2020年计算机考研复习已经开始。新东方在线整理了2020年计算机组成原理知识点【输入输出系统】，希望对大家有所帮助！
(一) I/O 系统的基本概念
除了 CPU 计算机硬件系统的第三个关键部分是输入输出模块，也称为输入输出系统。输入输出系统的发展概况
1)早期
分散连接，CPU 和 I/O 设备 串行 工作，程序查询
2)接口模块和 DMA 阶段
总线连接，CPU 和 I/O 设备 并行 工作，中断方 DMA 方式
3)具有通道结构的阶段
4)具有 I/O 处理阶段
(二) 外部设备
1. 输入设备：键盘、鼠标
(1) 键盘
键盘是目前应用最广泛的输入设备 CRT 终端设备由显示器组成。
键盘由一组排列成阵列的按钮开关组成。每次按下一个按钮，产生相应的字符代码（每个按钮的位置代码），然后转换为 ASCII
代码或其他代码，代码。目前常用的标准键盘有 101 除了提供通常的按钮外，它还提供一个按钮 ASCII
除字符外，还有多个功能键(由软件系统定义)、光标控制键(上、下、左、右移动等)和编辑键(插入或消除字符)。
(2)鼠标
机械式： 金属球 电位器，
光电式： 光电转换器
2. 输出设备：显示器、打印机
(1)显示器
显示分类：
按器件分：CRT 显示器;LED 等离子体显示器；
按显示内容分：字符显示器;图形显示器;图像显示器。
按设备功能划分：普通显示器；仅供显示，又称监视器。
由显示器和键盘组成的输入输出设备。
1) 字符显示：字符发生器
通过字符发生器 CRT 上面显示字符。
2) 图形显示：主观图像
将点、线（直线和曲线）、表面（平面和曲面）组合成平面或三维图形的显示设备。主要用于计算机辅助设计和计算机辅助制造。
3) 图像显示：客观图像
图像显示器显示的图像（如遥感图像、医学图像、自然风景、新闻图像等）通常来自客观世界，也被称为客观图像。图像显示器以点阵的形式显示计算机处理的图像（数字图像），通常通过光栅扫描，其分离率可以达到
256x256 像素，或者 512x512 图形显示器也可以兼容像素，分别率可以达到1024x1024 灰度等级可达像素 64 至 256 级。
(2)打印机
打印机分类：
按印字原理分：
点阵打印机：
非打击：激光、静电、喷墨等。
按工作方式分：
串行打印机，逐字打印;
行式打印机，逐行打印。
1)点阵式打印机
点阵针打印机的印刷原理是打印针（钢针） nxm 点阵形成字符或图形。西文字符点阵 5x7、7x7、7x9、9x9 有几种汉字点阵
16x16、24x24、32x32、48x48 几种。
打印头中的钢针数量与打印机型号有关 7 针、9 针，也有双列 14(2x7)针或双列 24(2x12)针。
2) 激光打印机
激光打印机采用激光技术和摄影技术，印刷质量最好，广泛应用于各种计算机系统。
激光打印机完成打印操作的基本工作流程大致如下：充电→曝光→显影→转印→分离→定影→放电、清洁。
3) 喷墨打印机
喷墨打印机是一种串行的非打击打印机，其印刷原理是将墨水喷射到普通打印纸上。如果使用红、绿、蓝三色喷墨头，可以实现彩色打印。
喷墨打印机按喷墨方式分为连续喷墨和随机喷墨两类。连续喷墨是对油墨进行压力，使油墨通过喷嘴连续喷墨并颗粒化。随机喷墨是指油墨只在需要打印时喷墨，因此也称为按需打印。目前，随机喷墨打印机采用的喷墨技术主要包括压电式和气泡式。
3. 外部存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器
(1)硬盘存储器
1)性能指标
<1>存储密度
道密度 Dt，位密度 Db
<2>存储容量
C = n × k × s
<3>寻址时间
寻道时间 等待时间
辅存的速度=寻址时间 磁头读写时间
<4>数据传输率
Dr = Db × V
<5>误码率
错误信息的位数与读取信息的总位数相比。
2)硬磁盘存储器的类型
<1> 固定磁头和移动磁头
磁盘存储器固定磁头，磁头位置固定，磁盘上的每个磁道对应一个磁头，磁盘不能更换，其特点是节省磁头沿磁盘径向运动所需的通道时间，访问速度快，只要磁头进入工作状态即可读写操作。
移动磁头的磁盘存储器在存取数据时，磁头在盘面上作径向运动，这类存储器可以由一个盘片组成，也可以由多个盘片装在一个同心的主轴上，每个纪录面各有一个磁头。
<2> 可换盘和固定盘
可更换磁盘存储器是指磁盘可以在相互兼容的磁盘存储器之间交换数据，以扩大存储容量。
固定盘磁盘存储器是指磁盘不能从驱动器上取下，更换整个头盘组合。
(三) I/O 接口(I/O 控制器)
1. I/O 接口的功能和基本结构
1)I/O 接口的基本功能是：
(1)实现设备的选择
(2)实现数据缓冲速度匹配
(3)实现数据串和格式转换
(4)实现电平转换
(5)传输控制命令
(6)反映设备状态(忙
2. I/O 端口及其编址
CPU 采用 2 种方法访问 I/O 设备，也称 2 种不同的 I/O 端口编址方法：
(1)专门的 I/O 指令
例如，指令：IN 完成输入，指令 OUT 完成输出操作。指令的地址码字段指出输入输出设备的设备代码。相应的控制信号(如 M/IO#)来区分 CPU
执行的指令是什么？
(2)使用访问存储器指令完成 I/O 功能
将部分地址代码从主存的地址空间中分离出来 I/O 访问这些地址时，设备代码表示被访的不是主存储器，而是 I/O 设备端口。
存储器和端口之间没有控制信号区分，使用连接到外设端口的地址译码输出。