I/o máy tính là gì

I/O đơn giản là viết tắt của Input/ Output, mang nghĩa Đầu vào / Đầu ra và được phát âm tương tự là “eye-oh”. Máy tính dựa trên ý tưởng cơ bản rằng mọi đầu vào đều dẫn đến kết quả đầu ra. I/O là các hoạt động và thiết bị thường thấy khi ai đó đề cập đến một hệ thống tin học.

1. Ví dụ về I/O:

I/o máy tính là gì
I/O là gì?

Input – Đầu vào đề cập đến bất kỳ cách nào mà máy tính nhận dữ liệu từ thế giới bên ngoài. Ví dụ rõ ràng nhất là bàn phím, bàn di chuột hoặc chuột của máy tính, nhưng “đầu vào” cũng có thể bao gồm máy ảnh, micrô và các thiết bị hoặc hệ thống khác cung cấp dữ liệu cho một máy tính nhất định.

Output – Đầu ra hoạt động tương tự, nhưng ngược lại. Kết quả đầu ra cho phép máy tính giải quyết thế giới vật chất; những thiết bị này bao gồm màn hình và loa, nhưng cũng có các điều khiển và tín hiệu cho các tác vụ như tắt và bật đèn, điều khiển động cơ, v.v.

Khi nhìn vào định nghĩa I/O là gì, có thể bạn sẽ bối rối nhẹ. Do đó hãy cùng đến với một ví dụ về một I/O. Ví dụ: nếu bạn đang chạy một chương trình xử lý văn bản và nhập một câu trên bàn phím, văn bản sẽ xuất hiện trên màn hình. Bàn phím là thiết bị đầu vào và màn hình là thiết bị đầu ra. Bạn cũng có thể in văn bản bằng máy in, là một thiết bị đầu ra khác. CPU của máy tính xử lý tất cả các hoạt động I/O, gửi dữ liệu mà nó nhận được đến đúng đường dẫn. Đường dẫn có thể đến card màn hình, ổ cứng hoặc RAM, chỉ để đặt tên cho một số.

Các cổng bên ngoài máy tính thường được gọi là “cổng I/O” vì chúng là những gì kết nối thiết bị đầu vào và đầu ra với máy tính. Các nhà phát triển phần mềm sử dụng I/O để mô tả cách một chương trình sẽ hoạt động, tùy thuộc vào những gì người dùng nhập vào. Ví dụ: nếu người dùng nhấn phím phím cách trong trò chơi, nói “Super Jumper Man”, nhân vật trên màn hình sẽ nhảy. Nhân số đó với hàng nghìn kịch bản khác do người dùng nhập và bạn có cho mình một trò chơi trên máy tính.

2. Cách thức hoạt động của I/O của máy tính

Nói chung, các thiết bị I/O giao tiếp với máy tính thông qua một giao diện có hai chức năng chính:

Phiên dịch: I/O xác định địa chỉ và thực hiện “bắt tay” giữa các thiết bị bằng các lệnh cơ bản (như “READY” hoặc “BUSY”). Việc bắt tay này cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau thành công.

Chuyển đổi: Chức năng thứ hai của giao diện là chuyển đổi dữ liệu từ nối tiếp sang song song hoặc ngược lại khi cần thiết. Việc chuyển đổi này là thứ cho phép các thiết bị có các loại thông tin khác nhau giao tiếp.

I/o máy tính là gì
I/O đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi và phiên dịch thông tin

Máy tính và hầu hết các hệ thống kỹ thuật số khác hoạt động ở dạng nhị phân, vì vậy bất kỳ tín hiệu đầu vào nào cũng phải ở dạng nhị phân vào thời điểm nó đến bộ xử lý của máy tính. Do đó, bất kỳ đầu vào tương tự nào đều trải qua quá trình chuyển đổi sang kỹ thuật số bằng bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số (ADC) – mặc dù đó thường là một phần của chính thiết bị / thiết bị ngoại vi, như trong trường hợp của máy quét. Tín hiệu kỹ thuật số cho kết quả cũng có thể cần chuyển đổi, như đã đề cập ở trên, vì dữ liệu kỹ thuật số có thể nối tiếp hoặc song song. Ở giai đoạn này, I/O thường có thể tạo điều kiện chuyển đổi giữa các loại dữ liệu kỹ thuật số.

