計算機組成及工作原理電子教案第1章

1、主主 編編 劉曉川劉曉川計算機組成與工作原理計算機組成與工作原理 電子教案電子教案中等職業(yè)學校教學用書（電子技術專業(yè)）中等職業(yè)學校教學用書（電子技術專業(yè)）第第1章章 微型計算機組成概述微型計算機組成概述 1.11.1 主機箱內部的組成主機箱內部的組成 1.21.2 輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng) 1.11.1 主機箱內部的組成主機箱內部的組成1.1.1 主機箱主機箱 主機箱分為立式和臥式兩種，兩者沒有本質區(qū)別，用戶可以根據(jù)自己的愛好與擺放需要進行選擇。 主機箱的正面配置有各種工作狀態(tài)的指示燈和控制開關，如電源指示燈、硬盤指示燈、電源開頭、Reset開關等，同時還可以看到軟盤驅動器、光盤驅動器等

2、，以便于光盤和軟盤的插入和取出。主機箱的背面配置有電源插座、各種外設的接口，用于連接外部設備，如串行端口、并行端口USB接口、PS/2接口、顯卡接口等。如圖1-2所示。打開主機箱，可以看到其中包含有主板、CPU、內存條、硬盤驅動器、軟盤驅動器、光盤驅動器、電源和各種功能卡（如聲卡、網(wǎng)卡等、顯示卡等）等。如圖1-3所示。 圖圖1-2 主機箱背面的端口與插口主機箱背面的端口與插口 圖圖1-3 主機箱的剖面圖主機箱的剖面圖 1.1.2 主板 系統(tǒng)主板（Mainboard）又稱作系統(tǒng)板、母板，是微型計算機中的核心部件。主板安裝在主機機箱內，是一塊多層印刷電路板，外表兩層印刷信號電路，內層印刷電源和地線

3、。主板上面布滿了各種插槽、接口、電子元件，系統(tǒng)總線也集成在主板上。主板的性能好壞對微機的總體指標將產生舉足輕重的影響。 目前的微型計算機主板一般都集成有串行口、并行口、PS/2鼠標口、軟驅接口和增強型（EIDE）硬盤接口，用于連接硬盤、IDE光驅等IDE設備，并設有內存條插槽等，如圖1-4所示。 芯片組與主板的關系就象CPU與整機一樣，它提供了主板上的核心邏輯，主板所使用的芯片組的類型直接影響主板甚至整機的性能。主板上的擴展插槽是總線的物理表現(xiàn)，是主機通過總線與外部設備聯(lián)接的部分。擴展插槽的多少反映了微機系統(tǒng)的擴展能力。 在主板上，提供有CPU插座。除CPU以外的主要功能一般都集成到一組大規(guī)模

4、集成電路芯片上，這組芯片的名稱也常用來作為主板的名稱。圖圖1-4 微型計算機的系統(tǒng)主板微型計算機的系統(tǒng)主板1.1.3 1.1.3 主板上的主要部件主板上的主要部件 (一一) 微處理器微處理器 微處理器又稱作中央處理器（簡稱CPU），負責完成指令的讀出、解釋和執(zhí)行，是微型機的核心部件。CPU主要由運算器、控制器、寄存器組等組成，有的還包含了高速緩沖存儲器。決定微處理器性能的指標有很多，其中主要是字長和主頻。美國Intel公司是世界上最大的CPU制造廠家，該公司制造了Intel X86系列的CPU，其中Pentium系列是目前微型機中配置的主要CPU系列。除了Intel公司以外，其它較著名的微處理

5、器生產廠家還有AMD公司、Cyrix公司、IBM公司等。CPU如圖1-5所示。 圖圖1-5 CPU (二二) 內存儲器內存儲器 內存儲器簡稱內存，用來存放CPU運行時需要的程序和數(shù)據(jù)。內存分為只讀存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）兩類，我們平時所說的內存一般指RAM，RAM中保存的數(shù)據(jù)在電源中斷后將全部丟失。由于內存直接與CPU進行數(shù)據(jù)交換，所以內存的存取速度要求與CPU的處理速度相匹配。目前的微型計算機的主板大多采用內存條（SIMM）結構，該結構的主板上提供有內存插槽。如圖1-6所示。 圖圖1-6 內存條內存條 (三三) 輸入輸入/輸出接口輸出接口 輸入/輸出接口是微型計算機的CPU

