0. Fogalmak Hardver (hardware): számítógép elektronikus áramkörei, mechanikus berendezései, kábelek, csatlakozók, perifériák (önmagában nem működőképes)

Az előadások a következő témára: "0. Fogalmak Hardver (hardware): számítógép elektronikus áramkörei, mechanikus berendezései, kábelek, csatlakozók, perifériák (önmagában nem működőképes)"— Előadás másolata:

1 0. Fogalmak Hardver (hardware): számítógép elektronikus áramkörei, mechanikus berendezései, kábelek, csatlakozók, perifériák (önmagában nem működőképes)

2 0. Fogalmak Szoftver (software): számítógépet működőképessé tevő programok és azok dokumentációi Firmware: célprogram; mikrokóddal írt, készülék-specifikus (hardverbe ágyazott) szoftver gyakran flash ROM

3 Információk Az információkat fizikailag a rendszerben áramló jelek hordozzák
Analógnak nevezzük azokat a jeleket, melyek valamely fizikai mennyiség folytonos függvény szerinti megváltozása révén jellemzik az információt. Analóg jel: mind időben, mind amplitúdóban folyamatos jel Digitálisnak nevezzük azokat a jeleket, melyek számjegyes kifejezésmódban jellemzik az információt.

4 Digitális áramkör fogalma
Az áramkör bármely pontján mérhető jeleknek csak két állapotát különböztetjük meg, melyekhez két logikai állapotot rendelhetünk.

5 Logikai áramkör (hálózat)
A digitális áramkörök modellezésére logikai hálózatokat használunk. A logikai hálózatok tervezéséhez, leírásához a logikai algebrát (Boole algebrát, George Boole XIX. sz-i matematikus) használjuk

6 Logikai kapuk A logikai áramkörök építőkockái.
A logikai alapműveleteket valósítják meg. Ezek egyszerű kombinációjával további áramköröket tudunk felépíteni pl. az aritmetikai műveletek megvalósítására.

7 ÉS (AND) kapu X1 F A B Q Xn 1 1 F = X1·X2·…·Xn 1 1 1

8 VAGY (OR) kapu X1 F A B Q Xn 1 1 1 1 1 1 1 F = X1+X2+…+Xn

9 NEM kapu (inverter, fordító)
X F F = X

10 NEM ÉS (NAND) kapu X1 F Xn F = X1·X2·…·Xn A B Q 1 1 1 1 1 1 1
1 Xn 1 1 1 1 F = X1·X2·…·Xn 1 1 A legolcsóbb logikai kapu

11 CMOS 4011 quad NAND IC

12 NEM VAGY (NOR) kapu X1 F A B Q 1 Xn 1 1 1 1 F = X1+X2+…+Xn

13 Félösszeadó Feladata két bit összeadása A S FÖ B C S: összeg
C: maradék, átvitel, carry

14 Félösszeadó Igazságtáblája Logikai függvények A B S C 1 S = AB + AB
1 S = AB + AB C = AB

15 Félösszeadó Realizálás kapukkal A S B C

16 Teljesösszeadó Feladata két bit és az előző helyi értékből származó maradék összeadása A S TÖ B Cout Cin

17 Logikai függvények A B Cin S Cout 1 S = ABCin + ABCin + ABCin + ABCin Cout = ABCin + ABCin + ABCin + ABCin (Minimalizálva: Cout = AB + BCin + ACin)

18 Két 4 bites szám összeadása
A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 A B Cin A B Cin A B Cin A B TÖ TÖ TÖ FÖ Cout S Cout S Cout S Cout S Q3 Q2 Q1 Q0 Carry flag

19 Kivonás Visszavezetése összeadásra kettes komplemens kódolással
komplemens képzés 3:0011; -3:1101 összeadás: = 2 Általánosan: a+(1111–b+1) =a+(10000–b) =a–b+10000

20 Címdekóder Feladata cím dekódolása
n bites számot használ bemenetként, és ki tudunk választani vele (be tudjuk állítani 1-re) pontosan egyet a 2n kimenet közül

21 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 3–to-8 decoder Q7 =1 =0 =1 A2 A1 A 0 1 1 1 Q0 Q1
1 Q0 1 Q1 1 3 bites címdekóder Q0 Q1 Q2 Q2 A0 1 A1 Q3 Q3 Q4 A2 Q5 1 Q4 Q6 1 Q7 1 1 1 Q5 1 Q6 1 3–to-8 decoder 1 Q7 1 = = =1 A A A 0

22 Flip-flop Elemi sorrendi (szekvenciális) hálózatok
Két stabil állapotú (0, 1) billenő elemek. Állapotuk megegyezik a kimenettel. Alkalmazásuk: regiszterek, memóriák (SRAM), számlálók.

