2017考研计算机组成原理第七章考点：外部设备

2016-03-15 13:33

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考研集训营

对于参加计算机统考的学生来说，2017考研的准备工作需要提前进行，因为计算机考研专业课涵盖了四门科目，考察范围也比较宽泛，需要同学们重视起来，我们建议要把专业课的复习时间和数学对等，也要贯穿整个复习，这样才能牢固掌握知识点，根据往年经验，计算机统考要得到120分以上是很困难的，因此同学们需要做足准备，为了方便同学们的复习，我们将陆续整理计算机组成原理的重点知识归纳，帮助同学们更好的建立知识框架，提高复习的效率。

1. 输入设备:键盘,鼠标

(1) 键盘

键盘是目前应用最普遍的一种输入设备,与CRT显示器组成终端设备.

键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的,每按下一个键,产生一个相应的字符代码(每个按键的位置码),然后将它转换成ASCII码或其他码,送主机.目前常用的标准键盘有101个键,它除了提供通常的ASCII字符以外,还有多个功能键(由软件系统定义功能),光标控制键(上,下,左,右移动等)与编辑键(插入或消去字符)等.

(2)鼠标

机械式: 金属球 电位器,

光电式: 光电转换器

2. 输出设备:显示器,打印机

(1)显示器

显示器分类:

按器件分:CRT显示器; Cathode Ray Tube阴极射线管

LED显示器; Light Emitting Diode发光二极管

等离子体显示器 PDP Plasma Display Panel,中文叫等离子显示器

按显示内容分:字符显示器;字符发生器 通过字符发生器在CRT上显示字符.

图形显示器;主观图像 用点,线(直线和曲线),面(平面和曲面)组合成平面或立体图形的显示设备.主要用于计算机辅助设计和计算机辅助制造等.

图像显示器; 客观图像 图像显示器所显示的图像(如遥感图形,医学图像,自然景物,新闻图片等)通常来自客观世界,又被称为客观图像.图像显示器是把由计算机处理后的图像(数字图像)以点阵的形式显示出来,通常以光栅扫描方式,其分别率可达256x256像素,或者512x512像素,也可以与图形显示器兼容,其分别率可达到 1024x1024像素,灰度等级可达64至256级.

按设备功能分:普通显示器;仅供显示,也称监视器.

显示终端;显示器和键盘组成的输入输出设备.

(2)打印机

打印机分类

印字原理

打击式

点阵式打印机

点阵针式打印机的印字原理是由打印针(钢针)印出nxm个点阵组成字符或图形.西文字符点阵有5x7,7x7,7x9,9x9几种,汉字点阵有16x16,24x24,32x32,48x48几种.

打印头中的钢针数与打印机的型号有关,有7针,9针,也有双列14(2x7)针或双列24(2x12)针.

非打击式

激光

激光打印机采用激光技术和照相技术,印字质量最好,各个计算机系统中被广泛采用.

激光打印机完成打印操作的基本工作过程大致是:充电→曝光→显影→转印→分离→定影→放电,清洁.

静电

静电打印机(Electrostatic Printer),(基于静电成像原理(像许多复印机一样)的打印设备.静电打印机将充电版材上或是喷嘴中释放的色粉树脂或是染料传递到承印材料上,然後对它进行热固化处理.

喷墨

喷墨打印机是串行非打击式打印机,印字原理是将墨水喷射到普通打印纸上.若采用红,绿,蓝三色喷墨头,便可实现彩色打印.

喷墨打印机按照喷墨方式分为连续式和随机式两大类.连续喷射方式是给墨水加压,使墨水流通过喷嘴连续喷射而粒子化.随机式是指墨水只有在打印需要时才喷射,所以又称为按需打印式.目前,随机式喷墨打印机采用的喷墨技术主要有压电式和气泡式.

工作方式

串行打印机,逐字打印

行式打印机,逐行打印

3. 外存储器:硬盘存储器,磁盘阵列,光盘存储器

(1)硬盘存储器

1)性能指标

<1>存储密度

道密度 Dt,位密度 Db

<2>存储容量

C = n× k× s

<3>寻址时间

寻道时间 + 等待时间

辅存的速度=寻址时间+磁头读写时间

<4>数据传输率

Dr  = Db ×V

<5>误码率

出错信息位数与读出信息的总位数之比

外存设备的主要技术指标

<1>存储密度

<2>存储容量

<3>寻址时间

<4>数据传输率

<5>误码率

<6>价格

2)硬磁盘存储器的类型

<1> 固定磁头和移动磁头

固定磁头的磁盘存储器,其磁头位置固定不动,磁盘上的每一个磁道都对应着一个磁头,盘片也不可更换,其特点是省去了磁头沿着盘片径向运动所需的寻道时间,存取速度快,只要磁头进入工作状态即可以进行读写操作.

