计算机组成原理第9章输入输出

第５章输入输出系统5.6DMA方式5.5程序中断方式5.4程序查询方式5.3I/O接口5.2外部设备5.1概述5.1概述一、输入输出系统的发展概况1.早期分散连接CPU和I/O设备串行工作程序查询方式2.接口模块和DMA阶段总线连接CPU和I/O设备并行工作3.具有通道结构的阶段4.具有I/O处理机的阶段中断方式DMA方式二、输入输出系统的组成1.I/O软件(1)

I/O指令(2)通道指令CPU指令的一部分通道自身的指令指出数组的首地址、传送字数、操作命令如IBM/370通道指令为64位2.I/O硬件设备I/O接口设备设备控制器通道操作码命令码设备码5.1三、I/O设备与主机的联系方式1.I/O设备编址方式(1)统一编址(2)不统一编址用取数、存数指令有专门的I/O指令2.设备选择用设备选择电路识别是否被选中3.传送方式(1)串行(2)并行5.1数据字命令字命令字01101000起始位终止位9.09ms2×

9.09ms4.联络方式(1)立即响应(2)异步工作采用应答信号“Ready”“Strobe”I/O接口I/O设备CPU(3)同步工作采用同步时标5.1并行串行起始位终止位9.09ms2×

9.09ms5.I/O设备与主机的连接方式(1)辐射式连接(2)总线连接外设Ⅰ外设Ⅱ外设Ⅲ主机不便于增删设备每台设备都配有一套控制线路和一组信号线5.1便于增删设备四、I/O设备与主机信息传送的控制方式1.程序查询方式CPU和I/O串行工作踏步等待CPU读I/O状态检查状态未准备就绪出错从I/O接口中读一个字到CPU从CPU向主存写入一个字CPU向I/O发读指令CPU读I/O状态检查状态完成否未准备就绪现行程序是出错已准备就绪否5.1优点：简单，经济；缺点：CPU和外设只能串行工作，CPU利用率和系统效率很低（CPU的速度比I/O设备的速度快得多，CPU大量时间都处于等待、空闲状态）。适用于传送率高的外设或一些简单的场合。2.程序中断方式I/O工作CPU不查询CPU暂停现行程序自身准备与主机交换信息CPU和I/O并行工作

启动I/O设备现行程序

……中断服务程序KK+1…没有踏步等待现象中断现行程序5.1程序中断方式流程CPU向I/O发读指令CPU读I/O状态检查状态完成否？CPU做其他事情I/O设备工作准备就绪CPUI/O从CPU向主存写入一个字CPU主存从I/O接口中读一个字到CPUI/OCPU中断请求I/OCPU出错是否未错5.1优点：可大大提高计算机系统的工作效率。在一定程度上实现了CPU和外设的并行工作；可以实现外设之间的并行工作。缺点：接口逻辑相对复杂；服务开销时间较大，每次中断仅传送一个数据，需要保护断点、现场，恢复断点、现场。若外设工作频率较高，容易造成信息丢失。适用于中慢速设备。3.DMA方式主存和I/O之间有一条直接数据通道不中断现行程序周期挪用（周期窃取）CPU和I/O并行工作存取周期结束CPU执行现行程序CPU执行现行程序DMA请求启动I/OI/O准备I/O准备一个存取周期实现I/O与主存之间的传送5.1中断服务程序DMACCPU启动设备(准备)就绪申请总线让出总线(传送1个数据)归还总线(保持：1个总线周期)(准备)就绪申请总线让出总线(传送1个数据)归还总线(准备)(前处理：初始化)INT(数据块传送结束)(后处理:校验)(保持：1个总线周期)优点：除了在数据块的开始和结束时需要CPU进行前处理和后处理外,无需CPU的频繁干预。进一步减轻了CPU的负担，提高了CPU与外设并行工作程度。缺点：DMAC只能完成简单的数据传送，对外设的管理和某些操作的控制仍需由CPU承担。适用于高速外设。如磁盘、磁带等。三种方式的CPU工作效率比较存取周期结束CPU执行现行程序CPU执行现行程序DMA请求启动I/OI/O准备I/O准备一个存取周期实现I/O与主存之间的传送CPU

