計算機組織 ５. 週邊傳輸與週邊裝置 - Ian-Liu-1990/Computer-Arch-OS GitHub Wiki
１. 周邊裝置Ｉ/Ｏ控制方式
| 方式 | CPU 介入 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 輪詢 | 需要CPU週期性確認 I/O裝置狀態 | 實作容易 | 浪費CPU資源 |
| 中斷 |
CPU不干預只接收I/O裝置中斷訊號， 由CPU通知I/O裝置即將資料傳輸 I/O裝置向CPU發出通知中斷 |
需要再請求，節省CPU資源 | 實作困難，需要處理程式程序 |
| 直接存取(DMA) |
不須透過CPUI/O裝置 直接與記憶體進行傳輸 |
應用於高速傳輸裝置 | 程式記憶體處理程序較為困難 |
２. 位元組傳輸順序 : 0x0A0B0C0D
- 大端序 : 最高位位元組是0x0A 儲存在最低的記憶體位址處
| 資料大小/方向 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| 以8bit | 0x0A | 0x0B | 0x0C | 0x0D |
| 以16bit | 0x0A0B | 0x0C0D |
- 小端序 : 最低位位元組是0x0D 儲存在最低的記憶體位址
| 資料大小/方向 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| 以8bit | 0x0D | 0x0C | 0x0B | 0x0A |
| 以16bit | 0x0D0C | 0x0B0A |
- 網路序 : 網路傳輸一般採用大端序
- 小端序（先傳低位）的串行設備的傳輸順序 : RS-232，USB，乙太("高位元組"先傳，但每一位元組內低位先傳)網路
- 大端序（先傳高位）的串行設備的傳輸順序 : I2C協議，SPI協議，摩爾斯電碼
-
- 低速列印
- CPS(character per second) : 每秒字元數
- PPM(page per minute) : 雷射印表機、噴墨印表機等，2PPM就是一分鐘能印2頁
- 高速列印
- LPS(line per second)
- 低速列印
-
- RPM(revolutions per Minute) : 硬碟每分鐘旋轉速單位
- 平均旋轉延遲 : 最多旋轉1圈 最少不用旋轉 故相加除2，得到旋轉1/2所需要的時間
- 花費時間 : 搜尋時間＞迴轉延遲時間＞資料傳輸時間
| 硬碟存取時間= | 搜尋時間+ | 迴轉延遲時間+ | 資料傳輸時間 |
|---|---|---|---|
| 資料寫入或讀取磁碟資料所耗費的時間 | 讀寫頭"移動"存取磁柱到指定磁軌所需時間 | 將讀寫頭"轉到"所需存取磁區位置的時間以RPM為單位，平均旋轉為1/2轉所需要的時間[即半圈] | 將磁區資料載入主記憶體 |
| 由小到大排列 | 說明 |
|---|---|
| 磁區 | 磁碟上的最小單位，一段弧線 |
| 磁叢 | 多個磁區的集合 |
| 磁軌 | 磁頭轉一圈同心圓 |
| 磁柱 | 多個相同磁軌的集合-國營96資訊 |
| IDE/ATA | 並列 | 慢 | |
|---|---|---|---|
| SCSI | 並列 | 可同時連接多個SCSI裝置，據由獨立的I/O控制晶片，不消耗系統資源 | 中 |
| SATA | 串列 | 高速資料傳輸，支援熱插拔 | 快 |
-
平行埠號 : 一次傳送較多位元，適用於大量資料傳送印表機
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序列埠號RS-232 : 是指資料的傳輸方式一次傳送多個位元(字元)，例如 8bit(1byte)。主機和周邊裝置，小量資料傳送RS-232
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PS/2 : 連接鍵盤和滑鼠插槽
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USB
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IEEE1394
| 接口類型 | 信號 | 音頻 | 信號損失 | 補充 |
|---|---|---|---|---|
| VGA(D-SUB) | 類比 | 無 | 有 | 做兩次轉換數位轉類比,類比轉數位 |
| DVI | 數位 | 無 | 無 | 機顯卡和顯示器時不用發生轉換，因此信號沒有損失。 |
| HDMI | 數位 | 有 | 無 | 機顯卡和顯示器時不用發生轉換，因此信號沒有損失 |
| DP | 數位(高清) | 有音頻傳輸 | 無 | 更強的抗干擾能力，更大的帶寬傳輸，DP比HDMI的解析度更高，刷新率支持也更高。 |