1、 輸入輸入/輸出設(shè)備是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人或其它設(shè)備、系輸出設(shè)備是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人或其它設(shè)備、系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的裝置。又叫統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的裝置。又叫I/O設(shè)備、外部設(shè)備、外設(shè)備、外部設(shè)備、外圍設(shè)備、外設(shè)。圍設(shè)備、外設(shè)。 CPU和主存稱為主機(jī)，其它稱為外設(shè)。和主存稱為主機(jī)，其它稱為外設(shè)。 送入主機(jī)稱為輸入，反之為輸出。送入主機(jī)稱為輸入，反之為輸出。 根據(jù)功能將外設(shè)分類：根據(jù)功能將外設(shè)分類：1、輸入設(shè)備、輸入設(shè)備 例：鍵盤、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、鼠標(biāo)、光筆、例：鍵盤、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、鼠標(biāo)、光筆、OCR、操縱桿、聲音輸入等。操縱桿、聲音輸入等。第六章第六章 輸入輸入/ /輸出設(shè)備輸出設(shè)備2、輸

2、出設(shè)備、輸出設(shè)備 例：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、語音輸出等例：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、語音輸出等3、外存、外存4、終端設(shè)備、終端設(shè)備 與計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的一端相連的設(shè)備，叫終端設(shè)備。與計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的一端相連的設(shè)備，叫終端設(shè)備。 本地終端：如分時(shí)終端本地終端：如分時(shí)終端 遠(yuǎn)程終端遠(yuǎn)程終端與工作站區(qū)別：一般而言，工作站有本身的主機(jī)、外設(shè)與工作站區(qū)別：一般而言，工作站有本身的主機(jī)、外設(shè) 工作站又分圖形工作站和網(wǎng)絡(luò)工作站工作站又分圖形工作站和網(wǎng)絡(luò)工作站為什么遠(yuǎn)距離通信要用調(diào)制解調(diào)器？為什么遠(yuǎn)距離通信要用調(diào)制解調(diào)器？ 因?yàn)檫h(yuǎn)距離通信的介質(zhì)通常是電話線，常規(guī)電話線有因?yàn)檫h(yuǎn)距離通信的介質(zhì)通常是電話線，常規(guī)電話

3、線有一定的通頻范圍，傳送頻率較高的數(shù)字信號時(shí)波形會失真，一定的通頻范圍，傳送頻率較高的數(shù)字信號時(shí)波形會失真，但較高頻率的正弦波失真較小，這種正弦波叫載波。通過但較高頻率的正弦波失真較小，這種正弦波叫載波。通過載波的參數(shù)變化，可以傳送信息。載波的參數(shù)變化，可以傳送信息。5、其它外設(shè)、其它外設(shè)傳送格式11、并行傳送、并行傳送 同時(shí)用多根線傳送，并行地傳送同時(shí)用多根線傳送，并行地傳送1個(gè)字或字節(jié)。個(gè)字或字節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：速度快優(yōu)點(diǎn)：速度快缺點(diǎn)：線路多缺點(diǎn)：線路多特點(diǎn)：適合近距離傳送特點(diǎn)：適合近距離傳送2、串行傳送、串行傳送 采用單根信號傳輸線或采用單根信號傳輸線或1對傳送線，逐位地串行傳送數(shù)對傳送線，逐位

4、地串行傳送數(shù)據(jù)代碼。據(jù)代碼。傳送格式2缺點(diǎn)：速度慢缺點(diǎn)：速度慢優(yōu)點(diǎn)：線路少，可利用電話線優(yōu)點(diǎn)：線路少，可利用電話線特點(diǎn)：適合遠(yuǎn)距離傳送特點(diǎn)：適合遠(yuǎn)距離傳送3、數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)傳輸率 單位是波特（位單位是波特（位/秒）秒）調(diào)用調(diào)用I/O設(shè)備的層次設(shè)備的層次用戶界面用戶界面 （操作系統(tǒng)）（操作系統(tǒng)）設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備控制器設(shè)備控制器控制程序控制程序I/O設(shè)備的設(shè)備的具體操作具體操作鍵盤鍵盤1一、鍵一、鍵1、接觸式、接觸式 機(jī)械觸點(diǎn)式機(jī)械觸點(diǎn)式 干簧式干簧式2、無觸點(diǎn)式、無觸點(diǎn)式 電容式電容式 霍爾鍵霍爾鍵3、觸摸式、觸摸式 薄膜式薄膜式 感應(yīng)式感應(yīng)式二、鍵盤二、鍵盤 可將鍵盤分為可將鍵盤

