第九章 输入输出设备

9.2基本题

9.2.1填空题

1.按功能分类，外部设备大致可以分为（）（）和（）

答案：输入设备、输出设备、输入输出兼用设备

2.输入设备的作用是将（）以一定的数据格式送入（）

答案：外部信息、系统内存

3.输入设备和输出设备统称为（），通常通过（）与主机相连接

答案：外设、输入输出接口

4.输入设备分为（）输入设备、（）输入设备、（）输入设备几类

答案：图形、图像、语音

5.输出设备的作用是将（）提供给（）

答案：计算机的处理结果、外界

6.每一种外设都是在它自己的（）控制下工作，而（）则是通过（）和（）相连接并受（）

控制

答案：设备控制器、适配器、主机

7.常用的按键有（）式、薄膜式和（）式。其中（）式键开关无触点，简单可靠，使用寿

命长

答案：机械触点、电容、电容

8.鼠标器主要有（）式和（）式两种，后者需要特制的网格板与鼠标配合使用

答案：机械、光电

9.光笔可以与（）上光标配合画出或修改图形，是一种定位输入设备

答案：屏幕

10.按显示器件分类，显示器有（）（CRT）（）（LCD）和等离子显示器

答案：阴极射线管显示器、液晶显示器

11.显示器的主要性能指标是图像的（）和（）。前者的值越高，显示的图像就越清晰

答案：分辨率、灰度级

12.液晶显示器的主要工作电压（）、功耗（）、体积小、重量轻、常用作便携式设备的显示

器

答案：低、低

13.字符显示器的控制逻辑电路的功能包括（）（）（）和（）

答案：显示控制、同步控制、消隐、光标控制

14.不同CRT显示标准所支持的最大（）和（）数目是（）的

答案：分辨率、颜色、不同

15.按所显示的信息内容分类，显示器可以分为（）显示器、（）显示器和（）显示器三类答案：字符、图形、图像

16.CRT显示器上构成图像的最小单元称为（）

答案：像素

17.常用的打印设备有（）打印机、（）打印机、（）打印机、（）打印机（），他们都属于（）

输出设备

答案：点阵式、宽行、激光、彩色喷墨、硬拷贝

18.按照工作原理，打印机可分为（）式和（）式两类，激光打印机和喷墨打印机均属于后

者

答案：击打、非击打

19.对于单色显示器，若每屏可以显示80列*25行=2000个字符，字符窗口为9*14点阵，

字符为7*9点阵，则VRAM中存放的（），容量为（）字节

答案：2000个字符的ASCII码、2000

20.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由（）存储器、（）控制器、（）三部分组成。先进

的显示控制器具有（）加速能力

答案：刷新、显示、ROM BIOS、图形

21.激光打印机的工作过程分为（）阶段、（）阶段、（）阶段、（）阶段

答案：处理、成像、转印、定影

22.衡量打印机打印速度的指标是（）

答案：每秒钟打印的英文字符数（或每分钟打印的页数）

23.打印字符的点阵存储在（）中，该装置通常采用ROM实现

答案：字符发生器

24.数模转换（D/A转换）是将（）信号转换成（）信号

答案：数字、模拟

25.模数转换（A/D转换）是将（）信号转换成（）信号

答案：模拟、数字

26.音频处理总体上可分为三部分，即（）、（）和音效处理

答案：音频识别、音频合成

27.VESA标准是一个可以扩展的标准，它除兼容传统的]（）等显示方式外，还支持（）像

素光栅，每像素点（）颜色深度

答案：VGA、1280*1024、24位

9.2.2选择题

1.计算机的外围设备是指（）

A输入/输出设备

B外存储器

C远程通信设备

D除了CPU和内存以外的其他设备

答案：D

2.在微型机系统中，外围设备通过（）与主板的系统总线相连接

A适配器

B设备控制器

C计数器

D寄存器

答案：A

3.在微机中，VGA代表（）

A微机的型号

B键盘的型号

C显示标准

D显示器型号

答案：C

4.CRT的分辨率为1024*1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量是（）

B 512KB

C 1MB

D 8MB

答案：C

5.在PC机所配置的显示器中，若显示控制卡上刷新存储器的容量是1MB，则当采用800*600

的分辨率模式时，每个像素最多可以有（）中不同的颜色

A 256

B 65536

C 16M

D 4096

答案：B

6.D/A转换器是（）

A把数字量转为模拟量，把转换结果输入到计算机

B把模拟量转为数字量，把转换结果输入到计算机

C把计算机输出的模拟量转化为数字量

D把计算机输出的数字量转化为模拟量

答案：D

7.计算机应用于过程控制时，控制单元必须使用的重要部件是（）

A键盘

B CRT

C 打印机

D 数/模与模/数转换器

答案：D

8.下面说法错误的是（）

A打印机的分辨率用每英寸的点数表示

B针式打印机的特点是耗材成本低、噪音小、速度快

C非击打式打印机噪音小，耗材成本低D

答案：B

9.双向打印机的特点是（）

A左右双向同时打印

B既可以选择从左到右打印，也可以选择从右到左打印

C先从左到右打印，在从右到左打印

D具有两个打印头

答案：C

