课前思考题
  当前的计算机系统中,输入/输出设备的种类繁多,功能多样,组成和运行原理各不相同,输入/输出子系统的组成、功能、运行方式、具体使用方法千差万别。应该怎样去学习这些知识和技术呢?在开始学习这些内容之前,不妨首先认真地思考以下各种问题。计算机中的不同功能部件是如何连接到一起,它们又是依照何种协议并如何实现信息传送;计算机的外围设备能直接与CPU连接吗?为什么通常总是通过接口连接到主机上去,接口卡需要由哪些线路组成,各自发挥什么作用;在常用的输入输出方式中,程序中断方式和直接内存访问方式的优点表现在哪些方面,如何理解它们的运行原理和处理过程。

学习目标
  本章教学内容将围绕计算机输入/输出子系统的组成、功能、运行方式、具体使用方法等为主线索来进行组织。计算机输入/输出子系统,通常由计算机总线、输入/输出接口和输入/输出设备3个层次的逻辑部件和设备共同组成,总线用于连接计算机的各个部件为一体,构成完整的整机系统,在这些部件之间实现信息的相互沟通与传送;输入/输出设备,又称计算机的外围设备,是有一定操作功能的比较完整、相对独立的精密机械电子装置,用于完成面向计算机操作人员的输入/输出功能;输入/输出接口,则是插接在计算机总线插槽中的电子逻辑线路板,用于在计算机主机和输入/输出设备之间实现正常接口和信息的传送配合。我们将以一些实例,更多地从实用的角度,来讲解上述有关内容,包括必要的一些原理性知识,这三个层次中所涉及到的部件、设备的一般组成,具体使用方法等。正像我们一直强调的,所给出的各种(各项)实例,是为了深入地理解有关原理知识,并不要求同学们去强行记忆这些实例本身的具体组成细节、完成的具体功能、技术指标、具体使用方法等细节内容。把握住所学知识的主线索,掌握好学习原理性知识和实例的具体内容二者之间一个合理的精力分配,是正确、良好的学习方法的一个重要方面。
  当前的计算机系统中,输入/输出设备的种类繁多,功能多样,组成和运行原理各不相同,我们不可能全面介绍,而是只选择计算机键盘、显示器、打印机等最常用、最基本的典型设备进行简要讲解,特别强调以点阵式方式运行的设备的组成及其工作原理。
  当前的计算机系统中,总线的选择与使用是影响系统运行性能、特别是输入/输出能力的重要因素,但总线设计与实现中会涉及到许多线路与处理逻辑的细节,很复杂,远不是我们这门课程所能包括的。这里只准备介绍总线组成的一般性的浅显知识,总线使用中通常会遇到的基本概念,如单总线与多总线、总线周期与总线周期类型、总线的等待状态、成组数据传送方式等内容。
  当前的计算机系统中,由于输入/输出设备的种类和功能的多样性,必然带来输入/输出接口的种类和组成、功能的多样性,以及使用它们的方法的不一致性。这里只准备以目前最常用到的 Intel 公司的 Intel 8251串行接口和 Intel 8255并行接口为例子,稍微具体地讲解一下其内部组成、运行原理、使用方法等内容,并对通用可编程接口的一般组成进行泛泛说明,接下来讲解常用的输入/输出方式,重点是程序中断和直接内存访问(DMA)方式。

学习指南
  我们一直强调,教材中所给出的各种(各项)实例,是为了深入地理解有关原理知识,并不要求同学们去强行记忆这些实例本身的具体组成细节、完成的具体功能、技术指标、具体使用方法等细节内容。把握住所学知识的主线索,掌握好学习原理性知识和实例的具体内容二者之间一个合理的精力分配,是正确、良好的学习方法的一个重要方面,这一观点在本章中显得尤为重要。
  与前一章类似的是本章也是概念性知识较多,布置的作业的答案与教材内容相当接近;教学实验是在教学计算机系统上完成扩展串行接口的实验,实现中断响应和处理的教学实验,相对而言,本章教学实验内容的伸缩性比较大,真正理解与独立完成本章教学实验有一定难度,应认真完成。
  应该处理好学习知识和增长能力的关系。

重点难点
  计算机输入/输出子系统的组成、功能、运行方式、具体使用方法等为主线索;计算机输入/输出子系统,通常由计算机总线、输入/输出接口和输入/输出设备3个层次的逻辑部件和设备共同组成;
  总线用于连接计算机的各个部件为一体,构成完整的整机系统,在这些部件之间实现信息的相互沟通与传送;当前的计算机系统中,总线的选择与使用是影响系统运行性能、特别是输入/输出能力的重要因素。只介绍总线组成的一般性的浅显知识,总线使用中通常会遇到的基本概念,如单总线与多总线、总线周期与总线周期类型、总线的等待状态、成组数据传送方式等内容。
  输入/输出接口,则是插接在计算机总线插槽中的电子逻辑线路板,用于在计算机主机和输入/输出设备之间实现正常接口和信息的传送与配合;只以目前最常用到的 Intel 公司的 Intel 8251串行接口和 Intel 8255并行接口为例子,稍微具体地讲解一下其内部组成、运行原理、使用方法等内容,并对通用可编程接口的一般组成进行泛泛说明。
  常用的输入/输出方式,重点是程序中断和直接内存访问(DMA)方式。
  输入/输出设备,又称计算机的外围设备,是有一定操作功能的比较完整、相对独立的精密机械电子装置,用于完成面向计算机操作人员的输入/输出功能;只选择计算机键盘、显示器、打印机等最常用、最基本的典型设备进行简要讲解,特别强调以点阵式方式运行的设备的组成及其工作原理。
  常用的输入/输出方式,重点是程序中断和直接内存访问(DMA)方式。