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1、微型计算机课件第微型计算机课件第09章外设章外设9.1 键盘、鼠标与打印机接口9.1.1 键盘键盘1. 键盘的分类键盘的分类p微型的计算机使用的键盘有微型的计算机使用的键盘有机械触点式机械触点式和和电容式电容式二类：二类：（1）触点式按键：键被按下后两触点导通。手感差，易磨损，）触点式按键：键被按下后两触点导通。手感差，易磨损，故障率较高。故障率较高。（2）电容式按键：通过改变电容器电极之间的距离，产生电容）电容式按键：通过改变电容器电极之间的距离，产生电容的变化。电容式键盘手感好，寿命长，目前使用的计算机键盘的变化。电容式键盘手感好，寿命长，目前使用的计算机键盘多为电容式无触点键盘多为电容式
2、无触点键盘22. 鼠标接口标准鼠标接口标准p鼠标接口有传统的鼠标接口有传统的COM、PS/2和新型的和新型的USB三种。三种。（1）串行通信口鼠标）串行通信口鼠标p串口鼠标使用串口鼠标使用9针针D型接口型接口，采用，采用RS-232C标准进行通信。标准进行通信。（2）PS2鼠标鼠标pPS2鼠鼠标标最最早早用用在在IBM PS2系系列列微微机机上上而而得得名名。它它使使用用专专用用的的鼠鼠标标接接插插座座（6芯芯DIN型型头头），安安装装灵灵活活方方便便，不不占占用用串口资源。串口资源。p鼠标器软件中断使用指令鼠标器软件中断使用指令INT 33H。9图图9-3109.1.3 打印机接口打印机接口
3、1. 打印机接口信号打印机接口信号p图图9-4所示是打印机接口的接插件。左边为打印机适配器接口所示是打印机接口的接插件。左边为打印机适配器接口（25芯芯DB25），），右边为打印机联接器（右边为打印机联接器（36芯芯Centronics）。）。图图9-411打印机接口的主要控制信号（输出）打印机接口的主要控制信号（输出）：pSTROBE#：数据选通，低电平有效。数据选通，低电平有效。pAUTO_FD：自动换行，高电平有效。自动换行，高电平有效。pINIT#：初始化信号，低电平有效。初始化信号，低电平有效。pSEL：联机控制位，高电平有效。联机控制位，高电平有效。主要状态信号（输入）主要状态信号
4、（输入）：pBUSY：忙信号，高电平有表示打印机忙。忙信号，高电平有表示打印机忙。pACK#：确认，低电平有效。确认，低电平有效。pPE： 纸尽信号，高电平有效。纸尽信号，高电平有效。pSLCT IN：选择信号，高电平有效。选择信号，高电平有效。pERROR#:出错信号，低电平有效，表示打印机出错。出错信号，低电平有效，表示打印机出错。122. 打印机接口内的端口打印机接口内的端口p打印机适配器的端口地址可通过跳线或打印机适配器的端口地址可通过跳线或CMOS设置选择设置选择378H37FH（LPT1）或或278H27FH（LPT2）：p数数据据输输出出端端口口378H，状状态态输输入入端端口口
5、379H，控控制制输输出出端端口口37AH。控制寄存器格式：控制寄存器格式：状态寄存器格式：状态寄存器格式：D7D6D5D4D3D2D1D0未定义未定义允许中断允许中断联机联机INIT#自动换行自动换行选通选通D7D6D5D4D3D2D1D0BUSY#ACK#PESELTERROR#未定义未定义133. 打印机打印机IO功能调用功能调用p中中断断INT 17H提提供供了了BIOS的的打打印印机机IO功功能能，如如表表9-3所所示。示。调用号调用号入口参数入口参数出口参数出口参数功功 能能AHAH0 0DXDX打印机号（打印机号（0 02 2ALAL打印数据打印数据AHAH打印机状打印机状态态将
6、将ALAL的的内内容容送送打打印印机机输输出，并读打印机状态出，并读打印机状态AHAH1 1DXDX打打印印机机号号（0 02 2）AHAH打印机状态打印机状态初初始始化化打打印印机机，并并读读打打印机状态印机状态AHAH2 2DXDX打打印印机机号号（0 02 2）AHAH打印机状态打印机状态读打印机状态读打印机状态144. 打印机适配器的工作过程打印机适配器的工作过程（1）在）在INIT#上发出负脉冲，对打印机进行初始化。上发出负脉冲，对打印机进行初始化。（2）发送打印数据。）发送打印数据。（3）向向打打印印机机发发送送选选通通脉脉冲冲。由由STROBE端端向向打打印印机机发发出出一一个个
