【正文】 將其實(shí)現(xiàn)。由于機(jī)器指令系統(tǒng)只能提供通用的基本操作功能，所以驅(qū)動(dòng)程序往往以送出命令字或命令塊 (多字節(jié) )方式，向接口送出針對(duì)該設(shè)備的具體控制信息，并以取回狀態(tài)字的形式，判別操作結(jié)果與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序又包含若干功能子程序，提供對(duì)該設(shè)備的操作功能，供用戶選擇。這些菜單命令或功能調(diào)用命令，可以指定磁盤(pán)讀 /寫(xiě)、顯示、打印等操作，或從純軟件角度按文件名進(jìn)行對(duì)文件的有關(guān)操作。 1. 調(diào)用外圍設(shè)備的用戶界面 操作系統(tǒng)為用戶調(diào)用外圍設(shè)備提供了統(tǒng)一而方便的操作界面。 大多數(shù)外圍設(shè)備 ， 如顯示器 、 打印機(jī) 、 磁盤(pán) 、 磁帶等 ， 在宏觀上由主機(jī)主 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 動(dòng)調(diào)用 ， 在微觀上可能采用中斷方式或 DMA方式進(jìn)行處理 。 許多設(shè)備控制器與接口都是可編程控制的 ， 甚至采用了微處理器與局部存儲(chǔ)器 ， 可以存放與執(zhí)行設(shè)備的控制程序 。 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 外圍設(shè)備的工作需要由設(shè)備控制器進(jìn)行控制 ， 而外圍設(shè)備與主機(jī)之間一般又需要一個(gè)接口部件 。 傳送的數(shù)據(jù)類型可能有多種 (如數(shù)值型、字符型、日期型、邏輯型、圖形、聲音 )，但在進(jìn)入計(jì)算機(jī)或由計(jì)算機(jī)輸出時(shí)，一般都采用二進(jìn)制編碼形式。 外圍設(shè)備分類 1. 輸入設(shè)備 2. 輸出設(shè)備 3. 外存儲(chǔ)器 4. 終端設(shè)備 5. 其他廣義外圍設(shè)備 信息交換代碼與傳送格式 外圍設(shè)備與主機(jī)之間的關(guān)系，說(shuō)到底就是信息的輸入或輸出，即信息交換。這里僅從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的角度，根據(jù)設(shè)備在系統(tǒng)中的作用將其劃分為 5類。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的工作原理，除常見(jiàn)的機(jī)電式、電子式外，還涉及各種新的技術(shù)成果，涉及各種各樣的物理、化學(xué)機(jī)制，而且一直在不斷地發(fā)展。 外圍設(shè)備概述 ? 外圍設(shè)備分類 ? 信息交換與代碼與傳送格式 ? 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 外圍設(shè)備分類 輸出的數(shù)據(jù)在許多場(chǎng)合下是用來(lái)控制其他系統(tǒng)的，而輸入的數(shù)據(jù)在許多場(chǎng)合下也往往來(lái)自其他控制系統(tǒng)。 第 8章 輸入輸出設(shè)備 ? 外圍設(shè)備概述 ? 鍵 盤(pán) ? 顯示設(shè)備 ? 打印輸出設(shè)備 外圍設(shè)備概述 計(jì)算機(jī)主機(jī)的主要功能是存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù) ， 而被存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)最初都來(lái)自于主機(jī)外部 ， 這就需要用到輸入設(shè)備；被處理好的數(shù)據(jù)又常常需要以人們能夠識(shí)別的方式顯示或打印出來(lái) ， 這就需要用到輸出設(shè)備 。第 8章 輸入輸出設(shè)備 （時(shí)間： 4學(xué)時(shí)） 第 8章 輸入輸出設(shè)備 輸入 /輸出設(shè)備即外圍設(shè)備 ， 簡(jiǎn)寫(xiě)為 I/O設(shè)備 。 本章介紹其分類方法 ， 并重點(diǎn)介紹幾種最常用的基本外圍設(shè)備 ， 著重于其信息傳送和控制原理等內(nèi)容 。 