计算机组成原理第七章课件(白中英版).ppt

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1.计算机组成原理，第一章 计算机系统概论 第二章 操作方法和操作器 第三章 存储系统 第四章 指令系统 第五章 中央处理器 第六章 总线系统 第七章 外围设备 第八章 输入输出系统 第九章 并行组织、目录、教材 2002年计算机组成原理网络版白中英 参考书 石磊，第二版计算机组成原理， 2006年清华大学出版社 钱晓捷，微型计算机原理及应用, 2006年清华大学出版社 计算机组成与结构第三版王爱英， 2001清华大学出版社 白中英 2003年第7章，计算机组织与结构网络版，科学出版社 外围设备，接口，7.2 显示设备,液晶显示器LCD Liquid Crystal Dis。

2、play,阴极射线管显示器CRT Cathode Ray Tube,图像的最小单位，显示器上的发光点 点距:相邻像素的距离(相同颜色点的距离) 0.31mm、0.28mm、0.25mm 分辨率：显示器所能表示的像素数 分辨率水平点数垂直点数 640480 800600 1024768 12801024 刷新存储器：为不断提供刷新信号，刷新存储器中必须存储一帧图像信息，其容量由图像分辨率和灰度级决定。,点距越小，像素和分辨率越细腻 分辨率越高，可以表达的图像信息越多，灰度级：黑白显示器显示的像素点的亮度差，颜色数量（颜色深度） 单色显示器：只。

3.有两级灰度的显示器 黑白显示器：黑白显示器有多种灰度级别 彩色显示器:红、绿、蓝三色发光点 灰度和彩色深度与显示存储器有关。若用8个二进制位表示像素的灰度，则可有256种不同的亮度。如果用8个二进制位表达红、绿、蓝三色，则彩色图像为224(16M)各种颜色，变成真色 灰度级越多，图像层次感越强；颜色越多，图像越清晰逼真，灰度和颜色刷新：使电子束重复扫描整个屏幕的过程 刷新频率不闪烁:30次/秒 模拟电视标准：每秒刷新50帧图像，刷新扫描，光栅扫描：光栅扫描是从上到下扫描整个屏幕 逐行扫描 隔行扫描，扫描频率:完成一帧所花时间的倒数，也叫刷新频率(每)。

4.一秒钟内刷新一个像素)，刷新频率越高，图像越稳定，感觉越舒服。.3 输入设备和打印设备 图形输入:键盘、鼠标、手写笔 图像输入:扫描仪、摄像头 声音输入：麦克风 打印设备 针式打印机 喷墨打印机 7.激光打印机.4 磁盘存储设备是磁盘存储器的主要技术指标 (1/4),存储密度： 存储在单位长度或单位面积的二进制信息量。 磁盘的存储密度： (a)道路密度：指沿磁盘半径单位长度的磁道数 (b)位密度：指沿磁道单位长度记录的二进制信息位数 (c) 表面密度：上述两个乘积。 磁盘的存储密度： (a)道路密度：指沿磁盘半径单位长度的磁道数 (b)位密度：指沿磁道的单位长度上记录的二进制信息位数 (c) 表面密度：上述两个乘积。 存储容量 以字节为单位，是指存储器可以存储的二进制信息总量。 磁盘存储器有格式容量和非格式容量。

5、标： 格式容量：指按特定记录格式存储信息的总量 非格式容量：磁记录表面的磁化单元总数，磁盘存储器的主要技术指标 (2/4)寻址时间:磁盘存储器，寻址时间=寻道时间 等待时间 等待时间与磁盘转速有关，平均等待时间可以用磁盘旋转一周所需时间的一半来表示。 例:磁盘转速3600r/min，则 平均等待时间=0.560/3600=8.3ms。 读写周期：读写时间称为读写时间，读写时间间隔称为读写周期或访问周期，磁盘存储器的主要技术指标 (3/4)数据传输率:数据的位数或字节数在单位时间内传输到主机。 单磁头串行读写磁盘存储器的半径R0已知，。

数据传输率计算如下： 每道信息量=位密度2R0，(R0为内半径) 数据传输率(bps)= 每个信息量的速度r，(r是每秒) =位密度2R0转速 例如，一个盘组有9个盘子，16个盘子记录数据，每个盘子分为256个磁道，每个盘子有16个扇区，每个盘子存储512个字节。假设磁盘旋转速度为每分钟3600转，求数据传输率。 解：每秒的速度=3600/60=60转； 数据传输率=每个磁道容量每秒钟转速 =1651260 =480KB/S,磁盘存储器的主要技术指标 (4/4)误码率:是衡量错误概率的参数，等于错位数与读写总信息位数之比。 解：每秒的速度=3600/60=60转； 数据传输率=每个磁道容量每秒钟转速 =1651260 =480KB/S,磁盘存储器的主要技术指标 (4/4)误码率:是衡量错误概率的参数，等于错位数与读写总信息位数之比。 价格：通常比较各种外部存储器的价格。存储器二进制除以设备价格。