23 S - R flip-flop Set - Reset S R Qold Q 1 X - S f(S, R, y) Y = Z R y Y

24 S - R flip-flop Set: 1 Reset: 1 00 , 01 00 , 10 10 1 1 01

25 S – R flip – flop Realizálása 1 S 1 Z 1 R 1 1 1 1 y

26 2. A mikroelektronika alapjai
2.1. Félvezetők 2.2. Dióda 2.3. Tranzisztorok, logikai kapuk megvalósítása 2.4. Integrált áramkörök 2.5. Memóriák

27 2.1. Félvezetők

28 Vezetési tulajdonságok
Fémek Szigetelők Félvezetők Vezetési sáv Vezetési sáv Vezetési sáv Tiltott sáv Tiltott sáv Vegyértéksáv Vegyértéksáv Vegyértéksáv A vezetési sáv tele elektronokkal A vezetési sáv üres Kevés elektron a vezetési sávban

29 Félvezetők Tiszta félvezetők: kevés elektron a veze-tési sávban (termikus elektronok) vegyértéksávban elektronhiány, lyukak lyukak elmozdulhatnak, és így hozzájá-rulnak a vezetéshez az elektronok és lyukak vezetési sajátos-ságai különbözőek

30 Félvezetők nagyon alacsony hőmérsékleten a hőmérséklet emelésével
modellezése

31 Félvezetők Elemi félvezetők: (C), Si, Ge, (Sn, Pb) a IV. főcsoport elemei; tömeges felhasználás digitális ill., analóg célokra Vegyület félvezetők: pl. GaAs; LED, lézerdióda, mikrohullámú dióda (sütőben)

32 Félvezetők A félvezetők vezetési sajátosságai más elemekkel történő szándékos szennye-zéssel (adalékolással) megváltoztathatók. a, V. főcsoportbeli elemmel adalékolunk szilíciumot b, III. főcsoportbeli elemmel adalékolunk szilíciumot

33 n típusú félvezető Pl. foszforral (P, V. főcsoport) adalékolunk szilíci-umot. Eggyel több elektron, mely a vezetési sávba kerül. Elektronok vezetik az áramot.

34 p típusú félvezető Pl. bórral (B, III. főcsoport) adalékolunk szilíci-umot. Eggyel kevesebb elektron, mely lyukként a vegyértéksávba kerül. Lyukak vezetik az áramot.

35 2.2. Dióda p n I + - - + Felhasználás: tápegységekben egyen-irányító, védelem, LED, lézerdióda, stb.

36 2.3. Tranzisztorok, logikai kapuk megvalósítása

37 2.3.1. Bipoláris tranzisztor
IEC n p n Jele: C E C B E IB B E: emitter B: bázis C: kollektor IB vezérli az IEC-t Felhasználás: erősítés, kapcsolás

38 Logikai műveletek megvalósítása kapcsolókkal
VAGY

39 Bipoláris tranzisztor - inverter
Utáp (pl 5V) Ube Uki 0 V 5 V 5 V 0 V Uki Ube (Q) A Q 1 (A)

40 Bipoláris tranzisztor – NOR kapu
Utáp (pl 5V) A B Q 1 Q 1 A B 1 1 1

41 2.3.2. MOS tranzisztor D S M O Jele: D G G S S
M: metal (alumínium, vezető) O: oxid (SiO2 – kvarc, szigetelő) S: semiconductor (félvezető, n vagy p) S: source (forrás) G: gate (kapu) D: drain (nyelő) A gate feszültség vezérli a drain-source áramot.

42 MOS inverter Utáp Uki Ube
Működése: ld. inverter bipoláris tranzisztorral:

43 MOS NOR kapu Utáp Q A B Működése: ld. NOR kapu bipoláris tranzisztorokkal

44 MOS NAND kapu Utáp A B Q Q 1 1 1 A 1 1 1 1 B

45 CMOS tranzisztor Komplementer MOS: egy p és egy n MOS összekapcsolva. A két tranzisztor ellentétes fázisban működik: amikor az egyik kinyit, akkor a másik bezár. Előny: nagyon kis fogyasztás (csak átkapcso-láskor folyik rajta keresztül áram).