6、和外部設備之間的連接通道。由于微型機的外設本身品種繁多且各自工作原理也不盡相同，同時CPU與外設之間也存在著信號邏輯、工作時序、速度等的不匹配問題，所以微型機的輸入/輸出設備必須通過輸入/輸出接口電路與系統(tǒng)總線相連，然后才能通過系統(tǒng)總線與CPU進行信息交換。接口在系統(tǒng)總線和輸入/輸出設備之間傳輸信息，提供數(shù)據(jù)緩沖，以滿足接口兩邊的時序要求。具體地說，接口應具有數(shù)據(jù)緩沖及轉換功能、設備選擇和尋址功能、聯(lián)絡功能、解釋并執(zhí)行CPU命令功能、中斷管理功能、錯誤檢測功能等。微型計算機的輸入/輸出接口一般使用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術做成電路板的形式，插在主機板的擴展槽內，常稱作適配器，也稱作“卡”，如

7、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等，如圖1-7所示。 圖圖1-7 顯卡與網(wǎng)卡顯卡與網(wǎng)卡 (四四) 總線總線 總線是微型計算機中各硬件組成部件之間傳遞信息的公共通道，是連接各硬件模塊的紐帶，微型計算機的各組成部件就是通過系統(tǒng)總線相互連接而形成計算機系統(tǒng)的。在微型計算機中，總線實際上可理解為一組導線，是整個微型計算機系統(tǒng)的“大動脈”，對微型計算機系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)傳送速度有極大的影響。在一定時間內可傳送的數(shù)據(jù)量稱作總線的帶寬，數(shù)據(jù)總線的寬度與計算機系統(tǒng)的字長有關。 1.1.4 1.1.4 外存儲器外存儲器 外存儲器是用來長久保存大量信息的存儲設備，它不能被CPU直接訪問，其中存儲的信息必須調入內存后才能為CPU使用

8、。微型計算機的外存儲器的存儲容量相對于內存大得多，常見的有軟磁盤、硬盤、光盤、移動存儲設備等。 1軟盤驅動器軟盤驅動器軟磁盤（簡稱軟盤）是一種表面涂有磁性物質的塑料圓盤，并封裝在一個方形塑料保護套內。軟磁盤驅動器是一種對軟磁盤上數(shù)據(jù)進行存取操作的設備，安裝在主機箱內。隨著U盤的普及，軟盤的使用越來越少。2硬盤硬盤硬磁盤由硬質的合金材料構成的多張盤片組成，硬磁盤與硬盤驅動器作為一個整體被密封在一個金屬盒內，合稱為硬盤，硬盤通常又固定在主機箱內。硬盤具有使用壽命長、容量大、存取速度快等優(yōu)點。如圖1-10所示。 圖圖1-10 硬盤硬盤 3光盤驅動器光盤驅動器光盤存儲器由光盤和光盤驅動器組成，光盤驅動

9、器使用激光技術實現(xiàn)對光盤信息的寫入和讀出。光盤具有體積小、容量大、信息保存長久等特點，是多媒體技術獲得快速推廣的重要因素。光盤按讀/寫方式分為只讀型光盤、一次寫入型光盤和可重寫型光盤三類。如圖1-11所示。4 4移動存儲設備移動存儲設備移動存儲設備主要有閃存類存儲器和活動硬盤。閃存類存儲器的存儲介質為半導體電介質，主要有U盤和各種存儲卡?；顒佑脖P可分為兩類：一類是機架內置式活動硬盤，可內置于機箱的5英寸機架上，硬盤安放在一個可抽取的硬盤盒中，可抽出并隨意移動；另一類是外置式活動硬盤，外置于機箱之外，通過USB接口與主機連接。 1.2 1.2 輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng) 1.2.1 1.2.