10.带有处理器的设备一般称为（）设备

A智能化

B交互式

D过程通信

答案：A

11.软磁盘、硬磁盘、磁带机、光盘、固态盘属于（）设备：键盘、鼠标器、显示器、打印

机、扫描仪、数字化仪属于（）设备；LAN适配卡、Moden属于（）设备

A远程通信

B外存储设备

C人机界面

答案：1 .B 2. C 3. A

12.显示器的控制逻辑和存储一般都在（）中。终端是由（）组成的一套独立的（）设备，

它能够完成显示控制与存储、键盘管理及通信控制等功能，还可完成简单的编辑操作

A 1.主机内部 2. 显示器内部 3. 主机接口板中

B 1.显示器和控制逻辑 2. 键盘和显示器 3.键盘和控制逻辑

C 1.输入 2.输出 3.输入输出D

答案：A 1 B 2 C 3

13.几种打印机的特点可以归纳如下：串行点阵式打印机是按（）打印的，打印速度（）；

喷墨打印机是按（）打印的，速度（）；激光打印机是按（）打印的，速度（）。行式点阵式打印机是按（）打印的，速度（）。多有打印机的打印都受到打印字符点阵的控制。

打印字符的点阵信息在点阵式打印中控制打印针（），在激光打印机种控制激光束（）。

A、C、E、G: 1.字符 2. 行 3.页

B、D、F、H： 1.最快 2.最慢 3.较快 4.中等

I、J：1.运动方向 2. 有无 3.是否动作

答案：A 1 B 2 C 1 D 4 E 2 F 3 G 2 H 3 I 3 J 2

14.一级汉字有3755个，如每个汉字字模采用16*16点阵，并存放在主存中，则约占（）

字节。假如将汉字显示在荧光屏上，共24行，每行80个字，为保存一帧信息，约需要（）字节的存储空间。汉字在输入时采用（），在存储时采用（），打印或显示时采用（）。

存储一个汉字一般可采用（）字节，有时也用（）字节

A、B: 1. 30K 2. 60K 3. 90K 4. 120K

C、D、E: 1. ASCII码 2. 字形码 3. 机内码 4. 点阵 5. 拼音码

6. 区位码

F、G：1. 1个 2. 2个 3. 3个 4. 32个 5. 16个

答案：A 4 B 2 C 2，5，6 D 3 E 4 F 2 G 3

9.2.3判断题

1.不带汉字库的点阵式打印机不能打印汉字

答案：错，可以使用软字库

2.显示刷新存储器由RAM组成

答案：对

3.磁带存储式记录模拟信号的数字设备

答案：错，磁带存储器是纪录数字信号的设备

4.外部设备位于主机箱的外部

答案：错，外部设备是主机之外的设备

5.在各种数字磁记录方式中，改进式调频制的记录密度最高

答案：对

6.个人微机键盘上的Ctrl键起控制作用，它必须与其它键同时按下才生效

答案：对

7.键盘属于输入设备，但显示器上显示的内容既有机器的输出结果，又有用户通过键盘输

入的内容，所以显示器既是输入设备，又是输出设备

答案：错，显示器无论是输出机器的结果还是输出键盘输入的内容均是向用户输出信息，所以显示器应属于输出设备

8.语音合成器最为输入设备可以将人的语音转换成计算机能够识别的信息

答案：错，语音合成器作为输出设备可以将计算机信息转换成人的语音信息

9.非击打式打印设备速度快、噪音低、印字质量高，但价格较贵

答案：对

10.针式打印机点阵的点越多，印字质量越高

答案：对

11.行式打印机的速度比串行式打印机快

答案：对

12.图形比图像更适合表现类似于照片和绘画之类的有真实感的画面

答案：错，图像显示器的分辨率比兼容的图形显示器的分辨率更高，因此画面的真实感更强13.一般来说图像比图形的数据量要少一些

错，图像比图形数据量更多一些

14.图形比图像更容易编辑，修改

答案：对

15.图像比图形更有用

答案：错，各有其用途

16.字符发生器是存放ASCII字符点阵的存储器，汉字也由有点阵构成的，因此，能处理汉

字的计算机，其字符发生器中也存放了汉字点阵

答案：错，能处理汉字的计算机，其汉字点阵可用字符发生器产生，称硬字库，但现在一般采用软字库

9.2.4简答题

1.用于人-机交互的计算机外部设备其发展经过了那几个阶段？今后的发展趋势是什么？答：人-机交互的计算机外部设备其发展经历了字符界面、图形界面、多媒体界面技术、虚拟现实技术等几个阶段。今后是向更接近于人的自然交互界面方向发展，比如具有视觉、听觉和语音能力的外部设备

2.简述分辨率、灰度级的概念以及它们对显示器性能的影响。

答：分辨率是衡量显示器清晰程度的指标，以图像点（像素）的个数为标志。显示器中显示的像素越多，分辨率就越高，显示的文字和图像就越清晰。灰度级是指显示器所显示的像素点亮度的差别。显示器的灰度级越多，显示的图像层次就越丰富

3.简述CRT的显示原理

答：CRT显像管由电子枪、荫罩和荧光屏组成。显示器依据不同的显示信号对电子枪施加不同的电压，产生不同强度的电子束；荫罩对不同强度的电子束进行过滤；过滤后电子束打在荧光屏上产生不同强度的颜色显示

4.显示设备有那些类型？

答：按显示设备所用的显示器分类，有阴极射线管（CRT）显示器，液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）等。按显示方式分类：有字符显示器、图形图像显示器等。按显示的颜色分类，有彩色显示器和单色显示器