执行现行程序CPU查询等待并传输I/O数据CPU

执行现行程序启动I/OI/O准备及传送指令执行周期结束CPU执行现行程序CPU执行现行程序启动I/O中断请求I/O准备I/O准备CPU处理中断服务程序实现I/O与主机之间的传送间断启动I/O启动I/OI/O准备中断请求启动I/OI/O准备一个存取周期DMA请求程序查询方式程序中断方式DMA方式5.1I/O准备及传送间断I/O准备I/O准备5.3I/O接口一、概述为什么要设置接口？1.实现设备的选择2.实现数据缓冲达到速度匹配4.实现电平转换5.传送控制命令6.反映设备的状态（“忙”、“就绪”、“中断请求”）3.实现数据串并格式转换二、接口的功能和组成(1)设备选择线(2)数据线(3)命令线(4)状态线I/O接口设备I/O接口设备数据线命令线状态线I/O总线设备选择线总线连接方式的I/O接口电路5.32.接口的功能和组成功能组成选址功能传送命令的功能传送数据的功能反映设备状态的功能设备选择电路命令寄存器、命令译码器数据缓冲寄存器设备状态标记完成触发器D工作触发器B中断请求触发器INTR屏蔽触发器MASK5.33.I/O接口的基本组成命令寄存器和命令译码器设备选择电路设备状态标记数据缓冲寄存器DBR控制逻辑电路I/O接口外部设备数据线命令状态数据线命令线状态线CPU地址线5.3三、接口类型并行接口串行接口可编程接口不可编程接口通用接口专用接口1.按数据传送方式分类2.按功能选择的灵活性分类3.按通用性分类4.按数据传送的控制方式分类中断接口DMA接口5.3Intel8255Intel8251Intel8255、Intel8251Intel8212Intel8255、Intel8251Intel8279、Intel8275Intel8259Intel82575.4程序查询方式一、程序查询流程检查状态标记1设备1准备就绪？检查状态标记N设备N准备就绪？…处理设备1是否否处理设备N是1.查询流程检查状态标记交换数据准备就绪?是否单个设备多个设备测试指令转移指令传送指令2.程序流程设置主存缓冲区首址设置计数值启动外设传送一个数据修改主存地址修改计数值结束I/O传送准备好？传送完？未完是完否5.4

保存寄存器内容

恢复寄存器内容②设备选择电路DBRQQ&数据线准备就绪启动命令地址线SEL输入数据启动设备设备工作结束①③④⑤⑥DB二、程序查询方式的接口电路①②③⑤1010④5.4以输入为例⑥5.5程序中断方式一、中断的概念…KK+1QQ+1……中断服务程序1中断服务程序2入口1入口25.5程序中断方式一、中断的概念为了实现中断功能而设置的各种硬件和软件所构成的子系统称为中断系统。中断源是指引起中断的事件，即发出中断请求的来源。

外中断：来自处理机外部设备如I/O设备、定时器等的中断。

内中断：由处理机内部的硬件故障或程序“出错”引起的中断。例如：电源故障中断、算术运算溢出、除数为零、用户程序执行非法指令或特权指令以及虚拟存储器页面失效等。

软中断：由“Trap”（陷阱）指令产生的中断。与前两种不同，软中断是在程序中预先安排好的，而前两种中断都是相应的硬件随机产生的。二、I/O中断的产生以打印机为例发中断请求空闲接收数据接收数据准备发中断请求打印打印打印机执行主程序继续执行主程序继续执行主程序响应中断中断返回响应中断中断返回启动打印机传送数据传送数据CPUCPU与打印机并行工作5.5三、程序中断方式的接口电路1.配置中断请求触发器和中断屏蔽触发器DQ&1INTR中断请求触发器INTR=1有请求MASK中断屏蔽触发器MASK=1被屏蔽来自CPU的中断查询信号受设备本身控制INTRDMASKQD完成触发器5.5中断请求2.排队器排队在CPU内或在接口电路中（链式排队器）硬件软件5.5详见第八章INTP1´INTP2´INTP3´INTP4´INTR1INTR2INTR3INTR41&1&1&1&INTR1设备1#、2#、3#、4#优先级按降序排列INTRi

