第7章 外圍設(shè)備

1、第第7章章 外圍設(shè)備外圍設(shè)備一、外圍設(shè)備的一般功能一、外圍設(shè)備的一般功能 外圍設(shè)備的功能是在計(jì)算機(jī)和其他機(jī)器之間，外圍設(shè)備的功能是在計(jì)算機(jī)和其他機(jī)器之間，以及計(jì)算機(jī)與用戶之間提供聯(lián)系。以及計(jì)算機(jī)與用戶之間提供聯(lián)系。 二、外圍設(shè)備（磁盤）基本組成二、外圍設(shè)備（磁盤）基本組成n (1) 存儲(chǔ)介質(zhì)，它具有保存信息的物理特征。存儲(chǔ)介質(zhì)，它具有保存信息的物理特征。n (2) 驅(qū)動(dòng)裝置，它用于移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)。驅(qū)動(dòng)裝置，它用于移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)。 n(3)控制電路，它向存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)控制電路，它向存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)介質(zhì)接受數(shù)據(jù)。介質(zhì)接受數(shù)據(jù)。1、磁性材料的物理特性、磁性材料的物理特性 n磁感應(yīng)強(qiáng)度磁

2、感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，是矢量，可定義為量，是矢量，可定義為 ： 在磁場(chǎng)中垂直在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的一小段通電直導(dǎo)線受到的磁于磁場(chǎng)方向的一小段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)作用力場(chǎng)作用力F跟電流跟電流 I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的的乘積的比值，即：比值，即：B=F/ILn一塊從未被磁化過的材料磁化時(shí)，當(dāng)一塊從未被磁化過的材料磁化時(shí)，當(dāng)H由由0開始逐步增加至最大值開始逐步增加至最大值H，B也由也由0開始開始逐漸增加，由此畫出逐漸增加，由此畫出BH曲線，曲線，OBm稱為稱為起始磁化曲線起始磁化曲線。n 磁化過程中材料內(nèi)部發(fā)生的過程是不可逆的。磁化過程中材料內(nèi)部發(fā)生

3、的過程是不可逆的。 當(dāng)電流消失后磁感應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)電流消失后磁感應(yīng)強(qiáng)度B并不等于零，此時(shí)并不等于零，此時(shí) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度稱為的磁感應(yīng)強(qiáng)度稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br。n加正向脈沖電流磁化后，當(dāng)電流消加正向脈沖電流磁化后，當(dāng)電流消失時(shí)失時(shí)B處于處于+Br狀態(tài)狀態(tài)(正剩磁狀態(tài)正剩磁狀態(tài))；反之處于反之處于-Br狀態(tài)狀態(tài)(負(fù)剩磁狀態(tài)負(fù)剩磁狀態(tài))。n即磁性材料被磁化后會(huì)形成兩個(gè)穩(wěn)即磁性材料被磁化后會(huì)形成兩個(gè)穩(wěn)定的剩磁狀態(tài)，可以分別表示二進(jìn)定的剩磁狀態(tài)，可以分別表示二進(jìn)制的制的1和和0。n要磁性材料記憶要磁性材料記憶“1”,則加正向脈沖則加正向脈沖電流，使其正向磁化；要磁性材料電流，使其正向磁化；要磁性

4、材料記憶記憶“0”，則加負(fù)向脈沖電流，使，則加負(fù)向脈沖電流，使其反向磁化。其反向磁化。2、磁表面存儲(chǔ)器的讀寫原理、磁表面存儲(chǔ)器的讀寫原理 n寫操作寫操作：當(dāng)寫線圈中通過一定方向的脈沖電流：當(dāng)寫線圈中通過一定方向的脈沖電流時(shí)，鐵芯內(nèi)就產(chǎn)生一定方向的磁通。時(shí)，鐵芯內(nèi)就產(chǎn)生一定方向的磁通。 n讀操作讀操作：當(dāng)磁頭經(jīng)過載磁體的磁化元時(shí)，由于：當(dāng)磁頭經(jīng)過載磁體的磁化元時(shí)，由于磁頭鐵芯是良好的導(dǎo)磁材料，磁化元的磁力線磁頭鐵芯是良好的導(dǎo)磁材料，磁化元的磁力線很容易通過磁頭而形成閉合磁通回路。不同極很容易通過磁頭而形成閉合磁通回路。不同極性的磁化元在鐵芯里的方向是不同的。性的磁化元在鐵芯里的方向是不同的。X

5、X X X X XX X X X X XX X X X X XX X X X X X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .記錄方式的寫讀波形圖：記錄方式的寫讀波形圖： n通過電通過電磁變換，利用磁頭寫線圈中的脈沖電流，可磁變換，利用磁頭寫線圈中的脈沖電流，可把一位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成載磁體存儲(chǔ)元的不同剩磁狀把一位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成載磁體存儲(chǔ)元的不同剩磁狀態(tài)；反之，通過磁態(tài)；反之，通過磁電變換，利用磁頭讀出線圈，可電變換，利用磁頭讀出線圈，可將由存儲(chǔ)元的不同剩磁狀態(tài)表示的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成將由存儲(chǔ)元的不同剩磁狀態(tài)表示的二進(jìn)制代碼

6、轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。這就是電信號(hào)輸出。這就是磁表面存儲(chǔ)器存取信息的原理。磁表面存儲(chǔ)器存取信息的原理。n磁層上的存儲(chǔ)元被磁化后，它可以供多次讀出而不被磁層上的存儲(chǔ)元被磁化后，它可以供多次讀出而不被破壞。當(dāng)不需要這批信息時(shí)，可通過磁頭把磁層上所破壞。當(dāng)不需要這批信息時(shí)，可通過磁頭把磁層上所記錄的信息全部抹去，稱之為寫記錄的信息全部抹去，稱之為寫“0”0”。通常，寫入。通常，寫入和讀出是合用一個(gè)磁頭，故稱之為讀寫磁頭。每個(gè)讀和讀出是合用一個(gè)磁頭，故稱之為讀寫磁頭。每個(gè)讀寫磁頭對(duì)應(yīng)著一個(gè)信息記錄磁道。寫磁頭對(duì)應(yīng)著一個(gè)信息記錄磁道。硬磁盤是指記錄介質(zhì)為硬質(zhì)圓形盤片的磁表面硬磁盤是指記錄介質(zhì)為硬質(zhì)圓形盤片的

