计算机组成原理外存与IO设备要点课件

计算机组成原理外存与IO设备要点课件CATALOGUE目录外存储器概述常见外存储器介绍外存储器的工作原理IO设备概述常见IO设备介绍IO设备的工作原理外存储器概述01CATALOGUE外存储器是指除计算机内存之外，能够长期保存数据和程序的硬件设备。定义根据存储介质和存储原理，外存储器可以分为磁表面存储器、光存储器和半导体存储器等。分类外存储器的定义与分类始于20世纪50年代，以磁盘和磁带为代表，是目前应用最广泛的外存储器之一。磁表面存储器光存储器半导体存储器始于20世纪70年代，以CD、DVD和蓝光光盘为代表，具有存储容量大、保存时间长等优点。始于20世纪80年代，以U盘和固态硬盘为代表，具有读写速度快、便携性好等优点。030201外存储器的发展历程指外存储器能够存储的数据量，通常以字节、千字节、兆字节等为单位。存储容量读写速度可靠性兼容性指外存储器读写数据的速度，通常以每秒读写次数（IOPS）或每秒传输量（MB/s）等为单位。指外存储器的稳定性和持久性，通常以平均无故障时间（MTBF）和数据保存时间等为指标。指外存储器与计算机和其他设备的互操作能力，通常以接口类型、操作系统支持等为指标。外存储器的技术指标常见外存储器介绍02CATALOGUE总结词机械硬盘是计算机中常见的外存储器，具有大容量、低成本的特点，但读写速度相对较慢。详细描述机械硬盘采用旋转的磁盘和读写头结构，数据存储在磁道上的不同扇区中。由于机械运动的存在，硬盘的读写速度受到限制，通常在几十到数百兆字节每秒之间。硬盘固态硬盘（SSD）是一种基于闪存的存储器，具有高速读写、低功耗、抗震等特点。总结词固态硬盘内部由多个闪存芯片组成，数据存储在闪存芯片的存储单元中。由于没有机械运动，固态硬盘的读写速度非常快，通常在数百兆字节每秒以上。此外，固态硬盘还具有低功耗和抗震等特点，使其成为高性能计算机和移动设备的理想选择。详细描述固态硬盘总结词光盘是一种基于光学技术的外存储器，具有大容量、耐久性好等特点。详细描述光盘由透明材料制成，表面刻有数据轨道，数据以凹凸不平的形式记录在光盘表面。光盘的读写速度相对较慢，通常在数十到数百兆字节每秒之间。由于其大容量和耐久性好的特点，光盘常用于存储电影、游戏等大型文件。光盘总结词U盘和闪存盘是一种基于闪存的移动存储器，具有体积小、便于携带、高速读写等特点。详细描述U盘和闪存盘内部由一个或多个闪存芯片组成，数据存储在闪存芯片的存储单元中。由于没有机械运动，U盘和闪存盘的读写速度较快，通常在数十到数百兆字节每秒之间。此外，U盘和闪存盘体积小、便于携带，常用于存储个人文件、操作系统等。U盘与闪存盘VS其他外存储器包括磁带、移动硬盘等，具有不同的特点和应用场景。详细描述磁带是一种基于磁技术的外存储器，具有大容量、低成本等特点，但读写速度较慢。移动硬盘则是一种便携式的硬盘存储器，具有高速读写、便于携带等特点，常用于备份数据或移动办公。此外还有其他一些外存储器，如SD卡、CF卡等，适用于不同的应用场景。总结词其他外存储器外存储器的工作原理03CATALOGUE数据以磁道的形式存储在磁盘上，每个磁道又被划分成多个扇区，每个扇区存储固定数量的数据。读写头利用磁场效应改变磁盘表面的磁化方向来写入数据，通过感应磁盘表面的磁场变化来读取数据。硬盘是一种磁表面存储器，通过旋转的磁盘和读写头实现数据的存储和读取。硬盘的工作原理03光点的形状和大小通过调制激光束的强度和聚焦点位置来控制，从而实现数据的写入和读取。01光盘利用激光束在光盘表面形成凹坑和凸起，以二进制形式存储数据。02光盘表面由透明基质、反射层和存储层组成，激光束通过基质照射到存储层，反射回来的光线经过聚焦后形成光点。光盘的工作原理U盘和闪存盘是一种基于Flash内存技术的存储器，通过电子方式在闪存芯片上写入数据。U盘和闪存盘内部包含一个控制器和多个闪存芯片，控制器负责管理闪存芯片的读写操作。数据在闪存芯片中以块为单位进行存储，每个块包含多个页，通过改变电荷状态来写入数据，通过读取电荷状态来读取数据。U盘与闪存盘的工作原理IO设备概述04CATALOGUEIO设备是指计算机系统中用于输入/输出的外部设备，它们通过IO接口与计算机进行数据交换。IO设备可以根据其功能和用途分为多种类型，如输入设备、输出设备和存储设备等。IO设备的定义与分类分类定义

