微机原理第八章输入输出

微机原理第八章输入输出目录输入输出概述输入输出设备输入输出接口输入输出程序控制方式输入输出技术的发展趋势01输入输出概述输入输出微机原理中的输入输出是指微机系统与外部设备之间的数据传输。输入是指将外部设备的数据传输到微机系统中，而输出是指将微机系统的数据传输到外部设备中。输入输出设备输入输出设备是连接微机系统与外部设备的硬件设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。输入输出的定义输入输出是微机系统与外部设备进行数据交互的必要手段，是实现人机交互的重要方式。数据交互系统扩展性系统性能通过输入输出接口，微机系统可以连接各种外部设备，实现功能的扩展和增强。输入输出的速度和效率直接影响到整个微机系统的性能和用户体验。030201输入输出的重要性输入输出接口是连接微机系统与外部设备的桥梁，负责数据的传输和控制。输入输出接口总线是连接微机系统内部各个部件和外部设备的通道，负责数据的传输和通信。总线设备驱动程序是控制和管理输入输出设备的软件程序，负责实现与设备之间的通信和控制。设备驱动程序输入输出系统的基本组成02输入输出设备键盘是微机中常用的输入设备之一，用于输入字符、数字、符号等数据。键盘的按键布局通常采用QWERTY布局，但也有其他布局如Dvorak等。键盘按键的触发方式有机械式和电容式两种，其中机械式按键具有更好的手感。键盘的接口方式有PS/2和USB两种，其中USB接口具有更好的通用性和易用性。01020304键盘鼠标是微机中常用的输入设备之一，用于定位和选择屏幕上的对象。鼠标的种类有机械式、光电式和激光式三种，其中激光式鼠标具有更高的精度和适应性。鼠标的接口方式有PS/2和USB两种，其中USB接口具有更好的通用性和易用性。鼠标显示器是微机中常用的输出设备之一，用于显示文本、图像和视频等信息。显示器的主要技术指标包括分辨率、刷新率和亮度等，其中分辨率决定了显示图像的清晰度。显示器的种类有阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED）等。显示器的接口方式有VGA和HDMI等，其中HDMI接口具有更高的数据传输速率和更好的音频传输能力。显示器打印机是微机中常用的输出设备之一，用于将文本、图像和图表等打印在纸张或其他介质上。打印机的技术指标包括打印分辨率、打印速度和耗材成本等。打印机的种类有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机等。打印机的接口方式有串口、并口和USB等，其中USB接口具有更好的通用性和易用性。打印机扫描仪是微机中常用的输入设备之一，用于将纸质文档、照片或实物转换为数字格式。扫描仪的主要技术指标包括分辨率、色彩深度和扫描速度等。扫描仪扫描仪的种类有平板式、滚筒式和胶片式等。扫描仪的接口方式有USB和火线等，其中USB接口具有更好的通用性和易用性。03输入输出接口010204并行接口并行接口是一种数据传输方式，它通过多个数据线同时传输多个数据位。并行接口通常用于连接低速设备，如打印机、鼠标等。并行接口的数据传输速率相对较低，但连接线缆少，成本较低。并行接口的常见标准包括IEEE1284和Centronics。03串行接口串行接口是一种数据传输方式，它通过单个数据线逐位传输数据。串行接口的数据传输速率相对较高，但连接线缆多，成本较高。串行接口通常用于连接高速设备，如调制解调器、扫描仪等。串行接口的常见标准包括RS-232、RS-422和RS-485。02030401USB接口USB接口是一种通用串行总线接口，它支持热插拔和即插即用功能。USB接口可以连接多种设备，如鼠标、键盘、打印机、扫描仪等。USB接口的数据传输速率较高，且具有较好的扩展性和灵活性。USB接口的常见标准包括USB2.0和USB3.0。HDMI接口HDMI接口广泛应用于电视、显示器、投影仪等多媒体设备中。HDMI接口的常见标准包括HDMI1.4和HDMI2.0。HDMI接口是一种高清晰度多媒体接口，它支持音频和视频信号的传输。HDMI接口的数据传输速率较高，且具有较好的稳定性和可靠性。04输入输出程序控制方式概念程序查询方式也称为程序控制输入输出方式，是一种最基本的输入输出控制方式。在程序查询方式中，CPU通过执行输入输出指令来查询外部设备状态，以确定外部设备是否准备好向CPU传输数据或从CPU接收数据。工作流程CPU通过执行输入输出指令，查询外部设备的状态寄存器，以确定外部设备是否已准备好进行数据传输。如果外部设备未准备好，CPU将循环等待；如果外部设备已准备好，CPU将进行数据传输。特点程序查询方式的优点是控制简单，适用于数据传输量较小的情况。但缺点是CPU效率较低，因为CPU需要不断查询外部设备状态，导致大部分时间都花费在等待上。程序查询方式要点三概念中断方式是一种更高级的输入输出控制方式。在中断方式中，当外部设备准备好向CPU传输数据或从CPU接收数据时，外部设备会向CPU发送一个中断请求，打断CPU正在执行的程序，使CPU转去处理输入输出请求。要点一要点二工作流程当外部设备准备好进行数据传输时，外部设备向CPU发送中断请求。CPU响应中断请求，保存当前程序的现场信息，转去执行相应的中断处理程序。中断处理程序处理完中断后，CPU恢复被打断的程序继续执行。特点中断方式的优点是CPU效率高，因为CPU只在必要时才处理输入输出请求。但缺点是实现复杂，需要设置中断控制器等硬件设备，且在处理中断时需要保存和恢复程序的现场信息。要点三中断方式概念DMA方式（DirectMemoryAccess）是一种直接内存访问的输入输出控制方式。在DMA方式中，外部设备可以在不需要CPU介入的情况下，直接与内存进行数据传输。工作流程当外部设备需要与内存进行数据传输时，外部设备向DMA控制器发送请求。DMA控制器响应请求，控制数据传输过程。在数据传输过程中，CPU可以继续执行其他任务，不需要等待数据传输完成。特点DMA方式的优点是数据传输速度快，因为数据直接在内存和外部设备之间传输，不需要经过CPU。但缺点是需要设置DMA控制器等硬件设备，且在数据传输过程中，CPU无法干预。DMA方式概念I/O处理机方式是一种将输入输出操作交给专门的处理机来处理的输入输出控制方式。专门的处理机称为I/O处理机或I/O控制器。工作流程在I/O处理机方式中，CPU将输入输出请求发送给I/O处理机。I/O处理机负责管理外部设备的输入输出操作，包括设备的启动、数据的传输等。CPU只需要向I/O处理机发送请求，然后等待响应即可。特点I/O处理机方式的优点是能够提高CPU的效率，因为专门的处理机负责管理输入输出操作，减轻了CPU的负担。但缺点是需要设置I/O处理机等硬件设备，且实现复杂。I/O处理机方式05输入输出技术的发展趋势高速化是指输入输出技术的速度不断提高，以满足人们对快速数据处理和传输的需求。随着技术的进步，输入输出设备的响应速度和数据传输速率不断提高，例如高速打印机、高速扫描仪等设备的出现。高速化的输入输出技术可以大大提高工作效率，减少等待时间，为人们带来更好的使用体验。高速化输入输出设备的设计越来越注重人体工程学和用户体验，例如更加直观的操作界面、更加智能的语音识别技术等。人性化的输入输出技术可以大大提高人们的工作效率和生活品质，让人们更加享受科技带来的便利。人性化是指输入输出技术更加注重用户的使用体验和便利性，让人们更加轻松地使用各种