9运算机外部设备Word文档下载推荐.docx
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11.设某光栅扫描显示器的分辨率是800600,能够同时显示的颜色数是256色,那么VRAM的容量应是多少?
480KB
12.在GB2312-80标准中概念了一级汉字3755个,二级汉字3008个,假设每一个汉字字模采纳16×
16点阵,那么两级汉字各占多少存储器空间?
假设将汉字显示在屏幕上,共24行,每行80个字,为保留一屏信息,共需多大的存储空间?
120160B96256B3840B(每个汉字仅需要保存2个字节的内码)
13.液晶显示器的工作原理是什么?
请参考本章液晶显示设备有关描述。
14.写出点阵式打印机的特点和工作原理。
请参考本章打印输出设备有关描述。
15.写出温切斯特磁盘的特点。
温切斯特磁盘简称温盘,是一种可移动磁头固定盘片存储器,是应用最广,最具代表性的硬磁盘存储器。
温盘的一个要紧特点是密封组合式,将磁头,盘片,电机驱动部件,读写电路等制成一个不可随意拆卸的整体,称为“头盘组件”(HDA),防尘性能好,靠得住性高,对利用环境要求不高。
16.常见的通信与网络设备有哪些?
请参考本章通信与网络设备有关描述。
17.单项选择题
(1)带有处置器的终端一样称为__A____。
A.智能终端B.批处置终端C.远程终端D.会话型终端
(2)磁表面存储器不具有的特点是__C____。
A.存储密度高B.可脱机保留C.速度快D.容量大
(3)运算机的外部设备是指__D____。
A.输入/输出设备B.外存设备
C.远程通信设备D.除CPU和内存之外的其他设备
18.调制解调器有几种工作方式?
调制解调器的通信方式有三种。
(1)单工方式 通信两边只能设定一个固定的方向传输数据,即一端固定为数据发送端,另一端那么固定为数据接收端。
(2)半双工方式 通信两边能够进行双向的数据传输,但各端不能同时发送和接收。
许诺各端既能够发送数据,又能够接收数据,但在发送数据时,不能接收数据。
(3)全双工方式 通信两边能够同时进行双向的数据传输,即一端在发送数据时,也能够接收数据。
目前的调制解调器都采纳全双工的通信方式。
19.网络接口卡有什么作用?
网络接口卡(NetworkInterfaceCard,NIC)简称网卡,也叫网络适配器,是插在个人运算机或效劳器扩展槽内的扩展卡,与网络操作系统配合工作,操纵网络上的信息流。
网卡与网络传输介质(双绞线、同轴电缆或光纤)相连,网络传输介质与网络中的所有网卡相连。
20.查阅资料,结合IPV6、IPTV、HDTV和3G通信等新技术,谈谈运算机外部设备可能有哪些应用,对外部设备还有什么新的要求。
略
21.外部设备有哪些要紧功能?
能够分为哪些大类?
各类中有哪些典型设备?
外部设备的要紧功能有数据的输入、输出、成批存储和对信息的加工处置等。
外设能够分为五大类:
输入输出设备、辅助存储器、终端设备、进程操纵设备和脱机设备。
其典型设备有键盘、打印机、磁盘、智能终端、数/模转换器和键盘-软盘数据站等。
22.某磁盘组有六片磁盘,每片可有两个记录面,存储区域内径为22cm,外径为33cm,道密度40道/cm,位密度400b/cm,转速2400rpm。
试问:
(1)共有多少个存储面可用?
(2)共有多少个圆柱面?
(3)整个磁盘组的总存储总量有多少?
(4)数据传送率是多少?
(5)若是某文件长度超过一个磁盘的容量,应将它记录在同一存储面上仍是记录在同一圆柱面上?
什么缘故?
(6)若是采纳定长信息块记录格式,直接寻址的最小单位是什么?
寻址命令中如何表示磁盘地址?
(1)6×
2=12(面),共有12个存储面可用。
(2)40×
(33-22)/2=220(道),共有220个圆柱面。
(3)12×
22π×
400×
220=73×
106(位)。
(4)数据传送率=(22π×
400)/(60/2400)=1.1×
106(b/s)=0.138×
106(B/s)。
(5)记录在同一圆柱面上。
因为如此安排存取速度快。
(6)若是采纳定长信息块记录格式,直接寻址的最小单位是扇区。
磁盘地址:
驱动器号、圆柱面号、盘面号、扇区号。
23.某磁盘存储器的转速为3000转/分,共有4个记录面,每毫米5道,每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有275道,问:
(1)磁盘存储器的存储容量是多少?