5.何谓CRT显示分辨率？若CRT1分辨率为640*480，CRT2分辨率为1024*1024，问CRT1

和CRT2哪一个为优？

答：分辨率是指显示器所能显示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光份的粒度、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时，刷新存储器要有与显示像素像对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。与CRT1比较，CRT2的分辨率高；

6.为什么要对CRT屏幕不断进行刷新？要求的刷新频率是多少？为达此目的，必须设置什

么样的硬件？

答：CRT发光是由于电子束打在荧光粉上引起的。电子束扫过之后其发光亮度只能维持几十豪秒，为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须是电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个过程称为刷新。按照人的视觉生理特征，刷新频率大于30次/秒时才不会感到闪烁，显示设备中通常要求每秒50帧图像。为了不断提高刷新图像的信号，必须把一帧图像的信息存储在刷新存储器中。

7.比较光栅扫描的图形和图像显示器与光栅扫描的字符显示器的主要异同点。

答：相同点是：按构成一帧显示内容的像素点逐行扫描，以显示一帧内容。不同点是：图形图像显示器需要将每个像素的信息都存放在VRAM中，而字符显示器只需要将显示字符的ASCII码存放在VRAM中，字符的点阵来自字形发生器的ROM。

9.3 综合题

1．某显示器的分辨率为800?600，灰度级为256色，试计算为达到这一显示效果需要多少字节?

解：灰度级为256，82=256，所以，每像素占8bit=lByte

所需字节数=800?600／1024≈469KB

2．设某光栅扫描显示器的分辨率为1024?768，帧频为50(逐行扫描)，垂直回扫和水平回扫时间忽略不计，则此显示器的行频是多少?每一像素允许的读出时间是多少?

解：行频为768行?50／s=38400行／s；

每像素允许读出时间小于1÷(38400?1024)=0.0254(μs)；

若考虑以32个像素为单位存取，其读出时间也须小于0.0254(μs) ?32=0.8(μs)

3．某光栅扫描显示器的分辨率为1280?1024，帧频为75Hz(逐行扫描)，颜色为真彩色(24位)，显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。问

(1)每一像素允许的读出时间是多少?

(2)刷新带宽是多少?

(3)显示总带宽是多少?

解：

(1)每一像素允许的读出时间为：

(1／75)(1280?1024)=1.02?10-8s=10.2ns

(2)刷新带宽：分辨率*颜色深度*帧频

=(1 280?1024) ?3B?75=294912000字节/秒=281.25M字节／秒

(3)显示总带宽：刷新带宽：281.25M字节／秒

4．(1)若显示器的分辨率为1 024?768，颜色深度为3B，帧频(刷新速度)为72Hz，计算刷新屏幕时存储器带宽是多少?

(2)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。请问刷存总带宽应为多少?

(3)为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施?

解：

(1)因为刷新屏幕所需带宽：分辨率?每像素点颜色深度?刷新速度，所以刷新屏幕时存储器带宽应为1024?768?3B?72／s=165 888KB／s=162MB／s

(2)刷存总带宽应为162MB／s?100／50=324MB／s

(3)为达到这样高的刷存带宽，可采用如下技术措施：

使用高速DRAM芯片组成刷存。

刷存采用多体交错结构。

刷存内显示控制器的内部总线宽度由32位提高到64位，甚至到128位。

刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开。

5．刷新存储器的重要性能指标是它的带宽，若显示工作方式采用的分辨率1024?1024，颜色深度为24位，帧频(刷新速率)为72Hz，求刷新存储器的容量是多少?

解：因为刷存容量=分辨率?颜色深度?刷新速率，

所以刷新存储器的容量为1024?1024?3B=3 072KB=3MB。

6．若需显示一幅1024?768像素且有256种颜色的图像，试问：

(1)显示系统的帧存容量为多少?

(2)如要在屏幕上得到逼真的动态图像，假设每秒传送50帧(逐行扫描)，其传送速率应为多少?

(3)如要显示汉字，机器内设置有ROM汉字库，存放一级和二级汉字，汉字采用16?16点阵，其汉字库的容量是多少?

解：

(1)显示系统的帧缓存容量为1 024?768?1B=786432B

(2)传送速率为50?786432B=39.3216MB／s

(3)一级汉字个数为3755个,二级汉字个数为3008个,汉字库容量为:

(3755+3008) ?16?16/8=216416字节

7、某CRT显示器可显示64种ASCII字符，每帧可显示64字*25排；每个字符采用7?8点阵，即横向7点，纵向8点，排间间隔6点；帧频50Hz，采取逐行扫描方式。问：

(1)缓存容量有多大?

(2)字符发生器(ROM)容量有多大?

(3)缓存中存放的是ASCⅡ代码还是点阵信息?

(4)缓存地址与屏幕显示位置如何对应?

(5)设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之间的同步?它们的分频关系如何?

解：

(1)缓存容量为64?25?2B=3200字节。

(2)肋M容量为64?8?1B=512字节。

(3)缓存中存放的是待显示字符的ASCII代码。

(4)显示位置自左至右，从上到下。相应地，缓存地址由低到高，每个地址码对应—个字符显示位置。

(5)点计数器8:1分频；字计数器(64+12):1分频；行计数器(8+6):1分频：排计数器(25+10):1分频。

8．图9．8所示是一个字CRT显示器框图，可显示3000个汉字，每字由11*16点阵组成，字间间隔1点，两排字间间隔4线，32字／排，12排／屏。一个汉字编码占两个字节。帧频50Hz，帧回扫和行回扫均占扫描时间的20％(扫描时间包括正扫和回扫)。行周期可在60μs～70μs间选择。试求：

(1)RAM=?