10、1 常見輸入常見輸入/ /輸出接口輸出接口 計算機系統(tǒng)中常見的外設有很多，基本上所有的外設都是通過主板與主機進行連接的，所以在一塊主板中會存在各種各樣的外設接口，如鍵盤、鼠標接口，打印機接口、USB接口和IEEE 1394接口、網(wǎng)線接口，以及音視頻輸出/輸入接口等。下圖1-12給出了一些常見接口具體位置。 1 2 3 7 6 5 4 8 圖圖1-12 常見接口類型常見接口類型 1.2.2 1.2.2 I/O接口的基本概念接口的基本概念 無論外設采用何種方式與主機交換信息，都存在以下幾個問題需要解決：主機如何從眾多的外設中找出要與之交換信息的外設；如何解決異步工作的系統(tǒng)之間的信息交換問題，例如當

11、外設工作速度與主機速度差異非常大時，如何使主機與外設之間的速度相互協(xié)調；主機如何了解外設的工作情況，如何向外設發(fā)出控制命令，也是需要考慮的問題。解決以上問題的辦法便是在主機與I/O設備之間設立輸入輸出接口。 接口即I/O設備適配器，具體是指CPU和主存、外圍設備之間通過總線進行連接的邏輯部件。接口部件在它動態(tài)連接的兩個部件之間起著“轉換器”的作用，以便實現(xiàn)彼此之間的信息傳送。1接口的基本結構接口的基本結構 數(shù)據(jù)輸入寄存器數(shù)據(jù)輸入寄存器用于暫存外圍設備送往CPU的數(shù)據(jù)或在DMA方式下送往內存的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器用于暫存CPU送往外圍設備的數(shù)據(jù)或在DMA方式下內存送往外圍設備的數(shù)

12、據(jù)。 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器用于保存I/O接口的狀態(tài)信息。CPU通過對狀態(tài)寄存器內容的讀取和檢測可以確定I/O接口的當前工作狀態(tài)。 控制寄存器控制寄存器用于存放CPU發(fā)出的控制命令字，以控制接口和設備所執(zhí)行的動作，如對數(shù)據(jù)傳輸方式、速率等參數(shù)的設定，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?、停止等?中斷控制邏輯當CPU與I/O接口以中斷方式交換信息時，中斷控制邏輯電路用于實現(xiàn)外圍設備準備就緒時向CPU發(fā)出中斷請求信號，接收來自CPU的中斷響應信號以及提供相應的中斷類型碼等功能。 2接口的功能接口的功能 控制-接口靠程序的指令信息來控制外圍設備的動作，如啟動、關閉設備等。 緩沖接口內部設有緩沖寄存器，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖作用，

13、使主機與外設在工作速度上達到匹配，避免數(shù)據(jù)丟失和錯亂。 狀態(tài)-接口監(jiān)視外圍設備的工作狀態(tài)并保存狀態(tài)信息。狀態(tài)信息包括數(shù)據(jù)“準備就緒”、“忙”、“錯誤”等等，供CPU詢問外圍設備時進行分析之用。 轉換-接口可以完成任何要求的數(shù)據(jù)轉換，主機與接口間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是數(shù)字信號，但接口與外設間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式卻因外設而異，為滿足各種外設的要求，接口電路中必須實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)格式的相互轉換。例如：并一串轉換、串一并轉換、模一數(shù)轉換、數(shù)一模轉換等。 整理-接口可以完成一些特別的功能，例如在需要時可以修改字計數(shù)器或當前內存地址寄存器。 程序中斷-每當外圍設備向CPU請求某種動作時，接口即發(fā)生一個中斷請求信號到CPU。