46 CMOS inverter CMOS inverter MOS inverter Ube = 1 Ube = 0 Utáp Utáp Uki
PMOS Uki Ube Uki NMOS Ube

47 2.4. Integrált áramkörök Egy félvezető lapkán (Si chipen) alakítják ki az áramköri elemeket (tranzisztorokat, ellenállá-sokat, vezetékeket, stb.) A mai IC-k túlnyomó része CMOS technológiával készül. Napjainkban az áramköri elemek vonal-vastagsága, az ún. csíkszélesség 1-2 tized mikrométer. (VLSI, ULSI – Ultra Large Scale Integration > 106 elem/chip, GLSI – Giga Scale Integration > 109 elem/chip, )

48 Szilícium egykristály

49 2.5. Memóriák

50 Memória hierarchia Reg. Gyorsítótár elérési idő kapacitás kapacitás/ár
Központi memória Mágneslemez Szalag Opt. lemez

51 Memóriák csoportosítása
I. Az információ elérése alapján cím szerinti hozzáférés tartalom szerinti hozzáférés (cache) II. A hozzáférés belső szervezése alapján szekvenciális memóriák (sor, verem) tetszőleges sorrendben címezhető memóriák csak olvasható memóriák (ROM, PROM, EPROM, EEPROM) írható olvasható memóriák (RAM) statikus (SRAM) dinamikus (DRAM)

52 3. CPU – mikroprocesszorok
3.1. Történeti áttekintés 3.2. A mikroprocesszor általános felépítése 3.3. Utasításkészlet 3.4. Mikroprocesszorok csoportosítása 3.5. Gyorsítási lehetőségek 3.6. Cache memória 3.7. Megszakítás (Interrupt) 3.8. Közvetlen memóriahozzáférés (DMA) 3.9. Segédprocesszorok

53 A Neumann elvű számítógép felépítése
háttértárolók CPU: általános vezérlő, műveletvégző, adat-mozgató egység; a futó program utasításainak végrehajtása; Memória: a futó program kódja, adatai Háttértárolók: hajlékony mágneslemez (floppy), merevlemez (winchester), optikai tárolók, szalagos tárolók, félvezetős tárolók (flash memória chip). Perifériák: monitor, billentyűzet, egér, nyomtató, kommunikációs vonalak, stb. CPU memória I/O eszközök (perifériák)

54 CPU (Central Processing Unit – központi feldolgozó egység):
A memóriából olvassa a végrehajtás alatt lévő program bináris utasításai, adatait. Az utasításokra előre meghatározott módon reagál. Fontos jellemzője a CPU-nak az utasításkészlete. Mikroprocesszor: Egy chipen kialakított áramkör, mely a számítógép CPU-jának a funkcióját látja el.

55 3.1. Történeti áttekintés 1959: az első Si alapú integrált áramkör megjelenése. 1970: 1000 tranzisztort tartalmazó kalkulátor chip. Intel: első mikroprocesszor

56 1971 - Az első mikroprocesszor - Intel 4004
Első általános célú processzor 45 utasítás 2,250 db P-MOS tranzisztor Mérete: 3x4 mm2 kHz Fogy. ára: 200 USD 10mm-es technológia

57

58 Név Megjele- Adatbusz Max. Tranziszto- Megjegyzés
nés ideje (bit) címezhető rok száma memória ,5 KB KB KB első PC 1975-ben KB MB ezer IBM PC 1981-ben /8 1 MB MB ezer IBM PC/AT védett mód GB ezer virtuális 8086 mód GB ,2 millió 8 KB belső cache Pentium GB több száz millió csővezeték A vállalat jövőre (2007) teljesen átáll a 65 nanométeres processzorok előállítására, ugyanakkor az előzetes tervek szerint 2007-ben már piacra termelnek majd a 45 nm-es gyártósorok is. Intel Pentium 4; Intel Pentium D Processor; Intel Pentium Processor Extreme Edition; Intel Core

59 FAIRCHILD Year of introduction Transistors
, , , , , ™ processor , ™ DX processor ,180, Pentium® processor ,100,000 Pentium II processor ,500,000 Pentium III processor ,000,000 Pentium 4 processor ,000,000 FAIRCHILD

60 3.2. A mikroprocesszor általános felépítése

61 CPU részei belső adatbusz utasítás dekódoló és vezérlő egység
regiszterek ALU Flag-ek címsín puffer adatsín puffer vezérlő jelek cím jelek adat jelek

62 CPU részei ALU: Aritmetikai és logikai műveletek végzése (ld. összeadó áramkör) összeadás, kivonás; fixpontos szorzás, osztás (léptetések); lebegőpontos aritmetikai műveletek (korábban koprocesszor); egyszerű logikai műveletek.

