《第7章5-7-09讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章5-7-09讲义（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章,外围设备,7.6 显示设备,7.7 输入设备和打印设备,7.5 光盘和磁光盘存储设备,本 章 小 结,7.5 光盘和磁光盘存储设备,按读写性质分： 只读型 LD、CD-DA、VCD、DVD、 一次写入型 CD_ROM 重写型 MO、PC,从70年代发展起来的光学信息存储新技术，早期的开发主要集中在激光数字音响 CD 盘印激光视频录像VD盘，此后推出计算机用外存光盘。,平均数据传输率 光驱以150KB/S的读取速度定为标准 倍速=2 150KB/S 四速=4 150KB/S 24速=24 150KB/S 32速=32 150KB/S ,1. CD-ROM 驱动器的性能指标,模式1 规定2
2、88字节的校验区为4个字节的检验码（EDC),8个字节的保留域（未定义）和276字节的纠错码（ECC), 这种扇区模式有2048字节的数据，并有很强的检错和纠错能力。主要用于保存程序和数据。,MD 区 3种模式 模式0 数据区和校验区的全部 2336 个字节都是0，这种扇区不用于记录数据，而是用于光盘的导入和导出区。,模式2 规定288字节的校验区也用于保存数据，主要用于保存声音、图像等对误码率要求不高的数据。,MN 分 SC 秒 FR分数秒 1/75 秒 - 读出线速度 75扇区/秒,【例 】CDROM光盘的外缘有5mm宽的范围因记录数据困难，一般不使用，故标准的播放时间为60分钟。计算模式
3、1和模式2情况下光盘存储容量是多少?,解： 扇区总数=60分60秒75扇区/秒=270 000(扇区) 模式1 存放计算机程序和数据，其存储容量为: 270 0002048B/220=527MB 模式2 存放声音、图像等多媒体数据，其存储容量为: 270 0002336B/220=601MB,2. CD-ROM 驱动器的特点,(3)数据保存时间长,光盘的记录介质是封在两层保护膜中的，并且激光存、取过程是非接触式的，无磨损，抗污染，因此寿命很长，数据保存时间一般在l0年以上，甚至可达60年至100年之久。,(4)信息位价格低,和硬、软磁盘相比: 光盘不仅存储潜力大，还具有更多的优点。主要表现在下
4、列几点：,3. 写一次型光盘 WORM 、CD-R,90%,调制器,He-Ne,光盘,聚焦系统，物镜,旋转台,径向跟踪反射镜,激光器,光束分离器,读出信号,光束分离器,调制信号,10%,写光束,主盘、副盘、和成品盘的工艺,A 甩光刻胶,7.5.2 磁光盘MO,磁光盘MO(MagnetoOptical) 基本工作原理是：利用热磁效应写入数据：当激光束将磁光介质上的记录点加热到居里点温度以上时，外加磁场作用改变记录点的磁化方向，而不同的磁化方向可表示数字“0”和“1”。 它的确切含义应理解为可擦重写磁光型的光盘存储器。,磁光盘是在光盘基片上镀上一层矫顽力很强，且具有垂直磁化特性的磁性相变介质(重稀
5、土过渡族金属徕铥合金)，然后使这层磁性薄膜在与盘片垂直方向上均匀磁化，形成一个个排列均匀的磁化轴。,磁光盘读写过程,磁光盘写过程,磁头驱动信号,记录磁头,记录磁场,记录磁道断面,记录磁道盘面,激光束,盘面运动方向,旧信号,新信号,1,例题：,已知 1.44 M软盘每面 80 个磁道，每磁道 15 个扇区，每扇区存储 512 字节。若磁盘的转速为 300 转/分，如果在一个磁道上读出连续 5 个扇区的数据，平均需要多少时间？最短需要多少时间？ （假设寻道时间为1545ms）,续例题,3 直接读出连续 5 个扇区的数据需要时间：,前面已得磁盘转一圈的时间 = 200ms,已知每磁道 15 个扇区，
6、 则： 5 个扇区为 5/15=1/3 磁道圈,结果：连续读出连续 5 个扇区的数据需要时间：,需要最短时间= Tfmin + Twmin + T r =15ms+0+66.7ms=81.7ms,需要最长时间= Tfmax + Twmax + T r =45ms+200ms+66.7ms =311.7ms,平均需要时间= Tf + Tw + T r =30ms+100ms+66.7ms=196.7ms,磁光盘读原理,盘片,物镜,记录磁道,光束分离镜,激光束,光检偏镜,光电器A,光电器B,读出信号,7.6.1 显示设备的分类与有关概念,以扫描方式不同分,光栅扫描,随机扫描,以显示的颜色分类,彩色
7、显示器,单色显示器,以对角线的长度分,14英寸,12英寸,15英寸,17英寸,按显示器件分类,液晶显示器 (LCD),阴极射线管 （CRT）,等离子显示器 (PDP),7.6 显示设备,阴极射线管（CRT）的构成和工作原理,阴极射线管的性能,电子束有足够的强度和速度,电子束运动方向要高度可控,电子束要足够细,单色和彩色 ， 灰度级和颜色 , 分辨率 随机扫描和光珊扫描 ， 刷新和刷新存储器 ， 字符,荧光粉的颗粒要足够精细和均匀,有关术语：,图形：没有亮暗层次变换的线条图，一般用计算机表示和生成 图像：最初就具有亮暗层次的图，多来自客观世界。,列(点)数,点行数,分辨率 1024768 （列数