(2)ROM=?

(3)各计数器位数分别是多少?时钟频率是多少(不考虑扫描非线性)?

图9.8

解：(1)RAM存储器存储字符的编码，因为一屏可显示32?12=384字，每个汉字的编码占2个字节，所以RAM=32?12?2byte=768字节。

(2)ROM存储器存储汉字的点阵信息，因为总共可显示 3 000个汉字，每个字以11?16点阵组成，所以ROM=3 000?11?16bit=3000?22byte=66000字节。

(3)排计数器：汉字可显示点阵占12排，通常上下边缘区因失真较大而各留2排不显示，所以一共是16排，则排计数器是4位。

行计数器：每个汉字点阵占16行，两排字间隔4行，故一排汉字共用20行，行计数器最多计到20，需要用5位。字计数器：每排32个字，左右两边缘因失真共留4个字空闲，水平回扫占扫描时间的20％约9个字符时间，故字计数最多计到45，字计数器需用6位。点计数器：每个字的点阵是11列，加上间隔1点，共12点，故计数器为4位。时钟频率=50Hz?l6?20?45?12=8．64MHz，另一方面，题目限定行周期可在60～70μs之间，其中包括了20％的回扫时间，即正扫时间’(60～70) ?80％=48～56μs，回扫时间’(60～70)?20％=12～14μs。在(48～56) μs内安排(36?12)个像元，所以每个像元的时间是(48～

56)／432=(0.11111～0.12963) μs，频率为9～7.72MHz。这个范围包括了上面所计算的8.64MHz。

上面的分析将一屏分为16排，每排20行，一共是320行，这个数是非标准值(如果按标准行数，则要适当调整)。

9．设计一个128按键的全编码键盘。

解：在此采用动态编码器。它主要由按键阵列、译码器、多路器及七十数器等组成，如图9.9所示。计数器的高三位接多路器，低四位接译码器。在未按键时，多路器输出高平，计数器在计数脉冲控制下循环计数。7位计数器从某个状态开始计数，直到回到该状态，称为—个扫描循环。与此同时，对128个键检测一遍。若有某个键按下，当计数器的状态正好与该键对应的编码相符合时，译码器就在该键所在的列线上输出低电平，它通过闭合的键传送到该键所在的行线上，仗多路器输出为低电平，封锁计数器的计数脉冲，使计数器保持在该状态。此时，计数器的内容就是该键的编码(各键的编码见图9.9)。

图9.9

(设备管理)第九章输入输出设备

9.2基本题 9.2.1填空题 1.按功能分类，外部设备大致可以分为（输入设备）（输出设备）和（输入输出兼用设备） 2.输入设备的作用是将（外部信息）以一定的数据格式送入（系统内存）答案：、 3.输入设备和输出设备统称为（外设），通常通过（输入输出接口）与主机相连接 4.输入设备分为（图形）输入设备、（图像）输入设备、（语音）输入设备几类 5.输出设备的作用是将（计算机的处理结果）提供给（外界） 6.每一种外设都是在它自己的（设备控制器）控制下工作，而（、适配器）则是通过（） 和（）相连接并受（主机）控制 7.常用的按键有（机械触点）式、薄膜式和（电容）式。其中（电容）式键开关无触点， 简单可靠，使用寿命长 8.鼠标器主要有（机械）式和（光电）式两种，后者需要特制的网格板与鼠标配合使用 9.光笔可以与（屏幕）上光标配合画出或修改图形，是一种定位输入设备 10.按显示器件分类，显示器有（阴极射线管显示器）（CRT）（液晶显示器）（LCD）和等离 子显示器 11.显示器的主要性能指标是图像的（分辨率）和（灰度级）。前者的值越高，显示的图像 就越清晰 12.液晶显示器的主要工作电压（低）、功耗（低）、体积小、重量轻、常用作便携式设备的 显示器 13.字符显示器的控制逻辑电路的功能包括（显示控制）（同步控制）（消隐）和（光标控制） 14.不同CRT显示标准所支持的最大（分辨率）和（颜色）数目是（不同）的. 15.按所显示的信息内容分类，显示器可以分为（字符）显示器、（图形）显示器和（图像） 显示器三类 16.CRT显示器上构成图像的最小单元称为（像素） 17.常用的打印设备有（点阵式）打印机、（宽行）打印机、（激光）打印机、（彩色喷墨） 打印机，他们都属于（硬拷贝）输出设备 18.按照工作原理，打印机可分为（击打）式和（非击打）式两类，激光打印机和喷墨打印 机均属于后者 19.对于单色显示器，若每屏可以显示80列*25行=2000个字符，字符窗口为9*14点阵， 字符为7*9点阵，则VRAM中存放的（2000个字符的ASCII码），容量为（2000）字节20.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由（刷新）存储器、（显示）控制器、（ROM BIOS） 三部分组成。先进的显示控制器具有（图形）加速能力 21.激光打印机的工作过程分为（处理）阶段、（成像）阶段、（转印）阶段、（定影）阶段 22.衡量打印机打印速度的指标是:每秒钟打印的英文字符数（或每分钟打印的页数） 23.打印字符的点阵存储在（字符发生器）中，该装置通常采用ROM实现 24.数模转换（D/A转换）是将（数字）信号转换成（模拟）信号 25.模数转换（A/D转换）是将（模拟）信号转换成（数字）信号 26.音频处理总体上可分为三部分，即（音频识别）、（音频合成）和音效处理 27.VESA标准是一个可以扩展的标准，它除兼容传统的]（VGA）等显示方式外，还支持 （1280*1024）像素光栅，每像素点（24位）颜色深度 9.2.2选择题