14、1.2.3 1.2.3 輸入輸入/ /輸出信息傳送控制方式輸出信息傳送控制方式 主機和外設之間的信息傳送控制方式，經歷了由低級到高級、由簡單到復雜、由集中管理到各部件分散管理的發(fā)展過程，按其發(fā)展的先后次序和主機與外設并行工作的程度，可以分為4種。1程序查詢方式程序查詢方式 程序查詢方式是一種程序直接控制方式，這是主機與外設間進行信息交換的最簡單方式，輸入和輸出完全是通過CPU執(zhí)行程序來完成的。一旦某一外設被選中并啟動之后，主機將查詢這個外設的某些狀態(tài)位，看其是否準備就緒？若外設未準備就緒，主機將再次查詢；若外設已準備就緒，則執(zhí)行一次I/O操作。這種方式下，CPU通過I/O指令詢問指定外設當前的

15、狀態(tài)，如果外設準備就緒，則進行數(shù)據(jù)的輸入或輸出，否則CPU等待，循環(huán)查詢。這種方式的優(yōu)點是結構簡單，只需要少量的硬件電路即可，缺點是由于CPU的速度遠遠高于外設，因此通常處于等待狀態(tài)，工作效率很低 2中斷處理方式中斷處理方式 在主機啟動外設后，無須等待查詢，而是繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，外設在做好輸入輸出準備時，向主機發(fā)中斷請求，主機接到請求后就暫時中止原來執(zhí)行的程序，轉去執(zhí)行中斷服務程序對外部請求進行處理，在中斷處理完畢后返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行。顯然，程序中斷不僅適用于外部設備的輸入輸出操作，也適用于對外界發(fā)生的隨機事件的處理。完成一次程序中斷還需要許多輔助操作，主要適用于中、低速外設。在這種方式

16、下，CPU不再被動等待，而是可以執(zhí)行其他程序，一旦外設為數(shù)據(jù)交換準備就緒，可以向CPU提出服務請求，CPU如果響應該請求，便暫時停止當前程序的執(zhí)行，轉去執(zhí)行與該請求對應的服務程序，完成后，再繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。 3DMA（直接存儲器存?。﹤魉头绞剑ㄖ苯哟鎯ζ鞔嫒。﹤魉头绞?所謂DMA方式就是直接存儲器存取方式（DirectMemoryAccess），也就是說它不像前兩種方式（程序查詢和程序中斷方式）那樣是通過CPU執(zhí)行程序，將外設的數(shù)據(jù)送入內存，或將內存的數(shù)據(jù)送到外設輸出，而是直接（不通過CPU）由接口硬件控制系統(tǒng)總線與內存進行數(shù)據(jù)交換。DMA方式是在主存和外設之間開辟直接的數(shù)據(jù)通路，可

17、以進行基本上不需要CPU介入的主存和外設之間的信息傳送，輸入時由外設直接寫入內存，輸出時由內存送至外設，這樣不僅能保證CPU的高效率，而且能滿足高速外設的需要。DMA方式只能進行簡單的數(shù)據(jù)傳送操作，在數(shù)據(jù)塊傳送的起始和結束時還需CPU及中斷系統(tǒng)進行預處理和后處理。 4I/O通道控制方式通道控制方式 I/O通道控制方式是DMA方式的進一步發(fā)展，在系統(tǒng)中設有通道控制部件，每個通道掛若干外設，主機在執(zhí)行I/O操作時，只需啟動有關通道，通道將執(zhí)行通道程序，從而完成I/O操作。通道是一個具有特殊功能的處理器，它能獨立地執(zhí)行通道程序，產生相應的控制信號，實現(xiàn)對外設的統(tǒng)一管理和外設與主存之間的數(shù)據(jù)傳送。但它

18、不是一個完全獨立的處理器。它要在CPU的I/O指令指揮下才能啟動、停止或改變工作狀態(tài)，是從屬于CPU的一個專用處理器。 一個通道執(zhí)行輸入輸出過程全部由通道按照通道程序自行處理，不論交換信息多少，只打擾CPU兩次（啟動和停止時）。因此，主機、外設和通道可以并行同時工作，而且一個通道可以控制多臺不同類型的設備。目前，小型、微型機大多采用程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式；大、中型機多采用通道方式。 (一一) 程序查詢方式程序查詢方式 輸入輸出操作全部由CPU執(zhí)行程序來完成。例如輸入時，CPU先執(zhí)行一條啟動輸入設備工作的指令，其后CPU不斷測試設備狀態(tài)是否完成操作，如果輸入操作尚未完成，CPU執(zhí)

