微机原理与接口技术：I/O设备和接口详解

"I/O设备和I/O接口-微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件." 在计算机科学中，I/O设备（Input/Output 设备）是计算机系统与外界交互的关键部分，它们负责将数据输入到计算机以及将计算结果输出给用户。微机通常配备多种I/O设备，包括标准的输入/输出设备，如键盘和显示器（CRT）。此外，还有其他常见的输入设备，如鼠标、扫描仪和数码相机，以及输出设备，如打印机和绘图仪。 I/O接口是连接CPU和I/O设备的桥梁，它负责管理和协调数据传输，确保数据在正确的时间、以正确的格式在设备间流动。接口通常包含一些控制逻辑和寄存器，用于存储状态信息和控制信号。例如，8255是常用的并行接口芯片，可以支持多个并行设备；8250和8251是串行通信接口，常用于处理串行数据传输，如鼠标或调制解调器；8253是定时器/计数器，用于生成时序脉冲；8259则是中断控制器，管理来自不同设备的中断请求。 微机的发展历程与微处理器的进化紧密相关。从最初的4004和8008，到后来的8080、8086/8088，再到80286、80386、80486，直到 Pentium 系列，微处理器的字长、晶体管数量、时钟频率和性能都有了显著提升。这一发展遵循了摩尔定律，即集成电路的晶体管数量大约每18-24个月会翻一番，性能也会相应增强。 CPU的性能指标包括字长（决定了数据处理的基本单元大小）、线宽（影响晶体管的尺寸和功耗）、晶体管数量（直接影响处理能力）、时钟频率（衡量CPU执行指令的速度）和每秒百万次指令（MIPS，衡量CPU执行指令的速率）。随着技术的进步，这些指标都在不断进步，使得微机能够处理更复杂的任务和更大的数据量。 微型计算机系统由多个组成部分构成，包括CPU（中央处理器）、运算器（执行算术和逻辑运算）、控制器（管理指令的执行）、内存（分为RAM和ROM，前者用于临时存储数据，后者用于永久存储信息），以及I/O接口和I/O设备。总线系统，如地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB），则负责在这些组件之间传递信息。 在考研的背景下，理解和掌握这些基本概念和技术细节对于深入理解计算机系统的工作原理至关重要。了解I/O设备、接口和微处理器的发展历程，有助于分析和解决问题，是计算机科学学习的基础。