计算机组成原理第七章 外存与I0设备.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * 7.6显 示 设 备 2、有关概念 分辨率：显示器所能显示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图象越清晰。它取决于显像管荧光粉的粒度，荧光屏的尺寸以及CRT电子束的聚焦能力。 灰度级：像素点的亮暗差别（黑白）颜色的不同（彩色）。灰度级越多，图象层次越清楚越逼真。它取决于每个像素对应的刷新存储器的位数以及CRT本身的性能。 * 7.6显 示 设 备 刷新：电子束打在荧光粉上引起的发光只能维持几十毫秒的时间。因此必须让电子束反复不断地扫描整个屏幕，该过程称为刷新。刷新频率越高，显示越没有闪烁。50Hz（至少） 刷新存储器（视频存储器、显存）：为刷新提供信号的存储器。容量取决于分辨率和灰度级。如1024*768，32位真彩色，需要1024*768*32/8B=3MB，其存取周期必须满足刷新频率的要求。设上例中要求刷新频率为75Hz，则刷新存储器的总带宽为75*3MBPS=225BPS * 7.6显 示 设 备 随机扫描：电子束在需要显示字符和图形的地方扫描。速度快，图象清晰。驱动系统复杂，价格昂贵。 光栅扫描：电子束扫描整个屏幕（从上到下，从左到右） 逐行扫描 隔行扫描（电视采用） 图形：没有亮暗层次变换的线条图，一般用计算机表示和生成 图像：最初就具有亮暗层次的图，多来自客观世界。 * 7.6显 示 设 备 二、字符/图形显示器 字符显示器原理 显示系统由显示卡和显示器组成 显示字符的方法以点阵为基础 字符点阵存放于字符发生器（ROM）中见下图 字符窗口：字符点阵和字符间隔 80列*25行=2000个字符窗口 每个字符窗口为9*14，字符点阵为7*9 屏幕上所有字符窗口的ASCII均存放于VRAM中字符发生器的高位地址来自于ASCII码，低位地址来自于光栅地址计数器的输出RA3~RA0， * * * 7.6显 示 设 备 04H---00H---10H D4H---3DH---20H 1FH---00H---7FH 点计数器循环一周以后，显示出第一个字的第一行；水平地址计数器循环一周以后，显示出所有字个字的第一行，开始第二行的显示。 光栅地址计数器循环一周以后，显示出第一行字；开始第二行字的显示。垂直地址计数器循环一周后，显示一整屏。 * 7.6显 示 设 备 水平消隐（点阵显示一行结束，回到下一行） 行间消隐（点阵显示某行字符结束，行间不显示内容） 垂直消隐（点阵显示一屏结束，回到第一行、第一列） VRAM的地址由水平地址计数器和垂直地址计数器决定 VRAM输出的ASCII码作为ROM的高位地址，低位地址来自于光栅地址计数器 * 7.6显 示 设 备 二、图形显示 随机图形显示器 工作原理：将所显示图形的一组坐标点和绘图命令组成显示文件存放在缓冲存储器，缓存中的显示文件送矢量(线段)产生器，产生相应的模拟电压，直接控制电子束在屏幕上的移动。 优点：分辨率高(可达4096×4096个像素)，显示的曲线平滑。 缺点：当显示复杂图形时，会有闪烁感。 * 7.6显 示 设 备 光栅图形显示器 工作原理:相邻像素串接法 刷新存储器与分辨率及灰度的关系 VRAM中存放一帧图形的形状信息，它的地址和屏幕上的地址一一对应。 VRAM＝分辨率×灰度级 如：1024×1024，24位色，VRAM的容量 1024×1024×24/8＝3M DDA(Digital Differential Analysis)数据插补，将显示文件变成象素信息 优点：通用性强，灰度层次多，色调丰富，显示复杂图形时无闪烁现象；所产生的图形有阴影效应、隐藏面消除、涂色等功能。目前流行的显示器。 * 例3、IBM PC机汉字显示原理 通过键盘输入的汉字编码，首先要经代码转换程序转换成汉字机内代码，转换时要用输入码到码表中检索机内码，得到两个字节的机内码，字形检索程序用机内码检索字模库，查出表示一个字形的32个字节字形点阵送显示输出。 * 7.6显 示 设 备 三、图像显示设备 图像显示器 简单图像显示器:仅仅显示计算机送来的数字图像.显示器不作处理 图形处理子系统:专用计算机,图形工作站. IBM PC系列的显示系统 显示标准 MDA,CGA,EGA,VGA,VESA,SVGA,TVGA * 7.6显 示 设 备 VESA显示模式 显示适配器(显示卡) 刷新存储器 ROM BIOS(用在DOS) 显示控制器 给显示器提供GRB三色信号及同步信号 CPU将主存已经修改好的内容在扫描回程的消隐期送到刷新存储器. 图形加速能力:位和块传送;画线;颜色填充. * * 【例4】刷存的重要性能指标是它的带宽。实际工作时显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假定总带宽的50%用于刷新屏幕，保