计算机组成原理课件第7章

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1、主讲教师 庄春兴7.1 7.1 外围设备概述外围设备概述 外围设备的功能是在计算机和其他设备之间，外围设备的功能是在计算机和其他设备之间，以及计算机与用户之间提供联系。以及计算机与用户之间提供联系。外围设备由三个基本部件组成：外围设备由三个基本部件组成：（1 1）存储介质，它具有保存信息的物理特征存储介质，它具有保存信息的物理特征。（2 2）驱动装置，它用于移动存储介质驱动装置，它用于移动存储介质（3 3）控制电路，它向）控制电路，它向存储介质发送数据或从存存储介质发送数据或从存储介质接受数据。储介质接受数据。7.1.1 7.1.1 外围设备的一般功能外围设备的一般功能外围设备外围设备层次：层

2、次：中央部分是CPU和主存和主存，通过总线与第二层的适配器适配器(接口接口)部件相连，第三层是各种外围设备控制外围设备控制器器，最外层则是外围设备外围设备。 外围设备分类：外围设备分类：输入设备、输出设备、外存设备、数据通输入设备、输出设备、外存设备、数据通信设备和过程控制设备信设备和过程控制设备。7.2 7.2 显示设备显示设备7.2.1 7.2.1 显示设备的分类与有关概念显示设备的分类与有关概念以扫描方式不同分以扫描方式不同分光栅扫描光栅扫描随机扫描随机扫描以显示的颜色分类以显示的颜色分类彩色显示器彩色显示器单色显示器单色显示器以对角线的长度分以对角线的长度分1414英寸英寸1212英寸

3、英寸1515英寸英寸1717英寸英寸列列(点点)数数点行数点行数分辨率分辨率 1024 1024768 768 （列数（列数 行数）行数）分辨率分辨率是指显示器所能表示的象素个数是指显示器所能表示的象素个数灰度灰度是指灰白显示器中是指灰白显示器中所显示的象素点的亮暗所显示的象素点的亮暗差别数差别数2.2.刷新和刷新存储器刷新和刷新存储器3.3.随机扫描和光栅扫描随机扫描和光栅扫描随机扫描随机扫描光栅扫描光栅扫描逐行扫描逐行扫描隔行扫描隔行扫描字形的产生过程字形的产生过程0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 00 1 0 00 1 0 00 1

4、 0 10 1 0 10 1 1 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10 1 1 10 1 1 10 0 1 10 0 1 11010H H2828H H4444H H8282H H8282H HFEHFEH8282H H8282H H0000H H字符字符发生器发生器( ( R O M )R O M )ASCIIASCII字符代码字符代码8 84 4RA3 - RA0RA3 - RA0( (a)a) A A 的点阵表示的点阵表示( (b)b)字符发生器的结构字符发生器的结构( (来自来自VRAM)VRAM)( (来自光栅地址来自光栅地址计数器输出计数器输出) )RARA3 3 - -

5、RARA0 0D D7 7D D0 0D D7 7D D0 0ASCIIASCII代码代码(41(41H H) )指向这个字形指向这个字形7.2.2字符图形显示器字符图形显示器灯丝灯丝阴极阴极聚焦极聚焦极石墨层石墨层荧光屏荧光屏显示屏显示屏阳极帽阳极帽偏转线圈偏转线圈栅极栅极阳极阳极电子枪电子枪电子束电子束p电子束有足够的强度和速度电子束有足够的强度和速度p电子束要足够细电子束要足够细p电子束运动方向要高度可控电子束运动方向要高度可控p荧光粉的颗粒要足够精细和均匀荧光粉的颗粒要足够精细和均匀p有关术语：有关术语： 单色和彩色单色和彩色 灰度级和颜色灰度级和颜色 , 分辨率分辨率 随机扫描和光珊

6、扫描随机扫描和光珊扫描 刷新和刷新存储器刷新和刷新存储器 字符，图形，字符，图形， 图象图象字符显示的一般原理字符显示的一般原理移位移位寄存器寄存器S LS L字符字符发生器发生器( (ROM)ROM)加载控制加载控制水平消隐水平消隐行间消隐行间消隐垂直消隐垂直消隐水平同步电路水平同步电路垂直同步电路垂直同步电路点振荡器点振荡器点计数器点计数器水平地址计数器水平地址计数器光栅地址计数器光栅地址计数器垂直地址计数器垂直地址计数器定时控制定时控制电路电路垂直同步信号垂直同步信号水平同步信号水平同步信号字符时钟字符时钟ASCIIASCII代码代码控制控制OSCOSCVRAMVRAM19 9180+1

