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1、計算機接口技術(shù)計算機接口技術(shù)第一頁，共38頁。一、概一、概 述述 n顯示器的種類：n單色顯示器：黑白顯示器。n 每屏可顯示一定數(shù)量的字符，字符由點陣組成。顯示屬性有加亮、閃爍、和反底屬性。n彩色顯示器n字符工作方式：每屏可顯示一定數(shù)量的字符n圖形工作方式：可以顯示字符，也可顯示圖形。其分辯率由每幀的線數(shù)及每線的點線決定。n可工作于黑白或彩色模式，因此(ync)可具有加亮、閃爍、反底或多種底色或多種顯示色的屬性。第二頁，共38頁。二、的工作二、的工作(gngzu)原理（）原理（）n基本原理n視頻信號或圖像信號通過加在陰極射線管的電子槍上，來發(fā)射、形成一定能量的電子束，射到熒光屏上產(chǎn)生一定亮度的亮

2、點，來顯示字符和圖形(txng)。n黑白：僅有一個電子束n彩色：紅，綠，藍三個電子槍，通過與亮度信號的組合，可以得到多種顏色。第三頁，共38頁。二、的工作二、的工作(gngzu)原理（）原理（）n光柵掃描：n通過(tnggu)一定的磁場作用，使電子束從屏幕的左上角沿著略微傾斜的水平方向由左到右勻速地掃描，到達屏幕右端之后，立即回到左端下一線位置，再勻速地向左掃描，直到掃到右下角，又快速返回屏幕的左上角，這種電子束由左到右，從上到下有規(guī)律地周期運動，留下一條條掃描線形成光柵，因此，稱為光柵掃描。n電子束的移動由磁場控制。n水平偏轉(zhuǎn)線圈n垂直偏轉(zhuǎn)線圈n掃描信號和圖像信號的時間配合由同步信號來實現(xiàn)n

3、回掃過程中的消隱信號第四頁，共38頁。二、的工作二、的工作(gngzu)原理（）原理（）n掃描方式：n逐行掃描：n隔行掃描(xn so mio)：n顯示刷新頻率：n幀頻：Hz第六頁，共38頁。三、的信號三、的信號(xnho)n數(shù)據(jù)信號：n視頻信號：決定掃描光束的強弱，使屏幕上出現(xiàn)(chxin)亮點和暗點。n控制信號：n同步信號：控制掃描頻率n消隱信號：在回掃期間，使電子槍不發(fā)射電子束。n綜合視頻信號：nCRT控制系統(tǒng)將圖像信號與消隱信號合成一個綜合的視頻信號。第七頁，共38頁。三、三、CRT的時鐘脈沖的時鐘脈沖n幀頻：Hzn水平掃描(somio)頻率：n基本字符頻率：n象點頻率：n點時鐘頻率：

4、與象點頻率相同，是控制系統(tǒng)的主時鐘，用來控制視頻移位寄存器的串行數(shù)據(jù)的移位輸出。n字符時鐘：由點時鐘頻率進行八分頻。與字符顯示同步的時鐘信號。用來控制視頻移位寄存器裝入一個字符。n水平同步脈沖：由字符時鐘進行分頻，對應于每條掃描(somio)線n 幀同步脈沖：由水平同步脈沖進行分頻，對應于每一幀。第八頁，共38頁。四、顯示器控制系統(tǒng)四、顯示器控制系統(tǒng)(kn zh x tn)（）（）n字符顯示的基本原理：n 當工作在字符工作方式下：字符可由點陣構(gòu)成，如或點陣。見圖示。n 字符的碼存放在顯示存儲器中；字符發(fā)生器中的只讀存儲器保存著字符集中的所有字符的點陣，則某字符的點陣由字符發(fā)生器產(chǎn)生(chnsh

5、ng)。nCRT顯示終端本身就是一個含有CPU的控制系統(tǒng)。它包括了位的微處理器、顯示存儲器、字符發(fā)生器、移位寄存器和CRT控制器、視頻混合器、鍵盤編碼器、串行接口。n系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：第九頁，共38頁。BASE:保存起始地址寄存器R12，R13的值。調(diào)整主機串行口的波特率與的波特率進行(jnxng)匹配，可以在主機和之間進行(jnxng)數(shù)據(jù)的無條件傳送。光標控制寄存器：可決定光標大小，位置這種方式下，顯示畫面較穩(wěn)定，但影響了CPU效率。地址索引寄存器：設置寄存器號主機與CRT之間通過一個串行的異步通信接口連接。（3D4H或3D0H）每隔秒鐘往下滾動一行，當滾到最后一個ASCII字符位于屏幕中間位置

