【正文】 計(jì)算機(jī)最基本的輸出形式之一 ，可將打印在紙上的信息長(zhǎng)期保存。打印設(shè)備種類繁多，性能各異，結(jié)構(gòu)上差別也較大，按印字方式分類： – 擊打式 ：通過印字的機(jī)械裝置撞擊色帶以便把字形染印在紙上，速度慢，噪聲大，打印質(zhì)量一般。 ? 點(diǎn)陣針式、字模式 – 非擊打式 ：通過靜電、噴墨等非機(jī)械撞擊方式完成在紙上著色，打印速度快，噪聲低，印字質(zhì)量高 ? 噴墨、激光、熱轉(zhuǎn)印 打印設(shè)備與計(jì)算機(jī)主機(jī)的連接方式 – 串行接口、并行接口、 USB接口 針式打印機(jī) 打印原理 – 用鋼針或鎢錸合金針撞擊色帶，將色帶的顏色印到打印紙上，完成一個(gè)點(diǎn)的輸出，完成全部點(diǎn)陣后輸出完畢 基本組成 – 打印頭、輸紙機(jī)構(gòu)、色帶機(jī)構(gòu)及打印控制器 – 打印控制器包括字符緩沖存儲(chǔ)器、字型發(fā)生器、時(shí)序控制電路和接口電路等部分 輸出過程 – 字車將打印頭橫向移動(dòng)到打印起始位置 – 取出輸出對(duì)象點(diǎn)陣的第一列，驅(qū)動(dòng)打印針撞擊色帶 – 字車移動(dòng)一小格，輸出下一列，直到本行輸出完畢 – 回車 – 輸紙機(jī)構(gòu)進(jìn)紙 – 輸出下一行 針式打印機(jī)構(gòu)造 打印紙 導(dǎo)軌 打印針 永磁鐵 鐵芯 銜鐵 線圈 色帶 色帶保護(hù)片 滾筒 針式打印機(jī)打印字符“ E”的過程 針式打印機(jī)和 CRT字符顯示器 工作原理比較 CRT字符顯示器使用電子束撞擊熒光粉產(chǎn)生發(fā)光點(diǎn)，針式打印機(jī)是用打印針撞擊色帶產(chǎn)生印染點(diǎn)； CRT字符顯示器以整屏信息為單位連續(xù)掃描以維持穩(wěn)定的顯示畫面，故它需要有顯示存儲(chǔ)器 VRAM，而針式打印機(jī)接收到要打印的一縱列點(diǎn)陣信息并完成打印之后，這些點(diǎn)陣信息就不再有用了； 光柵掃描的 CRT字符顯示器，電子束在整個(gè)屏幕上按逐個(gè)橫行的掃描方式重復(fù)，掃描完多個(gè)橫行才完整顯示出一行字符，針式打印機(jī)則是按逐列打印方式依此打印出字符的點(diǎn)陣列，幾次后打印出一個(gè)完整字符，打印完一行回車后開始打印下一行。 激光打印機(jī)打印原理 激光技術(shù) 和 電子照相技術(shù) 相結(jié)合的產(chǎn)物，它由走紙機(jī)構(gòu)、激光掃描系統(tǒng)、電子照相部分和打印機(jī)控制器等幾部分組成。 激光掃描系統(tǒng) 的功能，是控制激光束能掃描到光導(dǎo)鼓柱面的任何位置，它由激光器，偏轉(zhuǎn)調(diào)制器，掃描器和光路系統(tǒng)組成。 電子照相部分 的核心部件是字形鼓，又稱光導(dǎo)鼓，這是一個(gè)圓柱型的物體，柱面高度光潔，鍍有一層由硒 — 碲合金組成的具有良好光導(dǎo)特性（光線照射后電阻率降為原來的 1/100到 1/1000）的材料，用于完成對(duì)打印內(nèi)容的照相、顯影和轉(zhuǎn)印。 激光打印機(jī)輸出過程 準(zhǔn)備階段 ：電暈放電裝置使光導(dǎo)鼓表面充電，對(duì)光導(dǎo) 鼓表面均勻的充上一層正電荷； 照相階段 ：激光束使光導(dǎo)鼓表面被照射部分放電，未 照射到部分的帶電情況不變； 顯影階段 ：光導(dǎo)鼓表面帶電部分吸附墨粉，從而形成 由墨粉顯示出來的字形； 轉(zhuǎn)印階段 ：光導(dǎo)鼓表面墨粉轉(zhuǎn)移到打印紙上； 定影階段 ：通過紅外光加熱或輻射加熱辦法，高溫將 墨粉固定在打印紙上； 清除階段 ：清掃器清除光導(dǎo)鼓表面剩余墨粉，消電燈 消除光導(dǎo)鼓上殘存電荷。 激光部分 打印機(jī) 控制部分 光導(dǎo)鼓 顯象 部分 ….. 定形部分 加熱輥 預(yù)熱板 輸紙用輥 轉(zhuǎn)寫 清掃輥 帶電器 印寫部分 清掃部分 轉(zhuǎn)寫部分 接紙 部分 紙 激光 噴墨打印機(jī) 打印原理 – 通過把很小的墨水滴利用噴嘴噴射到打印紙上形成打印點(diǎn)來完成打印輸出功能。 – 主要問題集中到如何提供出很小的墨水滴，又如何加速墨水滴的噴射速度，如何準(zhǔn)確控制墨水滴落到打印紙上的位置，如何處理墨水的循環(huán)流動(dòng)和過濾。 