7、负负脉冲信号，使数据进入打印机。脉冲信号，使数据进入打印机。（4）中中断断方方式式下下，打打印印机机输输出出一一个个数数据据后后，返返回回应应答答信信号号ACK#，产产生生IRQ7请请求求信信号号送送往往8259A。查查询询方方式式下下，CPU检检查查BUSY信号，为信号，为0时发送下一个字符。时发送下一个字符。p重复过程（重复过程（2）（）（3）和（）和（4），直到打印完成。），直到打印完成。 159.2 软盘和硬盘驱动器接口9.2.1 软盘驱动器和接口标准软盘驱动器和接口标准1软盘驱动器软盘驱动器p软盘驱动器由主轴驱动、磁头定位和读、写、擦除电路等部分组成。软盘驱动器由主轴驱动、磁头定位和
8、读、写、擦除电路等部分组成。主轴电机以每分钟主轴电机以每分钟300转的速度转动。转的速度转动。p索引孔旋转到检测点时，检测电路发出索引信号，表示当前位置为索引孔旋转到检测点时，检测电路发出索引信号，表示当前位置为一周的起始位置。一周的起始位置。p盘片上下两面各有一个磁头，盘面号就是磁头号。步进电机带动磁盘片上下两面各有一个磁头，盘面号就是磁头号。步进电机带动磁头作径向运动，使磁头移向所要求的磁道。磁头移到头作径向运动，使磁头移向所要求的磁道。磁头移到0磁道（最外圈）磁道（最外圈）时，发出时，发出0道信号。道信号。p驱驱动动器器接接到到主主机机发发送送来来的的读读写写命命令令时时，通通过过控控制
9、制电电路路使使主主轴轴电电机机和和磁磁头头步步进进电电机机工工作作，把把磁磁头头定定位位在在指指定定扇扇区区的的上上方方，然然后后由由读读写写电路进行读电路进行读/写操作。写操作。162软盘控制器软盘控制器p软盘控制器软盘控制器(Floppy Disk Controlor, FDC)的的主要功能：主要功能：（1）接收并识别处理器输出的各种命令；）接收并识别处理器输出的各种命令；（2）根据命令要求向驱动器输出相应的控制信号，控制驱动器完成指定操）根据命令要求向驱动器输出相应的控制信号，控制驱动器完成指定操作；作；（3）监测驱动器有关状态（如定位到）监测驱动器有关状态（如定位到00磁道，写保护等）
10、，通知处理器；磁道，写保护等），通知处理器；（4）对处理器要存取的数据进行处理：写入时将并行数据转换成串行数据，）对处理器要存取的数据进行处理：写入时将并行数据转换成串行数据，并按照记录方式编码送驱动器。读出时分离时钟和数据位，将串行数据并按照记录方式编码送驱动器。读出时分离时钟和数据位，将串行数据转换成并行数据，进行校验。转换成并行数据，进行校验。p一个软盘控制器最多可接一个软盘控制器最多可接4个软盘驱动器。现在该控制器集成在个软盘驱动器。现在该控制器集成在Super IO芯片中，通过主板的芯片中，通过主板的34针插座与驱动器连接。针插座与驱动器连接。173. 磁盘数据的错误校验磁盘数据的错
11、误校验p为了保证数据的可靠性，在读、写数据时要进行数据校验：为了保证数据的可靠性，在读、写数据时要进行数据校验： p循循环环冗冗余余码码（CRC）校校验验：写写磁磁盘盘时时用用一一个个16阶阶的的生生成成多多项项式式产产生生16bit的的CRC校校验验码码，跟跟在在数数据据后后面面写写入入磁磁盘盘。读读磁磁盘盘时时把把读读出出的的数数据据连连同同校校验验码码用用相相同同的的生生成成多多项项式式进进行行校校验验。如如果检查出错误，进行重读，重读仍未成功，报告错误。果检查出错误，进行重读，重读仍未成功，报告错误。189.2.2 硬盘驱动器和接口标准硬盘驱动器和接口标准1. 硬盘驱动器结构与读写过程
12、硬盘驱动器结构与读写过程p微型计算机中使用的是温彻斯特硬磁盘，它把磁头、盘片、小车、导微型计算机中使用的是温彻斯特硬磁盘，它把磁头、盘片、小车、导轨以及主轴等制作成一个整体，密封安装，简称轨以及主轴等制作成一个整体，密封安装，简称“温盘温盘”。p硬盘存储器由磁头、盘片、硬盘驱动器和读硬盘存储器由磁头、盘片、硬盘驱动器和读/写控制电路组成。写控制电路组成。p盘片用铝合金材料制成，表面涂有磁性材料。盘片用铝合金材料制成，表面涂有磁性材料。p盘面上的一个同心圆周称为一条磁道，盘面上的一个同心圆周称为一条磁道，数据信息记录在磁道上。磁道数据信息记录在磁道上。磁道从外缘向圆心方向编号，通常把根目录和文件
13、分配表（从外缘向圆心方向编号，通常把根目录和文件分配表（FAT）存放在存放在0号磁道。号磁道。p每条磁道可分为若干段，每一段称为一个扇区。每条磁道可分为若干段，每一段称为一个扇区。19硬盘的读写过程硬盘的读写过程p查查找找磁磁道道: 驱驱动动机机构构把把磁磁头头定定位位在在目目标标磁磁道道上上方方，目目标标扇扇区区旋旋转到磁头下方时，读转到磁头下方时，读/写操作开始。写操作开始。p写写入入时时，数数据据经经编编码码电电路路变变换换成成相相应应的的写写电电流流，送送到到磁磁头头写写线线圈，磁化盘面上的表面磁层，形成一个微小的磁化单元。圈，磁化盘面上的表面磁层，形成一个微小的磁化单元。p读读出出时