(2)最大位密度,最小位密度是多少?
(3)磁盘数据传输率是多少?
(4)平均等待时刻是多少?
给出一个磁盘地址格式方案。
(1)每道记录信息容量=12288字节,每一个记录面信息容量=275×
12288字节,共有4个记录面,因此磁盘存储器总容量为
4×
275×
12288字节=13516800字节
(2)最高位密度D1按最小磁道半径R1计算(R1=115mm):
D1=12288字节/2πR1=17字节/mm
最低位密度D2按最大磁道半径R2计算
R2=R1+(275/5)=115+55=170mm
D2=12288字节/2πR2
(3)磁盘数据传输率
r=3000/60=50周/秒
N=12288字节(每道信息容量)
C=r×
N=50×
12288=614400字节/秒
(4)平均等待时刻=1/2r=1/2×
50=1/100秒=10毫秒
(5)本地磁盘存储器假设只有一台。
有4个记录面,每一个记录面有275个磁道。
假设每一个扇区记录1024个字节,那么需要12288字节/1024字节=12个扇区。
由此可得如图9-29的地址格式:
1465430
柱面(磁道)号
盘面(磁头)号
扇区号
图9-29地址格式
24.刷新存储器(简称刷存)的重要性能指标是它的带宽。
实际工作中,显示适配器的几个功能部份要争取刷存的带宽。
假设总带宽50%用于刷新屏幕,保留50%带宽用于其他非刷新功能。
(1)假设显示工作方式采纳分辨率为1024×
768,颜色深度为3B,刷新频率为72Hz,计算刷存总带宽应为多少?
(2)为达到如此高的刷存带宽,应采取何种技术方法?
答:
(1)因为刷新所需带宽=分辨率×
每一个像素点颜色深度×
刷新速度
因此,1024×
768×
3B×
72/S=165888KB/S=162MB/S
(2)刷新总带宽应为162MB/S×
100/50=324MB/S,为达到如此高的刷存带宽,可采取如下技术方法:
利用高速DRAM芯片组成刷存;
刷存采纳多体交叉结构;
刷存至显示操纵器的内部总线宽度由32位提高到64位,乃至128位;
刷存采纳双端口存储器,将刷新端口与更新端口分开。
25.试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时刻的公式。
设读写一块信息所需总时刻为Tb,平均找道时刻为Ts,平均等待时刻为Tl,读写一块信息的传输时刻为Tm,那么Tb=Ts+Tl+Tm,假设磁盘以每秒r转速度旋转,每条磁道容量为N个字,那么数据传输率=rN个字/秒,又假设每块的字数为n,因此一旦读写定位在该块始端,就能够在Tm≈(n/rN)秒的时刻中传输完毕。
Tl是磁盘旋转半周的时刻,Tl=(1/2r)秒。
由此可得:
Tb=Ts+1/2r+n/rN(秒)
26.一台活动头磁盘机的盘片组共有20个可用的盘面。
每一个盘面存储区域外径18英寸,内径10英寸,已明白密度为100道/英寸,位密度为1000位/英寸(最内道)并假定各磁道记录的信息位数相同。
(1)盘片组总容量是多少兆(106)位?
(2)假设要求数据传输率为1MB/s,磁盘机转速每分钟应多少转?