7、磁表面存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備。 它主要由它主要由磁記錄介質(zhì)、磁盤控制器、磁盤驅(qū)動(dòng)磁記錄介質(zhì)、磁盤控制器、磁盤驅(qū)動(dòng)器器三大部分組成。磁盤控制器包括控制邏輯三大部分組成。磁盤控制器包括控制邏輯與時(shí)序、數(shù)據(jù)并與時(shí)序、數(shù)據(jù)并-串變換電路和串串變換電路和串-并變換電并變換電路。磁盤驅(qū)動(dòng)器包括寫入電路與讀出電路、路。磁盤驅(qū)動(dòng)器包括寫入電路與讀出電路、讀寫轉(zhuǎn)換開關(guān)、讀寫磁頭與磁頭定位伺服系讀寫轉(zhuǎn)換開關(guān)、讀寫磁頭與磁頭定位伺服系統(tǒng)等。統(tǒng)等。磁盤控制器磁盤控制器磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤驅(qū)動(dòng)器磁記錄介質(zhì)磁記錄介質(zhì)硬磁盤按盤片結(jié)構(gòu)，分成硬磁盤按盤片結(jié)構(gòu)，分成可換盤片式可換盤片式與與固定盤片式固定盤片式兩種；磁頭也分為兩種；磁頭也

8、分為可移動(dòng)磁頭可移動(dòng)磁頭和和固定磁頭固定磁頭兩種。兩種。 (1)可移動(dòng)磁頭固定盤片的磁盤機(jī)可移動(dòng)磁頭固定盤片的磁盤機(jī) 特點(diǎn)是一片或一組盤片固定在主軸上，盤片不可特點(diǎn)是一片或一組盤片固定在主軸上，盤片不可更換更換 。盤片每面只有一個(gè)磁頭，存取數(shù)據(jù)時(shí)磁頭。盤片每面只有一個(gè)磁頭，存取數(shù)據(jù)時(shí)磁頭沿盤面徑向移動(dòng)。沿盤面徑向移動(dòng)。(2)固定磁頭磁盤機(jī)固定磁頭磁盤機(jī) 特點(diǎn)是磁頭位置固定，磁盤的每一個(gè)磁道對(duì)應(yīng)一特點(diǎn)是磁頭位置固定，磁盤的每一個(gè)磁道對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭，盤片不可更換。優(yōu)點(diǎn)是存取速度快，省個(gè)磁頭，盤片不可更換。優(yōu)點(diǎn)是存取速度快，省去磁頭找道時(shí)間，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。去磁頭找道時(shí)間，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(3)可移動(dòng)

9、磁頭可換盤片的磁盤機(jī)可移動(dòng)磁頭可換盤片的磁盤機(jī) 盤片可以更換，磁頭可沿盤面徑向移動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是盤片盤片可以更換，磁頭可沿盤面徑向移動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是盤片可以脫機(jī)保存，同種型號(hào)的盤片具有互換性。可以脫機(jī)保存，同種型號(hào)的盤片具有互換性。(4)溫徹斯特磁盤機(jī)溫徹斯特磁盤機(jī) 溫徹斯特磁盤簡稱溫盤，是一種采用先進(jìn)技術(shù)研制的溫徹斯特磁盤簡稱溫盤，是一種采用先進(jìn)技術(shù)研制的可移動(dòng)磁頭固定盤片的磁盤機(jī)。它是一種密封組合可移動(dòng)磁頭固定盤片的磁盤機(jī)。它是一種密封組合式的硬磁盤，即磁頭、盤片、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件乃至式的硬磁盤，即磁頭、盤片、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件乃至讀寫電路等讀寫電路等 組裝成一個(gè)不可隨意拆卸的整體。工作組裝成一個(gè)不可隨意拆

10、卸的整體。工作時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)在盤面上形成的氣墊將磁頭平穩(wěn)浮起。時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)在盤面上形成的氣墊將磁頭平穩(wěn)浮起。優(yōu)點(diǎn)是防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求不優(yōu)點(diǎn)是防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求不高。高。磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤驅(qū)動(dòng)器是一種精密的電子和機(jī)械裝置，因是一種精密的電子和機(jī)械裝置，因此各部件的加工安裝有嚴(yán)格的技術(shù)要求。對(duì)此各部件的加工安裝有嚴(yán)格的技術(shù)要求。對(duì)溫盤驅(qū)動(dòng)器，還要求在超凈環(huán)境下組裝。各溫盤驅(qū)動(dòng)器，還要求在超凈環(huán)境下組裝。各類磁盤驅(qū)動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)雖然有差別，但基類磁盤驅(qū)動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)雖然有差別，但基本結(jié)構(gòu)相同，主要由本結(jié)構(gòu)相同，主要由定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主軸系主軸系統(tǒng)統(tǒng)和和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

11、系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組成。組成。 磁盤控制器磁盤控制器是主機(jī)與磁盤驅(qū)動(dòng)器之間的接口。是主機(jī)與磁盤驅(qū)動(dòng)器之間的接口。由于磁盤存儲(chǔ)器是高速外存設(shè)備，故與主機(jī)由于磁盤存儲(chǔ)器是高速外存設(shè)備，故與主機(jī)之間采用成批交換數(shù)據(jù)方式。作為主機(jī)與驅(qū)之間采用成批交換數(shù)據(jù)方式。作為主機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間的控制器，它需要有兩個(gè)方面的接動(dòng)器之間的控制器，它需要有兩個(gè)方面的接口：一個(gè)是與主機(jī)的接口，控制外存與主機(jī)口：一個(gè)是與主機(jī)的接口，控制外存與主機(jī)總線之間交換數(shù)據(jù)；另一個(gè)是與設(shè)備的接口，總線之間交換數(shù)據(jù)；另一個(gè)是與設(shè)備的接口，根據(jù)主機(jī)命令控制設(shè)備的操作。前者稱為根據(jù)主機(jī)命令控制設(shè)備的操作。前者稱為系系統(tǒng)級(jí)接口統(tǒng)級(jí)接口，后者稱為，后

