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xx年xx月xx日目录CATALOGUE外存设备介绍IO设备介绍外存与IO设备的工作原理外存与IO设备的性能指标外存与IO设备的应用与发展01外存设备介绍硬盘是一种磁性存储设备，通过旋转磁盘和读写磁头实现数据的存储和读取。定义容量大、价格低、数据可靠性高，但读写速度相对较慢。特点硬盘内部由多个磁盘片组成，数据存储在磁道上，通过读写磁头在磁盘表面移动来读取或写入数据。工作原理按照接口类型可分为IDE、SATA、SCSI等，按照转速可分为5400转/分、7200转/分等。分类硬盘固态硬盘是一种基于闪存的存储设备，没有机械运动部件，数据存储在闪存芯片中。定义读写速度快、功耗低、抗震性能好，但价格相对较高。特点固态硬盘内部由闪存芯片和控制器组成，数据存储在闪存芯片的存储单元中，通过控制器进行读写操作。工作原理按照接口类型可分为SATA、PCIe、M.2等，按照容量可分为120GB、240GB、480GB等。分类固态硬盘定义光盘是一种光学存储设备，通过激光照射在光盘表面上的凹坑和凸起实现数据的存储和读取。工作原理光盘内部由透明材料制成，表面有记录数据的凹坑和凸起，通过激光器照射在光盘表面并检测反射光的变化来读取数据。特点容量大、价格低、数据可靠性高，但读写速度较慢。分类按照存储容量可分为CD、DVD、BD等，按照读写类型可分为只读、可写一次、可擦写等。光盘02IO设备介绍键盘是最常见的输入设备，用于输入字符和命令。键盘鼠标用于选择屏幕上的对象和输入光标位置。鼠标扫描仪可以将纸质文档转化为数字格式，方便存储和传输。扫描仪触摸屏是一种输入和显示设备，用户可以通过触摸屏幕进行操作。触摸屏输入设备显示器用于显示计算机输出的文本、图形和视频等信息。显示器打印机投影仪音响打印机可以将计算机输出的文本或图像打印到纸张上。投影仪可以将计算机输出的视频信号投影到大屏幕上，方便多人观看。音响用于播放声音，可以输出计算机输出的音频信号。输出设备网络适配器用于将计算机连接到网络，实现数据传输和通信。网络适配器调制解调器交换机和路由器调制解调器用于将计算机通过电话线连接到互联网。交换机和路由器用于连接多个计算机或网络设备，实现数据传输和通信。030201通信设备03外存与IO设备的工作原理数据存储原理数据在外存和IO设备中以二进制形式存储，通过不同状态的物理表示来存储0和1，从而形成数据。数据存储容量外存和IO设备的存储容量取决于其物理特性，如磁盘的容量取决于其直径、转速和数据密度等。数据存储方式外存和IO设备通常采用磁、光、电等物理方式来存储数据，如磁盘、光盘、闪存等。数据存储原理数据传输方式外存和IO设备的数据传输通常采用并行或串行方式，通过数据总线或接口进行传输。数据传输速率数据传输速率取决于外存和IO设备的物理特性，如磁盘的转速、数据传输带宽等。数据传输协议为了确保数据传输的可靠性和效率，需要制定相应的数据传输协议，如IDE、SATA、USB等。数据传输原理外存和IO设备通过设备接口与计算机连接，设备接口的类型和规范决定了设备的兼容性和性能。设备接口设备控制器是计算机中用于管理外存和IO设备的硬件，通过设备控制器可以对设备进行控制和数据传输。设备控制器为了使计算机能够与外存和IO设备进行通信和控制，需要编写相应的设备驱动程序。设备驱动程序010203设备控制原理04外存与IO设备的性能指标存储容量存储容量指外存或IO设备能够存储的数据量，通常以字节（Byte）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）等单位来表示。存储密度指单位物理空间内能够存储的数据量，是衡量存储器性能的重要指标之一。传输速率传输速率：指外存或IO设备在单位时间内传输数据的速度，通常以兆字节每秒（MB/s）、吉字节每秒（GB/s）等单位来表示。02传输速率是衡量外存和IO设备性能的重要指标之一，特别是对于需要高速传输数据的场景，如大型数据库、云计算等。03提高传输速率的方法包括采用高速接口、优化数据传输协议等。01设备可靠性设备可靠性：指外存或IO设备在长时间运行过程中保持稳定、可靠的性能的能力。设备可靠性对于关键应用场景尤为重要，如金融、医疗、军事等，因为这些场景需要保证数据的完整性和安全性。提高设备可靠性的措施包括采用冗余设计、加强散热和防尘设计、定期维护和检查等。05外存与IO设备的应用与发展数据存储外存和IO设备用于输入输出数据，如打印机、扫描仪等。输入输出通信传输多媒体处理01020403外存和IO设备用于处理多媒体数据，如音频卡、视频卡等。外存和IO设备用于存储大量数据，如硬盘、闪存盘等。外存和IO设备用于数据通信和传输，如网卡、调制解调器等。应用场景高速化随着数据量的增长，外存和IO设备需要更高的传输速度。大容量化随着数据量的增长，外存和IO设备需要更大的存储容量。智能化外存和IO设备需要具备更智能化的管理功能，如自动备份、自动恢复等。无线化无线技术在外存和IO设备中的应用越来越广泛，如无线网卡、无线鼠标等。技术发展趋势随着云计算技术的发展，云存储将成为外存和IO设备