7、880+1819+59+5125+125+1视频视频信号信号RARA3 3 - - RA RA0 0（16.25716.257MHz)MHz)显示器控制器显示器控制器系统系统总线总线接口接口及及FIFOFIFO控制寄存器控制寄存器模式寄存器模式寄存器时序控制电路时序控制电路 。位、块传递。位、块传递 。画线。画线 。填域。填域 。颜色扩充。颜色扩充 。颜色空间转换。颜色空间转换 等专门工具等专门工具调色板调色板CLUTCLUT（256256* *2424）R R, ,G G, ,B BDACDACVFC VFC 端口端口硬件光标硬件光标显示存储器接口显示存储器接口电时钟和存储器电时钟和存储器时

8、钟发生器时钟发生器显示存储器显示存储器（1，2或或4MB）至显至显示器示器ROMROMBIOSBIOS系统系统总线总线PCI或或VL总线总线与视频卡等连接与视频卡等连接14.31814.318MHzMHzR RG GB BHsyncHsyncVsyncVsync主主板板显显示示适适配配器器显示器控制器显示器控制器7.3 输入设备和打印设备输入设备和打印设备7.3.1 输入设备输入设备 p图形输入图形输入n键盘输入键盘输入 n鼠标器输入鼠标器输入 p语音输入语音输入p图像输入图像输入n最理想的图像输入设备是数字摄像机最理想的图像输入设备是数字摄像机键盘的运行原理键盘的运行原理计算机的键盘，是用于

9、向主机内敲入字符、功能键、汉字等符号。计算机的键盘，是用于向主机内敲入字符、功能键、汉字等符号。这是通过逐次敲击键盘上的不同位置（标有键名）的键来完成的。这是通过逐次敲击键盘上的不同位置（标有键名）的键来完成的。被敲击的每个键将以一个特定的编码被表示并被存入计算机主机。被敲击的每个键将以一个特定的编码被表示并被存入计算机主机。故键盘的基本运行原理，是把键在键盘上的位置对应为一个编码。故键盘的基本运行原理，是把键在键盘上的位置对应为一个编码。1010K K键盘键盘.并行接口并行接口并行接口并行接口+5+5V V0 0列列1 1列列m m列列0 0行行1 1行行n n行行键键. . .。. . .

10、 . .。.键盘的运行原理键盘的运行原理键盘运行的基本原理，是把每键在键盘上的位置对应为一个编码。键盘运行的基本原理，是把每键在键盘上的位置对应为一个编码。并行接口并行接口并行接口并行接口+5+5V V1010K K0 0列列1 1列列m m列列0 0行行1 1行行n n行行键盘键盘键键.。.。具体实现，是用行列扫描的方法，即把每个键分配在一个具体实现，是用行列扫描的方法，即把每个键分配在一个m m* *n n矩阵的交叉点上，矩阵的交叉点上，通过并行接口依此送出仅有一行为零、其余各行均为一的值，用并行接口读通过并行接口依此送出仅有一行为零、其余各行均为一的值，用并行接口读m m列列的取值，当该

11、值不为的取值，当该值不为FFHFFH时，表明有键按下，若该值仅含一位零，表明取值为时，表明有键按下，若该值仅含一位零，表明取值为 0 0的行、列的交叉点的键被按下，用一个对照表即可得到相应键的编码。尚需解决的行、列的交叉点的键被按下，用一个对照表即可得到相应键的编码。尚需解决如下的一些问题：键的抖动、多键按下、由谁（哪个部件）完成这些操作过程。如下的一些问题：键的抖动、多键按下、由谁（哪个部件）完成这些操作过程。针式打印机构造针式打印机构造打印纸打印纸导轨导轨打印针打印针永磁铁永磁铁 铁芯铁芯衔铁衔铁 线圈线圈色带色带色带保护片色带保护片滚筒滚筒p弹弹簧簧打印针打印针电磁铁线圈电磁铁线圈衔铁衔