中國海洋大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理課件(第9章)

1、1For Students of Lab 2010(Computer Organization Principles)主講教師主講教師 蔣永國蔣永國() ( (信息學(xué)院南樓信息學(xué)院南樓, ,B313室室) )實(shí)驗(yàn)教師實(shí)驗(yàn)教師 徐惠敏徐惠敏() 2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成(章節(jié)分配)運(yùn)運(yùn) 算算 器器控控 制制 器器主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備 總線和總線和I/O接口接口高速緩存高速緩存虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器(磁盤設(shè)備磁盤設(shè)備)第一部分第一部分(2,3章章)第二第二部分部分(5,6章章)第三第三部分部分(4,7,8章章)第四部分第四部分(9,10章章)3第第9章章 輸入輸入/ /輸出設(shè)

2、備輸出設(shè)備( (目錄部分目錄部分) )9.1 外部設(shè)備概述外部設(shè)備概述 9.2 輸入設(shè)備輸入設(shè)備9.3 輸出設(shè)備輸出設(shè)備-顯示器顯示器9.4 輸出設(shè)備輸出設(shè)備-打印機(jī)打印機(jī)9.5 漢字處理技術(shù)漢字處理技術(shù)4nCPU和主存儲(chǔ)器構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主體和主存儲(chǔ)器構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主體, ,稱為稱為. . 主機(jī)以外的大部分硬設(shè)備都稱為主機(jī)以外的大部分硬設(shè)備都稱為, ,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱. . 它包括常用的輸入輸出它包括常用的輸入輸出設(shè)備設(shè)備, ,外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器, ,脫機(jī)輸入輸出設(shè)備脫機(jī)輸入輸出設(shè)備. .在第四代計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后在第四代計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后, ,外部設(shè)備開始向多樣外部設(shè)備開始向多樣化、智能化的方向發(fā)展?；?、智能化的

3、方向發(fā)展。5輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備終端設(shè)備(鍵盤+顯示器)數(shù)/模, 模/數(shù)轉(zhuǎn)換多媒體脫機(jī)輸入輸出設(shè)備(軟磁盤數(shù)據(jù)站)6輸入設(shè)備鍵盤圖形輸入設(shè)備(鼠標(biāo),圖形板,跟蹤球,操縱桿,光筆)圖像輸入設(shè)備(攝像機(jī)掃描儀,數(shù)字相機(jī))條形碼光學(xué)字符識(shí)別語言與文字輸入7輸出設(shè)備顯示器(字符,漢字,圖形,圖像)打印設(shè)備(針式打印機(jī),激光打印機(jī),噴墨打印機(jī),熱轉(zhuǎn)印打印機(jī))繪圖儀(平板式,滾筒式)語音輸出8當(dāng)實(shí)現(xiàn)人工輸入時(shí)，往往與顯示器(輸出設(shè)備)聯(lián)用，以便及時(shí)檢驗(yàn)并修正輸入時(shí)的錯(cuò)誤。也可利用軟盤、磁帶等可脫機(jī)錄入的介質(zhì)進(jìn)行輸入。9 目前應(yīng)用最普遍的一種輸入設(shè)備,與CRT顯示器組成終端設(shè)備.(鍵盤的按鍵數(shù)曾出現(xiàn)

4、過83鍵、93鍵、96鍵、101鍵、102鍵、104鍵、107鍵等 ) ASCII碼：每個(gè)字符是用7位二進(jìn)制碼表示。是128個(gè)字符組成的字符集。其中32個(gè)控制字符,然后是空格,然后是數(shù)字,大寫字母,小寫字母.鍵盤是由一組排列成陣列形式的按鍵開關(guān)組成的，每按鍵盤是由一組排列成陣列形式的按鍵開關(guān)組成的，每按下一個(gè)鍵，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的字符代碼下一個(gè)鍵，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的字符代碼( (每個(gè)按鍵的位置每個(gè)按鍵的位置碼碼) )，然后將它轉(zhuǎn)換成，然后將它轉(zhuǎn)換成ASCIIASCII碼或其他碼，送主機(jī)。碼或其他碼，送主機(jī)。 b6 b5 b4b3 b2 b1 b00000010100111001011101110 0

5、0 0NULDLESP0P、p0 0 0 1SOHDC1!1AQaq0 0 1 0STXDC22BRbr0 0 1 1ETXDC33CScs0 1 0 0EOTDC4 $4DTdt0 1 0 1ENQNAK%5EUeu0 1 1 0ACKSYN&6FVfv0 1 1 1BELETB7GWgw1 0 0 0BSCAN(8HXhx1 0 0 1HTEM)9IYiy1 0 1 0LFSUB *：JZjz1 0 1 1VTESC+；Kk1 1 0 0FFFS，Ll1 1 0 1CRGS-=Mm1 1 1 0SORSNn1 1 1 1SIUS/?O -oDEL1113Above: The fir

6、st mouse. To the right you can see the wheels it used for movement and positioning 14Above: The first trackball, bowling ball and all.15圖9.2 條碼符號(hào)161718按顯示器件可分為：按顯示器件可分為：字符顯示器字符顯示器圖形顯示器圖形顯示器圖象顯示器圖象顯示器按顯示內(nèi)容分為：按顯示內(nèi)容分為：陰極射線管顯示器（陰極射線管顯示器（CRTCRT）液晶顯示器（液晶顯示器（LCDLCD）等離子顯示器（等離子顯示器（PDPD）發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LEDLED） 圖形

