计算机组成原理 第9章 输入输出汇总.ppt

发展趋势：智能化，功能复合化，高可靠性等。 键盘，图形输入设备，图像输入设备，条形码输入设备，光学字符识别OCR装置，语言与文字输入等 显示器，打印机，绘图机，语音输出 ATM机，POS机等--键盘+显示器 其存取周期必须满足刷新频率的要求。 阴极射线管（CRT） CRT是一个电真空器件，由电子枪、偏转装置和荧光屏构成。如图5.17所示（p172）。 电子枪：包括灯丝、阴极、栅极、加速阳极和聚焦极。在加电后，灯丝发热，阴极受热便发射电子，电子束射到荧光屏上形成光点，由光点组成图像。 (控制)栅极：根据亮度信号来控制电子束的强弱。 加速阳极：对电子束加速，以保证电子束有足够的能量轰击荧光屏，使荧光屏发出相当强的光。 聚焦极：将激光束聚集得很细，确保图像清晰。 偏转装置：控制电子束的运动方向，使电子束能扫描到荧光屏的任何位置。 荧光屏： 内壁涂有荧光粉，其作用是将电子束的动能转换成光能，从而显示出光点。 荧光粉由多种金属的化合物构成，不同材料维持亮度的时间不同，称为“余辉时间”。 要求荧光粉的颗粒精细，确保图像像素清晰。像素间距为0.31mm，0.28mm。 荧光屏尺寸：用对角线的长度表示。14、15、17、21英寸等。 彩色CRT有三个电子枪，荧光屏内壁涂彩色荧光粉(红、绿、蓝)，按三基色迭加原理形成彩色图像。 液晶显示器（LCD） 液晶：即液态晶体(有机化合物)。具有液体的流动性，以及分子排列有序的晶体特性。本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因此使用时需要背光源。 液晶显示的特点: 低电压、微功耗、体轻薄、适于LSI驱动、易实现大画面显示、显示色彩优良等。 应用领域： 便携式电子产品：笔记本PC、PDA、手机等。 监视器。 消费类电子产品: 数字电视、摄录机、数字相机。 等离子体显示器（PDP） 利用惰性气体在一定电压作用下产生气体放电现象而实现显示。 显示技术中的有关术语： 分辨率：显示设备所能显示的像素个数。分辨率取决于荧光粉的粒度、屏幕的尺寸和电子束的聚焦能力。如12、14、16英寸彩色CRT的分辨率分别为640×480、 800×600、 1024×768。（4:3） 灰度级（gray level）：所显示像素点的亮暗差别，在彩显中则表现为不同的颜色。灰度级取决于每个像素对应刷新存储器单元的位数和CRT本身的性能。单色(黑白)、彩色、多灰度级黑白显示器。 IBM针对不同的分辨率，制定了不同的显示器接口标准（或适配器）。见p177。 刷新和帧存储器： 刷新：电子束扫过之后，其发光亮度只能维持短暂一瞬(大约几十ms)便消失。为了使人眼能看到稳定的图像，就必须在图像消失之前使电子束不断地重复扫描整个屏幕。这个过程称为刷新（refresh）。 刷新频率或扫描频率: 每秒刷新的次数。应大于30次/秒。选用电视中的标准，即每秒刷新50帧(frame). 帧存储器或视频存储器（VRAM）：用于存储图像的存储器（即为了不断提供刷新图像的信号，必须把图像存储起来）。其容量由图像分辨率和灰度级决定；其存取周期必须满足刷新频率的要求。如1024*768，32位真彩色，需要1024*768*32/8=3MB。 随机扫描和光栅扫描 扫描：电子束在荧光屏上按某种轨迹的运动，其控制电路称为扫描偏转电路。 随机扫描：随机运动，仅在需要作图的地方扫描，而不必扫描全屏幕。画图速度快，图像清晰。驱动系统复杂，价格昂贵。 光栅扫描：从上而下顺序扫描整个屏幕。电视系统采用隔行扫描（一幅图像分为偶数场和奇数场），计算机中采用逐行扫描。易配套，易维修；显示冗余时间多，分辨率较低，线段和圆弧不够光滑。 字符显示设备：p173-174 图形显示设备：p175 字符/图形显示器： 1、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 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。 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 VR