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1.基本概念
1.1I/O接口
I/O接口:又称I/O控制器(I/O Controller)、设备控制器，负责协调主机与外部设备之间的数据传输
1.2I/O硬件
I/O硬件:包括外部设备、I/O接口、I/O总线等。
1.3I/O软件
I/O软件包括驱动程序、用户程序、管理程序、升级补丁等。通常采用I/O指令和通道指令实现主机和I/O设备的信息交换。
1.3.1I/O指令
1.3.2通道指令（通道能识别的指令）
通道程序提前编制好放在主存中，在含有通道的计算机中，CPU执行I/O指令对通道发出命令，由通道执行一系列通道指令,代替CPU对I1/O设备进行管理
1.4
这部分同操作系统，I/O控制方式包括程序直接控制方式、中断驱动方式、DMA方式（直接存储器存取）、通道控制方式。
2.外部设备
2.1输入设备
键盘、鼠标
2.2显示器
2.2.1基本参数
屏幕大小:以对角线长度表示，常用的有12～29英寸等。分辨率:所能表示的像素个数，屏幕上的每个光点就是一个像素，以宽和高的像素数的乘积表示，如800×600、1024×768和1280×1024等。灰度级:灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同，灰度级越多，图像层次越清楚、逼真，典型的有8位(256级)、16位等。刷新:光点只能保持极短的时间便会消失，为此必须在光点消失之前再重新扫描显示一遍，这个过程称为刷新。刷新频率:指单位时间内扫描整个屏幕内容的次数。按照人的视觉生理，刷新频率大于30Hz时才不会感到闪烁，通常显示器的刷新频率为60~120Hz。显示存储器（VRAM):也称刷新存储器，为了不断提高刷新图像的信号,必须把一帧图像信息存储在刷新存储器中。其存储容量由图像分辨率和灰度级决定，分辨率越高,灰度级越多，刷新存储器容量越大。
VRAM容量=分辨率×灰度级位数
VRAM带宽=分辨率×灰度级位数×帧频
2.2.2阴极射线管（CRT）显示器
CRT显示器主要由电子枪、偏转线圈、辙罩、高压石墨电极和荧光粉涂层及玻璃外壳5部分组成。具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等优点。
2.2.2.1字符显示器
①字符显示器。显示字符的方法以点阵为基础。点阵是指由m×n个点组成的阵列。点阵的多少取决于显示字符的质量和字符窗口的大小,字符窗口是指每个字符在屏幕上所占的点数,它包括字符显示点阵和字符间隔。将点阵存入由ROM构成的字符发生器中，在CRT进行光栅扫描的过程中，从字符发生器中依次读出某个字符的点阵，按照点阵中0和1代码的不同控制扫描电子束的开或关，从而在屏幕上显示字符。对应于每个字符窗口，所需显示字符的ASCII 代码被存放在视频存储器VRAM中，以备刷新。
2.2.2.2图形显示器（矢量）
②图形显示器。将所显示图形的一组坐标点和绘图命令组成显示文件存放在缓冲存储器中，缓存中的显示文件传送给矢量（线段）产生器，产生相应的模拟电压，直接控制电子束在屏幕上的移动。为在屏幕上保留持久稳定的图像，需按一定的频率对屏幕反复刷新。这种显示器的优点是分辨率高且显示的曲线平滑。目前高质量的图形显示器采用这种随机扫描方式。缺点是当显示复杂图形时，会有闪烁感。
2.2.3液晶显示器（LCD）
原理:利用液晶的电光效应，由图像信号电压直接控制薄膜晶体管，再间接控制液晶分子的光学特性来实现图像的显示。
2.2.4LED（发光二极管）显示器
原理;通过控制半导体发光二极管进行显示，用来显示文字、图形、图像等各种信息。
2.3打印机
2.3.1击打式打印机
击打式打印机:利用机械动作使印字机构与色带和纸相撞而打印字符
优:设备成本低、印字质量好 缺:噪声大、速度慢2.3.2非击打式打印机
非击打式打印机:采用电、磁、光、喷墨等物理、化学方法来印刷字符
优:速度快、噪声小 缺:成本高
3.I/O接口
3.1I/O接口的作用
3.1.1数据缓冲
数据缓冲:通过数据缓冲寄存器（DBR）达到主机和外设工作速度的匹配
3.1.2错误或状态监测
错误或状态监测:通过状态寄存器反馈设备的各种错误、状态信息，供CPU查用
3.1.3控制和定时
控制和定时:接收从控制总线发来的控制信号、时钟信号
3.1.4数据格式转换
数据格式转换:串-并、并-串等格式转换
3.1.5与主机和设备通信
与主机和设备通信:实现主机一I/O接口一I/O设备之间的通信
3.2I/O接口
3.3I/O接口的工作原理
命令字(控制字)到I/O控制寄存器，向设备发送命令（需要驱动程序的协助) ②读状态:从状态寄存器读取状态字，获得设备或I/O控制器的状态 ③读/写数据:从数据缓冲寄存器发送或读取数据，完成主机与I/O设备的数据交换 3.4统一编址（RISC机器常用）
靠不同的地址码区分内存和I/o设备。访存类的指令都可以访问I/O端口
把I/O端口当做存储器的单元进行地址分配,用统一的访存指令就可以访问I/O端口,又称存储器映射方式。靠不同的地址码区分内存和I/O设备，I/O地址要求相对固定在地址的某部分。
优点: 不需要专门的输入/输出指令，所有访存指令都可直接访问端口,程序设计灵活性高。 端口有较大的编址空间。 读写控制逻辑电路简单 缺点: 端口占用了主存地址空间，使主存地址空间变小 外设寻址时间长(地址位数多，地址译码速度慢) 3.5独立编址
靠不同的指令区分内存和I/o设备。只能用专门的I/o指令访问I/o端口
I/O端口地址与存储器地址无关,独立编址CPU需要设置专门的输入/输出指令访问端口，又称I/O映射方式。靠不同的指令区分内存和I/O设备。
优点: 使用专用I/O指令，程序编制清晰 I/O端口地址位数少，地址译码速度快 I/O端口的地址不占用主存地址空间. 缺点： 输入/输出指令少，一般只能对端口进行传送操作 程序设计灵活性差 尤其需要CPU提供存储器读/写、I/O设备读/写两组控制信号，增加了控制逻辑电路的复杂性。 转载地址：http://ezmzi.baihongyu.com/