8、 行数）,1.分辨率和灰度,分辨率是指显示器所能表示的象素个数,灰度是指灰白显示器中所显示的象素点的亮暗差别数,2.刷新 和 刷新存储器,3.随机扫描和光栅扫描,随机扫描,光栅扫描,逐行扫描,隔行扫描,屏幕上相邻两个同色点（比如两个红色点）的距离称为点距，常见点距规格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。 显示器点距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的显示效果。,点距,字形的产生过程,0 0 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 1 0 0,0 1 0 1,0 1 1 0,1 1 1 1,0 1 1 1,0 0 1 1,10H,28H,44H,82H,82H,FEH,82H,82H
9、,00H,字符 发生器,( R O M ),ASCII 字符代码,8,4,RA3 - RA0,(a) A 的点阵表示,(b)字符发生器的结构,(来自VRAM),(来自光栅地址 计数器输出),RA3 -RA0,D7,D0,D7,D0,ASCII代码(41H) 指向这个字形,7.6.2字符/图形显示器,1. 字符显示器,字符显示的一般原理,移位 寄存器 S L,字符 发生器 (ROM),加载控制,水平消隐,行间消隐,垂直消隐,水平同步电路,垂直同步电路,点振荡器,点计数器,水平地址计数器,光栅地址计数器,垂直地址计数器,定时控制电路,垂直同步信号,水平同步信号,字符时钟,ASCII 代码,控制,O
10、SC,VRAM,1,9,1,80+18,1,9+5,1,25+1,视频 信号,RA3 - RA0,（16.257MHz),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,字符显示的一般原理,2. 图形显示,图形显示:是指用计算机手段表示现实世界的各种事物，并形象逼真地加以显示。,根据产生图形的方法分,随机扫描图形显示器 光栅扫描图形显示器,(1)随机扫描图形显示器,工作
11、原理是将所显示图形的一组坐标点和绘图命令组成显示文件存放在缓冲存储器，缓存中的显示文件送矢量(线段)产生器，产生相应的模拟电压，直接控制电子束在屏幕上的移动。,优点: 是分辨率高(可达40964096个像素)，显示的曲线平滑。 缺点: 是当显示复杂图形时，会有闪烁感。,(2)光栅扫描图形显示器,光栅扫描图形显示器的原理是：把对应于屏幕上每个像素的信息都用存储器存起来，然后按地址顺序逐个地刷新显示在屏幕上。 隔行扫描 逐行扫描,光栅扫描图形显示器的优点： 通用性强，灰度层次多，色调丰富，显示复杂图形时 无闪烁现象；所产生的图形有阴影效应、隐藏面消除、涂色等功能。,7.2.3 图象显示设备,7.6
12、.3 IBM PC系列机的显示系统,1显示标准,CGA 是彩色图形字符显示适配器，在图形方式下，可以显示320200像素四种颜色的彩色图形。,MDA 是PC机最早使用的显示标准。MDA是单色字符显示适配器，满屏显示80列25行字符.,EGA 显示标准兼容CGA和MDA各种显示方式，在图形方式下分辨率为640 350，16种颜色。,VGA 显示标准下，字符窗口为916点阵，图形方式下分辨率为640480，16种颜色，或320200，256种颜色。,SuperVGA 该模式除兼容MDA，CGA， EGA，VGA的显示方式外，还支持1280l024像素光栅，每像素点24位颜色深度，刷新频率可达75M
13、Hz。,2.VESA 显示模式,2.VESA 显示模式,3. 显示适配器,刷新存储器,ROM BIOS,显示控制器,显示器控制器,至显示器,ROM BIOS,系统总线,PCI或 VL总线,与视频卡等连接,14.318MHz,R,G,B,Hsync,Vsync,主板,显示适配器,显示器控制器,3. 显示适配器,【例4】刷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，保留50%带宽用于其他非刷新功能。 (1)若显示工作方式采用分辨率为1024768，颜色深度为3B，帧频(刷新速率)为72Hz，计算刷存总带宽应为多少? (2)为达到这
14、样高的刷存带宽，应采取何种技术措施?,【解】(1) 刷新所需带宽=分辨率每个像素点颜色深度刷新速率 10247683B72/s=165888KB/s=162MB/s 刷存总带宽应为162MB/s100/50=324MB/s (2)为达到这样高的刷存带宽，可采用如下技术措施： 使用高速的DRAM芯片组成刷存； 刷存采用多体交叉结构； 刷存至显示控制器的内部总线宽度由32位提高到64位，甚至128位 ； 刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开。,1.键盘,2.鼠标,7.7 输入设备和打印设备,3.扫描仪,3.手写板,键盘,机械簧片式开关结构,干簧管式 与 薄膜式键开关的结构,干簧管式键
15、开关的结构,薄膜式键开关的结构,电容式键开关的结构,输出,电容式键开关的结构,霍尔效应式键开关的原理,霍尔效应式键开关的原理,键盘的运行原理,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。,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。,10K,键盘,.,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。,并行接口,并行接口,+5V,10K,0列,1列,m列,0行,1行,n行,键盘,键,.,.,。.,.,.,.,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,具体实现，是用行列扫描的方法，即把每个键分配在一个m*n矩阵的交叉点，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，