12、者稱為設(shè)備級(jí)接口設(shè)備級(jí)接口 。 盤片的上下兩面都能記錄信息，通常把磁盤盤片的上下兩面都能記錄信息，通常把磁盤片表面稱為片表面稱為記錄面記錄面。記錄面上一系列同心圓。記錄面上一系列同心圓稱為稱為磁道磁道。每個(gè)盤片表面通常有幾百到幾千。每個(gè)盤片表面通常有幾百到幾千個(gè)磁道，每個(gè)磁道又分為若干個(gè)個(gè)磁道，每個(gè)磁道又分為若干個(gè)扇區(qū)扇區(qū)，如下，如下一頁圖所示。從圖中看出，外面扇區(qū)比里面一頁圖所示。從圖中看出，外面扇區(qū)比里面扇區(qū)面積要大。磁盤上的這種磁道和扇區(qū)的扇區(qū)面積要大。磁盤上的這種磁道和扇區(qū)的排列稱為排列稱為格式格式。 n在磁道上，信息是按區(qū)存放的，每個(gè)區(qū)中存放在磁道上，信息是按區(qū)存放的，每個(gè)區(qū)中存放一

13、定數(shù)量的字或字節(jié)，各個(gè)區(qū)存放的字或字節(jié)一定數(shù)量的字或字節(jié)，各個(gè)區(qū)存放的字或字節(jié)數(shù)是相同的。為進(jìn)行讀數(shù)是相同的。為進(jìn)行讀/寫操作，要求定出磁寫操作，要求定出磁道的起始位置，這個(gè)起始位置稱為道的起始位置，這個(gè)起始位置稱為索引索引。 索引索引標(biāo)志在傳感器檢索下可產(chǎn)生脈沖信號(hào)，再通過標(biāo)志在傳感器檢索下可產(chǎn)生脈沖信號(hào)，再通過磁盤控制器處理，便可定出磁道起始位置磁盤控制器處理，便可定出磁道起始位置 。n磁盤存儲(chǔ)器的每個(gè)扇區(qū)記錄定長的數(shù)據(jù)，因此磁盤存儲(chǔ)器的每個(gè)扇區(qū)記錄定長的數(shù)據(jù)，因此讀讀/寫操作是以扇區(qū)為單位一位一位串行進(jìn)行寫操作是以扇區(qū)為單位一位一位串行進(jìn)行的。每一個(gè)扇區(qū)記錄一個(gè)的。每一個(gè)扇區(qū)記錄一個(gè)記錄

14、塊記錄塊。每個(gè)記錄塊由頭部空白段、序標(biāo)段、數(shù)據(jù)段、每個(gè)記錄塊由頭部空白段、序標(biāo)段、數(shù)據(jù)段、校驗(yàn)字段及尾部空白段組成。校驗(yàn)字段及尾部空白段組成。 1、存儲(chǔ)密度：存儲(chǔ)密度分道密度、位密度和、存儲(chǔ)密度：存儲(chǔ)密度分道密度、位密度和面密度。面密度。 n道密度：沿磁盤半徑方向單位長度上的道密度：沿磁盤半徑方向單位長度上的磁道數(shù)，單位為道磁道數(shù)，單位為道/英寸。英寸。 n位密度：磁道單位長度上能記錄的二進(jìn)位密度：磁道單位長度上能記錄的二進(jìn)制代碼位數(shù)，單位為位制代碼位數(shù)，單位為位/英寸。英寸。 n面密度：位密度和道密度的乘積，單位面密度：位密度和道密度的乘積，單位為位為位/平方英寸。平方英寸。 2、存儲(chǔ)容量：

15、一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的字、存儲(chǔ)容量：一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的字節(jié)總數(shù)，稱為磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。節(jié)總數(shù)，稱為磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。3、存取時(shí)間：存取時(shí)間是指從發(fā)出讀寫命令、存取時(shí)間：存取時(shí)間是指從發(fā)出讀寫命令后，磁頭從某一起始位置移動(dòng)至新的記錄位后，磁頭從某一起始位置移動(dòng)至新的記錄位置，到開始從盤片表面讀出或?qū)懭胄畔⒓由现茫介_始從盤片表面讀出或?qū)懭胄畔⒓由蟼魉蛿?shù)據(jù)所需要的時(shí)間。取決于以下三個(gè)因傳送數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。取決于以下三個(gè)因素決定：素決定： 找道時(shí)間找道時(shí)間（尋道時(shí)間）：把磁頭移動(dòng)到指定磁（尋道時(shí)間）：把磁頭移動(dòng)到指定磁道上所花的時(shí)間。道上所花的時(shí)間。等待時(shí)間等待時(shí)間（延遲時(shí)間）：將

16、指定扇區(qū)移動(dòng)到磁（延遲時(shí)間）：將指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所花的時(shí)間。頭下面所花的時(shí)間。數(shù)據(jù)傳送時(shí)間數(shù)據(jù)傳送時(shí)間（傳輸時(shí)間）：把數(shù)據(jù)從磁盤讀（傳輸時(shí)間）：把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所花的時(shí)間。出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所花的時(shí)間。4、數(shù)據(jù)傳輸率：磁盤存儲(chǔ)器在單位時(shí)間內(nèi)向、數(shù)據(jù)傳輸率：磁盤存儲(chǔ)器在單位時(shí)間內(nèi)向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，叫數(shù)據(jù)傳輸率，傳主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，叫數(shù)據(jù)傳輸率，傳輸率與存儲(chǔ)設(shè)備和主機(jī)接口邏輯有關(guān)。從主輸率與存儲(chǔ)設(shè)備和主機(jī)接口邏輯有關(guān)。從主機(jī)接口邏輯考慮，應(yīng)有足夠快的傳送速度向機(jī)接口邏輯考慮，應(yīng)有足夠快的傳送速度向設(shè)備接收設(shè)備接收/發(fā)送信息。從存儲(chǔ)設(shè)備考慮，假設(shè)發(fā)送信息。從存儲(chǔ)設(shè)備考

17、慮，假設(shè)磁盤旋轉(zhuǎn)速度為磁盤旋轉(zhuǎn)速度為n轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒，每條磁道容量為秒，每條磁道容量為N個(gè)字節(jié)，則數(shù)據(jù)傳輸率：個(gè)字節(jié)，則數(shù)據(jù)傳輸率： n Dr=nN(字節(jié)字節(jié)/秒秒) n 或或Dr=Dv(字節(jié)字節(jié)/秒秒) ， 其中其中D為位密度，為位密度，v為磁盤旋轉(zhuǎn)的線速度為磁盤旋轉(zhuǎn)的線速度【例【例1】磁盤組有】磁盤組有6片磁盤，每片有兩個(gè)記錄面，最上片磁盤，每片有兩個(gè)記錄面，最上最下兩個(gè)面不用。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑最下兩個(gè)面不用。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑22cm ，外徑，外徑33cm，道密度為道密度為40道道/cm，內(nèi)層位密度，內(nèi)層位密度400位位/cm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分。問：分。問：(1)共有多少柱面共有多少柱面?(2