7.位总容量。 一个常识： 每面信息量=每个信息量的柱面数 =每个信息量道的密度(外半径-内半径) 总容量=信息量面数、磁盘上的信息分布、磁盘上下两侧的信息都可以记录，磁盘表面通常称为记录面(磁面) 记录表面上的一系列同心圆称为磁道，每个盘面通常有几十到几百个磁道 柱面是指在多个盘子上具有相同数量的磁道，它的数量与磁道相同 每个磁道分为几个扇区，是磁盘上的最小记录单位 PC机器各扇区标准容量为512字节，7字节.5 7.软磁盘存储设备.6 磁带存储设备 7.7 光盘存储设备 CD-ROM，DVD-ROM；CD-R，CD-RW,廉价磁盘冗余阵列RAID,1988年，Patterson。

8.教授首先提出 廉价磁盘冗余阵列RAID Redundant Array of Inexpensive Disks 独立磁盘冗余阵列RAID Redundant Array of Independent Disks 磁盘阵列技术 磁盘阵列将数据分布存放在多个磁盘驱动器、代替一个大容量磁盘，提高性能；添加冗余磁盘存储验证信息，提高可靠性 优点：容量大，速度快，可靠性高，成本低，RAID主要有7种类型RAID级别RAID0RAID6.一些研究人员还定义了其他级别 RAID各级结构不同，但共性如下： RAID由一组物理磁盘驱动器组成，操作系统视为逻辑驱动器 数据分布在一组物。

9、理磁盘上 冗余信息存储在冗余磁盘空间中，以确保磁盘在损坏时恢复数据 第二、三个特征不同RAID不同层次的表现，RAID0不支持第三个特性，RAID0.数据块，即在多个盘上分布数据 非冗余阵列，无冗余信息 严格地说，它不属于RAID系列,RAID也叫镜像盘，使用双备份磁盘 每当数据写入磁盘时，数据也写入另一个冗余磁盘，形成两个复制品，RAID2.交叉海明编码阵列 海明校验码计算在每个数据盘上的相应位置，编码位存储在多个校验中(Ecc)磁盘的对应位置，RAID3.交叉奇偶校验盘阵列 并行传输单盘容错：数据以位或字节交叉存储，奇偶校验信息存储在专用盘上，R。

10、AID4.独立存取盘阵列的专用奇偶验证 数据以块(块大小可变)交叉的方式存储在每个盘中，奇偶校验信息存储在专用盘中，RAID5.块交叉分布式奇偶校验盘阵列 数据以块交叉的形式存储在每个磁盘中，没有特殊的冗余磁盘，奇偶校验信息均匀分布在所有磁盘上，RAID6,双维奇偶校验独立存储盘阵列 数据以块(块大小可变)的交叉方式存储在每个磁盘上，检查和纠错信息均匀分布在所有磁盘上，7.7 光盘存储设备，光盘(Optical Disk)是利用光学原理读写信息的存储器。 特点 容量大 速度快 密度高 介质寿命长 不易受干扰 可进行非接触读写和高速随机访问，7.7 光盘存储设备，只读光盘 只读式光盘(Read Only)：制造商应提前写下盘片。

用户出厂后只能读取数据或程序，不能写入或修改。 光盘只写一次 光盘只写一次(Write Once Only)：用户可以写信息，但只能写一次，写后不能修改，可以多次读取，相当于PROM。盘子上有一个空白区域，可以在空白区域内记录要修改和重写的数据。 可以擦写光盘 可以擦写光盘(Rewriteable)：利用磁光效应访问信息，使用特殊的磁膜作为记录介质，用激光束记录、再现和删除信息，也称为磁盘，类似于磁盘，可以重复读写。,7.7 光盘存储设备，提高光盘存储器的性能： (1)增加存储容量，开发短波长激光器，开发高密度磁光记录新材料，改进信息记录和数据处理技术。 (2)缩短存取。

时间，提高传输效率。 (3)开发快速存取光学头。 (4)提高盘速。,第七章教学要求掌握像素、点距、分辨率、灰度级(色深)、刷新扫描的概念，以及对显示效果的影响 理解NRZ、PM、FM、MFM每种记录方法的特点 了解磁表面、磁道、磁柱、区的概念，以及磁盘信息的分布特征，第七章 小结, 本章小结,外围设备可以分为输入设备、输出设备、外存设备、网络通信设备等。每种设备都在自己的设备控制器控制下工作，而设备控制器通过适配器（接口）与主机连接，并由主机控制。 常用的计算机输入设备有图形输入设备、图像输入设备、语音输入设备。此外，还有光笔、图形板、游动标等。常用的打印设备有点阵式打印机、激光打印机、喷墨打印机等，都是硬拷贝输出设备。 显示设备是目前应用最广泛的人机通信设备。 磁盘和磁带属于磁表面存储器，具有存储容量大、价格低、低，记录信息永久保存，但访问速度慢，因此在计算机系统中用作辅助大容量存储器。 光盘(Optical Disk)它是利用光学原理读写信息的存储器。由于光盘容量大、速度快、不易干扰等特点，光盘的应用越来越广泛。 计算机必须网络化，网络是计算机，网络和通信设备是计算机网络化所必需的外部设备。