(1)存储区域=18-10=8(英寸)
内层磁道周长=2×
×
5=31.4(英寸)
每道的信息量=1000位/英寸×
31.4英寸=31400位
每面的信息量=31400×
100×
8=25120000位
盘片组总容量=25120000×
(2)秒转速r=C/N
C为磁盘数据传输率,C=1MB/S
N为每条磁道容量,N=31400位
r=C/N=1000000/31400=32转/秒
幻灯片1
教学进程
9.1外部设备概述
9.2输入设备
9.3输出设备
9.4显示设备
9.5磁表面存储器
9.6光盘存储器
9.7通信与网络设备
幻灯片2
9.1运算机外部设备概述(1/3)
概念:
运算机系统中主机之外的硬设备,是运算机系统的重要组成部份,也称为输入输出设备。
功能:
外部设备是运算机与外部世界或运算机与人进行信息互换的设备,是人机联系的界面和桥梁,常见的输入输出设备有键盘,显示器,打印机等。
●
幻灯片3
9.1运算机外部设备概述(2/3)
所处位置:
在运算机系统中,CPU和内存组成主机,其它设备称为外部设备。
外部设备能够看成信息转换装置,
把需要处置的信息转换成电脉冲输入主机,
把主机处置后的信息转换为人们能够识别的字符,图形等。
如下图。
幻灯片4
9.1运算机外部设备概述(3/3)
分类:
从运算机接收信息和送出结果,能够分为:
输入设备
输出设备
从外部设备的功能,能够分为:
外存储器
数据通信设备
终端设备
进程式输入输出设备
幻灯片5
常见的外部设备
输入/输出设备
数据通信设备
输入输出处理机
外存储设备(硬磁盘、软磁盘、光盘)
多媒体
数/模、模/数转换
汉字处理设备
终端设备(键盘+显示器)
输入设备
输出设备
语音输出
语言与文字输入
光学字符识别
键盘
条形码
图形输入设备(鼠标器、图形板、跟踪球、操纵杆、光笔)
图象输入设备(摄象机、扫描仪、传真机)
绘图机(平板式、滚筒式)
打印设备(点阵式打印机、激光打印机、喷墨打印机)
显示器(字符、汉字、图形、图象、液晶、等离子)
幻灯片6
运算机外部设备分类(1/3)
(1)输入设备
输入设备是将程序,数据,命令,图形,图象等,按必然的要求转换成主性能够接收的代码信息,并送入主机内进行处置的设备。
包括纸介质输入设备、光介质、磁介质、光学识别、语音识别、键盘输入等设备。
最经常使用的是磁介质和键盘输入设备。
(2)输出设备
输出设备是将主机处置信息的中间结果和最后结果,以人们通常能识别的字符、图形等形式表示出来的设备。
包括显示设备、印刷设备、照相、语音、纸介质设备、磁介质设备、光介质设备。
其中显示和印刷是两种要紧的输出设备。
幻灯片7
运算机外部设备分类(2/3)
(3)外存储设备
外存储设备用来保留数据、程序和文挡、字库,以补充内存容量的不足,在需要某一部份数据时,可在处置机的操纵下,通过接口操纵把数据送到内存。
外存储设备以磁表面存储器为主,初期有磁鼓、磁带,此刻要紧用磁盘(硬盘、软盘)和光盘。
(4)数据通信设备
运算机网络是运算机技术和数据通信技术相结合的产物,数据通信设备指的是在运算机网络通信中利用的外部设备。
包括调制解调器,网络适配器,网络互连设备,通信操纵器,网络互换机终端设备等。
幻灯片8
运算机外部设备分类(3/3)
(5)终端设备
终端设备的大体组成是一些通用的输入输出设备,如各类键盘,不同类型的打印设备,显示设备,软磁盘机和通信设备。
通过传输操纵协议和传输介质与主机通信。
(6)进程式输入输出设备
通常多用于运算机操纵系统。
这种设备在现场搜集到的一样是模拟量,如电压、温度等,要通过从模拟量到数字量的转换(A/D)才能送给运算机,而运算机的输出也必需通过从数字量到模拟量的转换(D/A)才能去进行相应的操纵。
幻灯片9
运算机外部设备的特点
一、主机与外设间信息互换
(1)
数据信息
(2)
操纵信息
(3)
状态信息
(4)
联络信息
(5)
外设识别信息
二、主机与外设通过接口电路连接
外部设备一样由两部份组成,即设备本身和设备接口,设备接口也称为I/O操纵器(适配器)。
