計算機基礎方面的知識，對于一些非科班出身的同學來講，一直是他們心中的痛，而對于科班出身的同學，很多同學在工作之後，也意識到自身所學知識的不足與欠缺，想回頭補補基礎知識。關于計算機基礎的課程很多，内容繁雜，但無論是相關書籍還是大學課程，都有點脫離工作。特别地，計算機基礎知識體系龐雜，想要從零學習或者複習都耗時耗力。

有鑒于此，本系列文章将帶你更快的補足編程必備基礎知識，涵蓋計算機領域三大基礎知識：計算機組成原理、操作系統、計算機網絡，這些都是大學計算機課程裡面最重要的内容。文章對這些内容做了提煉和總結，摒棄了作為程序員不需要掌握的知識。

目的是：

• 幫助大家形成計算機知識的結構體系
• 幫助大家理解計算機底層原理
• 幫助大家在工作實踐中借鑒其中的優秀設計

本篇是計算機組成原理之計算機的輸入輸出設備。

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輸入輸出設備

輸入輸出設備，也稱為IO設備，是計算機的關鍵外部設備之一，可以和計算機本體進行交互使用，起到了人與機器交互的作用。

輸入設備，是向計算機輸入數據和信息的設備，用于把原始數據和處理這些數據的程序輸入到計算機中，常見的有鍵盤、鼠标、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入闆、語音輸入裝置等。計算機能夠接收各種各樣的數據，既可以是數值型的數據，也可以是各種非數值型的數據，如圖形、圖像、聲音等都可以通過不同類型的輸入設備輸入到計算機中，進行存儲、處理和輸出。

機械鍵盤

輸出設備，是把計算或處理的結果或中間結果以人能識别的各種形式，如數字、符号、字母等表示出來，常見的有顯示器、打印機、影像輸出系統、語音輸出系統、磁記錄設備等。顯示器是計算機必不可少的一種圖文輸出設備，它的作用是将數字信号轉換為光信号，使文字與圖形在屏幕上顯示出來；打印機也是PC機上的一種主要輸出設備，它把程序、數據、字符圖形打印在紙上。

液晶顯示器

CPU與IO設備的通信方法

兩種方法：程序中斷、DMA（直接存儲器訪問）。

程序中斷

當外圍IO設備就緒時，就會向CPU發出中斷信号，CPU内部有專門的電路來響應中斷信号，當CPU接收到中斷信号時，就會暫停手上的工作，轉而處理外圍IO設備的工作，等外圍IO設備的任務處理完成後，CPU才會繼續原來的工作。

程序中斷提供了低速設備通知CPU的一種異步的方式，這樣，CPU可以在高速運轉的同時兼顧低速設備的響應。然而，頻繁地打斷CPU的工作并不是一個很好的方法，這樣會降低CPU的使用效率。

DMA（直接存儲器訪問）

DMA，也是一個硬件設備，它直接連接主存和IO設備，工作時不需要CPU的參與。當主存與IO設備交換信息時，不需要中斷CPU，可以提高CPU的使用效率。

DMA

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