63 CPU részei Vezérlő egység: Felismeri, elemzi (dekó-dolja) a gépi nyelvű program utasításait, az utasítások alapján működteti a CPU többi egységét , illetve képezi a szükséges címeket. Vezérlő típusok (ld fejezet): huzalozott vezérlők – hardveres utasítás dekódolás mikroprogramozott vezérlők – mikrokódos utasítás dekódolás

64 CPU részei Regiszterek: chipen belüli, közvetlen elérésű tároló elemek. Két fő funkciójuk: műveletvégzéskor az operandusok tárolása címek előállítása.

65 8086 processzor regiszterei
Szegmensregiszterek (címzés) CS – kódszegmens regiszter (Code Segment) SS – veremszegmens regiszter (Stack S.) DS – adatszegmens regiszter (Data Segment) ES – extra adatszegmens regiszter

66 8086 processzor regiszterei
Vezérlő regiszterek (címzés) IP – utasítás mutató (Instruction Pointer v. PC-Program Counter) SP – verem mutató (Stack Pointer) BP – bázis mutató (Base Pointer) SI – forrás index (Source Index) DI – cél index (Destination Index)

67 8086 processzor regiszterei
Általános célú regiszterek – adatregiszterek (műveletvégzéskor az operandusok tárolása) AX (akkumulátor) (AH, AL) BX (bázis regiszter) (BH, BL) CX (számláló regiszter) (CH, CL) DX (adatregiszter) (DH, DL)

68 8086 címzése kódszegmens: a program utasításai
adatszegmens: a program változói veremszegmens: az alprogramok adatai Egy szegmens kezdőcímét tartalmazza a megfelelő szegmensregiszter, az azon belüli relatív (eltolás – ofszet) címet pedig egy, vagy több vezérlő regiszter.

69 Szegmensek memória verem szegmens SP SS pl. SI adat szegmens DS
kód szegmens IP CS

70 Flag-ek Jelzőbitek, melyek Az előbbiek közül néhány:
vagy a legutóbb elvégzett aritmetikai művelet eredményétől függően vesznek fel értéket, vagy a processzor állapotára utalnak. Az előbbiek közül néhány: előjel flag (sign) zéró flag (zero) paritás flag (parity) – az egyesek darabszáma páros átvitel flag (carry) – a művelet során a legmagasabb helyi értéken képződött-e maradék (vö. 1.3 fejezet 3. példa)

71 Flag-ek A processzor állapotára utalnak pl.:
trap flag – a program utasításonkénti végrehajtása megszakítás flag (interrupt) – a hardver egységek felől érkező megszakítások eljutnak-e a processzorhoz túlcsordulás (overflow) A feltételes ugró utasítások a flag-eket használják a feltételre.

72 Címzés A CPU címjelei kétfélék lehetnek:
Memóriacímek: a program utasításainak beolvasására, adatainak írására, olvasásá-ra. I/O címek: a perifériákkal (I/O – Input/Output) való kommunikációra.

73 3.3. Utasításkészlet

74 3.4. Mikroprocesszorok csoportosítása
CISC: Complex Instruction Set Computer RISC: Reduced Instruction Set Computer

75 CISC processzor Történelmileg a CISC architektúrájú gépek dominálnak. Az elnevezés onnan ered, hogy az újabb CPU-k esetén egyre bonyolultabb feladatokat elvégző gépi utasításokat vezettek be. Jellemzői: Sok (akár néhány száz), bonyolult utasítás. Utasítások dekódolása mikrokód (ld. lentebb) segítségével. Bonyolult címzési módok. Változó hosszúságú utasítások. Az utasítások változó számú és általában több óraciklust igényelnek. Assembly nyelvű programozása, compilerek írása egyszerűbb. Viszonylag kevés regiszter.

76 RISC processzor A teljesítmény növelhető csökkentett utasítás-készletű processzorokkal. Statisztikai felmérésekkel igazolható, hogy CISC architektúra esetén is túlnyomórészt dominálnak az egyszerűbb utasítások, a komplex utasításokat csak ritkán használják. Ha lemondunk az összetettebb utasításokról, kicsit nehezebb lesz ugyan az alacsony szintű programozás, de cserében számos előnyt nyerünk, megnő a processzorunk teljesítménye.