14、时，磁磁化化单单元元高高速速经经过过磁磁头头，在在磁磁头头读读线线圈圈中中感感应应出出电电压压信号，经放大，整形和选通后输出。信号，经放大，整形和选通后输出。202. 硬盘的主要技术指标硬盘的主要技术指标（1）磁头类型：）磁头类型：磁阻磁头磁阻磁头MR（Magneto Resistive heads）和和巨巨磁组磁头磁组磁头GMR（Giant Magneto Resistive heads）（2）单碟容量：）单碟容量：单张碟片的容量越大，硬盘的总容量随之增大。单张碟片的容量越大，硬盘的总容量随之增大。而且，而且，由于存储密度增大，数据读写速度也得到提高。由于存储密度增大，数据读写速度也得到提高
15、。（3）转速：）转速：转速多为转速多为5400 rpm和和7200 rpm两种。某些两种。某些SCSI硬盘硬盘的转速已经超过的转速已经超过10000 rpm。转速越高，硬盘的传输速率越快，但转速越高，硬盘的传输速率越快，但由此也带来发热量和噪声增大等问题。由此也带来发热量和噪声增大等问题。（4）Cache：Cache的容量越大，硬盘的实际传输率就越大。的容量越大，硬盘的实际传输率就越大。目前采目前采用的用的Cache多为多为512 KB和和2 MB两种。两种。（5）平均寻道时间：磁头寻找目标磁道的时间直接影响磁盘的工作速度。）平均寻道时间：磁头寻找目标磁道的时间直接影响磁盘的工作速度。（6）传
16、输速率：影响传输速率的因素有电机转速、存储密度、）传输速率：影响传输速率的因素有电机转速、存储密度、Cache容容量、接口方式等。量、接口方式等。213. 3. IDE接口接口pIDE的全称是的全称是Integreted Driver Electronics，即即集成驱集成驱动器电子部件动器电子部件，由由Compaq公司开发，公司开发，Western Digital公公司生产，是广泛使用的硬盘控制器接口。司生产，是广泛使用的硬盘控制器接口。pIDE接口在接口在ST 506的基础上进行了改进，的基础上进行了改进，把控制器集成到驱把控制器集成到驱动器内。动器内。pIDE采用采用40线单组电缆连接线
17、单组电缆连接，除了对系统总线上的信号做必要，除了对系统总线上的信号做必要的处理之外，其余信号基本上是原封不动地送往硬盘驱动器。的处理之外，其余信号基本上是原封不动地送往硬盘驱动器。pIDE实际上是系统级的接口，有的资料上因此也称实际上是系统级的接口，有的资料上因此也称IDE为为ATA（AT- Attachment，AT嵌入式）接口。嵌入式）接口。pIDE由于具有多种优点，且成本低廉，在微型计算机中得到了由于具有多种优点，且成本低廉，在微型计算机中得到了广泛的应用。广泛的应用。224. EIDE接口接口pIDE只能管理容量在只能管理容量在512 MB以下的硬盘，以下的硬盘，不能满足技术的快不能满
18、足技术的快速发展。速发展。pWestern Digital在原有基础上开发了新的在原有基础上开发了新的EIDE（增强型增强型IDE）接口，它已经成为新一代的标准。接口，它已经成为新一代的标准。与与IDE相比，相比，EIDE有以下几个方面的特点：有以下几个方面的特点：支持大容量的硬盘。支持大容量的硬盘。EIDE提供两个插座，称为主插座和辅插座，每个插座可连接提供两个插座，称为主插座和辅插座，每个插座可连接主、从两个设备，主、从两个设备，一共可连接一共可连接4个设备。个设备。最大突发数据传输率可达最大突发数据传输率可达16 MB/s（IDE为为3MB/s）。）。EIDE支持三种硬盘工作模式：普通模
19、式（支持三种硬盘工作模式：普通模式（Normal）、）、逻辑块逻辑块寻址模式（寻址模式（Logical Block Addressing）、）、大硬盘模式大硬盘模式（Large）。）。239.2.3 现代硬盘接口技术现代硬盘接口技术1.Ultra DMA ATA接口接口pUltra DMA接口是在接口是在ATA上发展起来的新型硬盘接口标准。上发展起来的新型硬盘接口标准。仍然采用仍然采用40脚插座，但是在连接线缆的每根信号线之间增加了脚插座，但是在连接线缆的每根信号线之间增加了1根地线，线缆宽度达到根地线，线缆宽度达到80。如果使用普通的。如果使用普通的40线硬盘线，线硬盘线，则把则把Ultra