18、)盤組總存儲(chǔ)容量是多少盤組總存儲(chǔ)容量是多少?(3)數(shù)據(jù)傳輸率多少數(shù)據(jù)傳輸率多少?(4)采用定長數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是采用定長數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么什么?尋址命令中如何表示磁盤地址尋址命令中如何表示磁盤地址? (5)如果某文件長度超過一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄如果某文件長度超過一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一個(gè)存儲(chǔ)面上，還是記錄在同一個(gè)柱面上在同一個(gè)存儲(chǔ)面上，還是記錄在同一個(gè)柱面上?【例【例1】圖】圖【解】【解】(1)有效存儲(chǔ)區(qū)域有效存儲(chǔ)區(qū)域=16.5-11=5.5(cm) 因?yàn)榈烂芏纫驗(yàn)榈烂芏?40道道/cm，所以，所以405.5=220道，即道，即220個(gè)圓柱

19、面?zhèn)€圓柱面(2)內(nèi)層磁道周長為內(nèi)層磁道周長為2R=23.1411=69.08(cm) 每道信息量每道信息量=400位位/cm69.08cm=27632位位=3454B 每面信息量每面信息量=3454B220=759880B 盤組總?cè)萘勘P組總?cè)萘?759880B10=7598800B(3)磁盤數(shù)據(jù)傳輸率磁盤數(shù)據(jù)傳輸率Dr=rN, N為每條磁道容量，為每條磁道容量， N=3454B,r為磁盤轉(zhuǎn)速，為磁盤轉(zhuǎn)速， r=6000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/60秒秒=100轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒 Dr=rN=1003454B=345400B/s(4)采用定長數(shù)據(jù)塊格式，直接尋址的最小單位采用定長數(shù)據(jù)塊格式，直接尋址的最小單位是一個(gè)記錄塊是

20、一個(gè)記錄塊(一個(gè)扇區(qū)一個(gè)扇區(qū))，每個(gè)記錄塊記錄，每個(gè)記錄塊記錄固定字節(jié)數(shù)目的信息，在定長記錄的數(shù)據(jù)塊固定字節(jié)數(shù)目的信息，在定長記錄的數(shù)據(jù)塊中，活動(dòng)頭磁盤組的編址方式可用如下格式：中，活動(dòng)頭磁盤組的編址方式可用如下格式： 此地址格式表示有此地址格式表示有4臺(tái)磁盤，每臺(tái)有臺(tái)磁盤，每臺(tái)有16個(gè)記錄個(gè)記錄面，每面有面，每面有256個(gè)磁道，每道有個(gè)磁道，每道有16個(gè)扇區(qū)。個(gè)扇區(qū)。 (5)如果某文件長度超過一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將如果某文件長度超過一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一個(gè)柱面上，因?yàn)椴恍枰匦抡宜涗浽谕粋€(gè)柱面上，因?yàn)椴恍枰匦抡业?，?shù)據(jù)讀道，數(shù)據(jù)讀/寫速度快。寫速度快。03478151617n磁

21、盤磁盤cache是指利用內(nèi)存中的存儲(chǔ)空間，來暫是指利用內(nèi)存中的存儲(chǔ)空間，來暫時(shí)存從硬盤中讀入的一系列盤塊中的信息。時(shí)存從硬盤中讀入的一系列盤塊中的信息。兩種磁盤高速緩沖的形式：兩種磁盤高速緩沖的形式：在內(nèi)存中開辟一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)空間來作為磁盤在內(nèi)存中開辟一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)空間來作為磁盤高速緩沖。高速緩沖。把所有未利用的內(nèi)存空間變?yōu)橐粋€(gè)緩沖池作為把所有未利用的內(nèi)存空間變?yōu)橐粋€(gè)緩沖池作為磁盤高速緩存。磁盤高速緩存。n磁盤磁盤cache是為了彌補(bǔ)慢速磁盤和主存之間速是為了彌補(bǔ)慢速磁盤和主存之間速度上的差異。度上的差異。 n局部性原理：空間局部性、時(shí)間局部性局部性原理：空間局部性、時(shí)間局部性n磁盤磁盤Cac

22、he的原理的原理讀操作讀操作：當(dāng)一個(gè)：當(dāng)一個(gè)I/O請(qǐng)求送到磁盤驅(qū)動(dòng)時(shí)，首請(qǐng)求送到磁盤驅(qū)動(dòng)時(shí)，首先搜索驅(qū)動(dòng)器上的高速緩沖行是否已寫上數(shù)先搜索驅(qū)動(dòng)器上的高速緩沖行是否已寫上數(shù)據(jù)，如果要讀的數(shù)據(jù)已在據(jù)，如果要讀的數(shù)據(jù)已在cache中，則為命中，則為命中，可從中，可從cache行中讀出數(shù)據(jù)，否則需從磁行中讀出數(shù)據(jù)，否則需從磁盤介質(zhì)上讀出。盤介質(zhì)上讀出。寫入操作寫入操作：寫入操作和：寫入操作和CPU中的中的cache類似，類似，有有“直寫直寫”和和“寫回寫回”兩種方法。兩種方法。（1）直寫式直寫式：每次遇到寫入：每次遇到寫入Cache的同時(shí)，也把數(shù)據(jù)的同時(shí)，也把數(shù)據(jù)寫入真正的存儲(chǔ)設(shè)備，以保證寫入真正的存

