[工学]计算机组成原理 第6章 输入输出设备.ppt

* 第六章 输入/输出设备 重点内容： 理解显示设备工作原理 主机 CPU MM 接 口 …… 外设 外设 外设 外设 输出 输入 6.1 I/O设备概述 I/O设备的功能： 完成信息转换 实现人机交互 存储信息资源 促进应用领域的拓展 I/O设备类型 输入设备 输出设备 外存储器 过程控制设备 数据终端、通信设备 I/O设备与主机间信息交换 1、代码格式(二进制、ASCII等) 2、传送格式（并行+串行） 6.2 键盘及其接口 1、接触式（机械触点、干簧式） 2、无触点式（电容式、霍尔键） 3、触摸式（薄膜、感应式、触摸屏） 采用硬件扫描方法查找按键位置，并转换为相应代码。 6.2.2 硬件扫描键盘 1.定义 2.组成 列译码 振荡器 计数器 ROM 接 口 键盘 8行×16列 比较器 行译码 锁定信号 (1)键盘矩阵 128键 8行×16列 每键7位位置码 扫描码 列译码 振荡器 计数器 ROM 接 口 键盘 8行×16列 比较器 行译码 锁定信号 (2)计数器（7位） 在振荡器控制下对所有字键轮流扫描查询，查找按键。 (3)符合比较器 键盘矩阵列线输出与列译码输出比较，以确定按键位置。 (4)ROM 实现代码转换： ROM单元地址： 字键位置码 ROM单元内容： 字键ASCII码 3.转换过程 计数器计数 计数值等于按键位置码 比较器送出锁定信号 计数器停止计数 按计数 值（扫描码）访问ROM 获得按键ASCII码 接口 通过键盘扫描程序识别按键位置，并转换为相应代码。 6.2.3 软件扫描键盘 1.定义 2.扫描方法 (1)逐行扫描法 [例]简易扫描式键盘 1）键盘矩阵 +5V 0 1 2 3 0 1 2 3 2）扫描流程 按键后产生中断请求，CPU响应，执行扫描子程序： 第i行送0，其余行送1 行线送全0 列线中有0？ i = 0 列线中有0？ 获得按键行列位置 位置码 ASCII码 转显示程序 Y N Y N i=i+1 (2)行列扫描法 [例]IBM PC键盘 1）键盘结构 （送译码器） 列译码 键 盘 16行×8列 行译码 8048 计数信号 扫描码 （送接口） 初始化 2）工作过程 扫描键盘 8048控制行列扫描： 判哪列有按键 判哪行有按键 先逐列为1步进扫描， 再逐行为1步进扫描， 获得按键位置码 （扫描码） 串行传送扫描码 8048 串行扫描码 接口移位R 并行扫描码 接口申请中断 中断处理 CPU执行键盘中断子程序,从接口取扫描码 ASCII码 存入键盘缓冲区。 硬件组成 6.3 显示设备 显示器适配器 显示器件 （控制器、接口） （CRT、LED、PDP、LCD…） 本节主要讨论： CRT显示器 成象原理、 显示方式、 屏幕显示与显示缓存的对应关系 控制器 接口 显示器适配器 显示器件 CPU VRAM CRT的显示方式与显示规格 显示方式 字符/数字(A/N)方式： 图形(APA)方式： 以字符为显示单位 以点(象素)为显示单位 显示规格 显示方式 颜色 A/N：一帧画面显示的字符数 （字符行数×列数） APA：一帧画面显示的象点数 （每线点数×线数） 分辨率 25×80 640×200 适配器提供显示规格 如VGA卡 A/N： APA： 25×40、25×80， 320×200、～ 2色、4色 800×600， 2色、256色 1.CRT结构 光栅扫描成象原理 荧光屏 电子枪 聚焦系统 水平偏转 垂直偏转 显示头 视频放大 扫描控制 视频信号 水平同步信号 垂直同步信号 2.扫描方式 电子束无固定扫描路径， 随机扫描： 控制电路复杂。 光栅扫描： 电子束扫描路径固定 （自上而下，从左 向右全屏扫描）， 控制电路简单。 3.光栅的形成 水平正扫 水平回扫 垂直回扫 水平偏转线圈加锯齿波电 流,形成水平扫描线 （行扫描） 垂直偏转线圈加锯齿波电 流,使水平线垂直移动 （场扫描） 行扫描电流： 场扫描电流： 帧频不低于25HZ 水平、垂直同步分别控制电子束X向与Y向偏转 I R G B 颜色 4.象点存在的因素 视频=0，点暗 红 象点 位置： 亮度： 颜色： 视频信号控制电子束通、断 视频=1，点亮 红、绿、蓝三基色控制 红点 绿点 蓝点 0 1 0 0 1 1 0 0 淡红 0 0 1 0 绿