第十章 输入输出系统习题

第十章输入输出系统习题 一、单项选择题： 1、“总线忙”信号是由__ __建立的。 A．获得总线控制权的设备B．发出“总线请求”的设备 C．总线控制器D．CPU 2、在不同速度的设备之间传送数据__ __。 A．必须采用同步控制方式B．必须采用异步控制方式 C．可以选用同步方式，也可选用异步方式D．必须采用应答方式 3、挂接在总线上的多个部件___ _。 A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据 D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据 4、总线从设备是____。 A．掌握总线控制权的设备 B．申请作为从设备的设备 C．被主设备访问的设备D．总线裁决部件 5、假设某系统总线在一个总线周期中传输4个字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是__ __。 A．10 MB/s B．20 MB/s C．40 MB/s D．80 MB/s 6、波特率表示传输线路上____。 A．信号的传输速率B．有效数据的传输速率 C．校验信号的传输速率D．干扰信号的传输速率 7、中断系统中的断点是指____。 A．子程序入口地址B．中断服务子程序入口地址 C．中断服务程序入口地址表D．中断返回地址 8、显示器的主要参数之一是分辨率，其含义是____。 A．显示屏幕的水平和垂直扫描频率 B．显示屏幕上光栅的列数和行数 C．可显示不同颜色的总线 D．同一个画面允许显示不同颜色的最大数目 9、下列选项中，能引起外部中断的事件是____。 A．键盘输入B．除数为0 C．浮点运算下溢D．访存缺页 10．CPU响应中断时，最先完成的两个步骤是_ __和保护现场信息。 A.开中断 B.恢复现场 C.关中断 D.不可屏蔽中断 11、在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠来区分的。 A．不同的地址代码B．不同的地址总线 C．不同的指令和不同的控制信号D．上述都不同 12、计算机系统的输入/输出接口通常是__ __。 A．CPU与存储器之间的交界面B．存储器与打印机之间的交界面 C．主机与外围设备之间的交界面D．CPU与系统总线之间的交界面 13．根据连线的数量，总线可分为串行总线和_____ ___总线

第6章 输入输出系统-选择题

第6章输入输出系统(I/O管理)-选择题 1.以下关于设备属性的叙述中,正确的是()。 A.字符设备的基本特征是可寻址到字节,即能指定输入的源地址或输出的目标地址 B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备 C.共享设备是指同一时间内允许多个进程同时访问的设备 D.在分配共享设备和独占设备时都可能引起进程死锁 2.虚拟设备是指() A.允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B.允许用户以标准化方式来使用物理设备 C.把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 D.允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备 3.磁盘设备的1O控制主要采取()方式 A.位 B.字节 C.帧 D. DMA 4.为了便于上层软件的编制,设备控制器通常需要提供() A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令 B.1/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令 C.中断寄存器、控制寄存器和控制命令 D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器 5.在设备控制器中用于实现设备控制功能的是() A. CPU B.设备控制器与处理器的接 C.I/O逻辑 D.设备控制器与设备的接口 6.在设备管理中,设备映射表(DMT)的作用是() A.管理物理设备 B.管理逻辑设备 C.实现输入/输出 D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系 7.DMA方式是在()之间建立一条直接数据通路 A.I/O设备和主存 B.两个I/O设备 C.I/O设备和CPU D.CPU和主存 8.通道又称1/O处理机,它用于实现()之间的信息传输。 A.内存与外设 B.CPU与外设 C.内存与外存 D.CPU与外存 9.在操作系统中,()指的是一种硬件机制 A.通道技术 B.缓冲池 C. Spooling技术 D.内存覆盖技术 10.若1O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是() A.程序查询 B.中断方式 C.DMA方式 D.无条件存取方式 11.计算机系统中,不属于DMA控制器的是() A.命令/状态寄存器 B.内存地址寄存器 C.数据寄存器 D.堆指针寄存器 12.()用作连接大量的低速或中速1O设备

计算机组成原理第8章-输入输出系统

第八章输入输出系统 8.1输入输出设备的编址方式 8.2 总线结构 8.2.1 概述 总线是传送信息的通路，在计算机系统中使用的总线可分成3类： (1)计算机系统中各部件内部传送信息的通路。例如：运算器内部寄存器与寄存器之间、寄存器与算术逻辑运算单元(ALU)之间的传送通路，通常称之为内部总线。 (2)计算机系统中各部件之间传送信息的通路。例如CPU与主存储器之间，CPU与外设端口之间传送信息的通路，通常称之为“系统总线”。 (3)计算机多机系统内部各计算机之间传送信息的通路，通常称之为“机间总线”或“多机总线”。 本节中讨论的主要是CPU与外设接口之间的系统总线，又可称作输入输出总线，简称I／O总线。 提到总线，人们马上会想到它由许多条传输线构成，这些传输线的总条数称作总线的宽度，连接在一条总线上常常有多个设备或部件，因此常被称作共享总线或分时总线。因为不管一条总线上连接了多少个设备，任何时候只能有两个设备利用总线进行通信，一是信息发送者，一是信息接收者。于是就应该有一个部件来确定当前总线由哪两个设备来使用。如果有多个部件申请使用总线时，还应该由它根据申请者的优先级别来确定使用总线的优先次序，所有这些功能要由总线控制逻辑来完成。因此总线应该是由一定数量的传输线和总线控制器两部分构成。总线控制器可以是集中式的，集中在某个部件内部，也可以是分散式的，分散在共享总线的多个部件中。 8.2.2总线的控制方式 以集中式总线控制方式为例来说明常用的3种总线控制与仲裁方式。 1．串行链式查询方式 采用串行链式查询方式来实现判优功能的连接图如图8－3所示。