23、儲(chǔ)設(shè)備，以保證Cache和真正的存儲(chǔ)和真正的存儲(chǔ)設(shè)備中的單元數(shù)據(jù)的一致性。直寫式系統(tǒng)簡單可靠，設(shè)備中的單元數(shù)據(jù)的一致性。直寫式系統(tǒng)簡單可靠，但每次更新但每次更新Cache時(shí)都要對(duì)真正的存儲(chǔ)設(shè)備寫入，時(shí)都要對(duì)真正的存儲(chǔ)設(shè)備寫入，因此速度受到了影響。因此速度受到了影響。 （2）寫回式寫回式：數(shù)據(jù)一般只寫到：數(shù)據(jù)一般只寫到Cache，這樣可能出現(xiàn)，這樣可能出現(xiàn)Cache中的數(shù)據(jù)得到更新而存儲(chǔ)體中的數(shù)據(jù)不變的中的數(shù)據(jù)得到更新而存儲(chǔ)體中的數(shù)據(jù)不變的情況。但此時(shí)可在情況。但此時(shí)可在Cache中設(shè)一標(biāo)志表示數(shù)據(jù)是否中設(shè)一標(biāo)志表示數(shù)據(jù)是否需要回寫，等系統(tǒng)有空或這部分需要回寫，等系統(tǒng)有空或這部分Cache需要存

24、儲(chǔ)其需要存儲(chǔ)其它數(shù)據(jù)或等到一定的時(shí)間后，再將數(shù)據(jù)寫回存儲(chǔ)設(shè)它數(shù)據(jù)或等到一定的時(shí)間后，再將數(shù)據(jù)寫回存儲(chǔ)設(shè)備，這種做法是用承擔(dān)一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)來換取效率的。備，這種做法是用承擔(dān)一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)來換取效率的。 nRAID （Recundant Arrays of Inexpensive Disk）稱）稱廉價(jià)冗余磁盤陣列廉價(jià)冗余磁盤陣列，是利用一臺(tái)磁盤陣列，是利用一臺(tái)磁盤陣列控制器，來統(tǒng)一管理和控制一組磁盤驅(qū)動(dòng)器，組成控制器，來統(tǒng)一管理和控制一組磁盤驅(qū)動(dòng)器，組成一個(gè)高度可靠的、快速的大容量磁盤系統(tǒng)。一個(gè)高度可靠的、快速的大容量磁盤系統(tǒng)。n在在RAID控制器的組織管理下，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行存控制器的組織管理下，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

25、的并行存儲(chǔ)、交叉存儲(chǔ)、單獨(dú)存儲(chǔ)。由于陣列中的一部分磁儲(chǔ)、交叉存儲(chǔ)、單獨(dú)存儲(chǔ)。由于陣列中的一部分磁盤存有冗余信息，一旦系統(tǒng)中某一磁盤失效，可以盤存有冗余信息，一旦系統(tǒng)中某一磁盤失效，可以利用冗余信息重建用戶信息。利用冗余信息重建用戶信息。 n工業(yè)上制定了一個(gè)稱為工業(yè)上制定了一個(gè)稱為RAID的標(biāo)準(zhǔn)，它分為的標(biāo)準(zhǔn)，它分為7級(jí)級(jí)(RAID 0RAID 6)。這些級(jí)別不是表示層次關(guān)系，。這些級(jí)別不是表示層次關(guān)系，而是指出了不同存儲(chǔ)容量、可靠性、數(shù)據(jù)傳輸能力、而是指出了不同存儲(chǔ)容量、可靠性、數(shù)據(jù)傳輸能力、I/O請(qǐng)求速率等方面的應(yīng)用需求。請(qǐng)求速率等方面的應(yīng)用需求。 RAID 0 ：僅提供了并行交叉存取，沒有

26、冗余校驗(yàn)功能。：僅提供了并行交叉存取，沒有冗余校驗(yàn)功能。RAID 0 特點(diǎn)：特點(diǎn)：nRAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。 n雖然雖然RAID包含多塊硬盤，但是在操作系統(tǒng)下是作為包含多塊硬盤，但是在操作系統(tǒng)下是作為一個(gè)獨(dú)立的大型存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)。一個(gè)獨(dú)立的大型存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)。 n四塊硬盤的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤讀寫速度提四塊硬盤的并行操作使同一

27、時(shí)間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了升了4倍。倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際但由于總線帶寬等多種因素的影響，實(shí)際的提升速率肯定會(huì)低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并的提升速率肯定會(huì)低于理論值，但是，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。疑。 （1）軟盤驅(qū)動(dòng)器）軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤存儲(chǔ)器簡稱軟盤，由軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制器和軟盤片軟盤存儲(chǔ)器簡稱軟盤，由軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制器和軟盤片組成。組成。1.44M的軟盤每面有的軟盤每面有80個(gè)磁道，個(gè)磁道，18個(gè)扇區(qū)，轉(zhuǎn)速個(gè)扇區(qū)，轉(zhuǎn)速為為300轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分鐘。分鐘。（2）ZIP和和JAZ磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤驅(qū)動(dòng)器ZIP

28、磁盤：是一種高容量的軟盤，因?yàn)槠浔P基也是柔性的聚磁盤：是一種高容量的軟盤，因?yàn)槠浔P基也是柔性的聚脂薄膜，上面涂布磁粉而成；轉(zhuǎn)速達(dá)脂薄膜，上面涂布磁粉而成；轉(zhuǎn)速達(dá)3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，存儲(chǔ)分，存儲(chǔ)容量達(dá)容量達(dá)250M。JAZ磁盤：磁盤：JAZ磁盤驅(qū)動(dòng)器是另一種類型的可移動(dòng)磁盤存儲(chǔ)磁盤驅(qū)動(dòng)器是另一種類型的可移動(dòng)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，它與硬盤驅(qū)動(dòng)器類似；存儲(chǔ)容量為設(shè)備，它與硬盤驅(qū)動(dòng)器類似；存儲(chǔ)容量為1GB或或2GB。（3）可移動(dòng)硬盤驅(qū)動(dòng)器）可移動(dòng)硬盤驅(qū)動(dòng)器n磁帶機(jī)磁帶機(jī)（Tape Drive），通常由），通常由磁帶驅(qū)動(dòng)磁帶驅(qū)動(dòng)器和器和磁帶磁帶構(gòu)成，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、容量大、速度快構(gòu)成，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、容量大、