這里所定義的輸入與輸出 ， 是以主機(jī)為基準(zhǔn) ， 送入主機(jī)稱為輸入 ， 由主機(jī)送往外部設(shè)備稱為輸出 。所以輸入設(shè)備和輸出設(shè)備是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人或其他設(shè)備、系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的裝置，并且其種類很多。 可以從不同角度對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行分類，如按功能與用途、工作原理、速度快慢、傳送格式等分別分類。同一種設(shè)備可能具有其中幾種功能。我們關(guān)心的是信息交換中所使用的代碼格式、傳送方式 (串行、并行 )和傳輸速率。計(jì)算機(jī)內(nèi)部用程序完成二進(jìn)制數(shù)據(jù)與各種不同類型數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換；而各種不同的外圍設(shè)備則由其控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)與相應(yīng)動(dòng)作或相應(yīng)信息之間的轉(zhuǎn)換。 在常用的微型機(jī)系統(tǒng)中 ， 磁盤(pán)控制器與接口合為一體 ，稱為磁盤(pán)適配器；顯示器的控制器也與接口合為一體 ， 稱為顯示器適配卡；打印機(jī)控制器則與打印機(jī)本身合為一體 ， 而打印機(jī)適配卡往往是一種可以通用的接口 。 鍵盤(pán)操作一般由用戶主動(dòng)進(jìn)行 ， 主機(jī)以中斷方式被動(dòng)處理 ， 接收并識(shí)別鍵碼 。 對(duì)外圍設(shè)備的調(diào)用過(guò)程與設(shè)備的工作 ， 大致可分為下述 4個(gè)層次 。例如，現(xiàn)在微機(jī)常用的操作系統(tǒng)Windows為用戶提供了兩種界面：或使用菜單命令，或在程序中通過(guò)軟中斷進(jìn)行系統(tǒng)功能調(diào)用。 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 2. 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 在操作系統(tǒng)中，包含若干個(gè)對(duì)常用外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)用戶在編程中以軟中斷方式調(diào)用某個(gè)外圍設(shè)備時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)手冊(cè)，以中斷號(hào)調(diào)用某個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，以功能編號(hào)指定所需的操作類型。 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 3. 設(shè)備控制器及控制程序 驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)接口部件，向設(shè)備控制器發(fā)出命令字。由于微處理器價(jià)格已很低廉，像磁盤(pán)控制器、打印機(jī)控制器一類功能較復(fù)雜的設(shè)備控制器，廣泛采用微處理器與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，構(gòu)成所謂智能型接口與控制器，其中用ROM固化設(shè)備控制程序。 調(diào)用外圍設(shè)備的層次 4. 外圍設(shè)備的具體操作 本書(shū)重點(diǎn)介紹幾種常用外圍設(shè)備的邏輯組成及工作原理。 鍵 盤(pán) 由按鍵動(dòng)作產(chǎn)生相應(yīng)按鍵編碼的一種可能方法是，將按鍵產(chǎn)生的電信號(hào)輸入到編碼電路，編碼器將產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的按鍵編碼。當(dāng)鍵的數(shù)量較多時(shí)，編碼邏輯的成本較高?，F(xiàn)在，僅當(dāng)按鍵數(shù)量較少，或者在形成 8421碼這類很有規(guī)律的簡(jiǎn)單編碼時(shí)，才采用直接編碼邏輯的方法。