计算机组成原理:接口分类与特性
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更新于2024-08-20
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"接口类型-计算机组成原理第二版___唐朔飞的PPT讲义"
在计算机系统中,接口起着连接不同硬件组件的关键作用。本讲义主要围绕接口的分类进行阐述,主要包括以下五个方面:
1. **按数据传送方式分类**:接口可以分为并行接口和串行接口。并行接口在同一时刻传输多个数据位,如IBM PC的打印机接口;而串行接口则一次传输一位数据,如USB接口。
2. **按功能选择的灵活性分类**:可编程接口允许用户通过编程设置其功能,如Intel 8255,可以根据需要配置为不同的I/O接口;不可编程接口则固定了其功能,不能进行更改。
3. **按通用性分类**:通用接口适用于多种设备,例如USB接口,它可以连接各种不同类型的设备;专用接口则是为特定设备设计的,如显卡的PCI-E接口。
4. **按数据传送的控制方式分类**:中断接口在数据传输完成或需要处理器干预时发送中断请求,如Intel 8259;DMA(直接存储器访问)接口则允许外部设备直接与内存交换数据,无须CPU参与,如Intel 8257。
5. **按功能特点**:常见的接口还包括一些特定功能的接口,例如Intel 8251常用于串行通信,Intel 8212用于键盘和鼠标,Intel 8279和8275则通常与显示器和终端设备相关。
计算机组成原理是理解这些接口的基础。这门学科涵盖了计算机系统的基本构成,包括存储器、处理器、输入输出系统等。例如,存储器分为内存(RAM和ROM)、高速缓存(Cache),它们通过总线与CPU和其他部件交互。CPU是计算机的核心,负责执行指令和控制整个系统的运行,其内部包含控制单元和运算器。控制单元根据指令指针从内存中取出指令,并解码执行。
冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础,它包括五大组成部分:存储器、输入设备、运算器、控制器和输出设备。存储器存储指令和数据,输入设备用于输入信息,运算器执行算术和逻辑运算,控制器负责指令的执行流程,输出设备则显示计算结果。
指令系统是计算机硬件和软件之间的桥梁,操作码指示要执行的操作,地址码指向操作数的位置。而计算机的层次结构从高级语言到机器语言,再到微指令,体现了软件对硬件的抽象,使得程序员可以更高效地编写程序。
接口在计算机系统中扮演着至关重要的角色,它们使得各种硬件组件能够协同工作,确保数据的准确、高效传输。深入理解接口类型及其工作原理,对于系统设计和故障排查都至关重要。
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2024-10-25 上传
涟雪沧
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