20、 DMA/66当作当作Ultra DMA/33接口的硬盘来使接口的硬盘来使用。用。pUltra DMA接口的数据传输速率可以达到接口的数据传输速率可以达到66MBps、100MBps、133MBps242. Serial ATA接口接口pSATA1.0 接口采用串行差分方式在硬盘和接口之间接口采用串行差分方式在硬盘和接口之间传输数据，使用传输数据，使用1.5GHz的频率工作，数据传输速率的频率工作，数据传输速率150MBps。p最新的最新的SATA2.0接口把数据传输速率提高到接口把数据传输速率提高到3000MBps。259.3 显示器和显示接口9.3.1 显示器显示器1 显示器的分类显示器的
21、分类阴极射线管显示器（阴极射线管显示器（CRT） CRT显示器在电子枪与荧光屏间有一个布满栅孔的金属荫显示器在电子枪与荧光屏间有一个布满栅孔的金属荫罩板，因此也称为荫罩式显示器。罩板，因此也称为荫罩式显示器。 CRT显示器分辨率高，图像质量好，价格便宜，使用寿命显示器分辨率高，图像质量好，价格便宜，使用寿命较长，但体积大，能耗大。较长，但体积大，能耗大。26液晶显示器（液晶显示器（LCD）p有源矩阵有源矩阵：又称为薄膜晶体管液晶显示器（：又称为薄膜晶体管液晶显示器（TFT）每一个像素点用一个薄膜晶体管控制液晶的透光率。每一个像素点用一个薄膜晶体管控制液晶的透光率。优点：色彩鲜艳，视角宽，图像质
22、量高，响应速度快优点：色彩鲜艳，视角宽，图像质量高，响应速度快缺点：成品率低，价格昂贵。缺点：成品率低，价格昂贵。p无源矩阵无源矩阵：用电阻代替有源晶体管：用电阻代替有源晶体管优点：成本低，制造较容易优点：成本低，制造较容易缺缺点点：色色彩彩饱饱和和度度差差，图图像像不不够够清清晰晰，对对比比度度较较低低，视视角角窄窄，响响应速度慢。应速度慢。p与与CRT显示器相比：显示器相比：外尺寸相同的外尺寸相同的LCD显示器可视面积更大，体积小（薄），外形美显示器可视面积更大，体积小（薄），外形美观，图形清晰，不存在刷新频率和画观，图形清晰，不存在刷新频率和画面闪烁的问题面闪烁的问题价格高，分辨率稍低，
23、产品的寿命受背灯影响价格高，分辨率稍低，产品的寿命受背灯影响272 显示器的技术指标显示器的技术指标（1）尺寸）尺寸p由由于于显显像像管管的的边边框框占占了了一一部部分分面面积积，实实际际显显示示面面积积小小于于标标称称尺尺寸寸。例例如，如，17英寸的显示器的可视范围只有英寸的显示器的可视范围只有15英寸。英寸。（2）显像管的形状）显像管的形状p有有球面球面、平面直角平面直角、柱面柱面和和纯平纯平四种四种。（3）逐行隔行扫描）逐行隔行扫描p隔行扫描显示器在低分辨率下逐行扫描，在高分辨率下改为隔行扫描。隔行扫描显示器在低分辨率下逐行扫描，在高分辨率下改为隔行扫描。p隔隔行行扫扫描描显显示示器器对
24、对同同一一屏屏幕幕的的图图像像先先扫扫描描奇奇数数行行，再再扫扫描描偶偶数数行行，容容易造成水平线上的抖动。易造成水平线上的抖动。p逐行扫描可以有效地避免上述不足。逐行扫描可以有效地避免上述不足。28（4）点距）点距p相相同同颜颜色色的的两两个个相相邻邻荧荧光光体体间间的的距距离离。点点距距越越小小，显显示示出出来来的的图图像像越越细细腻腻，分分辨辨率率越越高高。目目前前大大多多数数显显示示器器的的点点距距是是0. 28mm和和0. 25mm。（5）刷新频率刷新频率p每每秒秒屏屏幕幕刷刷新新的的次次数数。刷刷新新频频率率越越低低，图图像像闪闪烁烁得得就就越越明明显显。一一般般显显示示器器要要求
25、求在在1024768的的分分辨辨率率下下要要能能达达到到75Hz的的刷刷新新率率。还还有有行行频频和和带带宽宽。行行频频是是每每秒秒扫扫描描的的行行数数，如如65K/S，与与这这个个指指标标有有关关的的85K/S等等。带带宽宽是是每每秒秒扫扫描描像像素素的的点点数数，常常见见的的是是几几十十兆兆赫赫兹兹，高性能显示器的带宽在高性能显示器的带宽在100MHz以上。以上。（6）分辨率）分辨率p水水平平方方向向和和垂垂直直方方向向上上最最大大像像素素个个数数用用水水平平方方向向像像素素数数垂垂直直方方向向像素数来表示。像素数来表示。299.3.2 显示接口显示接口1 显示卡的种类显示卡的种类pMDA
26、（Monochrome Display Adaptor）：单单色色显显示示适适配器。只有字符方式，配器。只有字符方式，无图形能力，在早期的无图形能力，在早期的PC机中使用。机中使用。pCGA（Color Graphics Adaptor）：彩彩色色图图形形适适配配器器。它它支支持持字字符符、图图形形两两种种方方式式。分分辨辨率率不不高高，颜颜色色种种类类较较少少，是是最最早的显示卡产品，目前已不使用。早的显示卡产品，目前已不使用。pEGA（Enhance Color Graphics Adaptor）：增增强强型型图图形形适适配配器器，其其字字符符、图图形形功功能能比比CGA卡卡有有较较大大提