77 RISC processzor Kevés, csak a legalapvetőbb utasítások.
Utasítások dekódolása közvetlenül hardveresen, fix logikával. Egyszerűbb címzési módok. Azonos hosszúságú utasítások. Az utasítások egyforma ciklusidőt igényelnek. Sok regiszter Mindezek a teljesítményt növelik. Hátránya, hogy kicsit bonyolultabb a programozása, valamint drága.

78 Mikrokód vs. hardveres dekódolás
Mikrokódos utasítás dekódolás : a CPU a gépi nyelvű utasítást egy mikrokódnak nevezett rövid, beépített program segítségével hajt végre (interpretálja). A mikrokód egy a CPU-n belül található ROM-ban van. Hardveres utasítás dekódolás: az utasításokat egy fix, bonyolult logikai áramkör alakítja át vezérlő jelekké. A mikrokódos utasítás dekódolás lassabb, a hardveres dekódolás éppen a nagy, bonyolult áramkör miatt drágább.

79 3.5. Gyorsítási lehetőségek

80 Teljesítmény értékelési módok
A CPU szinkron áramkör – órajel, óraciklus MIPS – Million Instruction per Second Az egyes utasítások óraciklus száma nem egyforma. Átlag megadása. Adott feladatokhoz szabványos mérőprog-ramok (benchmark) használata.

81 Gyorsítási módszerek Órajel frekvencia növelése
Hatékonyabb kód, fordítás – utasítások számának csökkentése Az utasításokra eső óraciklusok számának csökkentése – valamilyen párhuzamosítási technika

82 Párhuzamosítás a CPU-n belül: pipe line feldolgozás (csővezeték)
A gépi utasítás végrehajtása több fázisból áll, például egy elképzelt CPU egy utasítást három fázisban hajt végre: utasítás felhozatal (fetch: F) – az utasítás beolvasása a memóriából dekódolás (decode: D) az ALU végrehajtja az instrukciót (execute: E)

83 Csővezeték Az egyes fázisok egymással egy időben, párhuzamosan hajthatók végre, pl. az első utasítás E fázisa alatt a második utasítás D fázisa és a harmadik utasítás F fázisa. F D E 1. utasítás F D E 2. utasítás F D E 3. utasítás

84 Csővezeték nincs pipe-line pipe-line 12 CPU óraciklusok F D E F D E
1. utasítás 2. utasítás 3. utasítás 4. utasítás F D E 1. utasítás F D E pipe-line 2. utasítás F D E 3. utasítás F D E 4. utasítás

85 Csővezeték A csúcsgépeknek 10, vagy több szakaszos csővezetékük van.
Probléma: a programok nem szekvenciális kódsorozatok (elágazások, ciklusok). Intenzív kutatások az elágazások jövendölésére. Pl: Egy ún. elágazási előzmények táblában a CPU feljegyzi az elágazásokat, így többszöri előfordulás-kor kikereshetők.

86 Szuperskalár architektúra
Egy csővezeték helyett jobb a kettő. Egyszerre két utasítás beolvasása, két ALU. 486: egy csővezeték, Pentium: két ötfázisú csővezeték.

87 Hyper-Threading technológia
Az operációs rendszer egyetlen fizikai processzort két logikai processzorként lát. Párhuzamosság kiterjesztése az utasítások szintjéről a programszálak szintjére. Több magos processzorok

88 Multiprocesszoros rendszerek
Több processzor, melyek közös memóriát használnak. (Mint mikor több ember egy teremben ugyanazt a táblát használja.) Multiszámítógépek Nagyszámú összekapcsolt számítógép, mind saját memóriával. (~10000 gép)

89 3.6. Cache memória Probléma: a központi memória általában sokkal lassabb, mint a processzor. Cache memória: a CPU és a nagy méretű dinamikus RAM memória között elhelyezkedő kisebb méretű, gyorsabb elérésű (drágább) memória.

90 Cache memória Az utoljára használt memória területeket a cache-be másolja a rendszer, így ezek elérése lényegesen gyorsabb. Tartalom szerinti elérésű. Általában statikus RAM. A mikroprocesszoron belül, illetve azon kívül is elhelyezkedhet. Szétválasztott gyorsítótár: utasítás, adat. Két, három szintű gyorsítótárak.

91 3.7. Megszakítás (Interrupt)
Erőltetett vezérlésátadás, ugrás egy megszakítás kezelő rutinra. Kiválthatja egy a mikroprocesszorban előforduló esemény (pl. nullával való osztás), érkezhet megszakítás a hardver egységek felöl (pl. a lemezes tárolóról az adatok beolvasása a memóriába megtörtént), egy program is tartalmazhat megszakítási utasítást (pl. egy operációs rendszeri szolgáltatás, rendszer-hívás, igénybevételére).

