2017考研計算機組成原理第七章考點：外部設備

2016-03-15 13:33

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考研集訓營

對于參加計算機統考的學生來說，2017考研的準備工作需要提前進行，因為計算機考研專業課涵蓋了四門科目，考察范圍也比較寬泛，需要同學們重視起來，我們建議要把專業課的復習時間和數學對等，也要貫穿整個復習，這樣才能牢固掌握知識點，根據往年經驗，計算機統考要得到120分以上是很困難的，因此同學們需要做足準備，為了方便同學們的復習，我們將陸續整理計算機組成原理的重點知識歸納，幫助同學們更好的建立知識框架，提高復習的效率。

1. 輸入設備:鍵盤,鼠標

(1) 鍵盤

鍵盤是目前應用最普遍的一種輸入設備,與CRT顯示器組成終端設備.

鍵盤是由一組排列成陣列形式的按鍵開關組成的,每按下一個鍵,產生一個相應的字符代碼(每個按鍵的位置碼),然后將它轉換成ASCII碼或其他碼,送主機.目前常用的標準鍵盤有101個鍵,它除了提供通常的ASCII字符以外,還有多個功能鍵(由軟件系統定義功能),光標控制鍵(上,下,左,右移動等)與編輯鍵(插入或消去字符)等.

(2)鼠標

機械式: 金屬球 電位器,

光電式: 光電轉換器

2. 輸出設備:顯示器,打印機

(1)顯示器

顯示器分類:

按器件分:CRT顯示器; Cathode Ray Tube陰極射線管

LED顯示器; Light Emitting Diode發光二極管

等離子體顯示器 PDP Plasma Display Panel,中文叫等離子顯示器

按顯示內容分:字符顯示器;字符發生器 通過字符發生器在CRT上顯示字符.

圖形顯示器;主觀圖像 用點,線(直線和曲線),面(平面和曲面)組合成平面或立體圖形的顯示設備.主要用于計算機輔助設計和計算機輔助制造等.

圖像顯示器; 客觀圖像 圖像顯示器所顯示的圖像(如遙感圖形,醫學圖像,自然景物,新聞圖片等)通常來自客觀世界,又被稱為客觀圖像.圖像顯示器是把由計算機處理后的圖像(數字圖像)以點陣的形式顯示出來,通常以光柵掃描方式,其分別率可達256x256像素,或者512x512像素,也可以與圖形顯示器兼容,其分別率可達到 1024x1024像素,灰度等級可達64至256級.

按設備功能分:普通顯示器;僅供顯示,也稱監視器.

顯示終端;顯示器和鍵盤組成的輸入輸出設備.

(2)打印機

打印機分類

印字原理

打擊式

點陣式打印機

點陣針式打印機的印字原理是由打印針(鋼針)印出nxm個點陣組成字符或圖形.西文字符點陣有5x7,7x7,7x9,9x9幾種,漢字點陣有16x16,24x24,32x32,48x48幾種.

打印頭中的鋼針數與打印機的型號有關,有7針,9針,也有雙列14(2x7)針或雙列24(2x12)針.

非打擊式

激光

激光打印機采用激光技術和照相技術,印字質量最好,各個計算機系統中被廣泛采用.

激光打印機完成打印操作的基本工作過程大致是:充電→曝光→顯影→轉印→分離→定影→放電,清潔.

靜電

靜電打印機(Electrostatic Printer),(基于靜電成像原理(像許多復印機一樣)的打印設備.靜電打印機將充電版材上或是噴嘴中釋放的色粉樹脂或是染料傳遞到承印材料上,然後對它進行熱固化處理.

噴墨

噴墨打印機是串行非打擊式打印機,印字原理是將墨水噴射到普通打印紙上.若采用紅,綠,藍三色噴墨頭,便可實現彩色打印.

噴墨打印機按照噴墨方式分為連續式和隨機式兩大類.連續噴射方式是給墨水加壓,使墨水流通過噴嘴連續噴射而粒子化.隨機式是指墨水只有在打印需要時才噴射,所以又稱為按需打印式.目前,隨機式噴墨打印機采用的噴墨技術主要有壓電式和氣泡式.