27、提高高，显显示示分分辨辨率也较高，显示方式也比率也较高，显示方式也比CGA卡丰富，有卡丰富，有11种标准模式。种标准模式。30pVGA（Video Graphics Array）：视频图形阵列，标准分：视频图形阵列，标准分辨率为辨率为640480，16种颜色。种颜色。VGA卡兼容了上述各种显示卡兼容了上述各种显示卡的显示模式，支持更高的分辨率和更多的颜色种类。卡的显示模式，支持更高的分辨率和更多的颜色种类。pSVGA（Supper Video Graphics Array），超级超级VGA。SVGA是是VESA（Video Electronics Standards Association视频
28、电子标准协会）所推荐的一种比视频电子标准协会）所推荐的一种比VGA更更强的显示标准。强的显示标准。SVGA的标准模式是的标准模式是800600，新型显示器，新型显示器分辨率可达分辨率可达12801024、16001200等。等。p随着计算机技术的高速发展，特别是随着计算机技术的高速发展，特别是GUI（User Graphic Interface，用户图形接口）方式操作系统（如用户图形接口）方式操作系统（如Windows 系列）的普及，对视频显示系统的要求也越来越高。显示适配系列）的普及，对视频显示系统的要求也越来越高。显示适配器从早期的文本显示方式，到现在第四代器从早期的文本显示方式，到现在第
29、四代3D图形加速卡，在图形加速卡，在功能、显示速度等方面都有着极大的提高。功能、显示速度等方面都有着极大的提高。312 显示卡的性能指标显示卡的性能指标（1）显示分辨率）显示分辨率显显示示器器上上每每个个点点的的信信号号来来自自显显示示接接口口，显显卡卡的的分分辨辨率率不不应应低低于于显显示示器器的分辨率。的分辨率。（2）刷新速度）刷新速度显卡的刷新频率与显示器的扫率频率相同时，才能得到满意的效果。显卡的刷新频率与显示器的扫率频率相同时，才能得到满意的效果。（3）颜色和灰度）颜色和灰度色色彩彩数数由由显显卡卡上上每每个个像像素素使使用用的的存存储储器器位位数数决决定定。例例如如，每每个个点点用
30、用16bit存存储储，可可以以有有65536种种不不同同的的色色彩彩，也也称称为为“16位位色色”。彩彩色图形卡连接单色显示器时，用灰度等级代替颜色。色图形卡连接单色显示器时，用灰度等级代替颜色。329.3.3 显示接口组成显示接口组成显显示示接接口口卡卡上上包包括括CRT控控制制器器（CRTC）、寄寄存存器器、显显示示存存储储器器、视视频频BIOS和和总总线线接接口口等等部部件件。早早期期的的CRT控控制制器器芯芯片片常常采采用用MC6845 CRT，新新一一代代的的显显示示控控制制器器则则以以Nvidia公公司司的的GeForce、ATI公公司司的的Radeon系系列列为为典典型型代代表表
31、。它它们们不不仅能高速显示二维图形，而且提供了强大的三维显示能力。仅能高速显示二维图形，而且提供了强大的三维显示能力。1 视频控制芯片视频控制芯片CRTC视视频频控控制制芯芯片片（CRTC）是是整整个个视视频频显显示示接接口口电电路路的的核核心心部部件件，它它决决定定了了整整个个显显示示适适配配器器的的性性能能。芯芯片片内内含含微微处处理理器器、定定时时计计数数器器、中中断寄存器、程序存储器断寄存器、程序存储器ROM和多个可编程端口寄存器。和多个可编程端口寄存器。332 显示存储器（显示存储器（VRAM）显示器有二类不同的工作模式：文本方式和图形方式显示器有二类不同的工作模式：文本方式和图形方
32、式p文本方式文本方式：VRAM中存放每个待显示字符的编码和属性。中存放每个待显示字符的编码和属性。字符的字符的编码通过编码通过“字符发生器字符发生器”转变成这个字符字形的点阵信息送显示转变成这个字符字形的点阵信息送显示器。属性规定了字符的颜色（前景色），背景色，闪烁及高亮度器。属性规定了字符的颜色（前景色），背景色，闪烁及高亮度等参数。等参数。p图形显示方式图形显示方式：VRAM中存放每个像素的色彩信息。中存放每个像素的色彩信息。显示的分辨显示的分辨率越高，颜色越多，显示内存也就越大。率越高，颜色越多，显示内存也就越大。1024768、32位彩色所需的显存为位彩色所需的显存为102476832