6、時，再每隔一秒鐘向上滾一行，直到顯示(xinsh)字符又位于屏幕左上角。字符發(fā)生器的行選地址信號與每幀額定(dng)掃描線比較，以開始新的一幀的掃描。視頻信號或圖像信號通過加在陰極射線管的電子槍上，來發(fā)射、形成一定能量的電子束，射到熒光屏上產(chǎn)生一定亮度的亮點，來顯示字符和圖形(txng)。四、顯示器控制系統(tǒng)四、顯示器控制系統(tǒng)(kn zh x tn)（）（）n顯示存儲器：用來存放(cnfng)要顯示字符的ASCII碼。nCPU將要顯示的字符存入顯示存儲器nCRT控制器從顯示存儲器中讀取顯示字符數(shù)據(jù)。n字符行緩沖存儲器：nCRT與CPU對顯示存儲器的爭用n規(guī)定只有在CRT系統(tǒng)回掃時，CPU才能訪問

7、顯示存儲器。這種方式下，顯示畫面較穩(wěn)定，但影響了CPU效率。n規(guī)定CPU訪問級別高，CPU可隨時訪問顯示存儲器，提高了處理速度，但會對顯示畫面造成干擾。n分時訪問，CPU的效率及對畫面的干擾情況介于上面兩種情況之間，要求顯示存儲器的速度較高。第十二頁，共38頁。四、顯示器控制系統(tǒng)四、顯示器控制系統(tǒng)(kn zh x tn)（）（）n字符發(fā)生器：存放(cnfng)了每個ASCII碼的顯示字型碼。可以將輸入的字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換成點陣形式。n工作原理：圖示n移位寄存器：將字符發(fā)生器輸出的字符的某行點陣（并行數(shù)據(jù)），轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字輸出。第十三頁，共38頁。四、顯示器控制系統(tǒng)四、顯示器控制系統(tǒng)(kn

8、zh x tn)（）（）n一個字符的顯示過程：n訪問顯示存儲器，找到該字符的ASCII碼；n通過字符發(fā)生器，將字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換成點陣碼輸出；n將并行格式的點陣碼送視頻移位(y wi)寄存器，轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流，通過視頻混合器與消隱信號合成后，送顯示器。第十五頁，共38頁。五、五、CRT與主機與主機(zhj)的連接的連接n主機與CRT之間通過一個串行的異步通信接口連接。nTxDnRxDn地線n一般情況下，主機發(fā)送數(shù)據(jù)時，先查詢串行接口的發(fā)送緩沖器是否為空，如為空，則發(fā)送數(shù)據(jù)。n調(diào)整主機串行口的波特率與的波特率進行(jnxng)匹配，可以在主機和之間進行(jnxng)數(shù)據(jù)的無條件傳送。第十六頁

9、，共38頁。輸出時鐘(shzhng)脈沖的頻率：工作時鐘(shzhng)頻率時間常數(shù)波特率波特率因子(ynz)發(fā)送時鐘第十七頁，共38頁。第十八頁，共38頁。六、可編程六、可編程CRTC（）（）nCRTC的結(jié)構(gòu)：包括一些寄存器和計數(shù)器。n點時鐘計數(shù)器：對基本時鐘進行計數(shù)，結(jié)果與字符寬度寄存器進行比較。n字符計數(shù)器：對當前掃描線中已經(jīng)掃描的字符計數(shù)，結(jié)束一行的掃描時，將產(chǎn)生掃描線時鐘、同步脈沖。n字符高度計數(shù)器：對當前字符行已掃描的線數(shù)計數(shù)。結(jié)果與字符行額定(dng)線數(shù)比較，可產(chǎn)生字符行計數(shù)器的進位脈沖。n字符行計數(shù)器：對當前一幀中已經(jīng)顯示的字符行數(shù)計數(shù)，結(jié)果與每幀額定(dng)字符行數(shù)比較，

