《人機(jī)交互設(shè)備接口》PPT課件.ppt

1、一、顯示器文本方式I/O 顯示器的文本方式（TEXT MODE）對于所有類型的顯示器（MDA、CGA、EGA、VGA、Super VGA等）的操作方法和顯示原理都基本相同。 在文本方式下，顯示器的屏幕一般被分成8025（80列，25行）的網(wǎng)格，所有的字符就在這2000個(gè)（8025）的網(wǎng)格上顯示，屏幕上顯示的每個(gè)字符都在顯示緩沖區(qū)（VRAM）中對應(yīng)一個(gè)存儲單元，即屏幕的存儲器映象。,8.2 CRT顯示器接口 顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本設(shè)備，主要用于程序輸入、程序調(diào)試、信息顯示、結(jié)果顯示等。（如：MDA單顯示器、低分辯率的CGA、EGA等）當(dāng)前流行的分辨率可達(dá)1024768、12801042等的高分

2、辨率Super VGA顯示器.,1.字符顯示原理 顯示字符的方法以點(diǎn)陣為基礎(chǔ)。這種方式將字符分解成m n個(gè)點(diǎn)陣組成陣列，將點(diǎn)陣存入由ROM構(gòu)成的字符發(fā)生器中，在CRT進(jìn)行光柵掃描的過程中，從字符發(fā)生器中依次讀出點(diǎn)陣，按照點(diǎn)陣的0和1控制掃描電子束開關(guān)，在屏幕中形成字符。字符點(diǎn)陣的多少取決于字符顯示質(zhì)量和字符塊大小，在PC機(jī)中字符窗口為914點(diǎn)陣，字符為7 9點(diǎn)陣。 在PC機(jī)中，整個(gè)屏幕的字符共占用4000字節(jié)的視頻存儲器空間（B800：0000H-B800：0F9FH），彩色文本顯示的視頻緩沖區(qū)首地址為B800：0H，單色文本為B000：000H。,在彩色文本方式下，顯示文本的視頻緩沖區(qū)首地址

3、為B800：000H， 每個(gè)字符占用兩個(gè)存儲器單元，其中第一單元為顯示字符的ASCII碼，第二個(gè)單元為該顯示字符的屬性。,2.字符屬性 顯示器上的每個(gè)字符在視頻緩沖區(qū)（VRAM）由2個(gè)字節(jié)表示，第一個(gè)字節(jié)是顯示字符的ASCII碼，而第二個(gè)字節(jié)是該顯示字符的屬性。字符的屬性確定了該顯示字符的特性，如顯示字符的顏色、背景顏色、閃爍等，在彩色文本方式下，字符的屬性定義如圖所示。 其中： 1）BI=1：表示該顯示的字符閃爍； 2）D6D4：表示該顯示字符的背景顏色RGB； 3）D3D0：表示該顯示字符的前景顏色RGB；,如把8025模式的整個(gè)屏幕全部刷成字符A，屬性為紅色前景、藍(lán)色背景、顯示字條款閃爍

4、的程序段為： MOV AX，0B800H ；彩色文本方式VRAM首址 MOV ES，AX MOV DI， 0 MOV CX，2000 MOV AH，10010100B ；顯示屬性：閃爍，藍(lán)色背景，紅色前景 REP STOSW ；AXVRAM單元中，相當(dāng)于顯示到屏幕上,在上述程序中，如果把字符屬性改為08（黑色背景，灰白色前景，不閃爍），同時(shí)把顯示的字符A改為20H（空格），上述程序則是一個(gè)清屏程序。 在彩色文本方式下，視頻緩沖區(qū)（VRAM）的首地址為B800：0H，屏幕上顯示的字符依次與B800：0H后的存儲器單元相應(yīng)，因此，直接寫屏就是把需顯示的字符及屬性直接寫入VRAM中，就達(dá)到了彩色文本