从图8-3中可以看出，该总线上连接着多个部件，对各个部件来说，除了共享数据总线和地址总线外，还有3条控制线(构成控制总线)：总线请求信号线(BR)、总线忙信号线(BS)和总线认可信号线(BG)。由于总线认可信号线对共享总线的多个部件来说形成了一条串行的链，故串行链式查询方式因此而得名。平时，BR、BS和BG线均无效，当某个或多个部件要求使用总线时，各部件通过BR线向总线控制器发出总线请求信号，总线控制器得到请求后置BG线有效，并首先进入“部件0”，若“部件0”有请求，则BG线将终止向后传送，由“部件0”发出总线忙(BR＝1)信号，表示当前总线由“部件0”占用；若“部件0”无请求，则BG 线继续往后传送，一直传送到某个有总线请求的部件为止，这时总线控制器将总线使用权交给该部件。从上述查询过程中可以看出，离总线控制器最近的部件具有最高的优先权，最远的部件只有在它前面所有部件均不请求使用总线时，才有可能得到总线的使用权，这种不公平的待遇将保持不变。这种查询方式控制简单，控制线数量少，总线上要增、删部件很容易，但是对串行查询链上的电路故障非常敏感，如果某个部件的查询链出了故障，那么该部件之后的所有部件都将无法得到总线的使用权。 2.计数定时查询方式 计数定时查询方式连接图如图8-4所示

计算机组成原理第八章输入输出系统

第八章输入输出系统 一、填空题； 1.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对A.______的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和B.______之间进行。 2.通道是一个特殊功能的A.______ ，它有自己的B.______ 专门负责数据输入输出的传输控制。 3.并行I/O接口A.______ 和串行I/O接口B.______ 是目前两个最具有权威性的标准接口技术。 4.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有A.______方式、B.______方式和C.______方式。 5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使A 和B 并行工作。 6.DMA控制器按其A 结构，分为B 型和C 型两种。 7.通道是一个特殊功能的A ，它有自己的B 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责C 功能。 8.通道有三种类型：A 通道、B 通道、C 通道。 二、选择题： 1.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程 序，必须进行现场保存操作 2.中断向量地址是______。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 主程序返回地址 3.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过______。 A. 移位寄存器 B. 数据寄存器 C. 锁存器 D. 指令寄存器 4.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间。 A. 一个指令周期 B. 一个机器周期 C. 一个时钟周期 D. 一个存储周期 5.发生中断请求的条件是______。 A. 一条指令执行结束 B. 一次I/O操作开始 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA操作开始 6.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用______。 A. 通用寄存器 B. 堆栈 C. 存储器 D. 外存 7.采用串行接口进行七位ASCII码的传送，带有一位奇校验位、一位起始位和一位停止位，当波特率为4800波特时，字符传送速率为___。 A．480 B. 436 C. 685 D. 240 8.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭___标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A．中断允许 B. 中断请求 C. 中断屏蔽

第九章 接口扩展技术

第九章MCS-51 接口扩展技术 §9.1 微型机I/O接口技术概述 所谓I/O即计算机数据的输入输出。计算机系统的数据输入输出有两类数据传送操作： 1.CPU和存储器之间的传送操作，如前章所述。 2.CPU与外围设备接口的数据输入输出操作： 由于外部设备情况复杂，例如速度的快慢差异很大，外围设备的数据信号格式各不相同，有电流信号、电压信号、数字信号、脉冲信号等。这些复杂的情况使CPU无法以固定的时序与外围设备同步协调工作，这就需要用一定的接口电路连接CPU与外围设备，使CPU 与外围设备之间的数据输入输出能有效地进行。 一.I/O接口电路的作用： 1.速度协调： CPU的速度很快，外围设备的速度较慢。 输入：当外围设备数据准备好后，CPU再执行输入操作，由I/O 接口电路提供准备好信号再输入。 输出：需当外围设备准备好才能执行输出操作，由I/O接口电路将外围设备的准备状态传送给CPU。 I/O接口电路充当了协调CPU与外围设备速度差异的角色。

2.输出接口电路应具有锁存功能： CPU向外输出数据是通过P0口数据通道输出的，P0口是分时传送低8位地址和数据信息的复用口，数据在数据总线上停留的时间很短，因此输出接口应将该输出数据锁存起来，等待这一数据被外围设备接收。 3.输入接口电路应具备三态缓冲功能： 外围设备向CPU输入数据仍需通过P0口数据通道，在该数据通道上挂着多个数据源，除了多种输入接口外，所有存储器的数据线也与P0口数据通道相连，CPU的一次输入操作只允许一个数据源的数据线与数据通道相连，其余数据源的数据线必须以高阻与数据通道隔离。 所谓三态即指高电平、低电平、高阻三种状态。 4.数据转换： CPU传送的信号必须是数字信号，并且是并行信号，外围设备的信号与此不符则需通过接口电路转换。例如模拟信号与数字信号、串行与并行之间的转换等。