10、表示一幀顯示的結(jié)束。n幀掃描線計數(shù)器：對一幀中已經(jīng)掃過的掃描線計數(shù)，結(jié)果與垂直同步開始寄存器比較，產(chǎn)生垂直同步信號；與每幀額定(dng)掃描線比較，以開始新的一幀的掃描。第十九頁，共38頁。六、可編程六、可編程CRTC（）（）nCRTC的功能：n輸出各種信號和地址信息。n同步信號、消隱信號n字符行緩沖器、顯示存儲器、字符發(fā)生器的地址n光標控制：記錄和控制光標位置，進行光標指示。n滾行：指將屏幕顯示內(nèi)容向上或向下調(diào)整。n硬件滾行：將要顯示的文本保存(bocn)在CRT控制系統(tǒng)的顯示存儲器中，可任意選取其中一塊內(nèi)容顯示到屏幕上。此種方式要求顯示存儲器較大，可存放幾幀的顯示內(nèi)容。n軟件滾行：滾行時，

11、將需要顯示的內(nèi)容從主機傳輸?shù)斤@示存儲器中，按屏幕位置調(diào)整顯示存儲器中的內(nèi)容。也就是通過傳送指令，將新的顯示內(nèi)容寫到顯示存儲器中。第二十頁，共38頁。六、可編程六、可編程CRTC（）（）nMC6845的使用(shyng)n輸出信號 n功能結(jié)構(gòu) n內(nèi)部寄存器 n使用(shyng)實例 第二十一頁，共38頁。七、七、IBM PC/XT的顯示器接口板的顯示器接口板n單色顯示器接口板 n彩色顯示器接口板 第二十八頁，共38頁。單色顯示器接口板單色顯示器接口板n結(jié)構(gòu)nMC6845n4K字節(jié)的顯示存儲器 n8K字節(jié)的字符發(fā)生器n功能(gngnng):將待顯示的字符內(nèi)容轉(zhuǎn)換成相應的視頻輸出信號送顯示器。n端口

12、:16個端口nMC6845:地址索引寄存器和數(shù)據(jù)寄存器nCRT顯示端口：控制和狀態(tài)端口n打印機端口：數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)端口第二十九頁，共38頁。彩色顯示器接口板彩色顯示器接口板n結(jié)構(gòu)(jigu)n工作方式n端口n使用編程第三十二頁，共38頁。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)nMC6845n方式選擇(xunz)寄存器：決定顯示器接口板工作方式n顯示存儲器(16K)：B8000BC000H n字符發(fā)生器(8K)n定時器n彩色編碼器：將點陣碼與配色器輸出產(chǎn)生相應的三基色，送彩色顯示器。第三十三頁，共38頁。工作工作(gngzu)方式方式n字符方式：n顯示存儲器存放ASCII碼，通過轉(zhuǎn)換成對應的點陣碼，最終輸出串行

13、視頻信號送顯示器。n顯示存儲器按在屏幕上顯示的位置存放相應的字符的ASCII碼及其屬性。n圖形方式n顯示存儲器存放的是顯示圖形的顯示代碼(di m)，可直接將顯示存儲器的內(nèi)容送串行化電路，經(jīng)彩色編碼器輸出顯示信號。n屏幕上個象點對應于顯示存儲器中相應的若干個二進制數(shù)位。第三十四頁，共38頁。端口端口第三十五頁，共38頁。使用使用(shyng)編程（）編程（）n初始化：對MC6845內(nèi)部寄存器預置參數(shù)。n字符行行n字符行行n圖形方式n對MC6845內(nèi)部寄存器設置時兩個(lin)步驟：n設置地址索引器值，輸出要讀寫的內(nèi)部寄存器號。（3D4H或3D0H）n設置內(nèi)部寄存的值.(3D5H或3D8H）第三十六頁，共38頁。使用使用(shyng)編程（）編程（）n設置工作方式:n通過對方式選擇寄存器（位只寫寄存器）設置來決定系統(tǒng)工作在何種方式下。n端口號：3D8Hn設置彩色：n對彩色選擇寄存器（位只寫寄存器）進行設置，來確定其背景的顏色和亮度等n端口號：3D9Hn對狀態(tài)(zhungti)讀出：n讀出狀態(tài)(zhungti)寄存器（位只讀寄存器）的值，可反映接口板的工作狀態(tài)(zhungti)。n端口號：3DAH第三十七頁，共38頁。使用使用(shyng)實例（）實例（）第三十八頁，共38頁。