5、分為N行行M列，每個(gè)鍵在某個(gè)行線和某個(gè)列線列，每個(gè)鍵在某個(gè)行線和某個(gè)列線交點(diǎn)處，如果由硬件邏輯實(shí)現(xiàn)掃描，來識別按下的鍵的行列交點(diǎn)處，如果由硬件邏輯實(shí)現(xiàn)掃描，來識別按下的鍵的行列位置，叫硬件掃描鍵盤。位置，叫硬件掃描鍵盤。1、硬件掃描鍵盤的原理、硬件掃描鍵盤的原理 組成：鍵盤矩陣、震蕩器、計(jì)數(shù)器、行譯碼器、列譯碼組成：鍵盤矩陣、震蕩器、計(jì)數(shù)器、行譯碼器、列譯碼器、符合比較器、器、符合比較器、ROM、接口、去抖電路。、接口、去抖電路。鍵盤鍵盤2鍵盤鍵盤3振振蕩蕩器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器ROM接接口口列譯碼列譯碼行譯碼行譯碼符合比較符合比較鍵盤鍵盤8x16去抖電路去抖電路低低高高2、軟件掃描鍵盤、軟件掃描鍵

6、盤 通過執(zhí)行軟件掃描程序?qū)︽I盤矩陣進(jìn)行掃描，來識別按通過執(zhí)行軟件掃描程序?qū)︽I盤矩陣進(jìn)行掃描，來識別按鍵的行列位置?？捎涉I的行列位置?？捎蒀PU或鍵盤內(nèi)的單片機(jī)執(zhí)行該程序?；蜴I盤內(nèi)的單片機(jī)執(zhí)行該程序。1）逐行掃描法）逐行掃描法CPU通過數(shù)據(jù)線輸出代碼，送往行線。從第通過數(shù)據(jù)線輸出代碼，送往行線。從第0行開始，逐行行開始，逐行為為0，其余各行為，其余各行為1，將列線輸出取回，將列線輸出取回CPU，如果某一位為，如果某一位為0，則表明特定的鍵被按下，可由行列線知道按鍵位置，得位置則表明特定的鍵被按下，可由行列線知道按鍵位置，得位置碼（掃描碼），再查表轉(zhuǎn)換為碼（掃描碼），再查表轉(zhuǎn)換為ASCII碼。碼。

7、 鍵盤鍵盤42）行列掃描法）行列掃描法先逐列為先逐列為1地步進(jìn)掃描，測試哪一列為地步進(jìn)掃描，測試哪一列為1時(shí)，行線輸出為時(shí)，行線輸出為1，從而判別按鍵的列號，再逐行為從而判別按鍵的列號，再逐行為1地步進(jìn)掃描，判別按鍵的地步進(jìn)掃描，判別按鍵的行號。行號。 鍵盤鍵盤5硬件組成硬件組成 顯示設(shè)備顯示設(shè)備顯示器適配器顯示器適配器 顯示器件顯示器件 （控制器、接口）（控制器、接口） （CRTCRT、LEDLED、PDPPDP、LCDLCD） 控制器控制器接口接口顯示器適配器顯示器適配器顯示器件顯示器件CPUVRAM6.1 CRT6.1 CRT顯示器的顯示方式與常見顯示規(guī)格顯示器的顯示方式與常見顯示規(guī)格