IO设备的发展历程机械式早期的IO设备多为机械式，如打字机、磁带机等，它们的功能比较单一，速度慢且精度低。电子式随着电子技术的发展，IO设备逐渐向电子式转变，如磁盘驱动器、打印机等，它们具有更高的速度和精度。智能式现代的IO设备已经逐渐向智能式发展，如触摸屏、扫描仪等，它们不仅具有输入输出功能，还能进行数据处理和通信。可靠性IO设备的可靠性也是重要的技术指标，它决定了设备在长时间运行中发生故障的概率。易用性IO设备的易用性也是评价其性能的重要指标，包括设备的安装、使用、维护等方面的便利程度。兼容性IO设备的兼容性指其是否能够与不同型号、品牌的计算机或软件进行良好的配合使用。数据传输速度IO设备的数据传输速度是衡量其性能的重要指标，包括传输速率、带宽等参数。IO设备的技术指标常见IO设备介绍05CATALOGUE123显示器是计算机的重要输出设备，用于显示文本、图像和视频等数据。显示器按照工作原理可以分为阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子体显示器（PDP）等。显示器的主要技术指标包括分辨率、刷新率、亮度、对比度等，这些指标直接影响显示效果。显示器010204键盘与鼠标键盘是计算机的标准输入设备之一，用于输入字符和命令。键盘根据结构可以分为机械式键盘、电容式键盘、薄膜式键盘等。鼠标是计算机的另一种常见输入设备，用于选择、拖动、点击等操作。鼠标按照工作原理可以分为机械式鼠标、光电式鼠标、激光式鼠标等。03打印机是计算机的输出设备之一，用于将计算机中的数据输出到纸张上。打印机按照工作原理可以分为喷墨打印机、激光打印机、针式打印机等。打印机的技术指标包括打印速度、打印质量、耗材成本等。打印机扫描仪是计算机的输入设备之一，用于将纸质文档转化为数字格式。扫描仪按照工作原理可以分为平板扫描仪、滚筒扫描仪、胶片扫描仪等。扫描仪的技术指标包括分辨率、色彩深度、扫描速度等。扫描仪0102其他IO设备这些设备在特定应用场景下发挥重要作用，如摄像头用于视频通话和会议，游戏手柄用于游戏控制等。其他常见的IO设备包括摄像头、游戏手柄、触摸屏等。IO设备的工作原理06CATALOGUE显示器的工作原理显示器是计算机的重要输出设备，用于将计算机内部的数据以可视化的方式呈现给用户。显示器通过将计算机传输的信号转换成图像，使用户能够直观地查看和交互。显示器分类根据显示技术，显示器可以分为CRT（阴极射线管）、LCD（液晶显示）、LED（发光二极管显示）等类型。每种类型显示器的原理和特点不同，但都涉及到将电子束、光线或发光二极管等物理效应转换为可见图像的过程。显示器性能指标显示器的性能指标包括分辨率、刷新率、色彩还原、亮度等。分辨率决定了图像的清晰度，刷新率决定了图像的稳定性，色彩还原度决定了图像的真实度，亮度决定了图像的明暗程度。显示器的工作原理键盘是计算机的标准输入设备之一，用于输入字符和命令。键盘将按键信号转换成电信号，并通过键盘接口将信号传输给计算机。计算机接收到信号后，根据预定义的编码解析出对应的字符或命令。鼠标也是计算机的标准输入设备之一，用于定位和选择屏幕上的对象。鼠标内部有一个或多个位移传感器，能够检测鼠标的移动和方向变化。鼠标将这些信息转换成电信号，并通过鼠标接口将信号传输给计算机。计算机根据接收到的信号移动光标并触发相应的操作。随着技术的不断发展，键盘和鼠标也在不断进化。出现了各种不同类型的键盘和鼠标，如机械键盘、光学鼠标、触摸板等，以满足用户的不同需求。键盘工作原理鼠标工作原理键盘与鼠标的发展键盘与鼠标的工作原理010203打印机工作原理打印机是计算机的重要输出设备之一，用于将计算机中的数据以纸张或其他介质的形式输出。打印机通过将计算机传输的打印数据转换成墨水或色带在纸张上的图像，实现打印输出。打印机分类根据打印技术，打印机可以分为喷墨打印机、激光打印机、针式打印机等类型。每种类型打印机的原理和特点不同，但都涉及到将打印数据转换成实际输出的过程。打印机性能指标打印机的性能指标包括打印速度、打印质量、墨盒或色带容量等。打印速度决定了打印机的输出能力，打印质量决定了输出的清晰度和色彩还原度，墨盒或色带容量决定了打印机的持续输出能力。打印机的工作原理要点三扫描仪工作原理扫描仪是计算机的输入设备之一，用于将纸质文档或图片转换成数字格式。扫描仪通过将文档或图片放置在扫描平台上，利用光电转换技术将图像转换成电信号，再将这些电信号转换成计算机能够处理的数字