33、83147728字节字节3.15MB。为了进行快速的三维图形显示，为了进行快速的三维图形显示，VRAM还需要储存大量的其他信息。还需要储存大量的其他信息。现在的现在的3D显示卡上大多配置了显示卡上大多配置了8MB64MB显存以满足高质量图显存以满足高质量图形的输出。形的输出。pVRAM的读写速度直接影响显卡的工作速度。的读写速度直接影响显卡的工作速度。343 DAC寄存器寄存器pDAC视频部件含有视频部件含有256个宽个宽18位的寄存器，既用于供用户执位的寄存器，既用于供用户执行调色板选择功能调用，还具有转换显示数据的作用。行调色板选择功能调用，还具有转换显示数据的作用。在文本在文本方式下，方
34、式下，VGA视频控制器自动将刷新缓存中的数据转换成为点视频控制器自动将刷新缓存中的数据转换成为点阵流，输出视频信号及属性信息。在图形模式下，刷新缓存中阵流，输出视频信号及属性信息。在图形模式下，刷新缓存中的像素信息表示每个像素的颜色。这些信息在颜色代码确定后，的像素信息表示每个像素的颜色。这些信息在颜色代码确定后，会自动转换为模拟视频信号输出。会自动转换为模拟视频信号输出。4 VGA BIOSpVGA BIOS是用于显示输出的基本输入输出程序是用于显示输出的基本输入输出程序，同时还包，同时还包含有字符阵列码信息。含有字符阵列码信息。VGA BIOS是用户进行标准输出的底是用户进行标准输出的底层
35、设备，是显示设备的重要接口。层设备，是显示设备的重要接口。355 总线接口总线接口p显显示示适适配配器器通通过过总总线线与与系系统统连连接接。ISA、EISA，与与VESA部部件件扩扩展展能能力力差差，这这三三种种总总线线均均己己淘淘汰汰。现现在在使使用用的的PCI与与AGP总总线线有有较较高高的的带带宽宽，总总线线时时钟钟频频率率高高，传传输输速速度度快快，在在现现代代微微型型计计算算机机系系统统中中得得到广泛的应用。到广泛的应用。6 显示器接口显示器接口p显显卡卡通通过过15针针（或或9针针）D型型插插座座与与显显示示器器连连接接。其其DB15型型插插座座的的形状和信号如图形状和信号如图9
36、-8所示所示图图9-536DVI 显示器接口显示器接口LCD液液晶晶显显示示器器使使用用数数字字信信号号控控制制各各颜颜色色的的显显示示，这这时时就就没没有有必必要要把把显显示示存存储储器器中中的的数数字字信信号号转转换换成成模模拟拟信信号号传传送送到到显示器，再还原成数字信号。显示器，再还原成数字信号。新新一一代代的的显显卡卡使使用用称称为为“DVI（Digital Vedio Interface，数字视频接口）数字视频接口）”与新型与新型LCD液晶显示器相连接。液晶显示器相连接。DVI接接口口有有DVI-D、DVI-I两两种种模模式式，其其中中DVI-D为为纯纯数数字模式，而字模式，而DV
37、I-I为数字、模拟兼容模式。为数字、模拟兼容模式。37DVI-I型型显显示示接接口口接接插插件件内内信信号号由由两两部部分分组组成成：右右边边的的十十字字针针芯芯和和四四个个点点5个个针针脚脚，连连同同左左侧侧的的1个个针针脚脚共共6个个针针脚脚，用用来来传传输输模模拟拟视视频频信信号号。左左侧侧38共共24个个针针脚脚中中剩剩余余的的23个个针针脚脚，用用来来组组建建TMDS通通道道，传传输输数数字字视视频频信信号号。使使用用DVI接接口口之之后后，视视频频信信号号的的传传输输速速率率可可以以得得到到较较大大的的提升，显示质量也将同步提高。提升，显示质量也将同步提高。389.3.4 显卡总线
38、类型显卡总线类型1 PCI总线接口总线接口 PCI总线的时钟频率为总线的时钟频率为33 MHz、峰值带宽峰值带宽133 MB/S，已经不已经不能满足三维应用的迅猛发展能满足三维应用的迅猛发展2 AGP总线接口总线接口p1996年由年由Intel公司开发公司开发pAGP总线使用与外频相同（总线使用与外频相同（66MHz或或100MHz）的时钟频率进行的时钟频率进行数据传输，在同样数据传输，在同样32位数据总线的条件下，位数据总线的条件下，AGP总线的数据传输速总线的数据传输速率为率为266MBS。p如果再对时钟脉冲进行技术处理，重新建立如果再对时钟脉冲进行技术处理，重新建立66MHz的倍频或四倍
39、频的倍频或四倍频时钟，时钟，让让AGP在一个时钟周期的上升沿和下降沿各传输一次数据，在一个时钟周期的上升沿和下降沿各传输一次数据，可实现可实现AGP2（533MBs）、）、AGP4（1066MBS）的速的速率，加快了数据传输速率。率，加快了数据传输速率。393 PCI-Express 总线接口总线接口 2002年，由年，由Intel公司发起，多个业界公司联合推出了公司发起，多个业界公司联合推出了PCI-Express 总线。它在软件层面上与总线。它在软件层面上与PCI总线兼容，原有的软件不加总线兼容，原有的软件不加修改就可以应用在修改就可以应用在PCI-Express总线的设备上。使用一组（总
