计算机组成原理第八章PPT（清华出版社）

计算机组成原理第八章主要探讨了计算机系统中的外部设备，包括输入设备、输出设备、外存储器、终端设备以及特殊用途的I/O设备。这一章详细介绍了各类设备的工作原理和常见类型。 1. 输入设备：输入设备是将用户或外部世界的信息转化为数字信号，以便计算机处理。常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、音频输入设备和磁盘驱动器等。键盘分为接触式和非接触式键开关，编码键盘通过硬件扫描或软件扫描来识别按键位置。硬件扫描键盘通过独立的硬件逻辑进行扫描，减少了CPU的负担；而软件扫描键盘则需要CPU执行键盘扫描程序来识别按键。 2. 输出设备：输出设备则负责将计算机处理的结果呈现给用户。常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪和音频输出设备等。输出设备根据其输出内容的不同，可以分为字符为主、图形为主或图像为主的设备。例如，显示器既可以显示字符也可以显示图像，而打印机则可以根据需要选择文本、图形或图像打印。 3. 外存储器：外存储器是计算机系统中用于长期存储数据的设备，如磁带、磁盘和光盘。它们的容量较大，且在断电后仍能保留数据。外存储器是主存储器的扩展，用来存储大量数据和程序，以便在需要时快速访问。 4. 终端设备：在计算机网络环境中，终端设备是连接用户和网络的接口，通常包括显示器、键盘和鼠标等。这些设备使得用户能够与远程主机进行交互。 5. 特殊I/O设备：在特定应用领域，如工业控制，可能需要特殊的I/O设备，如数据采集设备（如仪表、传感器、A/D和D/A转换器）以及数据制备设备（如软磁盘数据站），这些设备用于离线数据录入，以减少对主机资源的占用。 6. 键盘部分详细讲述了硬件扫描键盘和软件扫描键盘的工作原理。硬件扫描键盘通过扫描矩阵并使用计数器和译码器识别键位置，而软件扫描键盘则依赖于CPU执行的扫描程序。IBM-PC机的键盘采用电容式无触点键，并通过8048单片机进行控制，键盘扫描码通过串行方式传输到主机接口，CPU以并行方式读取。 这一章涵盖了计算机与外界交互的各种设备，以及这些设备如何与计算机系统协同工作，是理解计算机系统整体运作不可或缺的一部分。了解这些设备的工作原理对于系统设计、优化和故障排查至关重要。