外部设备通过I/O操纵器与主机总线连接起来,不同的外部设备需要相应的I/O操纵器。
幻灯片10
9.2输入设备
9.2.1键盘
9.2.2鼠标器
9.2.3扫描仪
9.2.4数码相机
幻灯片11
9.3打印输出设备
点阵打印机
激光打印机
喷墨打印机
幻灯片12
9.3.1点阵针式打印机
应用最多的硬拷贝输出设备,可将打印的信息长期保留。
产生永久性记录的设备有打印机,画图机,静电印刷机和纸带穿孔机,卡片穿孔机等。
分类
按打印方式的不同,分为击打式和非击打式两类。
按操纵方式的不同,分为串行打印机和并行打印机两种。
按打印纸宽度不同,分为宽行打印机和窄行打印机。
幻灯片13
9.3.2激光打印机
硒鼓
图9-4激光打印机结构
记录鼓
激光源
清扫辊
带电器
输纸部分
接纸部分
预热板
加热辊
定影部分
印写,清扫,转写部分
转写
显象部分
激光部分
控制部分
幻灯片14
打印机中一些技术术语
(1)字模(Font)
由一组字符组成,通常包括字母,数字,标点符号及一些专用符号,每一个字模有特定大小、高度、宽度和倾斜度。
(2)字式样(FontStyles)
字模可划分为四大组:
文本组,显示组,装饰组和符号组。
文本组:
小型文本体能够作为文稿的正文,大型文本体能够作为文稿的题目。
显示组:
显示组的字母经常使用于广告和书名中。
装饰组:
不经常使用,草体属于此类。
符号组:
科技、工程、画图、音乐等领域中经常使用专门符号。
(3)字模存储器
字模可选择寄存在打印机内或主机的磁盘、磁带上。
幻灯片15
9.3.3喷墨打印机
喷墨技术可分为持续式和间歇式两大类,目前流行的喷墨打印机技术属于间歇式,它又分为“热泡式”和“压电式”两种。
喷墨技术的原理:
利用电阻迅速加热喷墨头,使喷墨头内的墨水汽化产动气泡,气泡膨胀将墨水喷出喷嘴,墨滴以每秒3000-6200点的速度喷射到纸上,当喷头与纸之间的距离很小时,即可在纸上形成精准的图案。
幻灯片16
9.4显示设备
图形与图象
图形(Graphics)指没有亮暗层次转变的线条图,如建筑,机械的工程设计图,电路图等。
图象(Image)指具有亮暗灰度层次的图画,如自然景物,新闻照片等。
经运算机处置与显示的图象称为数字图象。
依照利用的显示器件划分,显示设备分为
阴极射线管显示器(CathodeRayTubeDisplay)
发光二极管显示器(Light-emittingDiodeDisplay)
液晶显示器(LiquidCrystalDisplay)
等离子显示器(PlasmaDisplay)
幻灯片17
软拷贝设备:
不能生成持久性硬拷贝。
组成:
由监视器和显示适配器组成
作用:
将电信号转换成能够直接观看的字符,图形或图象
显示方式:
字符显示方式(A/N)
全点可寻址图象显示方式(APA)
显示模式
决定屏幕的显示格式(显示字符的个数,显示图形的分辨率,颜色数等)
行×
列-A/N方式
每屏的行×
行象素数-APA方式
幻灯片18
显示器的类型
显示器也称为监视器,能够分为单色监视器和彩色监视器。
单色监视器通经常使用于A/N方式,用于字符显示,字符颜色为绿色或琥珀色。
彩色监视器有三种大体类型:
RGB监视器;
彩色视频监视器;
彩色电视机。
其中RGB监视器又分为数字式和模拟式。
数字式RGB监视器要求显示适配器提供的信号是RGB数字信号,受信号位数的限制,能够显示的颜色的种数有限,模拟式RGB监视器要求显示适配器提供的信号是用电压表示的RGB模拟信号,是持续可变的,能够显示颜色的种数几乎没有限制。
幻灯片19
显示适配器
经常使用的的显示适配器有单色适配器MDA,彩色图形适配器CGA、EGA、VGA等。
幻灯片20
显示技术的术语(1/2)
(1)分辨率和灰度级
分辨率和灰度级是显示器的两个重要技术指标。
分辨率(Resolution)指显示设备所能表示的象素个数。
灰度级(GrayLevel)指的是所显示象素点的亮暗不同达到的层次,在彩色显示器中表现为颜色的种类。
灰度级取决于每一个象素对应刷新存储器单元的位数和CRT本身性能。
(2)刷新和刷新存储器