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1．如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：（）主机与设备是串行工作的；（）主机与设备是并行工作的；（）主程序与设备是并行运行的。 A．程序查询方式 B. 程序中断方式 C. DMA方式 A C B解：2．中断向量地址是_____。 A．子程序入口地址 B. 中断服务程序入口地址 C．中断服务程序入口地址指示器 C. 例行程序入口地址 C解：3．利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接受采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒_____次的中断请求。 A．N/(n×x+y) B. N/(x+y)×n C. Min(1/x, n/y) A解：4．采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个____的时间。 A．指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 C解：5．通道的功能是：（1）________，（2）______。按通道的工作方式分，通道有______通道、_______通道和______通道三种类型。 解：（1）执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输； （2）执行CPU的I/O指令，以及向CPU报告中断。 选择通道、字节多路通道、数组多路通道 6．在教科书图8.7中，当CPU对设备B的中断请求进行服务时，如设备A提出请求，CPU能够响应中断吗？为什么？如果设备B一提出请求总能立即得到服务，问怎样调整才能满足此要求？ 解：（1）CPU不能响应中断 （2）因为同级中断不能嵌套，而A、B设备属于同级中断 （3）如果想要设备B一提出请求即能得到服务，则应该使设备B为最高优先级，这里可将，处于最高优先级。级IR单独接至 B3 设备 8．设某机有5级中断：L0，L1，L2，L3，L4，其中断响应优先次序为：L0最高，L1次 之，L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1→L3→L0→L4→L2，试问： 1 / 3 （1）下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位 为ぜ表示允许中断，该位为?表示中断屏蔽）？ （2）若这5级中断同时都发出中断请求，按更改后的次序画出进入各级中断处理程序的过程示意图。 解：（1） ）（2

第10章 输入输出系统

第10章输入输出（I/O）系统 一、选择题（每题2分） 12．串行接口是指（）。 A．主机和接口之间、接口和外设之间都采用串行传送 B．主机和接口之间串行传送，接口和外设之间并行传送 C．主机和接口之间并行传送，接口和外设之间串行传送 D．系统总线采用串行总线 【分析】主机的工作速度较快，因此主机和接口之间采用并行传送；外设的工作速度较慢，因此接口和外设之间采用串行传送。 【答案】C 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 70. 当采用______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。 A.统一编址法 B.单独编址法 C.两者都是 D.两者都不是 【答案】A 71. 下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中 断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继 续执行程序，必须进行现场保存操作 【答案】A 95. 周期挪用（窃取）方式常用于______中。

A. 直接内存存取方式的输入/输出 B. 直接程序传送方式的输入/输出 C. CPU的某寄存器与存储器之间的直接传送 D. 程序中断方式的输入/输出 【答案】A 114. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个______时间。 A. 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 【答案】C 二、填空题（每题2.5分） 3．按照传输数据格式不同划分，总线数据通信方式可分为串行总线和____________两类。 【答案】并行总线 4．对I/O数据传送的控制方式，可分为：程序直接控制方式、______________、DMA方式、_____________和外围处理机方式。 【答案】程序中断方式、通道控制方式 5.计算机系统的输入输出接口是（C）之间的交接界面。 A．CPU与存储器B．存储器与外围设备 C．主机与外围设备D．CPU与系统总线

第九章：输入输出重定向

第九章：输入输出重定向 目标 完成这一章，你能够做以下事情： 改变UNIX命令的输出，使其输出到文件。 将UNIX命令产生的错误信息输出到文件。 改变UNIX命令的输入。 定义一个过滤器 使用一些基本的过滤器例如sort,grep和wc。 9.1 输入输出重定向简介 shell提供重定向一个命令的输入和输出的功能。大多数的命令的输出是输出到终端屏幕；比如date,ls,who等等，很多命令从键盘得到输入，命令包括mail,write,cat。 在UNIX系统中任何对象都是一个文件，包括终端和键盘都是一个文件。输出重定向让你将一个命令的输出送到除终端以外的其他的文件中。而输入重定向让你从键盘以外的文件中得到输入。 输出重定向可以用来捕获一个命令的输出，作为日志记录记录下来，或者对其进行更进一步的处理。输入重定向可以让你可以使用一个编辑器创建一个文件，然后将这个文件送到一个命令，而来代替没有编辑的能力的交互式的输入方式（例如mail命令）。 这一章介绍输入输出重定向，然后介绍一些UNIX的过滤器。过滤器是一种特殊的工具，它能进一步处理一个文件的内容。 9.2 标准输入，标准输出，和标准错误 每一次系统启动的时候，都会自动建立三个文件，这三个文件叫做标准输入，标准输出，标准错误。 shell从标准输入文件得到输入。这个文件使用C语言的描述符“0”，来打开，通常指向你的键盘。所以，当shell需要输入的时候，必须使用键盘来输入数据。 一些命令，如mail,write,cat，从标准输入得到输入，其方式为输入命令和参数，回车，然后命令会等待你提供输入来进行处理。输入的结束标志是回车和ctrl+d shell将输出写到这标准输出文件，这个文件使用C语言的描述符号“1”来打开，通常为你的终端。因此，当shell产生输出，这些输出数据通常显示在你的屏幕上 大多数的UNIX命令会产生标准输出，这些命令有date,ls,cat,who等等。 shell会将错误信息输出到标准错误文件，这个文件使用C语言的描述符“2”来打开。同标准输出一样，标准错误会输出到你的终端。标准错误可以重新定向输出到独立的标准错误文件中。 大多数UNIX系统命令在被不恰当调用的时候会产生一个错误信息。想要看一个标准错误的例子，输入：cp 然后回车。cp使用信息会显示在你的屏幕上，而这些信息实际上是通过标准错误流来传送的 下面将要告诉你如何更改标准输入，标准输出，标准错误的默认值，如从一个文件得到输入而不是从键盘，在其它地方产生输出（而错误信息）而不是在终端。 9.3 输入重定向- < 任何命令，只要能从标准输入得到的输入，都可以被重定向从另外一个文件得到输入 例子： $ cat remind your mother’s birthday is November 29 $ mail user3 < remind $ mail