Ngược lại, một I/O sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi dữ liệu của máy tính thành bất kỳ dạng nào cần thiết, cho dù đó là âm thanh, video hay thứ gì khác. Trong một số trường hợp, chẳng hạn như với âm thanh, thông tin kỹ thuật số sẽ chuyển đổi trở lại thành tương tự. Người dùng sẽ cần sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự (DAC) để cho phép dữ liệu được sử dụng với các thiết bị trong thế giới thực.

Tóm lại, I/O là một thuật ngữ rộng bao gồm nhiều loại thiết bị phụ trợ khác nhau. Hiểu biết cơ bản về đầu vào và đầu ra có thể giúp bạn tiếp cận cấu tạo và thao tác thiết bị một cách hiệu quả và chính xác hơn. 

Đối với máy tính bảng công nghiệp, chúng ta thường thấy một số giao diện, chẳng hạn như COM (cổng nối tiếp), MẠNG LAN (cổng mạng), VGA (giao diện dữ liệu hiển thị), HDMI (giao diện dữ liệu hiển thị độ nét cao), USB, DC (giao diện nguồn), AUDIO (tai nghe), MIC (micrô) và một số PS / 2 cũ (giao diện bàn phím chuột) và vân vân. Chúng tôi gọi chung các giao diện máy tính bảng điều khiển công nghiệp này là giao diện IO.

I/o máy tính là gì

Tôi có nghĩa là INPUT (đầu vào), O có nghĩa là OUPUT (đầu ra), và giao diện IO là giao diện của một số đầu vào hoặc đầu ra. Đầu vào là tín hiệu hoặc dữ liệu nhận được bởi hệ thống và đầu ra là tín hiệu hoặc dữ liệu được gửi từ nó.

Chức năng của giao diện IO là kết nối các loại thiết bị ngoại vi khác nhau với CPU máy tính bảng điều khiển công nghiệp để tạo thành một hệ thống phần cứng vi tính hoàn chỉnh thông qua giao diện IO. Được sử dụng để trao đổi, xử lý và lưu trữ dữ liệu.

Các loại thông tin chính được trao đổi giữa CPU và thiết bị ngoại vi (IO) của máy tính bảng công nghiệp là gì?

Thông tin trao đổi giữa máy chủ và thiết bị IO có thể được chia thành ba loại: thông tin dữ liệu, thông tin trạng thái và thông tin kiểm soát.

1) Thông tin dữ liệu

Thông tin dữ liệu được chia thành ba hình thức: kỹ thuật số, tương tự và chuyển đổi.

1. Số lượng kỹ thuật số

Số lượng kỹ thuật số là dữ liệu mà máy tính bảng công nghiệp có thể gửi, nhận và xử lý trực tiếp. Ví dụ, các thông tin trao đổi với CPU của I/O thiết bị ngoại vi như bàn phím, màn hình, máy in và đĩa.

2. Tương tự

Khi một máy tính bảng điều khiển công nghiệp được sử dụng trong một hệ thống điều khiển, thông tin đầu vào thường là một số lượng vật lý thay đổi liên tục từ lĩnh vực này, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, dòng chảy, dịch chuyển, độ ẩm, vv Những số lượng vật lý được xử lý bởi các cảm biến và khuếch đại để có được điện áp tương tự hoặc dòng điện. Những số lượng tương tự phải được chuyển đổi từ tương tự sang kỹ thuật số (chuyển đổi A / D) trước khi chúng có thể được nhập vào máy tính bảng điều khiển công nghiệp. Ngược lại, đầu ra tín hiệu điều khiển của máy tính bảng điều khiển công nghiệp đều là kỹ thuật số và chúng phải được chuyển đổi từ kỹ thuật số sang analog (chuyển đổi D / A) trước khi chúng có thể kiểm soát cảnh bằng cách chuyển đổi kỹ thuật số sang analog.

