計(jì)算機(jī)組成原理IO設(shè)備

1、硬件組成,顯示設(shè)備,顯示器適配器,顯示器件,（控制器、接口）,（CRT、LED、PDP、LCD）,本章主要討論：,CRT顯示器,成象原理、,屏幕顯示與顯示緩存的對(duì)應(yīng)關(guān)系,顯示方式、,屏幕顯示與顯示緩存的對(duì)應(yīng)關(guān)系,VRAM,第八章 輸入/輸出設(shè)備,6.1 CRT顯示器的顯示方式與常見顯示規(guī)格,顯示方式,字符/數(shù)字(A/N)方式：,圖形(APA)方式：,以字符為顯示單位,以點(diǎn)(象素)為顯示單位,顯示規(guī)格,顯示方式,分辨率,顏色,A/N：一幀畫面顯示的字符數(shù),（字符行數(shù)列數(shù)）,APA：一幀畫面顯示的象點(diǎn)數(shù),（每線點(diǎn)數(shù)線數(shù)）,分辨率,2580,640200,適配器提供顯示規(guī)格,如VGA卡：,A/N：,

2、APA：,2540、2580，,320200、,2色、4色,800600，,2色、256色,1.CRT結(jié)構(gòu),6.2 光柵掃描成象原理,視頻放大,掃描控制,視頻信號(hào),水平同步信號(hào),垂直同步信號(hào),2.掃描方式,電子束無固定掃描路徑，,隨機(jī)掃描：,控制電路復(fù)雜。,光柵掃描：,電子束掃描路徑固定,（自上而下，從左,向右全屏掃描），,控制電路簡(jiǎn)單。,3.光柵的形成,水平正掃,水平回掃,垂直回掃,水平偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電,流,形成水平掃描線,（行掃描）,垂直偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電,流,使水平線垂直移動(dòng),（場(chǎng)掃描）,行掃描電流：,場(chǎng)掃描電流：,幀頻不低于25HZ,水平、垂直同步分別控制電子束X向與Y向偏轉(zhuǎn),I R

3、 G B 顏色,4.象點(diǎn)存在的因素,視頻=0，點(diǎn)暗,紅,象點(diǎn),位置：,亮度：,顏色：,視頻信號(hào)控制電子束通、斷,視頻=1，點(diǎn)亮,紅、綠、藍(lán)三基色控制,紅點(diǎn),綠點(diǎn),藍(lán)點(diǎn),0 1 0 0,1 1 0 0,淡紅,0 0 1 0,綠,1 0 1 0,淡綠,0 1 1 1,白,例.2513字符發(fā)生器，,5.字符點(diǎn)陣的形成與屏幕組織,可提供64種字符點(diǎn)陣,字符點(diǎn)陣圖形：,（1）字符發(fā)生器,產(chǎn)生字符點(diǎn)陣代碼。,（79）,（58點(diǎn)陣）,字符點(diǎn)陣代碼：,ROM,字符譯碼,648單元,行譯碼,字符編碼（ROM高6位地址）,掃描線序號(hào),（ROM低3位地址）,輸出,例.,A B C D E F,（2）屏幕組織,每行字

4、符逐線掃描。,字符79，字符區(qū)914,1）掃描順序,2）間隔,橫向間隔2點(diǎn)（消隱）,縱向間隔5線（消隱）,6.3 屏幕顯示與顯示器緩存(VRAM)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,顯存功能,數(shù)據(jù)緩沖,屏幕刷新,對(duì)顯存的操作直接影響屏幕顯示。,對(duì)應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)在：,顯存內(nèi)容和容量的確定、顯存地址組織、信息轉(zhuǎn)換、,同步控制。,若顯示規(guī)格為25行80列，,（1）A/N方式,VRAM內(nèi)容：,基本容量=2580=2KB,1.顯存內(nèi)容和容量,字符的編碼（ASCII碼）,VRAM容量：,（一字節(jié)存放一字符編碼）,（2）APA方式,圖形的象點(diǎn)代碼,VRAM內(nèi)容：,（一位存放一點(diǎn)，單色）,VRAM容量：,若顯示規(guī)格為640點(diǎn)200線，,

5、基本容量=,8,640200,若考慮字符屬性，顯存容量增加。,=16KB,若考慮顏色,分辨率不變：,顏色,容量,容量不變：,顏色,分辨率,屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從 低到高安排。,2.顯存地址組織,3.信息轉(zhuǎn)換,能實(shí)現(xiàn)將A從屏幕左上角逐漸移向屏幕右下角嗎？,顯存單元的地址由屏幕顯示的行、列號(hào)決定。,A,B,G,F,行號(hào)決定地址的高位,列號(hào)決定地址的低位,A,A,A,A,A,A,能實(shí)現(xiàn)在屏幕上將一行字符自下而上地滾動(dòng)嗎？,如何將顯存中的信息（字符編碼/圖形點(diǎn)代碼）轉(zhuǎn)換為字符/圖形顯示在屏幕上。,（1）A/N,VRAM,移位寄存器,并行,串行,A,N,D,字符編碼,字符發(fā)生器,掃描時(shí)序

6、,一行點(diǎn)陣代碼(并),移位器,視頻信號(hào)(串),顯示頭,（2）APA,VRAM,移位寄存器,并行,串行,一字節(jié)點(diǎn)代碼(并),移位器,視頻信號(hào)(串),顯示頭,視頻的發(fā)送與電子束掃描嚴(yán)格同步：,4.同步控制,電子束掃描到某點(diǎn)位置，相應(yīng)視頻應(yīng)同時(shí)送到，控制點(diǎn)亮或不亮。,需解決：,何時(shí)訪問顯存，取字符編碼或圖形點(diǎn)代碼？,以控制產(chǎn)生視頻信號(hào)。,何時(shí)發(fā)水平同步信號(hào)？,何時(shí)發(fā)垂直同步信號(hào)？,以控制電子束掃描。,在顯示器中設(shè)置若干級(jí)計(jì)數(shù)器，對(duì)顯示器點(diǎn)頻進(jìn)行若干級(jí)分頻，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)。,例.顯示規(guī)格25行80列，,（1）A/N方式,字符79,字符區(qū)914,7,2,9,9點(diǎn),5,14線,80字符,25行,設(shè)置4級(jí)計(jì)數(shù)器,1）點(diǎn)計(jì)數(shù)器：,點(diǎn)計(jì)數(shù)器,字符 計(jì)數(shù)器,線計(jì)數(shù)器,行計(jì)數(shù)器,對(duì)一個(gè)字符的一行點(diǎn)計(jì)數(shù)。,點(diǎn)頻,9：1,一次點(diǎn)計(jì)數(shù)循環(huán)訪問一次VRAM、ROM。,2）字符計(jì)數(shù)器：,對(duì)一幀的字符列計(jì)數(shù)。,(80+l)：1,一次字符計(jì)數(shù)循環(huán)發(fā)一次水平同步信號(hào)。,3）線計(jì)數(shù)器：,對(duì)一行字符的掃描線計(jì)數(shù)。,14：1,線計(jì)數(shù)值提供ROM低位地址。,4）行計(jì)數(shù)器：,對(duì)一幀的字符行計(jì)數(shù)。,(25+m)：1,幀頻,一次行計(jì)數(shù)循環(huán)發(fā)一次垂直同步信號(hào)。,字符計(jì)數(shù)值提供VRAM列地址（低地址）。,行計(jì)數(shù)值提供VRAM行地址（高地址）。,例.顯示規(guī)格800點(diǎn)200線、單色,（1）APA方式,