MOTOROLA MVME-147A 输出直接内置到控制单元
许多历史悠久的计算机将某种类型的输入和输出直接内置到控制单元中。例如，许多历史上的计算机有一个前面板，开关和灯由控制单元直接控制。这些让程序员直接进入程序并调试它。在后来的生产计算机中，前面板最常见的用途是进入一个小的引导程序，从磁盘上读取操作系统。这很烦人。因此，前面板被替换为引导程序在只读存储器中。
最等离子显示器-8模型有一个数据总线，设计用来让I/O设备借用控制单元的内存读写逻辑。[12]这降低了例如用于磁盘的高速I/O控制器的复杂性和费用。
这施乐阿尔托有一个多任务微程序控制单元，它能完成几乎所有的输入输出。[13]这种设计提供了现代个人电脑的大部分功能，而只有极小一部分电子逻辑。双线程计算机由两个最低优先级的微线程运行。只要不需要I/O，它们就会执行计算。高优先级微线程提供(按优先级递减)视频、网络、磁盘、定期计时器、鼠标和键盘。微程序完成I/O设备的复杂逻辑，以及将设备与计算机集成的逻辑。对于实际的硬件I/O，微程序读写大多数I/O的移位寄存器，有时用电阻网络和晶体管来改变输出电压电平(如视频)。为了处理外部事件，微控制器具有在线程周期结束时切换线程的微中断，例如在指令结束时，或者在移位寄存器被访问后。微程序可以重写和重新安装，这对研究用计算机非常有用。
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