=1有请求即INTRi=01INTP11INTP21INTP31INTP4&&&&INTR1INTR2INTR3INTR4INTR1INTR2INTR3INTR41&1&1&1&INTP1´INTP2´INTP3´INTP4´INTR2INTR1INTR1INTR25.51&INTP22.排队器排队在CPU内或在接口电路中（链式排队器）硬件软件详见第八章3.中断向量地址形成部件入口地址…向量地址…排队器输出由软件产生硬件向量法

显示器服务程序

打印机服务程序JMP400JMP300JMP200…………主存12H13H14H200300向量地址入口地址入口地址中断向量地址形成部件设备编码器1000…000100100100…00010011详见第八章由硬件产生向量地址再由向量地址找到入口地址5.5设备选择电路DBR

DQ&数据线启动命令地址线SEL输入数据启动设备设备工作结束&1QQDINTRBQQMASK

设备编码器排队器中断查询来自高一级的排队器至低一级的排队器向量地址中断响应INTA中断请求命令译码4.程序中断方式接口电路的基本组成5.5四、I/O中断处理过程1.CPU响应中断的条件和时间(1)条件(2)时间允许中断触发器EINT=1用开中断指令将EINT置“1”用关中断指令将EINT置“0”或硬件自动复位当D=1（随机）且MASK=0

时在每条指令执行阶段的结束前CPU发中断查询信号（将INTR置“1”）5.5设备选择电路DBRDQ&数据线启动命令地址线SEL输入数据启动设备设备工作结束&1QQDINTRBQQMASK设备编码器排队器中断查询来自高一级的排队器至低一级的排队器向量地址中断响应INTA中断请求命令译码①②③④⑤⑥⑦⑧2.I/O中断处理过程①10&DBR④⑤⑦⑧设备选择电路01以输入为例②5.5③⑥五、中断服务程序流程1.中断服务程序的流程(1)保护现场(2)中断服务(3)恢复现场(4)中断返回对不同的I/O设备具有不同内容的设备服务中断返回指令2.单重中断和多重中断不允许中断现行的中断服务程序单重中断多重中断允许级别更高的中断源中断现行的中断服务程序中断隐指令完成进栈指令出栈指令程序断点的保护寄存器内容的保护5.53.单重中断和多重中断的服务程序流程中断否？保护现场设备服务恢复现场开中断中断返回取指令执行指令中断服务程序

中断响应程序断点进栈关中断向量地址PC中断周期是中断返回保护现场设备服务恢复现场开中断开中断开中断中断隐指令中断隐指令否取指令执行指令中断否？否

中断响应程序断点进栈关中断向量地址PC中断周期是中断服务程序单重多重5.5主程序中断处理程序1234中断请求t②③④②①程序中断接口芯片8259A的内部结构5.5内部总线缓冲器读/写逻辑级联缓冲器/比较器优先权比较器(PR)中断服务寄存器(ISR)

中断

请求

寄存

器(IRR)中断屏蔽寄存器（IMR）控制逻辑INTINTAD7~D0A0RDWRCSCAS0CAS1CAS2SP/ENIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7内部总线主程序和服务程序抢占CPU示意图准备工作准备工作准备工作传送数据传送数据发中断请求发中断请求I/O宏观上CPU和I/O并行工作微观上CPU中断现行程序为I/O服务主程序继续执行主程序启动外设

服务程序（传送数据）

服务程序（传送数据）继续执行主程序CPU5.55.6DMA方式一、DMA方式的特点1.DMA和程序中断两种方式的数据通路CPU主存ACC中断接口DMA接口I/O设备中断方式数据传送通路输入指令输出指令DMA方式数据传送通路2.DMA与主存交换数据的三种方式(1)停止CPU访问主存控制简单CPU处于不工作状态或保持状态未充分发挥CPU对主存的利用率主存工作时间CPU不执行程序DMA不工作DMA不工作DMA工作CPU控制并使用主存DMA控制并使用主存t5.6(2)周期挪用（或周期窃取）DMA访问主存有三种可能