40、线的设备上。使用一组（4根）根）信号线的基本型总线称为信号线的基本型总线称为PCI-Express X1，双向传输时实际带宽双向传输时实际带宽已经达到已经达到500MB/s，比，比33MHz PCI总线的速度快一倍左右。在总线的速度快一倍左右。在Intel 915以上的芯片组构成的系统中，存储控制中心（以上的芯片组构成的系统中，存储控制中心（MCH）芯芯片上提供了使用片上提供了使用16组信号线组成的组信号线组成的PCI Express16总线，用于总线，用于连接显卡，它单向就能够提供连接显卡，它单向就能够提供4GB/S的带宽，远远超过的带宽，远远超过AGP 8X的的2.1GB/s的带宽。的带宽
41、。409.4 声卡及其接口声卡声卡（也称为（也称为音频卡音频卡、声效卡声效卡）是多媒体计算机不）是多媒体计算机不可缺少的重要部件。现在的声卡不仅仅作为发声之可缺少的重要部件。现在的声卡不仅仅作为发声之用，还兼备了声音的采集、编辑，语音识别，网络用，还兼备了声音的采集、编辑，语音识别，网络电话等多种用途。电话等多种用途。41在相应软件的支持下，声卡应具备以下大部分或全部功在相应软件的支持下，声卡应具备以下大部分或全部功能：能：（1）录制、编辑和回放数字声音文件）录制、编辑和回放数字声音文件（2）控制各声源的音量并混合在一起）控制各声源的音量并混合在一起 （3）对声波文件进行压缩和解压缩）对声波文
42、件进行压缩和解压缩（4）语音合成技术）语音合成技术（5）MIDI接口（乐器数字接口）接口（乐器数字接口）42声卡的插孔声卡的插孔（1） Line-In：连连接接其其他他外外部部声声源源，如如微微型型CD播播放放器器、调调谐谐器器、数数字字录音机等，进行播放或录音。录音机等，进行播放或录音。（2） Line-Out ：连接有源音箱。连接有源音箱。（3） MIC：连接语音输入话筒（麦克风）。连接语音输入话筒（麦克风）。（4） Spacker：接连无源音箱、耳机或小功率音箱。接连无源音箱、耳机或小功率音箱。（5） 游游戏戏杆杆/MIDI：连连接接游游戏戏操操纵纵杆杆或或者者数数字字电电声声乐乐器器M
43、IDI设设备备，也也可以用来连接其他简单控制设备。可以用来连接其他简单控制设备。（6） CD音音源源连连接接器器(CD Audio Interface)：连连接接光光驱驱尾尾部部的的四四针针连连接接器器。光光驱驱播播放放音音乐乐CD时时，将将输输出出的的音音频频信信号号送送往往声声卡卡，处处理理后后输输出。出。（7） PC 喇叭连接器：连接主板上的喇叭连接器：连接主板上的PC喇叭。喇叭。439.5 IEEE 1394总线及接口9.5.1 IEEE1394总线的特点总线的特点9.5.2 IEEE1394总线工作方式总线工作方式9.5.3 IEEE1394接口类型接口类型9.5.4 IEEE139
44、4接口与接口与USB接口比较接口比较449.5.1 IEEE1394总线的特点（1）数数字字接接口口：数数据据以以数数字字形形式式传传输输，无无需需数数模模转转换换，同同时时支支持持同同步步和异步两种数据传输模式。和异步两种数据传输模式。（2）点对点总线技术：通过）点对点总线技术：通过1394接口直接连接而无需计算机的干预。接口直接连接而无需计算机的干预。（3）连连接接方方便便：IEEE 1394采采用用设设备备自自动动配配置置技技术术，允允许许热热插插拔拔操操作。作。（4）速速度度快快：能能够够以以200Mbps、400Mbps甚甚至至大大于于800Mbps的的速率来传送音频、视频信息等大容
45、量数据。速率来传送音频、视频信息等大容量数据。（5）物理体积小：制造成本低，易于安装。）物理体积小：制造成本低，易于安装。 （6）非专利性：使用）非专利性：使用IEEE 1394总线不存在专利问题。总线不存在专利问题。 459.5.2 IEEE1394总线工作方式IEEE 1394IEEE 1394采用树形或菊花链拓扑结构。采用树形或菊花链拓扑结构。 A B 1394接口接口 C D图图9-8 IEEE1394扩展连接扩展连接46IEEE 1394总线上的通讯有异步和同步两种模式。总线上的通讯有异步和同步两种模式。异异步步传传输输：数数据据发发送送方方和和接接收收方方互互换换地地址址，然然后后
