1、计算机组成原理武汉科技大学计算机科学与技术学院第七章 外存与 I/O设备n本章内容7.1 外围设备概述7.2 磁盘存储设备7.3 磁盘存储设备的技术发展7.4 磁带存储设备7.5 光盘和磁光盘存储设备7.6 显示设备7.7 输入设备和打印设备7.1.1 外围设备的一般功能1. 什么是外围设备 除 CPU和内存外的部件2. 外围设备的功能在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供联系3. 外围设备的基本组成 存储介质、驱动装置、控制电路存储介质 用于保存信息驱动装置 用于移动存储介质控制电路 向存储介质发送数据，或从存储介质接受数据7.1 外围设备概述目录7.1.2 外围设备的分类可分为五
2、大类 :输入设备输出设备外存设备数据通信设备过程控制设备I/O接口7.2 磁盘存储设备7.2.1 磁记录原理磁表面存储设备 用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息，如磁盘存储器、磁带存储器 磁表面存储器的优点 ： (1)存储容量大，位价格低 (2)记录介质可以重复使用 (3)记录信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱机存档 (4)非破坏性读出，读出时不需要再生信息磁表面存储器的缺点 ：存取速度较慢，机械结构复杂，对工作环境要求较高磁表面存储器常作为辅助大容量存储器使用目录磁性材料的磁滞回线电流 I 磁场 H 磁感应强度 B磁感应强度 B不随电流的消失而回零，在磁滞回线上形成两
3、个稳态：+Br(正剩磁状态 )和-Br(负剩磁状态 ) 用来记录 “1”和 “0”磁化元 (存储元 )1.磁性材料的物理特性2.磁表面存储器的读写原理磁头 是由软磁材料做铁芯绕有读写线圈的电磁铁，用于 形成和判别 磁层中的不同 磁化状态(1)写操作 通过 电 -磁变换 ，利用 磁头写线圈中的脉冲电流 ，把一位二进制代码转换成载磁体存储元的不同剩磁状态一个磁化元就是一个存储元 ，存储一位二进制信息；当载磁体相对于磁头运动时 ，就可连续写入一连串的二进制信息(2)读操作 利用 磁 -电变换 ，利用 磁头读出线圈 ，可将存储元的不同剩磁状态表示的二进制代码转换成电信号输出磁头对载磁体作相对运动时，读
4、出线圈中的感应的电动势为：不同的磁化状态，产生的感应电势方向不同记录方式的写读过程波形图磁头在磁表面存储信息原理1 0 111 0 11通过磁头线圈的写电流信息记录后的磁层磁化状态载磁体磁化单元读出信号波形选通脉冲硬磁盘 的记录介质为 硬质圆形盘片7.2.2 磁盘的组成和分类主要由三部分组成磁记录介质磁盘控制器磁盘驱动器硬磁盘逻辑结构图写入和读出操作写入时 ，将计算机并行送来的数据变为串行数据，然后一位一位地由写电流驱动器作功率放大并加到写磁头线圈上产生电流，从而在盘片磁层上形成按位的磁化存储元读出时 ，当记录介质相对磁头运动时，位磁化存储元形成的空间磁场在读磁头线圈中产生感应电势，此读出信息经放大检测就可还原成原来存入的数据；由于数据是一位一位串行读出的，故要送至串 -并变换寄存器变换为并行数据，再送至计算机