輸出過程 – 壓電陶瓷受振蕩電脈沖激勵(lì)產(chǎn)生電致伸縮，噴射出墨滴 – 充電電極給墨滴充電，電量多少?zèng)Q定了偏轉(zhuǎn)距離 – 利用電場(chǎng)控制墨滴的垂直偏轉(zhuǎn)方向，噴墨頭移動(dòng)控制墨滴水平方向 墨水槽 噴墨頭 過濾器 收集槽 高壓 電源 振蕩 發(fā)生器 字形 發(fā)生器 打 印 紙 充電電極 壓電陶瓷 偏轉(zhuǎn)電極 墨水泵 回收器 墨 滴 偏 轉(zhuǎn) 方 向 噴墨頭移動(dòng)方向 組成與打印原理 字符打印過程 （充了電的墨滴偏轉(zhuǎn)射向打印紙， 不帶電的墨滴射入回收器被回收） ( 以 7*5 點(diǎn)陣為例 ) 計(jì)算機(jī)輸入輸出系統(tǒng)概述 輸入輸出系統(tǒng)的功能與組成 – 連通計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件和設(shè)備，并在它們之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 – 硬件部分主要由計(jì)算機(jī)總線和輸入輸出接口兩部分組成，軟件方面需要操作系統(tǒng)的支持。 輸入輸出系統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜多變 – 眾多的 CPU系列和型號(hào)：運(yùn)行速度、處理功能、接口邏輯等各不相同； – 更多的外圍設(shè)備：運(yùn)行原理、提供的功能、讀寫速度、接口邏輯千差萬別； – 不同的用戶、不同的應(yīng)用場(chǎng)合提出眾多不同的使用要求，無法使用一種方式、一套方法全面解決問題。 輸入輸出接口基本功能 提供對(duì)主機(jī)識(shí)別（指定、找到）要用的 I/O設(shè)備的支持，為每個(gè)設(shè)備規(guī)定幾個(gè)地址碼或者編號(hào)。 建立主機(jī)和設(shè)備之間的控制與通信機(jī)制，接收處理器（主設(shè)備）的命令，并提交給外部設(shè)備，同時(shí)，為主設(shè)備提供外部設(shè)備的狀態(tài)。 提供主機(jī)和設(shè)備之間信息交換過程中的數(shù)據(jù)緩沖機(jī)構(gòu)，如輸入數(shù)據(jù)緩沖寄存器和輸出數(shù)據(jù)緩沖寄存器等。 提供主機(jī)和設(shè)備之間信息交換過程中的其他特別需求支持，屏蔽外部設(shè)備的差異。 輸入輸出接口結(jié)構(gòu) 命令寄存器 和命令譯碼器 設(shè)備選擇 電路 設(shè)備狀態(tài) 標(biāo)記 數(shù)據(jù)緩沖 寄存器 DBR 控制邏輯電路 I/O接口 外 部 設(shè) 備 數(shù)據(jù)線 命令 狀態(tài) 數(shù)據(jù)線 命令線 狀態(tài)線 CPU 地址線 通用可編程接口 通用性 – 能有多種用法與輸入輸出功能，能適用于多種外設(shè) 可編程 – 能通過指令指定接口的功能和運(yùn)行控制參數(shù) 接口內(nèi)部組成 – 設(shè)備識(shí)別電路：對(duì)指令中給出的 I/O端口地址譯碼 – 命令寄存器：存 CPU發(fā)送的控制命令 – 狀態(tài)寄存器：設(shè)備設(shè)置其值， CPU讀取 – 數(shù)據(jù)緩沖寄存器： I/O數(shù)據(jù)緩沖，解決速度匹配 – 中斷電路：處理中斷請(qǐng)求、屏蔽和判優(yōu)等 – 其他電路：電平轉(zhuǎn)換及串行 /并行轉(zhuǎn)換電路等 常用接口概述 串行接口 –只需要一對(duì)信號(hào)線來傳輸數(shù)據(jù)，主要用于傳輸速度不高，傳輸距離較長(zhǎng)的場(chǎng)合。典型芯片 Intel 8251(詳細(xì)介紹見教材 ) –目前幾乎所有的計(jì)算機(jī)都采用 EIA RS232C作為串行接口標(biāo)準(zhǔn)，包括按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C(jī)械方面的規(guī)定。 RS232C接口有 25根線，數(shù)據(jù)傳輸率在 50、 75至 19200bps之間 –對(duì)串行接口的使用是通過對(duì)其命令寄存器和狀態(tài)寄存器進(jìn)行設(shè)置工作的。