19、行等待及測試指令，如果輸入已經完成，則CPU執(zhí)行輸入指令，把設備數(shù)據(jù)寄存器的內容取入CPU中，并再次啟動設備，輸入下一個數(shù)據(jù)。整個輸入過程是在程序控制下完成的。 I/O傳送數(shù)據(jù)還可分為同步方式和異步方式： 同步方式，當I/O設備的操作時間是固定不變時，CPU不需要測試設備狀態(tài)，按規(guī)定時間直接訪問設備即可，這種方式稱為同步方式。 異步方式，又叫查詢方式，在許多情況下，設備工作與主機是不同步的，例如機電式的打印機與主機的速度相差幾千倍以上，CPU執(zhí)行I/O操作時，必須要求設備是準備好的，即輸入時數(shù)據(jù)已由設備送往設備的數(shù)據(jù)寄存器，輸出時上次處理機送到設備數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)已由設備取走輸出完畢。輸入輸出

20、前，CPU必須查詢設備所處狀態(tài)，設備準備好了，CPU才執(zhí)行傳送，設備未準備好，CPU就繼續(xù)等待。 設備是否準備好，由設備狀態(tài)寄存器中某一位來表示，這一位通常用READY表示，主機可用讀狀態(tài)寄存器，判斷READY位以查看設備操作進行情況。查詢方式輸入情況的流程如圖1-15所示。 圖圖1-15 查詢方式輸入流程圖查詢方式輸入流程圖 查詢方式輸出時，CPU必須知道輸出設備是否空閑，若設備正在工作，處于忙碌狀態(tài)，其狀態(tài)位BUSY=1，CPU繼續(xù)等待，直到設備的輸出操作完成，BUSY=0，CPU得知輸出設備空閑時，才送入下一個數(shù)據(jù)。當CPU把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)寄存器后，同時置狀態(tài)位BUSY=1，表示輸出設備忙

21、碌，告訴CPU不要再送入新的數(shù)據(jù)，輸出流程圖如圖1-16。 圖圖1-16 查詢方式輸出流程圖查詢方式輸出流程圖 程序查詢方式，亦稱為狀態(tài)驅動方式，其優(yōu)點是控制簡單，缺點是輸入輸出過程中，CPU一直處于等待狀態(tài)，浪費CPU很多時間。解決這個問題的辦法有兩種： 研制新型的快速I/O設備； 改進傳輸控制方式，例如采用中斷方式等。 (二二) 程序中斷方式程序中斷方式 程序查詢方式雖然簡單，但卻存在著下列明顯的缺點： 在查詢過程中，CPU長期處于踏步等待狀態(tài)，使系統(tǒng)效率大大降低； CPU在一段時間內只能和一臺外設交換信息，其他設備不能同時工作。 不能發(fā)現(xiàn)和處理預先無法估計的錯誤和異常情況。 程序中斷方式

22、的思想是：CPU啟動設備后，不再等待設備工作完成，而是繼續(xù)執(zhí)行原來的主程序(此時主機與外設并行工作)，外設操作完成后，再向CPU發(fā)出請求，申請主機為自己服務，這種請求是隨機產生的，是程序中事先無法安排的。此時，主機應該停止執(zhí)行主程序，保存主程序停止時的指令地址，轉來為設備服務，服務完畢，再自動返回主程序停止時斷點，繼續(xù)執(zhí)行原程序，這個過程稱為中斷。圖1-17為程序中斷方式示意圖。 中斷的處理過程實際上是程序的切換過程，即從現(xiàn)行程序切換到中斷服務程序，再從中斷服務程序返回到現(xiàn)行程序。CPU每次執(zhí)行中斷服務程序前總要保護斷點、保護現(xiàn)場，執(zhí)行完中斷服務程序返回現(xiàn)行程序之前又要恢復現(xiàn)場、恢復斷點。這些