將鍵連接成矩陣，每個(gè)鍵位于某行、某列交點(diǎn)上，先通過(guò)掃描方法找到按下的鍵的行列位置，稱為位置碼或掃描碼；再查表 (ROM構(gòu)成或軟件實(shí)現(xiàn) )將位置碼轉(zhuǎn)換為按鍵編碼。于是便有人將這種鍵盤(pán)稱為非編碼鍵盤(pán)。 鍵 盤(pán) ? 鍵 ? 硬件掃描鍵盤(pán) ? 軟件掃描鍵盤(pán) 鍵 鍵是一種開(kāi)關(guān) ， 按鍵或抬鍵使開(kāi)關(guān)產(chǎn)生不同的信號(hào) 。 從有無(wú)觸點(diǎn)的角度 ， 可分為接觸式 、 無(wú)觸點(diǎn)式兩大類 。 鍵 1. 接觸式 接觸式鍵有兩個(gè)觸點(diǎn)，按鍵時(shí)閉合，抬鍵后分離。 (1)機(jī)械觸點(diǎn)式鍵。 2. 無(wú)觸點(diǎn)式 (機(jī)械動(dòng)作型 ) 為了提高鍵的壽命，可應(yīng)用非接觸 (無(wú)觸點(diǎn) )式鍵。 (1)電容式鍵。 鍵 3. 觸摸式 觸摸式鍵指按鍵時(shí)沒(méi)有行程或只有短行程，因而專門(mén)列為一類。 (1)薄膜式。 (3)觸摸屏。通過(guò)硬件掃描或軟件掃描 ， 識(shí)別所按下的鍵的行列位置 ， 得到位置碼或掃描碼 。 所用的硬件邏輯可稱為廣義上的編碼器 。 圖 81 硬件掃描式鍵盤(pán)原理 軟件掃描鍵盤(pán) 可以通過(guò)執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序?qū)︽I盤(pán)矩陣進(jìn)行掃描，以識(shí)別按鍵的行列位置，這種鍵盤(pán)稱為軟件掃描鍵盤(pán)。按鍵時(shí)，鍵盤(pán)向主機(jī)提出中斷請(qǐng)求， CPU響應(yīng)后轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)中斷處理程序，其中包含鍵盤(pán)掃描程序、鍵碼轉(zhuǎn)換程序及預(yù)處理程序?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的通用鍵盤(pán)，大多采用第二種方案。下面分別介紹。 16個(gè)字鍵連接成 4行 4列， 4條列線分別通過(guò)上拉電阻接 +5V電源，若沒(méi)有行線的影響，則列線輸出高電平。 當(dāng)有鍵按下時(shí)，鍵盤(pán)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)， CPU響應(yīng)后執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序。 圖 82 簡(jiǎn)易掃描鍵盤(pán)矩陣 軟件掃描鍵盤(pán) 圖 83 逐行掃描法程序流程 軟件掃描鍵盤(pán) CPU通過(guò)數(shù)據(jù)線輸出代碼 ， 送往行線 。 將列線輸出取回至CPU， 判別其中是否有一位為 0， 是哪一位為 0。 由此可知按鍵位置 ， 得到位置碼 (掃描碼 )， 再查表轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的 ASCII碼 。 該程序也可由專門(mén)的單片機(jī)負(fù)責(zé)執(zhí)行 。 IBMPC的通用鍵盤(pán)采用電容式無(wú)觸點(diǎn)式鍵，共83~110鍵，連接為 16行 8列。鍵盤(pán)通過(guò)電纜與主機(jī)板上的鍵盤(pán)接口相連。 CPU以并行方式從接口中讀取按鍵掃描碼，如圖 84所示。 圖 84 IBMPC鍵盤(pán)與接口 軟件掃描鍵盤(pán) 單片機(jī) 8048的數(shù)據(jù)輸出分送行譯碼器與列譯碼器，可按行列掃描法對(duì)鍵盤(pán)矩陣掃描。 行列掃描法的工作原理是：先逐列為 1地步進(jìn)掃描，由 8048 T1端測(cè)試，是哪一列為 1 RAM結(jié)構(gòu)圖。 IBMPC鍵盤(pán)的操作過(guò)程大致如下。 (2)允許鍵盤(pán)工作。 字鍵 位置 掃描碼 字鍵 位置 掃描碼 字鍵 位置 掃描碼 字鍵 位置 掃描碼 字鍵 位置 掃描碼 字鍵 位置 掃描碼 14 0E 28 1C 42 2A 56 38 70 46 1 01 15 0F 29 1D 43 2B 57 39 71 47 2 02 16 10 30 1E 44 2C 58 3A 72 48 3 03 17 11 31 1F 45 2D 59 3B 73 49 4 04 18 12 32 20 46 2E 60 3C 74 4A 5 05 19 13 33 21 47 2F 61 3D 75