工作方式

串行打印機,逐字打印

行式打印機,逐行打印

3. 外存儲器:硬盤存儲器,磁盤陣列,光盤存儲器

(1)硬盤存儲器

1)性能指標

<1>存儲密度

道密度 Dt,位密度 Db

<2>存儲容量

C = n× k× s

<3>尋址時間

尋道時間 + 等待時間

輔存的速度=尋址時間+磁頭讀寫時間

<4>數據傳輸率

Dr? = Db ×V

<5>誤碼率

出錯信息位數與讀出信息的總位數之比

外存設備的主要技術指標

<1>存儲密度

<2>存儲容量

<3>尋址時間

<4>數據傳輸率

<5>誤碼率

<6>價格

2)硬磁盤存儲器的類型

<1> 固定磁頭和移動磁頭

固定磁頭的磁盤存儲器,其磁頭位置固定不動,磁盤上的每一個磁道都對應著一個磁頭,盤片也不可更換,其特點是省去了磁頭沿著盤片徑向運動所需的尋道時間,存取速度快,只要磁頭進入工作狀態即可以進行讀寫操作.

移動磁頭的磁盤存儲器在存取數據時,磁頭在盤面上作徑向運動,這類存儲器可以由一個盤片組成,也可以由多個盤片裝在一個同心的主軸上,每個紀錄面各有一個磁頭.

<2> 可換盤和固定盤

可換盤磁盤存儲器是指盤片可脫機保存,這種磁盤可在互為兼容的磁盤存儲器間交換數據,便于擴大存儲容量.

固定盤磁盤存儲器是指磁盤不能從驅動器上取下,更換時要把整個頭盤組合體一起更換.

3)硬磁盤存儲器的磁道記錄格式

一個具有n個盤片的磁盤組,可將n個面上的同一半徑的磁道看成一個圓柱面,這些磁道存儲的信息稱為柱面信息.盤面又分為若干個扇區,每條磁道有被分割為若干個扇段,數據在盤片上的布局如圖所示:

因此,尋制用的磁盤地址應該由頭號,磁道號,盤面號,扇段號等字段組成,也可將扇段號用扇區號代替.

(2)磁盤陣列

1)廉價冗余磁盤陣列(RAID-Redundant Arrays of Inexpensive Disk)

其原理是將并行處理原理引入磁盤系統.它采用低成本的小溫盤,使多臺磁盤構成同步化的磁盤陣列,數據展開存儲在多臺磁盤上,提高了數據傳輸的帶寬,并利用冗余技術提高可靠性,類似于存儲器中的多體交叉技術.

磁盤陣列還具有容量大,數據傳輸速率高,功耗低,體積小,成本低和便于維護等優點,其發展前途十分光明.同步磁盤陣列的關鍵技術是對多臺磁盤機進行同步控制,包括采用緩沖器使數據同步.

2)RAID分類

工業界公認的標準有6級別,分別為RAID0～RAID5:

RAID-0級采用無冗余無校驗的數據分塊技術.

RAID-1級采用磁盤鏡像陣列技術.

RAID-2級采用海明糾錯碼的磁盤陣列,通過增加校驗磁盤實現單糾錯雙檢錯功能.

RAID-3級是采用奇偶校驗冗余的磁盤陣列,它也采用數據位交叉,陣列中只用一個校驗盤.

RAID-4級是一種獨立傳送磁盤陣列,它采用數據塊交叉,用一個校驗盤.

RAID-5也是一種獨立傳送磁盤陣列,它采用數據塊交叉和分布的冗余校驗,將數據和校驗位都分布在各磁盤中,沒有專門的奇偶校驗驅動器.

(3)光盤存儲器

(1)光盤存儲器

光盤存儲器利用激光束在介質表面燒蝕凹坑存儲信息.根據激光束及其反射光的強弱不同,完成信息的讀和寫.

光盤存儲器稱光盤,是目前廣泛使用的一種外存儲器,更是多媒體計算機不可缺少的設備.它以介質材料的光學性質(如反射率,偏振方向)的變化來表示所存儲信息的“1”和“0”.其突出的優點是,激光束可以聚焦到1μm以下,記錄密度可達645Mb/i2.

光盤的種類根據光盤的可讀寫性分為只讀光盤,寫一次/多次讀光盤和可重寫光盤.

(2)CD-ROM光盤

<1>光盤的信息記錄方式

光盤的信息記錄方式以凹坑方式永久性存儲.當激光束聚焦點照射在兩個凹坑之間的盤面上時大部分光將返回,而照在凹坑上時將發生衍射,反射率低,將反射光的光強變化在轉換成電信號,即可讀出記錄信息.

<2>光盤的扇區數據結構

光道上劃分出一個個的扇區,這是光盤最小的可尋址單元.扇區結構如圖所示:

由圖可見,光盤扇區分為4個區域.2個全0字節和10個全1字節組成的同步(SYNC)區,標志著扇區的開始.4字節的扇區標示(ID)區用于說明此扇區的地址和工作模式.光盤的扇區標志地址以分(MN),秒(SC)和分數秒(FR,1/75s)時間值為地址.

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總結

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