23、中斷的輔助操作都將會限制數(shù)據(jù)傳送的速度。 圖圖1-18 主機與設備并行工作原理圖主機與設備并行工作原理圖(三三) DMA方式方式 1DMA方式的提出方式的提出中斷方式利用程序保存和恢復現(xiàn)場，再加上執(zhí)行中斷服務程序，占用主機時間過多，而高速設備如磁盤、磁帶等讀出兩個數(shù)據(jù)之間隔是很短的，如使用中斷控制方式，不但CPU的工作效率很低，而且可能丟失數(shù)據(jù)。因此提出一種新的I/O控制方式直接存儲器訪問方式（Direct Memory Access），簡稱DMA方式，使得設備與存儲器直接交換數(shù)據(jù)，不再經過CPU，不破壞CPU現(xiàn)場，也就不需保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場，DMA控制器代行CPU部分職能，大大加速了數(shù)據(jù)傳輸

24、過程，減少了CPU管理I/O的負擔，提高了高速設備傳送數(shù)據(jù)的可靠性。 2兩類兩類DMA控制器控制器 按DMA控制對象可分為兩類：一種是專用DMA，這種方式速度高，其結構如圖1-19所示 另一種是通用DMA，此時DMA控制器由幾臺設備共用，提高了設備利用率，但數(shù)據(jù)傳輸速度上受到一定影響，其結構框圖如圖1-20所示。 圖圖1-19 專用專用DMA方式方式 圖圖1-20 通用通用DMA方式方式 3DMA方式傳送數(shù)據(jù)原理方式傳送數(shù)據(jù)原理 DMA工作過程： 傳送前，CPU利用指令預置DMA控制器、設備地址，并啟動設備；預置主存單元起始地址，指定與設備交換數(shù)據(jù)的主存單元；預置交換數(shù)據(jù)的字數(shù)，DMA方式傳送

25、數(shù)據(jù)為成批傳送，需預先指定交換數(shù)據(jù)的個數(shù)；預置讀寫控制方式。 CPU執(zhí)行主程序，與設備并行工作。 輸入設備操作完成時設備已準備好數(shù)據(jù)，則向CPU發(fā)DMA請求。 CPU響應DMA請求，交出總線控制權，轉入DMA周期。DMA發(fā)出主存單元地址及讀寫控制命令，與主存交換數(shù)據(jù)。DMA控制器與主存每交換一個數(shù)據(jù)字，其主存地址寄存器加1，交換字數(shù)寄存器減1。 DMA控制器占據(jù)一個總線周期，交換一個數(shù)據(jù)后交出總線控制權，并檢查交換字數(shù)計數(shù)器的內容是否為“0”，如果不為0，繼續(xù)由設備取得數(shù)據(jù)（輸入時）。當DMA控制器取得數(shù)據(jù)后，再次向CPU發(fā)出DMA請求。這種交換方式又叫周期竊取方式。 如果DMA控制器中交換字

26、數(shù)計數(shù)器的內容為“0”時，表明這次數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿找呀浲瓿桑珼MA向CPU發(fā)中斷請求，進行結束傳輸?shù)奶幚砉ぷ鳎缧ｒ?，清除設備等。 (四四) 通道方式通道方式 在大型計算機系統(tǒng)中，所連接的I/O設備數(shù)量多，輸入輸出頻繁，要求整體的速度快，單純依靠主CPU采取程序中斷和DMA等控制方式已不能滿足要求，于是通道控制方式被引入計算機系統(tǒng)。1通道的功能通道的功能 接受CPU的I/O指令，按指令要求與指定的外設進行聯(lián)系； 從主存取出屬于該通道程序的通道指令，經譯碼后向設備控制器和設備發(fā)送各種命令； 實施主存和外設間的數(shù)據(jù)傳送，如為主存或外設裝配和拆卸信息，提供數(shù)據(jù)中間緩存的空間以及指示數(shù)據(jù)存放的主存地址和