工作時(shí)先對(duì)接口命令寄存器發(fā)命令，設(shè)置工作方式；然后再發(fā)命令使之開始工作；工作期間通過狀態(tài)寄存器了解串口工作狀態(tài)。 并行接口 –串行接口按位傳送數(shù)據(jù)，速度慢，而且主機(jī)是按字或者字節(jié)處理數(shù)據(jù)，使用串行接口需要進(jìn)行并串的轉(zhuǎn)換。對(duì)速度較高的設(shè)備，采用并行數(shù)據(jù)傳輸方式比較合適。典型芯片 Intel 8255 8251 的基本功能 可用于同步或異步傳送 同步傳送時(shí) ，每字可為５～８ bits 可用內(nèi)或外同步，能自動(dòng)插入同步字符 異步傳送時(shí) ，每字可為５～８ bits, 接收和發(fā)送時(shí)鐘可為 1,16 或 64 倍的波特率 可產(chǎn)生中止字符并自動(dòng)檢測(cè)和處理。 可用１、 。能檢測(cè)假啟動(dòng) 完全雙工，雙緩沖的發(fā)送器和接受器 具有檢測(cè)奇偶錯(cuò)，數(shù)據(jù)丟失錯(cuò)和幀錯(cuò)的能力 全部入／出信號(hào)為 TTL 電平 D7~D0（接外部數(shù)據(jù)總線） 狀態(tài) 緩沖器 接受數(shù)據(jù) 緩沖器 發(fā)送數(shù)據(jù)／命令 緩沖器 讀／寫 控制邏輯 調(diào)制／解 調(diào)器控制 發(fā)送器 PS 發(fā)送控制 接收控制 接收器 SP 緩沖器 Ｉ／Ｏ Ｒ xＤ Ｔ xＤ ／ TxC TxE RxRDY /RxC RESET CLK C/ D /RD /WR /CS /DTR /DSR /RTS /CTS TxRDY 串行異步傳送中的有關(guān)概念 串行： 異步、同步： 單工，半雙工，全雙工： 停止位： 數(shù)據(jù)位： 起始位： 奇偶校驗(yàn)： 傳送的波特率： 波特率因子： 數(shù)據(jù)采樣： 串口 CPU 終端 (串口 ) …... 數(shù)據(jù)位，如 8 位 1位 、 2位 串行 并行 標(biāo)識(shí)態(tài) 一次完整的數(shù)據(jù)傳送時(shí)間 CPU 串口 串口 CPU D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 同步 ? Y( D1D0 = 00 ) N ( D1 D0 0 0 ) D6: 外同步檢測(cè) 1 外同步 SYNDET為輸入 0 內(nèi)同步 SYNDET為輸出 D7: 同步字符 1 單同步字符 0 雙同步字符 規(guī)定幀控制 00 無效 01 1個(gè) 停止位 10 1. 5個(gè) 停止位 11 2個(gè) 停止位 確定字符長(zhǎng)度 00 5bits 01 6bits 10 7bits 11 8bits TxC , RxC 波特率因子 00 同步方式 01 異步 1倍 10 異步 16倍 11 異步 64倍 對(duì)奇偶校驗(yàn)的規(guī)定 X0 不校驗(yàn) 11 偶校驗(yàn) 01 奇校驗(yàn) 方式命令字的格式 EH IR ER SBBK RxE DTR TxEN RTS D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 工作命令字的格式 發(fā)送器使能信號(hào)，1有效 接收器使能信號(hào)，1有效 數(shù)據(jù)終端就緒，使出 為低 /DTR 使三個(gè)出錯(cuò)標(biāo)志位復(fù)位 發(fā)包 信號(hào) BREAK 請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)，使出 為低 /RTS 發(fā)軟 信號(hào) RESET D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DSR SYNDET FE OE PE TxE RxRDY TxRDY 接口狀態(tài)寄存器的內(nèi)容格式 發(fā)送器就緒信號(hào)，1有效 并到串的發(fā)送器空，1有效 接收器就緒信號(hào)，1有效 奇偶錯(cuò) 溢出錯(cuò) 數(shù)據(jù)幀挫 數(shù)據(jù)設(shè)備就緒，1有效 TEC20218 機(jī)串行口初始化的程序 MOV R0， 4Eh OUT 81h