8第八章输入输出系统讲解

《第八章输入输出系统》 8.1外围设备的定时方式和信息交换方式 8.2程序查询方式 8.3程序中断方式 8.4DMA方式 8.5通道方式 8.6通用I/O标准接口 8.1外围设备的定时方式和信息交换方式 一、外围设备的速度分级 外设种类繁多，存在以下几种情况： 不同种类的外设数据传输速率差别很大 同一种设备在不同时刻传输速率也可能不同 高速的CPU与速度参差不齐的外设怎样在时间上同步呢？ ——解决办法是在CPU和外设之间发生数据传送时加以定时。 速度极慢或简单的外设----CPU只需要接受或者发送数据即可慢速或者中速的设备——可以采用异步定时的方式高速外设----- 采用同步定时方式 二、信息交换方式 程序查询方式程序中 断方式 DMA方式 通道方式

8.2程序查询方式 1、 设备编址 统一编址 独立编址 2、 必须插入 输入输出指令 3、 程序查询接口 设备选择电路 数据 缓冲寄存器 设备状态寄存器 (1) 先向I/O 说 (2) 从I/O 接口读入状态字； (3) 检查状态字中的标志，看看数据交换是 否可以进行； (4) 假如这个设备没有准备就绪，则第 (2)、第(3)步重复进行，一直到这个设备准备好交换数 据，发出准备就绪信号“ Ready" (5) CPU 从I/O 接口的数据缓冲寄存器输入数据，或者将数据从 寄存器。与此同时， CPU 将接口中的状态标志复位。 (6 )数据传送 8.3 程序中断方式 8.3.1中断的概念、功能 8.3.2程序中断方式的基本接口 8.3.3单级中断 8.3.4多级中断 8.3.5Pentium 中断机制 8.3.1中断的概念、功能 中断(Interrupt )是指CPU 暂时中止现行程序，转去处理随机发生的紧急事件，处理完 后自动返回原程序的功能和技术。 中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。 一般在CPU 中设置中断机构，在外设接口中设置中断控制器，在软件上设置相应的中 断服务程序。 中断源：能够向CPU 发出中断请求的事件。 常见中断源有： 输入、输出设备中断。如键盘、打印机等工作过程中已做好接收或发送准备。 数据通道中断。如磁盘、磁带等要同主机进行数据交换等。 实时时钟中断。 故障中断。例如电源掉电、设备故障等要求 CPU 进行紧急处理等。 系统中断。如运算过程出现溢出、数据格式非法，数据传送过程出现校验错, 控制器遇到非法指令等等。为了调试程序而设置的中断。 情求进行数据传送: CPU 输出至接口的数据缓冲 外设 Ci v I

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1?如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：（）主机与设备是串行工作的；（）主机与设备是并行工作的；（）主程序与设备是并行运行的。 A.程序查询方式 B.程序中断方式 C. DMA方式 解： A C B 2.中断向量地址是_______ 。 A.子程序入口地址 B.中断服务程序入口地址 C.中断服务程序入口地址指示器 C.例行程序入口地址 解： C 3.利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU—次，中断处理程序接受采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时 x 秒，另一方面缓冲区内每存储 n 个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时 y 秒因此该系统可以跟踪到每秒 ___________________ 次的中断请求。 A. N/（n x x+y） B. N/（x+y）x n C. Min（1/x, n/y） 解： A 4?采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个____________ 的时间。 A. 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 解： C 5.通道的功能是：（ 1） _________ ，（ 2） _____ 。按通道的工作方式分，通道有 _________ 通 道、______ 通道和____ 通道三种类型。 解：（ 1）执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输；（2）执行CPU的I/O指令，以及向 CPU B告中断。 选择通道、字节多路通道、数组多路通道 6 ?在教科书图8.7中，当CPU对设备B的中断请求进行服务时，如设备A提岀请求，CPU能够 响应中断吗？为什么？如果设备B一提岀请求总能立即得到服务，问怎样调整才能满足此要 求？解：（1） CPU不能响应中断 （2）因为同级中断不能嵌套，而A、B设备属于同级中断 （ 3）如果想要设备 B 一提岀请求即能得到服务，则应该使设备设 B 为最高优先级，这里可将 备B单独接至3级IR，处于最高优先级。 8.设某机有 5级中断： L0， L1， L2， L3， L4，其中断响应优先次序为： L0 最高， L1 次之，L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1-L3-L0-L4-L2,试问： （1）下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位 为"0"表示允许中断，该位为"1"表示中断屏蔽）？