CPU此时不访存

CPU正在访存

CPU与DMA同时请求访存此时CPU将总线控制权让给DMA主存工作时间CPU控制并使用主存DMA控制并使用主存t5.6(3)DMA与CPU交替访问主存工作时间DMA控制并使用主存CPU控制并使用主存tCPU工作周期C1专供DMA访存C2专供CPU

访存所有指令执行过程中的一个基准时间5.6不需要申请建立和归还总线的使用权二、DMA接口的功能和组成1.DMA接口功能(1)向CPU申请

DMA传送(2)处理总线控制权的转交(3)管理系统总线、控制数据传送(4)保存数据传送的首地址和长度(5)DMA传送结束时，给出操作完成信号修正传送过程中的数据地址和长度5.6DMA接口主存CPU2.DMA接口组成DMA控制逻辑

中断机构设备HLDAARWCDARHRQ中断请求数据线地址线+1+1溢出信号DREQDACKBR5.6三、DMA的工作过程1.DMA传送过程预处理、数据传送、后处理(1)预处理通过几条输入输出指令预置如下信息通知DMA控制逻辑传送方向（入/出）设备地址DMA的DAR主存地址DMA的AR传送字数DMA的WC5.6预处理：主存起始地址设备地址传送数据个数启动设备DMADMADMA数据传送：继续执行主程序同时完成一批数据传送后处理：中断服务程序做DMA结束处理继续执行主程序CPU(2)DMA传送过程示意允许传送？主存地址送总线数据送I/O设备（或主存）修改主存地址修改字计数器数据块传送结束？向CPU申请程序中断DMA请求否否是是数据传送5.6BR设备DMA控制逻辑中断机构ARWCDARDMA接口主存CPU+1+1(3)数据传送过程（输入）DREQ②HRQ③HLDA④地址线⑤DACK⑥①数据线⑦溢出信号中断请求ARWC+1+15.6BRBRBRBRBRBR设备DMA控制逻辑中断机构ARWCDARDMA接口主存CPU+1+1BRDREQ②HRQ③HLDA④地址线⑤DACK⑥①数据线⑦溢出信号中断请求ARWC+1+1(4)数据传送过程（输出）5.6BRBRBRBR(5)后处理校验送入主存的数是否正确是否继续用DMA测试传送过程是否正确，错则转诊断程序由中断服务程序完成5.6例：一个DMA接口可采用周期窃取方式把字符传送到存储器，它支持的最大批量为400个字符。若存取周期为100ns，每处理一次中断需要5s，现有的字符设备的传输率为9600bps。假设字符之间的传输是无间隙的，若忽略预处理所需时间，试问采用DMA方式每秒因数据传输需占用处理器多少时间？如果完全采用中断方式，又需占用处理器多少时间？解：根据字符设备的传输率为9600bps，则每秒能传输

9600/8=1200B(1200个字符）

若采用DMA方式，传送1200个字符共需1200个存取周期，考虑到每传400个字符需中断处理一次，因此DMA方式每秒因数据传输占用处理器的时间是

0.1sX1200+5sX(1200/400)=135s

若采用中断方式，每传1个字符需中断处理一次，因此每秒因数据传输占用处理器的时间是

5sX1200=6000s例：假设磁盘采用DMA方式与主机交换信息，其传输速率为2MBps，而且DMA的预处理需1000个时钟周期，DMA完成传送后处理中断需500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，试问在硬盘工作时，50MHz的处理器需用多少时间比率进行DMA辅助操作（预处理和后处理）？解：DMA传送过程包括预处理、数据传送和后处理3个阶段。