46、进进行行数数据据传传输输。接接收收方方收到数据包后，向发送方传回确认信息。收到数据包后，向发送方传回确认信息。同同步步传传输输：发发送送方方将将标标志志接接收收方方的的通通道道标标识识（ID）附附加加在在所所要要传传输输的的数数据据中中一一起起发发送送。接接收收方方对对数数据据流流进进行行检检测测，对对具具有有特特定定ID信信号号的的数数据时进行接收。同步数据传输模式的优先级高于异步传输模式。据时进行接收。同步数据传输模式的优先级高于异步传输模式。 47（1）物理层）物理层物物理理层层主主要要提提供供设设备备和和线线缆缆之之间间的的电电气气和和机机械械连连接接，处处理理数数据据传传输输和和接接
47、收收，确确保保在在同同一一时时刻刻只只有有一一个个节节点点传传输输数数据据，以以使使所所有有的的设设备备对对总总线线能进行良好的存取操作。能进行良好的存取操作。（2）链路层）链路层链链路路层层提提供供同同步步和和异异步步模模式式下下的的数数据据包包确确认认、定定址址、数数据据校校验验及及数数据据分分帧帧等等。其其中中异异步步传传送送与与大大多多数数计计算算机机应应答答式式协协议议相相似似；而而同同步步传传送送为为实时带宽保证式协议。实时带宽保证式协议。IEEE 1394分层协议分层协议48（3）处理层）处理层处处理理层层负负责责处处理理异异步步数数据据包包，支支持持异异步步协协议议写写、读读和
48、和锁锁定定指指令令。写写即即是是将将发发送送者者的的数数据据送送往往接接收收者者；读读即即是是将将有有关关数数据据返返回回到到发发送送者者；锁锁定定即是写、读指令功能的组合。即是写、读指令功能的组合。（4）串行总线管理）串行总线管理串串行行总总线线管管理理提提供供全全部部总总线线的的控控制制功功能能，包包括括确确保保向向所所有有总总线线连连接接设设备备供应电力，优化定时机制，分配同步通道供应电力，优化定时机制，分配同步通道ID，处理基本错误提示等。处理基本错误提示等。 IEEE 1394分层协议分层协议499.5.3 IEEE1394接口类型IEEE 1394接口有接口有6针和针和4针两种类型
49、：针两种类型：六角形的接口为六角形的接口为6针，针，4针用于传输数据信号，另针用于传输数据信号，另2针向设备供电，电压针向设备供电，电压840V，最大电流最大电流1.5A，设备之间距离最大设备之间距离最大4.5米，链接总长度为米，链接总长度为50100米。六针接口常使用于台式电脑。米。六针接口常使用于台式电脑。小型四边形接口为小型四边形接口为4针。并且命名为针。并且命名为iLINK。 4针接口多用于针接口多用于DV或笔记本或笔记本电脑等设备。电脑等设备。 509.5.4 IEEE1394接口与接口比较USB要求要求CPU来控制数据的传输；来控制数据的传输；IEEE 1394不需要不需要CPU控
50、制。控制。USB只支持异步传输；只支持异步传输；IEEE 1394支持异步数据传输还支持同步数据传支持异步数据传输还支持同步数据传输。输。USB2.0数据传输速率可达到数据传输速率可达到480Mbps；IEEE 1394的每个设备数据的每个设备数据传输输率能够达到传输输率能够达到400Mbps，而且将来要达到而且将来要达到800Mbps甚至更高甚至更高的的3.2Gbps。USB设备需要通过设备需要通过HUB连接，最多连接，最多127台设备；台设备；IEEE 1394不需要集不需要集线器（线器（HUB）就可连接就可连接63台设备。台设备。 51习题91. 按功能分，计算机外围设备可分成哪几类？按
51、功能分，计算机外围设备可分成哪几类？2. 何谓编码键盘和非编码键盘？何谓编码键盘和非编码键盘？3. 请说明请说明101键盘接口电路的基本组成原理。键盘接口电路的基本组成原理。4. 鼠标常用接口有哪几种类型？简述光机鼠标的工作原理。鼠标常用接口有哪几种类型？简述光机鼠标的工作原理。5. 常见打印机接口有哪几种工作方式？举例说明。常见打印机接口有哪几种工作方式？举例说明。6. 试画出具有试画出具有8bit数字输入输出功能的并行接口扩展电路图数字输入输出功能的并行接口扩展电路图（可参见图（可参见图9-6）。）。7. 论述打印机接口的主要通信连接信号。论述打印机接口的主要通信连接信号。528. 分别叙述分别叙述IDE和和EIDE磁盘接口的技术特性。磁盘接口的技术特性。9. 硬盘的主要技术指标包括哪些？硬盘的主要技术指标包括哪些？10. 简述显示器技术性能指标和显卡的种类。简述显示器技术性能指标和显卡的种类。11. 试计算试计算1024768分辨率、分辨率、24位彩色所需的显存为多少？位彩色所需的显存为多少？12. 何谓何谓AGP显示总线接口？显示总线接口？AGP 4X的数据传输速率是多少？的数据传输速率是多少？13. 简简述述声声卡卡的的工工作作原原理理，声声音音的的采采集集和和还还原原采采用用了了什什么么技技术术？衡衡量音质好坏的技术指标有哪些？量音质好坏的技术指标有哪些？53