5、顯示的目的。 在彩色文本直接寫屏中，顯示位置在視頻緩沖區(qū)VRAM的偏移地址可由公式來進(jìn)行計(jì)算： VRAM偏移地址=80 行坐標(biāo)+列坐標(biāo) 屏幕字符的顯示通常使用中斷（如INT 10H、INT 21H等）來進(jìn)行，中斷字符顯示方式速度較慢，但通用性和兼容性好。,直接寫屏的子程序如下： WRITE_SCREEN PROC NEAR PUSH ES PUSH DI SHL DX，1 SHL DX，1 SHL DX，1 SHL DX，1 ；行坐標(biāo)16 MOV DI，DX SHL DX，1 SHL DX，1 ；行坐標(biāo) 64 ADD DI，DX ；行坐標(biāo) （64+16） ADD DI，CX ；視頻緩沖區(qū)偏移=

6、行 80+列 MOV DX，0B800H ；VRAM首地址 MOV ES，AX STOSW ；字符和屬性 VRAM POP DI POP ES RET WRITE-SCREEN ENDP,二、顯示器圖形接口 顯示器的圖形方式就是利用顯示器的像點(diǎn)（Pixel）來構(gòu)成圖形、圖像、各種顯示適配器有不同的顯示模式和分辨率，在下表中主要列出了標(biāo)準(zhǔn)的顯示適配器的各種顯示模式的圖形分辨率、顏色數(shù)和視頻緩沖區(qū)地址。各種顯示適配器（顯示卡）都是向下包含的，如TVGA顯示適配器包含VGA以下的所有顯示適配器的各種顯示模式。,顯示器各種圖形模式下的分辨率,MDA、CGA、EGA都是數(shù)字式的顯示適配器，這類顯示器由于

7、顏色數(shù)較少，VGA、Super VGA均是采用RGB三基色分量的模擬顯示器，由于計(jì)算機(jī)送出顏色索引值，通過查找索引寄存器取得DAC表中的RGB分量亮度值，再由DAC（數(shù)/模轉(zhuǎn) 換器）輸出RGB的模擬信號供顯示器顯示。采用RGB模擬信號的顯示器的顏色數(shù)多，顏色過渡平滑，色彩鮮艷，更接近自然顏色。 1 .VGA圖形顯示原理 VGA（Video Graphics Array）顯示適配器是采用RGBA模擬顯示的接口卡，VGA 顯示適配器的視頻存儲器VRAM與顯示器屏幕上的像點(diǎn)有兩種映射方式：彩色位面法和壓縮像素法。 （1）彩色位面法 從EGA（Enhance Graphics Adapter-增強(qiáng)型圖

8、形適配器）適配器開始首先采用了彩色位面顯示方式，所謂彩色位面,就是把視頻緩沖區(qū)VRAM按照一定的大小（與顯示模式有關(guān)，不同的顯示模式一頁的大小也不同）劃分為幾個(gè)獨(dú)立的位面（頁），每個(gè)頁面被用來控制一種顏色分量（RGB），每個(gè)顯示像至少在頁面中占一位。如圖8.7所示。,3,2,1,0,I,R,G,B,VGA16色 顯示模式,.,101,000,000,100,圖8.7 VGA 顯示器VRAM與顯示屏映射關(guān)系,在VGA顯示適配器中，彩色位面法用于16色模式。圖形16色顯示時(shí)把VRAM劃分為4個(gè)彩色位面。屏幕上的像點(diǎn)特征由4個(gè)位面的值共同確定。在12H（64048016C）模式下，一頁的大小為640

9、/8480=38400B，因此一屏圖形或圖像共占VRAM 空間為384004=153600字節(jié)。VRAM與物理顯示屏的對應(yīng)關(guān)系（省去了顏色索引和DAC處理）如圖8.7所示。 一個(gè)彩色位面上的一個(gè)字節(jié)對應(yīng)屏幕上的8個(gè)像點(diǎn)（Pixel),在缺省調(diào)色板一個(gè)位面實(shí)際上代表某一基色(RGB)，因此4個(gè)位面共可以表示16種顏色。一般來說，由03位面合成的值是一個(gè)顏色索引值，而不是真正顯示器所顯示的顏色值，真正顯示的顏色必須通過索引寄存器查到，再通過DAC表產(chǎn)生，如圖8.8所示。,下面是采用直接寫點(diǎn)的640 480（16色）子程序，在應(yīng)用程序中可以直接調(diào)用 入口參數(shù)：AX=行坐標(biāo)；BX=列坐標(biāo)；CH=顏色值