8、顯示方式顯示方式 字符字符/ /數(shù)字?jǐn)?shù)字(A/N)(A/N)方式：方式： 圖形圖形(APA)(APA)方式：方式： 以字符為顯示單位以字符為顯示單位 以點(diǎn)以點(diǎn)( (象素象素) )為顯示單位為顯示單位 顯示規(guī)格顯示規(guī)格 顯示方式顯示方式 分辨率分辨率 顏色顏色 A/NA/N：一幀畫面顯示的字符數(shù)：一幀畫面顯示的字符數(shù) （字符行數(shù)（字符行數(shù)列數(shù)）列數(shù)） APAAPA：一幀畫面顯示的象點(diǎn)數(shù)：一幀畫面顯示的象點(diǎn)數(shù) （每線點(diǎn)數(shù)（每線點(diǎn)數(shù)線數(shù)）線數(shù)） 分辨率分辨率 25258080 640640200200 適配器提供顯示規(guī)格適配器提供顯示規(guī)格如如VGAVGA卡：卡： A/NA/N：APAAPA： 252

9、54040、25258080， 320320200200、 2 2色、色、4 4色色 800800600600， 2 2色、色、256256色色 1.CRT1.CRT結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 6.2 6.2 光柵掃描成象原理光柵掃描成象原理 熒光屏熒光屏電子槍電子槍聚焦系統(tǒng)聚焦系統(tǒng)水平偏轉(zhuǎn)水平偏轉(zhuǎn)垂直偏轉(zhuǎn)垂直偏轉(zhuǎn)顯示頭顯示頭視頻放大視頻放大掃描控制掃描控制視頻信號視頻信號水平同步信號水平同步信號垂直同步信號垂直同步信號2.2.掃描方式掃描方式 電子束無固定掃描路徑，電子束無固定掃描路徑，隨機(jī)掃描：隨機(jī)掃描：控制電路復(fù)雜?？刂齐娐窂?fù)雜。光柵掃描：光柵掃描： 電子束掃描路徑固定電子束掃描路徑固定 （自上而下，從左

10、（自上而下，從左向右全屏掃描），向右全屏掃描），控制電路簡單?？刂齐娐泛唵?。3.3.光柵的形成光柵的形成 水平正掃水平正掃水平回掃水平回掃垂直回掃垂直回掃水平偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電水平偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電 流流, ,形成水平掃描線形成水平掃描線 （行掃描）（行掃描） 垂直偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電垂直偏轉(zhuǎn)線圈加鋸齒波電 流流, ,使水平線垂直移動使水平線垂直移動 （場掃描）（場掃描） 行掃描電流：行掃描電流： 場掃描電流：場掃描電流： 幀頻不低于幀頻不低于25HZ 25HZ 水平、垂直同步水平、垂直同步分別控制電子束分別控制電子束X X向與向與Y Y向偏轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn) I I R R G G B B 顏色顏色 4

11、.4.象點(diǎn)存在的因素象點(diǎn)存在的因素視頻視頻=0=0，點(diǎn)暗，點(diǎn)暗 紅紅 象點(diǎn)象點(diǎn) 位置：位置： 亮度：亮度： 顏色：顏色： 視頻信號視頻信號控制電子束通、斷控制電子束通、斷 視頻視頻=1=1，點(diǎn)亮，點(diǎn)亮 紅、綠、藍(lán)三基色紅、綠、藍(lán)三基色控制控制 紅點(diǎn)紅點(diǎn) 綠點(diǎn)綠點(diǎn) 藍(lán)點(diǎn)藍(lán)點(diǎn) 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 淡紅淡紅 0 0 1 0 0 0 1 0 綠綠 1 0 1 0 1 0 1 0 淡綠淡綠 0 1 1 1 0 1 1 1 白白 例例.2513.2513字符發(fā)生器，字符發(fā)生器， 5.5.字符點(diǎn)陣的形成與屏幕組織字符點(diǎn)陣的形成與屏幕組織可提供可提供6464種字符點(diǎn)

