计算机组织与结构 (14).pdf

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1、I/O设备在系统中的位置计算机中除主机外的其余部分，称为外部设备（I/O 设备、外设）主机 设备控制器机、电磁、光部分I/O接口I/O设备外设分类分为三类人机交互设备：键盘、鼠标、打印机、显示器。信息存储设备：磁盘、光盘、磁带。机-机通信设备：调制解调器、A/D、D/A。外设分类带有只读存储器的编码键盘 键盘输入信息流程：按键、判断按下哪个键、得到按键扫描码；按键去抖显示器按显示设备所用的显示器件分类CRT-阴极射线管(cathode ray tube)显示器LCD-液晶显示器(liquid crystal display)PDP-等离子显示器(Plasma display Panel)。按所

2、显示的信息内容分类字符显示器、图形显示器和图像显示器。按显示设备的功能分类普通显示器、显示终端两大类阴极射线管（CRT）显示器平板显示器平板显示器(FPD)：一般是指显示器的深度小于显示屏幕对角线1/4长度的显示器件。分类：有液晶显示(LCD)、等离子体显示(PDP)、场发射显示(FED)、电致发光显示(ELD)等。特点：LCD本身不发光，靠调制外光源实现显示，其余各类显示均自身发光。液晶显示器（LCD）液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合物。具有明显的光学各向异性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，使用时需要背光源。液晶显示具有低工作电压、微功耗、体积轻薄，易于实现大画面显示，显

3、示色彩优良等特点。应用领域 薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)发展方向超薄、高亮、宽视角等离子（PDP）显示器等离子体显示是利用惰性气体在一定电压作用下产生气体放电现象而实现的一种发光型平板显示技术。彩色PDP技术与荧光灯显示原理相同，利用气体放电产生紫外线，紫外线激发光致荧光粉，荧光粉发射可见光，使用三基色荧光粉实现红、绿、蓝三色，并使每基色单元实现256级灰度，再进行混色达到彩色显示的目的。PDP显示器特点易于实现大面积显示(可达70英寸)。全色显示。利用红、绿、蓝三基色，可实现256级灰度和2563种颜色。色纯度与CRT相当。视角达160，在所有显示技术中最佳。寿命长(3万小时)。需

4、要在功耗、发光效率、对比度方面进行改进，像素的间距有待进一步缩小。价格高显示技术中的相关概念图形(graphics)指由线和面构成的，没有亮暗层次变化的线条图，如建筑、机械所用的工程设计图、电路图等。早期的图形显示和处理只是局限在二值化的范围，只能用线条的有无来表示简单的图形。图像(image)指由像素描绘的，具有亮暗层次的图。自然界的图像经计算机处理后显示的图像称作数字图像，就是将图片上连续的亮暗变化变换为离散的数字量，并以点阵列的形式显示输出。分辨率和灰度级分辨率和灰度级决定了所显示图的质量像素pixels在显示屏幕上，图形和图像都是由称作像素的光点组成的。分辨率resolution显示设

5、备所能表示的像素个数，即光点的个数。取决于荧光粉的粒度，屏的尺寸和电子束的聚焦能力灰度级gray level所显示像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同。刷新和帧存储器视觉暂留与余晖效应刷新 refresh为了使人眼能看到稳定的图像，就必须在图像消失之前使电子束不断地重复扫描整个屏幕。每秒刷新的次数称刷新频率或扫描频率。视频存储器 VRAM不断提供刷新图像的信号，必须把图像存储起来，存储图像的存储器叫“帧存储器”或“视频存储器”。VRAM的容量由图像分辨率和灰度级决定。随机扫描和光栅扫描电子束在荧光屏上按某种轨迹运动称为扫描，控制电子束扫描轨迹的电路叫扫描偏转电路。随机扫描是控制电

6、子束在CRT屏幕上随机运动，从而产生图形和字符。电子束只在需要作图的地方扫描，而不扫描全屏幕，所以这种扫描方式画图快速，图像清晰。光栅扫描是电视中采用的扫描方法。在电视中，要求图像充满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。photoshop几个研究热门领域数字水印易损数字水印、鲁棒数字水印图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印 模式识别模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释

7、的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。指纹识别、人脸识别、虹膜识别、人耳识别。汉字处理技术汉字编码标准国家技术监督局公布国家标准：GB2312-80 信息交换用汉字编码字符集基本集，收集了常用汉字6763个，其中一级汉字3755个。汉字的输入方法键盘输入方式汉字编码可归纳成音码、形码和音形码语音输入方式手写输入方式印刷体扫描识别汉字的存储汉字内码用于汉字信息的存储、交换、检索等的机内代码内码比字形点阵码占用空间少，一般用两个字节就可以表示汉字。汉字内码表示有许多种，要考虑的因素：码位尽量短；表示的汉字要足够多；码值要连续有序，以便于操作运算。字形码 也称字模码，目前计算机显示器和打印机都

