互競爭，相互彌補，相互促進，并行發(fā)展，這是外圍設備技術發(fā)展的必然趨勢，這種趨勢，短期內不會停止，從長遠來說也不會停止。如近十年，雖然發(fā)展了激光打印機和光盤存儲器，但擊打式打印機和磁盤仍在使用和發(fā)展，而且將在外圍設備技術中繼續(xù)占據(jù)著重要的地位。本章小結本章概括介紹了計算機外圍設備的相關概念，什么是外圍設備，有哪些外圍設備，外圍設備的分類，外圍設備的功能及作用等，同時簡要地敘述了外圍設備與中央處理器之間信息傳輸?shù)姆绞揭约巴鈬O備與計算機連接的接口形式，最后介紹了外圍設備的發(fā)展趨勢和方向。這些概念是需要同學們開始學習本課程時就了解的。本章主要是知識性的介紹，沒有太難的知識

31、點。比較而言，外圍設備與中央處理器之間的信息傳輸算是個難點，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂品绞接型胶彤惒絻煞N。學習本課程之前，應該先修課程計算機組成原理計算機接口技術，那么數(shù)據(jù)傳輸控制方式也是已經學過的知識。習題1一、判斷題 外圍設備一般是不受中央處理器直接控制的。 完整的計算機系統(tǒng)應包括配套的硬件設備和相應的軟件系統(tǒng)。 雖然輸入設備的形式各種各樣，但輸入到計算機主機中的信息都是二進制信息。 從數(shù)據(jù)輸入輸出的角度看，硬盤存儲器和軟盤存儲器也可以看作輸入/輸出設備。 在任何外圍設備的接口中，一般都設置若干個數(shù)據(jù)緩沖寄存器以實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖。其目的是使主機和外設兩者之間的處理速度盡量匹配。 外圍設備向電子化和智能化

32、方向發(fā)展的主要標志是盡量減少外圍設備中機械部件的比重，采用大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路器件。外圍設備的控制采用微處理器、單片機和專用大規(guī)模集成電路器件，使外圍設備具有處理機的功能。 外圍設備位于主機箱的外部。 隨著半導體集成電路工藝的進步，外圍設備在計算機系統(tǒng)硬件中的價格中所占的比重將越來越低。 計算機主機與外圍設備之間傳送數(shù)據(jù)有不同的傳送方式，不同的傳送方式可使用同一種接口，只要做成標準接口就行。 一般外圍設備都有設備控制器，在設計設備控制器時，主要考慮該設備的特點和要求，一般不考慮對中央處理器標準接口的要求。二、單選題 下列關于外圍設備的幾項敘述中， 的說法不正確。A. 外圍設備除了輸入/輸出

33、設備外，還應包括外存儲器設備、多媒體設備、網絡通信設備等。B. 輸入/輸出設備屬于外圍設備。C. 外圍設備屬于輸入輸出設備。D. 外圍設備是相對于計算機主機來說的，因此，可以認為，在計算機硬件系統(tǒng)中，主機以外的設備都可以稱為外圍設備。 主機從外部獲取信息的設備稱為： 。A. 外部存儲器 B. 外圍設備 C. 輸入設備 D. 輸出設備 下列哪個設備不屬于輸入設備 。A. 鼠標器 B. 模數(shù)轉換器 C. 掃描儀 D. 數(shù)模轉換器 下列哪個設備不屬于輸出設備 。A. 繪圖儀 B. 模數(shù)轉換器 C. 顯示器 D. 數(shù)模轉換器下列是對外圍設備功能的幾項敘述，其中 不是外圍設備功能A.為各類計算機應用領域

34、提供應用手段B.提供人-機對話C.完成數(shù)據(jù)媒體的變換D.存儲并運行系統(tǒng)軟件和大型應用軟件下列關于主機和外圍設備運行速度的說法， 是正確的。A.主機的運行速度比外圍設備快得多。B.外圍設備的運行速度比主機快得多。C.外圍設備的運行速度跟主機差不多。D.以上說法都不對?，F(xiàn)在悄然興起的代替軟盤使用的U盤，使用的接口是 。A. USB接口 B. SCSI接口 C. PS/2接口 D. COM接口 鍵盤使用的接口是 。A. COM接口 B. PS/2接口 C. LPT接口 D. MIDI接插口 在下列4種數(shù)據(jù)傳送方式中，計算機使用效率最低，CPU經常處于等待狀態(tài)的是 。A. 直接存儲器傳送 B. 程序中

35、斷傳送 C. 程序查詢傳送 D. I/O處理機傳送 在以存儲器為中心的計算機硬件結構中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送方式經常采用 。A. 直接存儲器傳送 B. 程序中斷傳送 C. 程序查詢傳送 D. I/O處理機傳送 僅能用于連接鍵盤和鼠標的接插口是 接插口。A. COM1 或COM2 B. USB C. LPT D. PS/2 計算機主機傳送數(shù)據(jù)的速度要遠遠快于外設，兩者之間的速度不匹配，為了盡量減少這種速度之間的不匹配，在外設的接口中，一般都設置若干個 。A. 數(shù)據(jù)緩沖寄存器 B. 狀態(tài)寄存器 C. 設備控制寄存器 D. 設備號寄存器三、填空題 一套完整的計算機系統(tǒng)包括 和 兩大部分。 輸入設備的作用是把 、 和 送入計算機進行處理。 外圍設備與中央處理器之間傳送的信息種類有 、 、 和 。 外圍設備與中央處理器之間信息傳輸?shù)姆绞接?、 、 和 。 外圍設備與計算機連接時，應在設備與中央處理器之間配置 和 。 當前，外圍設備發(fā)展的方向可以歸納為： ， ， 。 外圍設備按其功能分類，可分為 、 、 、 、 和 六類。 外圍設備的作用歸納起來有以下幾方面： 、 、 、 。 外圍設備與中央處理器之間傳送的信息種類有 、 、 和 。 盡管不同外設的接口的組成及任務各不相同，但它們要實現(xiàn)的基本功能大致相同，這些基本功能是： 、 、 和 。