12、陣種字符點(diǎn)陣 字符點(diǎn)陣圖形：字符點(diǎn)陣圖形： （1 1）字符發(fā)生器）字符發(fā)生器 產(chǎn)生字符點(diǎn)陣代碼。產(chǎn)生字符點(diǎn)陣代碼。 （7 79 9） （5 58 8點(diǎn)陣）點(diǎn)陣） .字符點(diǎn)陣代碼：字符點(diǎn)陣代碼： 1111111 1111111 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 ROM字符譯碼字符譯碼64648 8單元單元 行譯碼行譯碼字符編碼（字符編碼（ROMROM高高6 6位地址）位地址）

13、掃描線序號掃描線序號（ROMROM低低3 3位地址）位地址）輸出輸出例例. . A B C D E F A B C D E F （2 2）屏幕組織）屏幕組織 每行字符逐線掃描。每行字符逐線掃描。 字符字符7 79 9，字符區(qū)，字符區(qū)9 914141 1）掃描順序）掃描順序 2 2）間隔）間隔 橫向間隔橫向間隔2 2點(diǎn)點(diǎn)（消隱）（消隱）縱向間隔縱向間隔5 5線線（消隱）（消隱）6.3 6.3 屏幕顯示與顯示器緩存屏幕顯示與顯示器緩存(VRAM)(VRAM)的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系 顯存功能顯存功能 數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)緩沖 屏幕刷新屏幕刷新 對顯存的操作直接影響屏幕顯示。對顯存的操作直接影響屏幕顯示。 對應(yīng)

14、關(guān)系表現(xiàn)在：對應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)在： 顯存內(nèi)容和容量的確定、顯存地址組織、信息轉(zhuǎn)換、顯存內(nèi)容和容量的確定、顯存地址組織、信息轉(zhuǎn)換、 同步控制。同步控制。 若顯示規(guī)格為若顯示規(guī)格為2525行行8080列，列，（1 1）A/NA/N方式方式 VRAMVRAM內(nèi)容：內(nèi)容： 基本容量基本容量=25=2580=2KB80=2KB1.1.顯存內(nèi)容和容量顯存內(nèi)容和容量 字符的編碼（字符的編碼（ASCIIASCII碼）碼） VRAMVRAM容量：容量： （一字節(jié)存放一字符編碼）（一字節(jié)存放一字符編碼）若考慮字符屬性，顯存容量增加。若考慮字符屬性，顯存容量增加。（2 2）APAAPA方式方式 圖形的象點(diǎn)代碼圖形的象點(diǎn)代

15、碼 VRAMVRAM內(nèi)容：內(nèi)容： （一位存放一點(diǎn)，單色）（一位存放一點(diǎn)，單色）VRAMVRAM容量：容量： 若顯示規(guī)格為若顯示規(guī)格為640640點(diǎn)點(diǎn)200200線，線，基本容量基本容量= =8 8640640200200=16KB=16KB若考慮顏色若考慮顏色分辨率不變：分辨率不變： 顏色顏色容量容量容量不變：容量不變： 顏色顏色分辨率分辨率 屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從 低到高安排。低到高安排。2.2.顯存地址組織顯存地址組織 3.3.信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換 能實(shí)現(xiàn)將能實(shí)現(xiàn)將A A從屏幕左上角逐漸移向屏幕右下角嗎？從屏幕左上角逐漸移向屏幕右下角嗎？

16、顯存單元的地址由屏幕顯存單元的地址由屏幕顯示的行、列號決定。顯示的行、列號決定。0 1 2 790 1 2 790 01 12 22424A B GF行號決定地址的高位行號決定地址的高位列號決定地址的低位列號決定地址的低位AAAAAA能實(shí)現(xiàn)在屏幕上將能實(shí)現(xiàn)在屏幕上將一行字符一行字符自下而上地滾動嗎？自下而上地滾動嗎？ 如何將顯存中的信息（字符編碼如何將顯存中的信息（字符編碼/ /圖形點(diǎn)代碼）轉(zhuǎn)圖形點(diǎn)代碼）轉(zhuǎn)換為字符換為字符/ /圖形顯示在屏幕上。圖形顯示在屏幕上。 （1 1）A/N A/N VRAM VRAM A A編碼編碼 N N編碼編碼 D D編碼編碼VRAM A A點(diǎn)陣點(diǎn)陣 B B點(diǎn)陣點(diǎn)