7、(graphics): 最初是指沒有亮暗層次變化的線條圖. 圖形學(xué): 研究如何用計(jì)算機(jī)表示現(xiàn)實(shí)世界的各種事物,并且形象逼真地加以顯示 圖像(image): 最初是指具有亮暗層次的圖. 數(shù)字圖像處理: 處理的對(duì)象多半來自客觀世界. 分辨率(resolution): 顯示設(shè)備所能表示的像素個(gè)數(shù) 灰度級(jí)(gray level): 所顯示像素點(diǎn)的亮暗差別,在彩色顯示器中則表現(xiàn)為顏色的不同.顯示模式CGAEGAVGASVGAXGASXGA分辨率6402006403506404808006001024768 12801024202122CRT燈絲燈絲陰極陰極聚焦極聚焦極石墨層石墨層熒光屏熒光屏顯示屏顯示屏

8、陽極帽陽極帽偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈柵極柵極陽極陽極電子槍電子槍電子束電子束圖9.4 陰極射線管(CRT)液晶顯示液晶顯示( (LCD) ) LCD的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)：1)1)體積??；體積小；2)2)重量輕；重量輕；3)3)無電磁輻射。無電磁輻射。 主要分為：有源液晶和無源液晶兩種主要分為：有源液晶和無源液晶兩種. .，即屏幕本身并不發(fā)光，而是由存在于兩個(gè)中間間距4微米的玻璃基板后面的透明玻璃電路發(fā)光，再通過電壓控制偏轉(zhuǎn)角度，從而控制存有液晶的每個(gè)像素點(diǎn)發(fā)出可見光。彩色等離子體顯示彩色等離子體顯示( (plasma display panel,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱PDP) )l在之間挖有一個(gè)個(gè)發(fā)光單元，每個(gè)單元是一個(gè)

9、像素點(diǎn)，單元槽中涂布著熒光粉，再充入惰性氣體，然后通過槽后的2個(gè)電極形成高壓，激發(fā)惰性氣體發(fā)出紫外光，引起每個(gè)槽中涂布的紅、綠、藍(lán)三原色熒光粉做出相應(yīng)的反應(yīng)，產(chǎn)生出各種顏色的可見光。24顯示屏顯示屏按象素按象素分成若干行、列。如：分成若干行、列。如：640列列480行行顯示屏顯示屏按字符按字符分成若干行、列。如：分成若干行、列。如：80列列25行行01808182797815815918401841192019211922184219991998191819192行數(shù)0012178792324列數(shù) 顯示器劃分成許多方塊，每個(gè)方塊稱一個(gè)字符窗口，一般字符窗口為8025個(gè)，每個(gè)字符窗口為914點(diǎn)陣

10、，其中字符本身點(diǎn)陣為79，字符間距為2點(diǎn)，不同字符行間距為5點(diǎn)。260 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 00 1 0 00 1 0 10 1 1 01 1 1 10 1 1 10 0 1 110H28H44H82H82HFEH82H82H00H字符字符發(fā)生器發(fā)生器( R O M )ASCII字符代碼字符代碼84RA3 - RA0(a) “ A ”的點(diǎn)陣表示的點(diǎn)陣表示(b)字符發(fā)生器的結(jié)構(gòu)字符發(fā)生器的結(jié)構(gòu)(來自來自VRAM)(來自光柵地址來自光柵地址計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)器輸出)RA3 -RA0D7D0D7D0ASCII代碼代碼(41H)指向這個(gè)字形指向這個(gè)字形圖9.5 字形的產(chǎn)生27圖9.6

11、字符顯示的一般原理28主機(jī)顯示處理器 幀存儲(chǔ)器 CRT程序段緩存p程序段緩存:存儲(chǔ)顯示文件和交互式圖形,圖像操作命令(圖形的局部放大,平移,旋轉(zhuǎn),比例變換,圖形檢索及圖像處理.p 幀存儲(chǔ)器:存放一幀圖形的形狀信息p 圖形適配器: 除了是CPU和顯示器的接口.還起到處理圖形/圖像數(shù)據(jù),加速顯示的作用.29Above: The IBM 3800, the first commercial laser printer.1969. 3031 字符由字符由n*m點(diǎn)陣組成點(diǎn)陣組成,一般裝有一般裝有m根打印針根打印針32圖9.8 針式打印機(jī)構(gòu)造打印紙打印紙導(dǎo)軌導(dǎo)軌打印針打印針永磁鐵永磁鐵 鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵 線圈線圈色帶色帶色帶保護(hù)片色帶保護(hù)片滾筒滾筒33激光打印機(jī)的組成激光部分激光部分印字機(jī)印字機(jī)控制部分控制部分(微處理機(jī)漢字字形庫微處理機(jī)漢字字形庫)記錄鼓記錄鼓(硒鼓硒鼓)顯象顯象部分部分+.定形部分定形部分 加熱輥加熱輥預(yù)熱板預(yù)熱板輸紙用輥輸紙用輥轉(zhuǎn)寫轉(zhuǎn)寫清掃輥清掃輥帶電器帶電器印寫部分印寫部分清掃部分清掃部分轉(zhuǎn)寫部分轉(zhuǎn)寫部分接紙接紙 部分部分紙紙激光激光34圖9.9 激光打印機(jī)內(nèi)部結(jié)