8、用点阵表示汉字字形代码，它是汉字的输出形式。根据输出汉字的要求不同，点阵的多少也不同。字模点阵的信息量是很大的，所占存储空间也很大。只能用来构成“字库”，而不能用于机内存储。汉字字形最初就是采用上述的点阵字形，为了提高字形质量，以后开始采用矢量表示，继而采用轮廓曲线，或同时采用矢量和曲线来表示数字和拼音字母字模举例信息存储量？字模举例输出设备打印机1.打印输出是计算机系统最基本的输出形式，可将打印在纸上的信息长期保存。人们将一切可以产生永久性记录的设备统称为硬拷贝设备，如打印机、绘图机、静电印刷机以及纸带穿孔机、卡片穿孔机等。2.打印机的分类印字原理击打式/非击打式工作方式串行打印机/行式打印

9、机图形/图像打印机，黑白/彩色打印机针式打印机结构(1)打印头(2)字车(3)输纸机构(4)色带机构(5)控制器 激光打印机1.激光打印机工作步骤带电曝光显影(显像)转印定影(固定)清除残像2.打印速度：每分钟输出的页数(pages per minute，简称PPM)。3.印字分辨率：每英寸像素点个数表示(Dots per Inch,DPI)喷墨打印机连续式喷墨打印机 墨水回收机制随机式喷墨打印机工作原理系统供给的墨滴只在需要印字时才喷出喷墨打印机辅助存储器1.辅存的特点容量大、成本低、速度慢、非易失性、不直接与 CPU 交换信息2.辅存的分类磁表面存储器光存储器硬磁盘存储器的分类1.硬磁盘存

10、储器的类型(1)固定磁头和移动磁头(2)可换盘和固定盘2.硬磁盘存储器结构磁 盘 控 制 器磁 盘 驱 动 器盘 片主 机磁盘控制器1.接收主机发来的命令，转换成磁盘驱动器的控制命令2.实现主机和驱动器之间的数据格式转换3.控制磁盘驱动器读写4.磁盘控制器 是主机与磁盘驱动器之间的 接口盘片：由硬质铝合金材料制成磁表面存储器的技术指标1.记录密度：道密度 Dt，位密度 Db2.存储容量：C=n k s，格式化容量、非格式化容量盘面数*磁道数*每磁道位数3.平均寻址时间 寻道时间+等待时间4.数据传输率 Dr =Db V5.误码率：出错信息位数与读出信息的总位数之比辅存的速度寻址时间磁头读写时间

11、磁记录原理和记录方式磁记录原理写局部磁化单元载磁体写线圈SNI局部磁化单元写线圈SN铁芯磁通磁层写入“0”写入“1”I磁记录原理和记录方式磁记录原理读N读线圈S读线圈SN铁芯磁通磁层运动方向运动方向ssttfe读出“0”读出“1”fe磁表面存储器的记录方式011100010数据序列RZNRZNRZ1PMFMMFMT位周期硬磁盘的历史1.最早的硬盘1956年9月IBM,第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）随机存储，5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断

12、及太空领域内。硬磁盘的历史2.1968年IBM,“温彻斯特/Winchester”技术“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触硬磁盘的历史3.1973年，IBM公司制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，目前硬盘大多是此技术的延伸硬磁盘的历史软磁盘存储器速度磁头盘片价格环境硬盘软盘高低固定、活动活动固定盘、盘组大部分不可换可换盘片苛刻浮动接触盘片高低1.概述软磁盘存储器2.软盘片由聚酯薄膜制成保护套主轴孔实际的软盘片写保护口读/写磁头访问槽衬里/清洁材料光盘存储器采用光存储技术采用非磁性介质采用磁性介质第一代光存储技术第二代光存储技术不可擦写可擦写只读型和只写一次型可擦写光盘热作用（物理或化学变化）热磁效应利用激光写入和读出1.概述2.光盘的存储原理新一代DVD标准Sony主导的蓝光DVD标准：blu-DVD 容量大，价格高，不兼容现有DVD 存储技术先进。东芝主导的高清DVD标准：HD-DVD容量小，价格低，兼容性好解码方式先进2008年1月，美国CES展 时代华纳倒戈