传送4KB的数据长度需要

(4KB)/(2MBps)=0.002s

若磁盘不断进行传输，每秒所需DMA辅助操作的时钟周期数为

(1000+500)/0.002=750000

所以DMA辅助操作占用CPU的时间比率为

(750000/50000000)X100%=1.5%2.DMA接口与系统的连接方式DMA接口1DMA接口2DMA接口nCPU…主存DMA响应I/O总线数据线地址线DMA请求(1)具有公共请求线的DMA请求5.6(2)独立的DMA请求DMA接口1DMA接口2DMA接口3CPU主存DMA响应1DMA请求1DMA响应2DMA请求2DMA响应3DMA请求3I/O总线数据线地址线5.63.DMA方式与程序中断方式的比较(1)数据传送(2)响应时间(3)处理异常情况(4)中断请求(5)优先级中断方式DMA方式程序硬件指令执行结束存取周期结束能不能低高传送数据后处理5.6四、DMA接口的类型1.选择型在物理上连接多个设备在逻辑上只允许连接一个设备设备地址寄存器控制状态寄存器数据缓冲寄存器主存地址寄存器时序电路字计数器DMA接口CPU主存设备1设备2设备n选择线...系统总线5.62.多路型在物理上连接多个设备在逻辑上允许多个设备同时工作5.6设备设备设备DMA接口CPU主存…独立请求式设备设备设备DMA接口CPU主存…链式……3.多路型DMA接口的工作原理T4T6T7T2为磁盘服务T5T8T3为磁带服务为打印机服务T15s