29、速度快的備份設(shè)備。這種產(chǎn)品采用高糾錯(cuò)能力編碼技術(shù)的備份設(shè)備。這種產(chǎn)品采用高糾錯(cuò)能力編碼技術(shù)和寫后即讀通道技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)備份的和寫后即讀通道技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)備份的可靠性?？煽啃浴磁帶速度比磁盤速度慢，原因是磁帶上的數(shù)據(jù)采磁帶速度比磁盤速度慢，原因是磁帶上的數(shù)據(jù)采用順序訪問方式，而磁盤則采用隨機(jī)訪問方式。用順序訪問方式，而磁盤則采用隨機(jī)訪問方式。磁帶的類型：磁帶的類型：（1）1/4英寸磁帶（英寸磁帶（QIC）QIC有有3672條磁道，數(shù)據(jù)并行記錄條磁道，數(shù)據(jù)并行記錄使用使用3個(gè)磁頭，即一個(gè)讀磁頭和兩個(gè)寫磁頭個(gè)磁頭，即一個(gè)讀磁頭和兩個(gè)寫磁頭速度：速度：100/s數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率D

30、=dv（2）數(shù)碼音頻磁（）數(shù)碼音頻磁（DAT） DAT即數(shù)碼音頻磁帶技術(shù)，最初是有惠普公司（即數(shù)碼音頻磁帶技術(shù)，最初是有惠普公司（HP）與）與索尼公司（索尼公司（SONY）共同開發(fā)出來的。這種技術(shù)以螺旋掃）共同開發(fā)出來的。這種技術(shù)以螺旋掃描記錄為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字后再存儲(chǔ)下來，早期描記錄為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字后再存儲(chǔ)下來，早期主要應(yīng)用于聲音的記錄，后來隨著技術(shù)的不斷完善，又主要應(yīng)用于聲音的記錄，后來隨著技術(shù)的不斷完善，又被應(yīng)用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域里。被應(yīng)用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域里。 （3）8mm磁帶磁帶 8mm磁帶驅(qū)動(dòng)器也采用螺旋掃描技術(shù)，而且磁帶較寬，磁帶驅(qū)動(dòng)器也采用螺旋掃描技術(shù)，而且磁帶較寬，因而

31、存儲(chǔ)容量極高，最初為視頻行業(yè)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已被用因而存儲(chǔ)容量極高，最初為視頻行業(yè)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已被用于計(jì)算機(jī)行業(yè)，適合于大中型網(wǎng)絡(luò)和多用戶系統(tǒng)的大容于計(jì)算機(jī)行業(yè)，適合于大中型網(wǎng)絡(luò)和多用戶系統(tǒng)的大容量磁帶。量磁帶。（4）數(shù)碼線性磁帶（）數(shù)碼線性磁帶（DLT） DLT即數(shù)碼線性磁帶，它是半英寸寬的磁帶，它提供所有即數(shù)碼線性磁帶，它是半英寸寬的磁帶，它提供所有磁帶類型的存儲(chǔ)容量，最大存儲(chǔ)容量達(dá)磁帶類型的存儲(chǔ)容量，最大存儲(chǔ)容量達(dá)35GB。1、CD-ROM光盤光盤n光盤上的信息以坑點(diǎn)形式分布，有坑點(diǎn)表光盤上的信息以坑點(diǎn)形式分布，有坑點(diǎn)表1，無坑點(diǎn)，無坑點(diǎn)表示表示0。n讀出時(shí)，當(dāng)激光束聚焦點(diǎn)照射在凹坑上時(shí)將發(fā)生衍

32、讀出時(shí)，當(dāng)激光束聚焦點(diǎn)照射在凹坑上時(shí)將發(fā)生衍射，反射率低；而聚焦在凸面上時(shí)大部分光將返回。射，反射率低；而聚焦在凸面上時(shí)大部分光將返回。根據(jù)反射光的強(qiáng)弱變化并進(jìn)行光根據(jù)反射光的強(qiáng)弱變化并進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，即可讀出電轉(zhuǎn)換，即可讀出記錄信息。記錄信息。信息記錄的軌跡稱為信息記錄的軌跡稱為光道光道。光道上劃分出一個(gè)。光道上劃分出一個(gè)個(gè)個(gè)扇區(qū)扇區(qū)，它是光盤的最小可尋址單位。，它是光盤的最小可尋址單位。 SYNC區(qū)：標(biāo)志扇區(qū)的開始區(qū)：標(biāo)志扇區(qū)的開始ID區(qū)：說明該扇區(qū)的地址和工作模式區(qū)：說明該扇區(qū)的地址和工作模式其中：其中：MN、SC、FR為扇區(qū)的的地址為扇區(qū)的的地址 MD為模式控制，用于控制數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)區(qū)

33、的使用。為模式控制，用于控制數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)區(qū)的使用?！纠纠?】CDROM光盤的外緣有光盤的外緣有5mm寬的范圍因記錄數(shù)據(jù)寬的范圍因記錄數(shù)據(jù)困難，一般不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時(shí)間為困難，一般不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時(shí)間為60分鐘。計(jì)分鐘。計(jì)算模式算模式1和模式和模式2情況下光盤存儲(chǔ)容量是多少情況下光盤存儲(chǔ)容量是多少? 解：解： 扇區(qū)總數(shù)扇區(qū)總數(shù)=60分分60秒秒75扇區(qū)扇區(qū)/秒秒=270 000(扇區(qū)扇區(qū))模式模式1存放計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為存放計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為 270 0002048B/220=527MB 模式模式2存放聲音、圖像等多媒體數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為存放聲音、圖像等多媒體數(shù)

34、據(jù)，其存儲(chǔ)容量為 270 0002336B/220=601MB 2、WORM、CD-R光盤光盤WORM：即一次：即一次 寫多次讀光盤，用低功率激光束在光寫多次讀光盤，用低功率激光束在光盤表面灼燒形成微小的凹陷坑。被灼燒部分表示盤表面灼燒形成微小的凹陷坑。被灼燒部分表示1，未被灼燒部分表示未被灼燒部分表示0。CD-R：是：是WORM的一種，區(qū)別在于的一種，區(qū)別在于CD-R允許多次分允許多次分段寫數(shù)據(jù)。段寫數(shù)據(jù)。CD-R寫入：寫入：CD-R使用激光將微型斑點(diǎn)燒在有機(jī)染料使用激光將微型斑點(diǎn)燒在有機(jī)染料表層，激光燒過的斑點(diǎn)表示表層，激光燒過的斑點(diǎn)表示1，不燒的斑點(diǎn)表示，不燒的斑點(diǎn)表示0。CD-R讀出：