刷新(Refresh):
重复扫描。
刷新频率:
每秒钟刷新的次数。
刷新存储器:
存储图象的存储器,也称“帧存储器”或“视频存储器”VRAM。
刷新存储器的容量由图象分辨率和灰度级决定。
如分辨率为512×
512,256级灰度的图象,那么存储容量为5125128bit=256KB。
幻灯片21
显示技术的术语(2/2)
(3)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(Scan)。
操纵电子束扫描轨迹的电路叫扫描偏转电路。
扫描方式有两种,随机扫描(RandomScan)和光栅扫描(RasterScan)。
随机扫描是操纵电子束在CRT屏幕上随机地运动,从而产生图形和字符。
电子束只在需要作图的地址扫描,而没必要扫描全屏幕,因此这种扫描方式画图速度快,图象清楚。
光栅扫描是电视系统中采纳的扫描方式,也叫电视扫描。
要求图象充满整个画面,电子束要扫过整个屏幕。
光栅扫描是从上至下顺序扫描,有逐行扫描和隔行扫描两种方式。
幻灯片22
字符显示器
(1)字符显示原理
字符能够用点组成,也能够由线段组成,经常使用的产生字符的方式有点阵法和线段法。
显示字符的质量和字符块的大小取决于点阵的多少,字符块指的是每一个字符在屏幕上所占的点数,也称作字符窗口,它包括字符显示点阵和字符距离。
在IBM-PC系统中,屏幕上共显示80列×
25行=2000个字符,字符窗口数量为80×
25。
(2)单色字符显示操纵板(显示适配器)
显示板是主机与显示器之间的接口
显示板有操纵逻辑和视频存储器VRAM两个部份,操纵逻辑的核心是MC6845CRTC。
视频存储器有字符存储器和属性存储器两部份。
关于每一个显示字符,用一个字节存储字符的ASCII码,用另一个字节存储显示属性,属性字节表示字符的显示色,背景色(底色)和闪烁、下划线等属性。
关于80列×
25行字符,字符存储器和属性存储器的容量均为2KB。
幻灯片23
图形与图象显示(1/2)
一、图形显示设备:
一样具有显示图形和显示字符的功能。
按扫描方式可分为:
(1)随机扫描刷新图形显示器
采纳矢量法组成图形。
由于一条曲线能够用许多首尾相接的短矢量来逼近,因此能够在屏幕上先给定一系列坐标点,操纵电子束按必然顺序逐个点亮相邻两点间的短矢量,从而取得近似的曲线。
(2)光栅扫描图形显示器
把对应于屏幕上每一个象素信息用存储器存起来,然后按地址顺序逐个地刷新显示在屏幕上,通过光栅扫描,使每一个象素具有某个灰度或某种颜色,串接起来就组成了不同的图形。
(3)存储管型图形显示器
存储管的样子像CRT,但它不需要刷新,无闪烁现象。
只要在屏幕上显示出图形,荧光粉就维持发光,直到整个屏幕的图形全数檫除为止。
由于不用刷新存储器,操纵简单,分辨率可达到4096×
4096个象素。
幻灯片24
图形与图象显示(2/2)
二、图象显示设备
图象显示器采纳光栅扫描方式,其分辨率在256×
256或512×
512个象素,与图形显示兼容的图象显示器已达到1024×
1024象素或更高,灰度级在64至256级。
图象显示器有两种规模,一种是简单的图象显示器,它仅仅显示由运算机送来的数字图象,图象处置操作在运算机中完成,显示器不做任何处置。
另一种是图象处置终端或图象处置子系统。
其硬件结构复杂的多,本身确实是一个具有并行处置功能的专用运算机。
幻灯片25
9.4.2液晶显示设备
液晶(LiquidCrystalDisplay)液态晶体的简称,在必然温度范围内,以液体与固体的中间状态—液晶状态存在。
优势:
具有体积小、重量轻、能耗低(每平方厘米1-10毫瓦)、工作电压低(1.5-6伏特)、图象精准等优势。
应用:
液晶显示普遍应用在腕表,计数器,液晶电视,笔记本电脑,投影屏幕上。
液晶显示的要紧技术指标为:
(1)电气参数:
工作电压4-10伏,工作电流1-6微米/平方厘米,工作频率30-2000赫兹,直流
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