27、傳送的數(shù)據(jù)量； 從外設獲得設備的狀態(tài)信息，形成并保存通道本身的狀態(tài)信息，根據(jù)要求將這些狀態(tài)信息送到主存的指定單元，供CPU使用； 將外設的中斷請求和通道本身的中斷請求按次序及時報告CPU。 2通道類型通道類型 按照通道獨立于主機的程度，可分為結合型通道和獨立型通道兩種類型。結合型通道在硬件結構上與CPU結合在一起，借助于CPU的某些部件作為通道部件來實現(xiàn)外設與主機的信息交換。這種通道結構簡單，成本較低，但功能較弱。獨立型通道完全獨立于主機對外設進行管理和控制。這種通道功能強，但設備成本高。 字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道是一種簡單的共享通道，用于連接與管理多臺低速設備，以字節(jié)交叉方式傳送

28、信息。字節(jié)多路通道先選擇設備A，為其傳送一個字節(jié)A1；然后選擇設備B，傳送字節(jié)B1；再選擇設備C，傳送字節(jié)C1。再交叉地傳送A2、B2、C2所以字節(jié)多路通道的功能好比一個多路開關，交叉（輪流）地接通各臺設備。A1A1A2A2B2B2B1B1C1C1C2C2通道 選擇通道選擇通道對于高速設備，字節(jié)多路通道顯然是不合適的。選擇通道又稱高速通道，在物理上它也可以連接多個設備，但這些設備不能同時工作，在一段時間內通道只能選擇一臺設備進行數(shù)據(jù)傳送，此時該設備可以獨占整個通道。因此，選擇通道一次只能執(zhí)行一個通道程序，只有當它與主存交換完信息后，才能再選擇另一臺外部設備并執(zhí)行該設備的通道程序。選擇通道先選擇

29、設備A，成組連續(xù)地傳送A1A2當設備A傳送完畢后，選擇通道又選擇通道B，成組連續(xù)地傳送B1B2再選擇設備C，成組連續(xù)地傳送C1C2。 通道 A1 A1 A2 B1 B2 C1 C2 A2 B1 B2 C1 C2 數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道是把字節(jié)多路通道和選擇通道的特點結合起來的一種通道結構。它的基本思想是：當某設備進行數(shù)據(jù)傳送時，通道只為該設備服務；當設備在執(zhí)行輔助操作時，通道暫時斷開與這個設備的連接，掛起該設備的通道程序，去為其他設備服務。數(shù)組多路通道有多個子通道，既可以執(zhí)行多路通道程序，即像字節(jié)多路通道那樣，所有子通道分時共享總通道，又可以用選擇通道那樣的方式成組地傳送數(shù)據(jù)；既

30、具有多路并行操作的能力，又具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，使通道的效率充分得到發(fā)揮。 1.2.4 1.2.4 外圍設備外圍設備 (一一) 鍵盤鍵盤 鍵盤是最重要的字符輸入設備，其基本組成元件是按鍵開關，通過識別所按按鍵產生的二進制信息，并將信息送入計算機中，完成輸入過程。一般鍵盤盤面分成4個鍵區(qū)：打字鍵盤區(qū)稱英文主鍵盤區(qū)，或字符鍵區(qū)；數(shù)字小鍵盤區(qū)又稱副鍵盤區(qū)，在鍵盤盤面右側；功能鍵區(qū)位于盤面上部；以及屏幕編輯鍵和光標移動鍵區(qū)。 微機常用84鍵的基本鍵盤和101鍵的通用擴展鍵盤。隨著計算機網(wǎng)絡發(fā)展，鍵盤鍵數(shù)已經增加到104、105鍵。鍵盤通過主板上的鍵盤接口與主機相連。鍵盤基本部件是按鍵開關。開關的種類有很多，一般分為觸點式和無觸點式兩類。 (二二) 鼠標鼠標鼠標（mouse）因其外形像一只拖著長尾巴的老鼠而得名。利用鼠標可以方便地指定光標在顯示屏幕上的位置，比用鍵盤上的光標移動鍵移動得快并且方便。1鼠標分類 機械鼠標。由于其編碼電路的接點顫動會影響精度，需要增