35、用超過標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定的激光束照射，燒過的斑讀出：用超過標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定的激光束照射，燒過的斑點(diǎn)比較暗，未燒過的斑點(diǎn)比較亮，即可讀出點(diǎn)比較暗，未燒過的斑點(diǎn)比較亮，即可讀出1或或0。3、CD-RW光盤：即可重復(fù)寫光盤光盤：即可重復(fù)寫光盤CD-RW光盤采用特殊的水晶復(fù)合物作為記錄介質(zhì)；通光盤采用特殊的水晶復(fù)合物作為記錄介質(zhì)；通過不同的溫度加熱后冷卻可以呈現(xiàn)出水晶狀態(tài)和非過不同的溫度加熱后冷卻可以呈現(xiàn)出水晶狀態(tài)和非水晶狀太，可分別用來表示水晶狀太，可分別用來表示0和和1。寫數(shù)據(jù)時(shí)寫數(shù)據(jù)時(shí)，用激光束將待寫區(qū)域加熱至高溫，使之溶化，用激光束將待寫區(qū)域加熱至高溫，使之溶化成非晶物質(zhì)（寫成非晶物質(zhì)（寫1）。）。讀取數(shù)據(jù)時(shí)讀

36、取數(shù)據(jù)時(shí)，非晶物質(zhì)區(qū)域反射的光線弱，水晶物質(zhì)區(qū)，非晶物質(zhì)區(qū)域反射的光線弱，水晶物質(zhì)區(qū)域反射的光線強(qiáng)，即可區(qū)分出是域反射的光線強(qiáng)，即可區(qū)分出是1還是還是0。4、DVD-ROM光盤：即數(shù)字化通用光盤光盤：即數(shù)字化通用光盤DVD-ROM與與CD-ROM存儲(chǔ)原理差不多，只是存儲(chǔ)原理差不多，只是DVD-ROM凹陷區(qū)的大小相對(duì)更小一些，使得圓形光道上凹陷區(qū)的大小相對(duì)更小一些，使得圓形光道上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)總量更大。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)總量更大。兩者的區(qū)別：兩者的區(qū)別：P223磁光盤的基本工作原理：磁光盤的基本工作原理：n利用熱磁效應(yīng)利用熱磁效應(yīng)寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束將磁光介：當(dāng)激光束將磁光介質(zhì)上的記錄點(diǎn)加熱到居里點(diǎn)溫

37、度以上時(shí)，外質(zhì)上的記錄點(diǎn)加熱到居里點(diǎn)溫度以上時(shí)，外加磁場(chǎng)作用改變記錄點(diǎn)的磁化方向，而不同加磁場(chǎng)作用改變記錄點(diǎn)的磁化方向，而不同的磁化方向可表示數(shù)字的磁化方向可表示數(shù)字“0”和和“1”。 n利用磁光克爾效應(yīng)利用磁光克爾效應(yīng)讀出數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束照射：當(dāng)激光束照射到記錄點(diǎn)時(shí)，記錄點(diǎn)的磁化方向不同，會(huì)引到記錄點(diǎn)時(shí)，記錄點(diǎn)的磁化方向不同，會(huì)引起反射光的偏振面發(fā)生不同結(jié)果，從而檢測(cè)起反射光的偏振面發(fā)生不同結(jié)果，從而檢測(cè)出所記錄的數(shù)據(jù)出所記錄的數(shù)據(jù)“1”或或“0”。圖圖7.14 磁光盤的基本原理磁光盤的基本原理未編碼的磁光盤，所有磁化點(diǎn)均存未編碼的磁光盤，所有磁化點(diǎn)均存“0”。圖圖7.14 磁光盤的基

38、本原理磁光盤的基本原理圖圖7.14 磁光盤的基本原理磁光盤的基本原理圖圖7.14 磁光盤的基本原理磁光盤的基本原理n磁光盤操作的四種情況：磁光盤操作的四種情況： 圖圖(a)表示未編碼的磁盤，例如所有磁化點(diǎn)均存表示未編碼的磁盤，例如所有磁化點(diǎn)均存“0” 圖圖(b)表示寫操作：高功率激光束照射加熱點(diǎn)（記錄表示寫操作：高功率激光束照射加熱點(diǎn)（記錄點(diǎn)），磁頭線圈中外加電流后產(chǎn)生的磁場(chǎng)使其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)），磁頭線圈中外加電流后產(chǎn)生的磁場(chǎng)使其對(duì)應(yīng)的記錄點(diǎn)產(chǎn)生相反的磁性微粒，從而寫入記錄點(diǎn)產(chǎn)生相反的磁性微粒，從而寫入“1”。 圖圖(c)表示讀操作：低功率的激光束反射掉相反極性的表示讀操作：低功率的激光束反射掉相反

39、極性的磁性粒子且使它的極性變化。如果這些粒子沒有被反磁性粒子且使它的極性變化。如果這些粒子沒有被反射掉，則反射激光束的極性是不變化的。射掉，則反射激光束的極性是不變化的。 圖圖(d)表示擦除操作：高功率激光束照射記錄點(diǎn)，外加表示擦除操作：高功率激光束照射記錄點(diǎn)，外加磁場(chǎng)改變方向，使磁性粒子恢復(fù)到原始極性。磁場(chǎng)改變方向，使磁性粒子恢復(fù)到原始極性。1、分類：、分類： n器件：器件：CRT、LCD、等離子體、等離子體 n顯示內(nèi)容：字符、圖象顯示內(nèi)容：字符、圖象 nCRT中又可以分類中又可以分類 n掃描方式：光柵掃描和隨機(jī)掃描掃描方式：光柵掃描和隨機(jī)掃描 n分辨率：高分辨率和低分辨率分辨率：高分辨率和

40、低分辨率 n顯示顏色：單色和彩色顯示顏色：單色和彩色 n顯示屏幕大小：顯示屏幕大?。?4、15、17、19等等2、有關(guān)概念、有關(guān)概念 n分辨率：顯示器所能顯示的像素個(gè)數(shù)。像分辨率：顯示器所能顯示的像素個(gè)數(shù)。像素越密，分辨率越高，圖象越清晰。它取素越密，分辨率越高，圖象越清晰。它取決于顯像管熒光粉的粒度，熒光屏的尺寸決于顯像管熒光粉的粒度，熒光屏的尺寸以及以及CRT電子束的聚焦能力。電子束的聚焦能力。 n灰度級(jí)：像素點(diǎn)的亮暗差別（黑白）顏色灰度級(jí)：像素點(diǎn)的亮暗差別（黑白）顏色的不同（彩色）。灰度級(jí)越多，圖象層次的不同（彩色）。灰度級(jí)越多，圖象層次越清楚越逼真。它取決于每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的越清楚越逼真。

