计算机组成的一些总结（2）计算机的输入和输出

输入输出与计算机的其他部分相连：CPU是通过控制总线、地址总线和数据总线与存储器相连的，将控制总线分别连接到存储器和输入输出芯片的控制逻辑，地址总线也分别连接这两个部件，数据总线也是如此，然后我们将输入输出设备中其中一个单元连接到手动的开关，这个单元中有8个比特，每个比特连接一个开关，当开关拨到上方时，对应的位就会被设置为1，开关拨到下方时，对应的位就会被设置为0，另外一个存储单元连接到8个小灯泡，当这个单元中的比特为高电平时，对应的小灯泡就会亮起， 如果这个比特为低电平时，对应的小灯泡就会熄灭，现在我们就有了简单的输入输出

（输入场景，假设CPU和存储器已经开始工作了，其中一条指令就是要读取这8个手动开关的状态，假设现在8个手动开关的状态是前三个开关被拨到高位，后五个开关被拨到低位，CPU会将地址发送到地址总线上，在地址总线上会有一些简单的电路进行地址的识别，可以发现这个地址应该发到输入输出部件，而不是存储器，同时CPU会发出读的信号，从而告知输入输出设备目前是要进行一个读操作，输入输出设备的控制逻辑和地址译码器就会从地址为输入单元中读出相关的信息，送到数据总线上，数据总线会将这个数据最终送回到CPU中，这样就完成了输入信息的读取工作，此后cpu可以对这个输入的数据进行运算，或者根据调整后面的执行的行为，也可以把这个数暂时保存到存储器中以备后来的使用）

 

（输出场景，地址总线会将这个地址传送到输入输出设备，同时控制总线上会给出写的控制信号，然后在数据总线上，会给出需要输出的数据，然后输入输出设备就会根据来自总线的信息判断出要向地址为输出单元写入数据，就完成写入的操作，对应的小灯泡会接收到高低不同的电压）

 

南桥芯片外文名South Bridge，南桥设计用来处理低速信号，通过北桥与中央处理器联系。

北桥外文名North Bridge Chipset，北桥设计用来处理高速信号，通常处理中央处理器、存储器、PCI Express显卡、高速PCI Express X16/X8的端口，还有与南桥之间的通信。

 

早期的个人计算机中几乎每一个输入输出设备需要通过对应的输入输出芯片或者板卡进行连接，例如单独的网卡，单独的声卡。

现在的个人计算机中，大多数输入输出设备的控制芯片 都会集中在主板上的南桥芯片（磁盘、键盘、鼠标、音频、网络、USB等多种输入输出设备或接口的控制器）中，对于较复杂的输入输出的要求，比如高性能的显示，还需要独立的板卡与外部的设备进行相连