10、 VGA-COLOR16 PROC NEAR MOV DX，0A000H ；視頻緩沖區(qū)首地址 MOV ES，DX MOV DX，80 ；一行字節(jié)數(shù) MUL DX ；行 80 MOV DI，AX MOV AX，BX MOV CL，3 SHR AX，3 ；列/8 ADD DI，AX ；VRAM偏移=行 80+列/8,；分離字處理 MOV CL，BL AND CL，7 XOR CL，7 MOV BL，80H SHL BL，CL ；BL=圖形點(diǎn)分離字 ；寄存器設(shè)置 MOV DX，3C4H ；定序器 MOV AL，2 OUT DX，AL ；選映射模式寄存器 INC DX MOV AL，OFH ；開放4個(gè)

11、彩色位面 OUT DX， AL,MOV DX，3CEH ；圖形控制器端口 MOV AL，5 ；5號：寫模式寄存器 OUT DX，AL INC DX MOV AL，2 ；設(shè)置寫模式2：鎖存寫點(diǎn) OUT DX，AL DEC DX MOV AL，8 ；選擇8號：分離字寄存器 OUT DX，AL INC DX MOV AL，BL OUT DX，AL ；寫入分離字,MOV AL，ES：DI ；讀出數(shù)據(jù) MOV ES：DI，CH ；寫入新的顏色數(shù)據(jù) RET ；返回 （2）壓縮像素法 在壓縮像素法中，VRAM中的一個(gè)字節(jié)對應(yīng)屏幕上的一個(gè)像點(diǎn)（Pixel），由于一個(gè)字節(jié)取值0-255，所以屏幕上的點(diǎn)就有256

12、種顏色的變化（256色）。VRAM與屏幕的映射關(guān)系如圖8.9所示。為了與彩色位面法和真彩色的彩色位面相對應(yīng)，在習(xí)慣上把256色的顯示方式也稱為8位的彩色位面，相對應(yīng)256色下生成的圖像、圖形文件稱為8位面的圖像或圖形。,在壓縮像素法中，VRAM的一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容直接通過DAC表查出對應(yīng)的屏幕顯示顏色值，通過RGB三基色的D/A轉(zhuǎn)換器顯示到屏幕上。壓縮像素法與彩色位面法一樣，在不同的分辨率模式下，其一屏圖形或圖你所占的VRAM的大小也不相同，,如模式為13H（320 200 256C）時(shí)，一屏圖像大小為64000字節(jié)，為5DH（640 480 256C）時(shí)，一屏圖像的大小需256KB的VRAM空間

13、。 VGA_COLOR256 PROC NEAR MOV DX，0A000H ；視頻緩沖區(qū)首地址 MOV ES，DX MOV DX，320 ；一行字節(jié)數(shù) MUL DX ；行數(shù) 一行字節(jié)數(shù) ADD AX，BX ；VRAM偏移=行數(shù)一行字節(jié)數(shù)+列 MOV DI，AX MOV ES：DI，CH RET ；返回,2.DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）是VGA和VGA圖形適配器所特有寄存器組。DAC能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以驅(qū)動VGA或SuperVGA的RGB模擬顯示器。由于模擬信號可以連續(xù)變化，因此顯示器顯示的色彩變化可以非常平滑，適合人的視覺感受。,DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器由3個(gè)視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換寄存器（RGB）和DAC電路組成，它們分別控制紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）原色亮度值（RGB）。每個(gè)寄存器為6位，其亮度值（色飽和度）范圍為063，3個(gè)寄存器一共可以產(chǎn)生64 64 64=266144種顏色。同時(shí)DAC還必須從查色表（顏色索引寄存器）中取得顏色編碼，以決定屏幕上應(yīng)顯示何種顏色。查色表為8位，所以DAC一次只能從顏色表中轉(zhuǎn)換28=256種顏色。對于假彩色顯示適配器（顯卡）如：VGA、Super VGA 等，雖然DAC能產(chǎn)生266144種顏色，但同一時(shí)刻同屏上只能顯示