92 Megszakítás Tehát a megszakítások három fajtája:
processzor megszakítás hardver megszakítás (IRQ: Interrupt ReQuest) szoftver megszakítás

93 3.8. Közvetlen memóriahozzáférés
(DMA – Direct Memory Access) A memória és egy periféria (pl. merev-lemez) közötti közvetlen adatátvitel. A DMA vezérlő irányítja az adatforgalmat, így a CPU közben egy másik program kódját futtathatja.

94 4. Számítógépek rendszertechnikája

95 4.1. Részegységek CPU: általános vezérlő, műveletvégző, adat-mozgató egység; a futó program utasításainak végrehajtása; háttértárolók CPU memória Memória: a futó program kódja, adatai Háttértárolók: hajlékony mágneslemez (floppy), merevlemez (winchester), optikai tárolók, szalagos tárolók, félvezetős tárolók (flash memória chip). I/O eszközök (perifériák) Perifériák: monitor, billentyűzet, egér, nyomtató, kommunikációs vonalak, stb.

96 4.2. A mikroszámítógépek szokásos felépítése
Általános megoldás, hogy a részegységek egy rendszersínen (rendszerbuszon) keresztül kapcsolódnak egymáshoz Tipikusan a rendszerbusz, mikroprocesszor, memória, valamint az eszközvezérlők nagy része az alaplapon helyezkedik el. Bővítőkártyák is tartalmazhatnak eszközvezérlő-ket (régebben ez volt az általános). Az eszközvezérlő képes lehet DMA-t végezni. Ha kész, megszakítást vált ki.

97 A mikroszámítógépek felépítése
FD HD billentyűzet monitor printer mikro-processzor memória lemez vezérlő billentyűzet vezérlő monitor vezérlő I/O vezérlő cím adat vezérlő

98 4.3. Mágneslemezek A merevlemez egy, vagy több mágnesez-hető bevonattal ellátott alumíniumkorong-ból áll. Eredetileg 50 cm átmérőjű volt. A fej egy indukciós tekercs, mely a mágne-ses polaritását a lemez kis területeinek megváltoztatja, illetve érzékeli.

99 Mágneslemezek Sáv: egy teljes körülfordulás alatt felírt bitsoro-zat. Szektorokra osztás (512 bájt). Sáv formátum: fejléc, adatbitek, ECC, szektorrés, fejléc, adat-bitek, ECC, szektorrés, … ECC (Error Correcting Code) – hibajavító kód A formázott kapacitás kb. 15%-kal kisebb, mint a formázatlan.

100 Mágneslemezek Winchester: légmentesen lezárva. IBM: erede-tileg 30MB lezárt, 30MB cserélhető tárolóhely (30 – 30 winchester puska) Cilinder: adott sugarú sávok összessége. Vezérlők: IDE (Integrated Drive Electronics): meghajtóba integrált vezérlő SCSI (Small Computer System Interface): nagyobb átviteli sebesség. Tulajdonképpen egy sín, amelyre egy SCSI vezérlő és max. 7 egység csatlakozhat.

101 Billentyűzet Egy billentyű leütésekor megszakítás generálódik, és a billentyűzet megszakítás kezelő (az operációs rendszer része) elindul. A megszakítás kezelő kiolvassa a billentyűzet vezérlő regisztereiből a leütött billentyű kódját. Amikor a billentyűt felengedtük, egy második megszakítás keletkezik. Pl.: shift le, k le, k fel, shift fel → K.

102 Monitorok Katódsugárcsöves (Cathode Ray Tube, CRT)
LCD (Liquid Crystal Display) Elektromos mező felhasználásával a molekulák elrendeződése, így optikai tulajdonságaik megváltoztathatók. Sok változata létezik, a technológia gyorsan változik. Pl: TFT (Thin Film Transistor) a folyadékkristályos kijelző minden egyes képpontját egy-egy tranzisztor vezérli.

103 Monitorok - megjelenítés
Karaktertérképes terminálok A CPU a videó memóriába ír: 2 bájtot: karakter, attribútum. A videókártya feladata, hogy folyamatosan olvassa a videó memóriát és a monitor meghajtásához szükséges jeleket generálja. Bittérképes (grafikus) terminálok Pixelek. Nagy videó memória. Szín előállítása: additív (összeadó) színkeverés (R, G, B)