5.6DMA请求打印机tDMA请求DMA请求DMA请求45s

磁带tDMA请求DMA请求DMA请求DMA请求30s

磁盘t5.2外部设备一、概述主机设备控制器机、电磁、光部分I/O接口外部设备外部设备大致分三类键盘、鼠标、打印机、显示器磁盘、光盘、磁带1.人机交互设备2.计算机信息存储设备3.机机通信设备调制解调器等二、输入设备1.键盘2.鼠标3.触摸屏按键判断哪个键按下将此键翻译成ASCII码（编码键盘法）机械式金属球电位器5.2光电式光电转换器三、输出设备1.显示器(1)字符显示(2)图形显示(3)图像显示字符发生器主观图像客观图像2.打印机(1)击打式(2)非击打式点阵式（逐字、逐行）喷墨（逐字）激光（逐页）5.2四、其他1.A/D、D/A2.终端3.汉字处理五、多媒体技术完成显示控制与存储、键盘管理及通信控制模拟/数字（数字/模拟）转换器汉字输入、汉字存储、汉字输出1.什么是多媒体2.多媒体计算机的关键技术5.2由键盘和显示器组成键盘键盘由一组排列成阵列形式的按键开关组成。每按下一个键，便产生一个相应的位置码）；将其转换成ASCII码或其他码，送主机。目前常用的标准键盘有101个键：ASII码字符键、功能键（由软件定义其功能）、光标控制键以及编辑键（插入、清除字符）等。IBMPC机键盘内装Intel8048单片机来执行键盘扫描功能(确定按键的位置码)、键盘监测、消去重键、自动重发、扫描码缓冲以及与主机间通信等。显示器显示设备种类：按显示器件分类：阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)等。按显示内容分类：字符显示器、图形显示器和图像显示器。按功能分类：普通显示器：或称监视器，功能简单，仅接收视频信号；显示控制逻辑和存储逻辑都在主机接口板中。显示终端：由显示器和键盘组成的一套独立完整的输入/输出设备，其结构比普通显示器复杂得多，能完成显示控制与存储、键盘管理以及通信控制等功能，也可完成简单编辑操作；可远离主机，通过标准通信接口连接。阴极射线管（CRT）CRT是一个电真空器件，由电子枪、偏转装置和荧光屏构成。如图5.17所示（p172）。电子枪：包括灯丝、阴极、栅极、加速阳极和聚焦极。在加电后，灯丝发热，阴极受热便发射电子，电子束射到荧光屏上形成光点，由光点组成图像。(控制)栅极：根据亮度信号来控制电子束的强弱。加速阳极：对电子束加速，以保证电子束有足够的能量轰击荧光屏，使荧光屏发出相当强的光。聚焦极：将激光束聚集得很细，确保图像清晰。偏转装置：控制电子束的运动方向，使电子束能扫描到荧光屏的任何位置。荧光屏：内壁涂有荧光粉，其作用是将电子束的动能转换成光能，从而显示出光点。荧光粉由多种金属的化合物构成，不同材料维持亮度的时间不同，称为“余辉时间”。要求荧光粉的颗粒精细，确保图像像素清晰。像素间距为0.31mm，0.28mm。荧光屏尺寸：用对角线的长度表示。14、15、17、21英寸等。彩色CRT有三个电子枪，荧光屏内壁涂彩色荧光粉(红、绿、蓝)，按三基色迭加原理形成彩色图像。液晶显示器（LCD）液晶：即液态晶体(有机化合物)。具有液体的流动性，以及分子排列有序的晶体特性。本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因此使用时需要背光源。液晶显示的特点:低电压、微功耗、体轻薄、适于LSI驱动、易实现大画面显示、显示色彩优良等。应用领域：便携式电子产品：笔记本PC、PDA、手机等。监视器。消费类电子产品:数字电视、摄录机、数字相机。等离子体显示器（PDP）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显示。显示技术中的有关术语：分辨率：显示设备所能显示的像素个数。分辨率取决于荧光粉的粒度、屏幕的尺寸和电子束的聚焦能力。如12、14、16英寸彩色CRT的分辨率分别为640×480、800×600、1024×768。（4:3）灰度级（graylevel）：所显示像素点的亮暗差别，在彩显中则表现为不同的颜色。灰度级取决于每个像素对应刷新存储器单元的位数和CRT本身的性能。单色(黑白)、彩色、多灰度级黑白显示器。IBM针对不同的分辨率，制定了不同的显示器接口标准（或适配器）。见p177。刷新和帧存储器：刷新：电子束扫过之后，其发光亮度只能维持短暂一瞬(大约几十ms)便消失。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。这个过程称为刷新（refresh）。刷新频率或扫描频率:每秒刷新的次数。应大于30次/秒。选用电视中的标准，即每秒刷新50帧(frame).帧存储器或视频存储器（VRAM）：用于存储图像的存储器（即为了不断提供刷新图像的信号，必须把图像存储起来）。其容量由图像分辨率和灰度级决定；其存取周期必须满足刷新频率的要求。如1024*768，32位真彩色，需要1024*768*32/8=3MB。随机扫描和光栅扫描扫描：电子束在荧光屏上按某种轨迹的运动，其控制电路称为扫描偏转电路。随机扫描：随机运动，仅在需要作图的地方扫描，而不必扫描全屏幕。画图速度快，图像清晰。驱动系统复杂，价格昂贵。光栅扫描：从上而下顺序扫描整个屏幕。电视系统采用隔行扫描（一幅图像分为偶数场和奇数场），计算机中采用逐行扫描。易配套，易维修；显示冗余时间多，分辨率较低，线段和圆弧不够光滑。字符显示设备：p173-174图形显示设备：p175字符/图形显示器：1、字符显示器原理显示系统由显示卡和显示器组成显示字符的方法以点阵为基础

字符点阵存放于字符发生器（ROM）中见下图字符窗口：字符点阵和字符间隔80列*25行=2000个字符窗口每个字符窗口为9*14，字符点阵为7*9屏幕上所有字符窗口的ASCII均存放于VRAM中字符发生器的高位地址来自于ASCII码，低位地址来自于光栅地址计数器的输出RA3~RA004H---00H---10HD4H---3DH---20H1FH---00H---7FH点计数器循环一周以后，显示出第一个字的第一行；水平地址计数器循环一周以后，显示出所有字个字的第一行，开始第二行的显示。光栅地址计数器循环一周以后，显示出第一行字；开始第二行字的显示。垂直地址计数器循环一周后，显示一整屏。水平消隐（点阵显示一行结束，回到下一行）行间消隐（点阵显示某行字符结束，行间不显示内容）垂直消隐（点阵显示一屏结束，回到第一行、第一列）VRAM的地址由水平地址计数器和垂直地址计数器决定VRAM输出的ASCII码作为ROM的高位地址，低位地址来自于光栅地址计数器2、图形显示器（1）随机图形显示器工作原理：将所显示图形的一组坐标点和绘图命令组成显示文件存放在缓冲存储器，缓存中的显示文件送矢量(线段)产生器，产生相应的模拟电压，直接控制电子束在屏幕上的移动。

