第七章外围设备2015年.ppt

计算机组成原理 第七章 外围设备 7.1外围设备概述 外围设备的功能是在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供联系。由于外围设备的地位越来越重要。主要介绍以下内容： 磁存储设备和显示器。 外围设备的分类 7.2 显示设备 7.2.1 显示设备的分类与有关概念 　　　 按显示设备所用的显示器件分类，有阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器等。 　　按所显示的信息内容分类，有字符显示器、图形显示器、图像显示器三大类。 1.分辨率和灰度级 　　分辨率是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显象管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。 刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。 例如：640*480；1024*768 灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同。 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。图像显示器的灰度级一般在256级以上。灰度级越多，图像层次越清楚逼真。 2.刷新和刷新存储器 　 为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个过程叫做刷新。 按人的视觉生理，刷新频率大于30次/秒时才不会感到闪烁。显示设备中通常选用电视中的标准，每秒刷新50帧图像。 例如：分辨率为1024*1024，256级灰度，则存储容量为1024*1024*8bit=1MB 存储容量和存取周期是刷新存储器的重要指标。 3.随机扫描和光栅扫描 随机扫描是控制电子束在CRT屏幕上随机地运动，从而产生图形和字符。电子束只在需要做图的地方扫描，而不必扫描全屏幕，因此这种扫描方式画图速度快，图像清晰。 光栅扫描是电视中采用的扫描方法。在电视中图像充满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。光栅扫描的缺点是冗余时间多，分辨率不如随机扫描方式，大部分字符、图形、图像显示器都采用光栅扫描方式。 7.2.2字符/图形显示器 1.字符显示 　　（1）显示字符的方法以点阵为基础。点阵是由m×n个点组成的阵列，并以此来构造字符。将点阵存入由ROM构成的字符发生器中，在CRT进行光栅扫描的过程中，从字符发生器中依次读出某个字符的点阵，按照点阵中0和1代码不同控制扫描电子束的开或关，从而在屏幕上显示出字符。 （2）字符窗口是指每个字符在屏幕上所占的点数，它包括字符显示点阵和字符间隔。　 （3）视频存储器VRAM中存放所需显示字符的ASCII代码，以备刷新。字符发生器ROM的高位地址来自VRAM的ASCII代码，低位地址来自光栅地址计数器的输出RA3—RA0，它具体指向这个字形点阵中的某个字节。在显示过程中，按照VRAM中的SACII码和光栅地址计数器访问ROM。 　　 7.6显 示 设 备 04H---00H---10H D4H---3DH---20H 1FH---00H---7FH . . . . . . . . . 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 【例3】某CRT显示器可显示64种ASCII码字符,每帧可显示64字× 25排；每个字符采用7×8的点阵，即横向7个点，字间间隔1点，纵向8点，排间间隔6点；帧频50Hz，采取逐行扫描方式，问： (1)缓存VRAM容量有多大? (2)字符发生器（ROM）容量有多大? ⑶缓存VRAM中存放的是什么内容？ ⑷缓存地址与屏幕显示位置如何对应？ 【解】 (1)缓存容量为 64×25×8=1600字节。 (2)字符发生器（ROM）容量为： 64×8×8=512字节。 ⑶缓存VRAM中存放的是待显示字符的ASCII代码。 ⑷显示位置自左至右，从上到下。相应地，缓存地址由低到高，每个地址码对应一个字符显示位置。 【例4】刷新存储器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