移动磁头的磁盘存储器在存取数据时,磁头在盘面上作径向运动,这类存储器可以由一个盘片组成,也可以由多个盘片装在一个同心的主轴上,每个纪录面各有一个磁头.

<2> 可换盘和固定盘

可换盘磁盘存储器是指盘片可脱机保存,这种磁盘可在互为兼容的磁盘存储器间交换数据,便于扩大存储容量.

固定盘磁盘存储器是指磁盘不能从驱动器上取下,更换时要把整个头盘组合体一起更换.

3)硬磁盘存储器的磁道记录格式

一个具有n个盘片的磁盘组,可将n个面上的同一半径的磁道看成一个圆柱面,这些磁道存储的信息称为柱面信息.盘面又分为若干个扇区,每条磁道有被分割为若干个扇段,数据在盘片上的布局如图所示:

因此,寻制用的磁盘地址应该由头号,磁道号,盘面号,扇段号等字段组成,也可将扇段号用扇区号代替.

(2)磁盘阵列

1)廉价冗余磁盘阵列(RAID-Redundant Arrays of Inexpensive Disk)

其原理是将并行处理原理引入磁盘系统.它采用低成本的小温盘,使多台磁盘构成同步化的磁盘阵列,数据展开存储在多台磁盘上,提高了数据传输的带宽,并利用冗余技术提高可靠性,类似于存储器中的多体交叉技术.

磁盘阵列还具有容量大,数据传输速率高,功耗低,体积小,成本低和便于维护等优点,其发展前途十分光明.同步磁盘阵列的关键技术是对多台磁盘机进行同步控制,包括采用缓冲器使数据同步.

2)RAID分类

工业界公认的标准有6级别,分别为RAID0～RAID5:

RAID-0级采用无冗余无校验的数据分块技术.

RAID-1级采用磁盘镜像阵列技术.

RAID-2级采用海明纠错码的磁盘阵列,通过增加校验磁盘实现单纠错双检错功能.

RAID-3级是采用奇偶校验冗余的磁盘阵列,它也采用数据位交叉,阵列中只用一个校验盘.

RAID-4级是一种独立传送磁盘阵列,它采用数据块交叉,用一个校验盘.

RAID-5也是一种独立传送磁盘阵列,它采用数据块交叉和分布的冗余校验,将数据和校验位都分布在各磁盘中,没有专门的奇偶校验驱动器.

(3)光盘存储器

(1)光盘存储器

光盘存储器利用激光束在介质表面烧蚀凹坑存储信息.根据激光束及其反射光的强弱不同,完成信息的读和写.

光盘存储器称光盘,是目前广泛使用的一种外存储器,更是多媒体计算机不可缺少的设备.它以介质材料的光学性质(如反射率,偏振方向)的变化来表示所存储信息的“1”和“0”.其突出的优点是,激光束可以聚焦到1μm以下,记录密度可达645Mb/i2.

光盘的种类根据光盘的可读写性分为只读光盘,写一次/多次读光盘和可重写光盘.

(2)CD-ROM光盘

<1>光盘的信息记录方式

光盘的信息记录方式以凹坑方式永久性存储.当激光束聚焦点照射在两个凹坑之间的盘面上时大部分光将返回,而照在凹坑上时将发生衍射,反射率低,将反射光的光强变化在转换成电信号,即可读出记录信息.

<2>光盘的扇区数据结构

光道上划分出一个个的扇区,这是光盘最小的可寻址单元.扇区结构如图所示:

由图可见,光盘扇区分为4个区域.2个全0字节和10个全1字节组成的同步(SYNC)区,标志着扇区的开始.4字节的扇区标示(ID)区用于说明此扇区的地址和工作模式.光盘的扇区标志地址以分(MN),秒(SC)和分数秒(FR,1/75s)时间值为地址.

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