3. Chuyển đổi số lượng

Số lượng chuyển đổi có thể đại diện cho hai trạng thái, chẳng hạn như việc mở và đóng công tắc, chạy và dừng máy, mở và đóng van, v.v. Những số lượng chuyển đổi thường cần phải trải qua chuyển đổi mức độ tương ứng để kết nối với máy tính bảng điều khiển công nghiệp.

2) Thông tin trạng thái

Thông tin trạng thái được sử dụng làm thông tin liên lạc khi trao đổi dữ liệu giữa CPU máy tính bảng công nghiệp và thiết bị ngoại vi, phản ánh tình trạng làm việc hiện tại của thiết bị ngoại vi và thiết bị ngoại vi được gửi đến CPU thông qua giao diện. CPU có thể biết liệu dữ liệu của thiết bị đầu vào đã sẵn sàng và liệu thiết bị đầu ra có nhàn rỗi hay không bằng cách đọc tín hiệu trạng thái ngoại vi. Đối với các thiết bị đầu vào, mức tín hiệu đã sẵn sàng (READY) thường được sử dụng để cho biết liệu dữ liệu được nhập có sẵn sàng hay không; cho các thiết bị đầu ra, mức độ tín hiệu bận rộn (BUSY) được sử dụng để cho biết liệu thiết bị đầu ra ở trạng thái nhàn rỗi. Nếu nó là một nhàn rỗi nhàn rỗi, Sau đó, bạn có thể nhận được thông tin đầu ra của CPU, nếu không CPU sẽ đình chỉ gửi dữ liệu. Do đó, thông tin trạng thái có thể đảm bảo trao đổi dữ liệu chính xác giữa CPU và thiết bị ngoại vi.

3) kiểm soát thông tin

Thông tin điều khiển được truyền bởi CPU đến ngoại vi thông qua giao diện và CPU đặt chế độ làm việc của thiết bị ngoại vi (bao gồm cả giao diện) và điều khiển công việc của thiết bị ngoại vi bằng cách gửi thông tin điều khiển. Ví dụ: tín hiệu bắt đầu và tín hiệu dừng của thiết bị ngoại vi là thông tin điều khiển phổ biến. Trong thực tế, thông tin kiểm soát thường có ý nghĩa khác nhau tùy thuộc vào các nguyên tắc làm việc cụ thể của thiết bị ngoại vi.

Mặc dù ý nghĩa của thông tin dữ liệu, thông tin trạng thái và thông tin kiểm soát là khác nhau, trong một hệ thống vi tính, khi CPU trao đổi thông tin thông qua giao diện và thiết bị ngoại vi, nó chỉ có thể sử dụng hướng dẫn đầu vào (IN) và hướng dẫn đầu ra (OUT) để truyền dữ liệu, vì vậy trạng thái Thông tin và thông tin điều khiển cũng được truyền dưới dạng thông tin dữ liệu, nghĩa là thông tin trạng thái được sử dụng làm dữ liệu đầu vào và thông tin điều khiển được sử dụng làm dữ liệu đầu ra. Bằng cách này, thông tin nhà nước và thông tin kiểm soát cũng được truyền qua xe buýt dữ liệu. Nhưng trong giao diện, ba loại thông tin này được lưu trữ trong các thanh ghi khác nhau.

Chức năng giao diện IO của máy tính bảng công nghiệp có liên quan đến hoạt động và trao đổi toàn bộ thông tin máy. Nói chung, giao diện IO của máy tính bảng công nghiệp có thể được tùy chỉnh và phát triển theo nhu cầu của khách hàng để đáp ứng các máy ứng dụng và kịch bản ứng dụng khác nhau của khách hàng.