41、它取決于每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的刷新存儲(chǔ)器的位數(shù)以及刷新存儲(chǔ)器的位數(shù)以及CRT本身的性能。本身的性能。n刷新：電子束打在熒光粉上引起的發(fā)光只能維持刷新：電子束打在熒光粉上引起的發(fā)光只能維持幾十毫秒的時(shí)間。因此必須讓電子束反復(fù)不斷地幾十毫秒的時(shí)間。因此必須讓電子束反復(fù)不斷地掃描整個(gè)屏幕，該過程稱為刷新。刷新頻率越高，掃描整個(gè)屏幕，該過程稱為刷新。刷新頻率越高，顯示越?jīng)]有閃爍。顯示越?jīng)]有閃爍。50Hz（至少）（至少）n 刷新存儲(chǔ)器（視頻存儲(chǔ)器、顯存）：為刷新提供刷新存儲(chǔ)器（視頻存儲(chǔ)器、顯存）：為刷新提供信號(hào)的存儲(chǔ)器。容量取決于分辨率和灰度級(jí)。如信號(hào)的存儲(chǔ)器。容量取決于分辨率和灰度級(jí)。如1024*768，32

42、位真彩色，需要位真彩色，需要1024*768*32/8B=3MB，其存取周期必須滿，其存取周期必須滿足刷新頻率的要求。設(shè)上例中要求刷新頻率為足刷新頻率的要求。設(shè)上例中要求刷新頻率為75Hz，則刷新存儲(chǔ)器的總帶寬為，則刷新存儲(chǔ)器的總帶寬為75*3MBPS=225BPS 一、字符顯示器原理：一、字符顯示器原理： n顯示系統(tǒng)由顯示卡和和顯示器組成顯示系統(tǒng)由顯示卡和和顯示器組成 n顯示字符的方法以點(diǎn)陣為基礎(chǔ)顯示字符的方法以點(diǎn)陣為基礎(chǔ) n字符點(diǎn)陣存放于字符發(fā)生器（字符點(diǎn)陣存放于字符發(fā)生器（ROM）中見下圖）中見下圖 n字符窗口：字符點(diǎn)陣和字符間隔字符窗口：字符點(diǎn)陣和字符間隔 n80列列*25行行=200

43、0個(gè)字符窗口個(gè)字符窗口 n每個(gè)字符窗口為每個(gè)字符窗口為9*14，字符點(diǎn)陣為，字符點(diǎn)陣為7*9 n屏幕上所有字符窗口的屏幕上所有字符窗口的ASCII均存放于均存放于VRAM中中字符發(fā)生器的高位地址來自于字符發(fā)生器的高位地址來自于ASCII碼，低位地碼，低位地址來自于光柵地址計(jì)數(shù)器的輸出址來自于光柵地址計(jì)數(shù)器的輸出RA3RA0，圖圖7.15 字符顯示的基本原理字符顯示的基本原理圖圖7.15 字符顯示的基本原理字符顯示的基本原理二、圖形顯示二、圖形顯示 n隨機(jī)圖形顯示器隨機(jī)圖形顯示器 n工作原理：將所顯示圖形的一組坐標(biāo)點(diǎn)和工作原理：將所顯示圖形的一組坐標(biāo)點(diǎn)和繪圖命令組成顯示文件存放在緩沖存儲(chǔ)器，繪圖

44、命令組成顯示文件存放在緩沖存儲(chǔ)器，緩存中的顯示文件送矢量緩存中的顯示文件送矢量(線段線段)產(chǎn)生器，產(chǎn)生器，產(chǎn)生相應(yīng)的模擬電壓，直接控制電子束在產(chǎn)生相應(yīng)的模擬電壓，直接控制電子束在屏幕上的移動(dòng)。屏幕上的移動(dòng)。 n優(yōu)點(diǎn)：分辨率高優(yōu)點(diǎn)：分辨率高(可達(dá)可達(dá)40964096個(gè)像個(gè)像素素)，顯示的曲線平滑。，顯示的曲線平滑。 n缺點(diǎn)：當(dāng)顯示復(fù)雜圖形時(shí)，會(huì)有閃爍感。缺點(diǎn)：當(dāng)顯示復(fù)雜圖形時(shí)，會(huì)有閃爍感。n光柵圖形顯示器光柵圖形顯示器 n工作原理工作原理:相鄰像素串接法相鄰像素串接法 n刷新存儲(chǔ)器與分辨率及灰度的關(guān)系刷新存儲(chǔ)器與分辨率及灰度的關(guān)系 nVRAM中存放一幀圖形的形狀信息，它的地址中存放一幀圖形的形狀

45、信息，它的地址和屏幕上的地址一一對(duì)應(yīng)。和屏幕上的地址一一對(duì)應(yīng)。 nVRAM分辨率分辨率灰度級(jí)灰度級(jí) n如：如：10241024，24位色，位色，VRAM的容量的容量1024102424/83M nDDA(Digital Differential Analysis)數(shù)據(jù)插補(bǔ)，數(shù)據(jù)插補(bǔ)，將顯示文件變成象素信息將顯示文件變成象素信息 n優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，灰度層次多，色調(diào)豐富，顯示優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，灰度層次多，色調(diào)豐富，顯示復(fù)雜圖形時(shí)無閃爍現(xiàn)象；所產(chǎn)生的圖形有陰影效復(fù)雜圖形時(shí)無閃爍現(xiàn)象；所產(chǎn)生的圖形有陰影效應(yīng)、隱藏面消除、涂色等功能。目前流行的顯示應(yīng)、隱藏面消除、涂色等功能。目前流行的顯示器。器?！纠纠?】IBM PC機(jī)漢字顯示原理機(jī)漢字顯示原理 n圖像顯示器圖像顯示器 n簡單圖像顯示器簡單圖像顯示器:僅僅顯示計(jì)算機(jī)送來的數(shù)僅僅顯示計(jì)算機(jī)送來的數(shù)字圖像字圖像.顯示器不作處理顯示器不作處理 n圖形處理子系統(tǒng)圖形處理子系統(tǒng):專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī),圖形工作站圖形工作站. nIBM PC系列的顯示系統(tǒng)系列的顯示系統(tǒng) n顯示標(biāo)準(zhǔn)