17、陣 C C點(diǎn)陣點(diǎn)陣 D D點(diǎn)陣點(diǎn)陣 N N點(diǎn)陣點(diǎn)陣ROM屏幕屏幕 移位寄存器移位寄存器并行并行串行串行AND字符編碼字符編碼 字符發(fā)生器字符發(fā)生器 掃描時(shí)序掃描時(shí)序 一行點(diǎn)陣代碼一行點(diǎn)陣代碼( (并并) ) 移位器移位器 視頻信號視頻信號( (串串) ) 顯示頭顯示頭 （2 2）APA APA VRAM VRAM 屏幕屏幕 移位寄存器移位寄存器并行并行串行串行一字節(jié)點(diǎn)代碼一字節(jié)點(diǎn)代碼( (并并) ) 移位器移位器 視頻信號視頻信號( (串串) ) 顯示頭顯示頭 00001111 00001111 000000000000000000001001000010010 0VRAM0000000000

18、000000000010010000100100001111 00001111 視頻的發(fā)送與電子束掃描嚴(yán)格同步：視頻的發(fā)送與電子束掃描嚴(yán)格同步： 4.4.同步控制同步控制 電子束掃描到某點(diǎn)位置，相應(yīng)視頻應(yīng)同時(shí)送到，控電子束掃描到某點(diǎn)位置，相應(yīng)視頻應(yīng)同時(shí)送到，控制點(diǎn)亮或不亮。制點(diǎn)亮或不亮。需解決：需解決： 何時(shí)訪問顯存，取字符編碼或圖形點(diǎn)代碼？何時(shí)訪問顯存，取字符編碼或圖形點(diǎn)代碼？ 以控制產(chǎn)生視頻信號。以控制產(chǎn)生視頻信號。 何時(shí)發(fā)水平同步信號？何時(shí)發(fā)水平同步信號？ 何時(shí)發(fā)垂直同步信號？何時(shí)發(fā)垂直同步信號？ 以控制電子束掃描。以控制電子束掃描。 在顯示器中設(shè)置若干級在顯示器中設(shè)置若干級計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器

19、，對顯示器，對顯示器點(diǎn)頻點(diǎn)頻進(jìn)進(jìn)行若干級分頻，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號。行若干級分頻，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號。 例例. .顯示規(guī)格顯示規(guī)格2525行行8080列，列， （1 1）A/NA/N方式方式 字符字符7 79,9,字符區(qū)字符區(qū)9 914 14 7299點(diǎn)點(diǎn)514線線80字符字符25行行設(shè)置設(shè)置4 4級計(jì)級計(jì)數(shù)器數(shù)器1 1）點(diǎn)計(jì)數(shù)器：）點(diǎn)計(jì)數(shù)器： 點(diǎn)計(jì)數(shù)器點(diǎn)計(jì)數(shù)器字符字符 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 線計(jì)數(shù)器線計(jì)數(shù)器 行計(jì)數(shù)器行計(jì)數(shù)器對一個(gè)字符的一行點(diǎn)計(jì)數(shù)。對一個(gè)字符的一行點(diǎn)計(jì)數(shù)。 點(diǎn)頻點(diǎn)頻 9 9：1 1 一次點(diǎn)計(jì)數(shù)循環(huán)訪問一次一次點(diǎn)計(jì)數(shù)循環(huán)訪問一次VRAMVRAM、ROMROM。 2 2）字符計(jì)數(shù)器：）字符計(jì)數(shù)器： 對一幀的字符列計(jì)數(shù)。對一幀的字符列計(jì)數(shù)。 (80+l)(80+l)：1 1 一次字符計(jì)數(shù)循環(huán)發(fā)一次水