优点：分辨率高(可达4096×4096个像素)，显示的曲线平滑。

缺点：当显示复杂图形时，会有闪烁感。

（2）光栅图形显示器工作原理:相邻像素串接法刷新存储器与分辨率及灰度的关系VRAM中存放一帧图形的形状信息,其地址和屏幕上的地址一一对应。VRAM＝分辨率×灰度级如:1024×1024,24位色，VRAM的容量

1024×1024×24/8＝3MDDA(DigitalDifferentialAnalysis)数据插补,将显示文件变成象素信息优点：通用性强，灰度层次多，色调丰富，显示复杂图形时无闪烁现象；所产生的图形有阴影效应、隐藏面消除、涂色等功能。目前流行的显示器。图像显示原理：p176图像显示设备：图像显示器简单图像显示器:仅仅显示计算机送来的数字图像.显示器不作处理图形处理子系统:专用计算机,图形工作站.IBMPC系列的显示系统显示标准MDA,CGA,EGA,VGA,VESA,SVGA,TVGAVESA显示模式显示适配器(显示卡)刷新存储器ROMBIOS(用在DOS)显示控制器给显示器提供GRB三色信号及同步信号CPU将主存已经修改好的内容在扫描回程的消隐期送到刷新存储器.图形加速能力:位和块传送;画线;颜色填充.【例4】刷存的重要性能指标是它的带宽。实际工作时显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假定总带宽的50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他非刷新功能。(1)若显示工作方式采用分辨率为1024×768，颜色深度为3B，帧频(刷新速率)为72Hz，计算刷存总带宽应为多少?(2)为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施?【解】(1)∵刷新所需带宽=分辨率×每个像素点颜色深度×刷新速率∴1024×768×3B×72/s=165888KB/s=162MB/s刷存总带宽应为162MB/s×100/50=324MB/s(2)为达到这样高的刷存带宽，可采用如下技术措施：①使用高速的DRAM芯片组成刷存；②刷存采用多体交叉结构；③刷存至显示控制器的内部总线宽度由32位提高到64位,甚至128位；④刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开。IBMPC机汉字显示原理通过键盘输入的汉字编码，首先要经代码转换程序转换成汉字机内代码，转换时要用输入码到码表中检索机内码，得到两个字节的机内码，字形检索程序用机内码检索字模库，查出表示一个字形的32个字节字形点阵送显示输出。打印机硬拷贝设备：打印机、绘图机、静电印刷机等，可（在纸上）产生永久性记录。打印机的分类：按印字原理：击打式和非击打式。击打式：利用机械作用使印字机构与色带和纸相撞击而打印字符。点阵针式打印机。（成本低；噪声大，速度慢）非击打式：采用电、磁、光、喷墨等物理、化学方法印刷字符。如激光打印机、喷墨打印机、静电印字机等。（速度快，噪声小，印字质量好；成本高）按工作方式:串行打印机,行式打印机,页式打印机。宽（窄）行打印机、图形/图像打印机、彩色打印机点阵针式打印机由打印针印出的n(横向)×m(纵向)点阵组成字符图形。西文字符：5×7，7×7，7×9等；汉字：16×16，24×24等。为了减少制造的难度，打印头一般只装有一列m根打印针，均可单独驱动，印完一列后打印头沿水平方向移动一步微小距离打印下一列，n步之后即可形成一个n×m点阵的字符图形；然后留出字符间隔，按同样方式打印下一个字符，…，直到把一行字符打印完毕，然后在换行、回车后，再打印下一行字符。换行：打印纸在输纸机构控制下前进一行；回车：在换行的同时，使打印