第六章输入/输出设备 显示设备 硬件组成显示器适配器(控制、接口) 显示器件(CRT、LED、PDP、LCD 显示器适配器 VRAM CPU 接口 控制器 显示器件 本章主要讨论:CRT显示器显示方式、成象原理、 屏幕显示与显示缓存的对应关系
硬件组成 显示设备 显示器适配器 显示器件 （控制器、接口） （CRT、LED、PDP、LCD…） 本章主要讨论：CRT显示器 成象原理、 屏幕显示与显示缓存的对应关系 显示方式、 控制器 接口 显示器适配器 CPU 显示器件 VRAM 第六章 输入/输出设备
6.1CRT显示器的显示方式与常见显示规格 显示方式字符/数字(AN方式以字符为显示单位 图形(APA方式:以点(象素)为显示单位 显示方式A/N:一帧画面显示的字符数 显示规格分辨率{(字符行数x列数)25×80 颜色APA:一帧画面显示的象点数 (每线点数×线数)640×200 适配器提供显示规格 如VGA卡 AN:25×40、25×80,2色、4色 APA:320×200、80×600,2色、256色
6.1 CRT显示器的显示方式与常见显示规格 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 分辨率 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
6.2光栅扫描成象原理 1.CRT结构 显示头 电]聚|水 子焦平 枪统转 垂直偏转 系|偏「偏 荧光屏 视频放大 扫描控制 视频信号水平同步信号垂直同步信号
1.CRT结构 6.2 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 随机扫描:电子束无固定扫描路径,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 水平偏转线圈加锯齿波电 流,形成水平扫描线(行扫描) 水平回扫 垂直回扫 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
2.扫描方式 随机扫描：电子束无固定扫描路径，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
4.象点存在的因素 位置:水平、垂直同步分别控制电子束X向与Y向偏转 亮度:视频信号控制电子束通、断<视频=1,点亮 颜色:红、绿、蓝三基色控制 RGB颜色 红点 象点 0100红 00淡红 0010绿 绿点 蓝点 1010淡绿 0111白
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 1 0 1 0 淡绿 0 1 1 1 白
5字符点阵的形成与屏幕组织 111111 00100 字符点阵图形::一字符点阵代码:80168 (7×9) (1)字符发生器 0001000 产生字符点阵代码。 例2513字符发生器,可提供64种字符点阵(5×8点阵) 低 扫描 ROM 3线 输出 众康码4×8单元 地 号 址 字符译码 字符编码(ROM高6位地址)
例.2513字符发生器， 5.字符点阵的形成与屏幕组织 可提供64种字符点阵 字符点阵图形： （1）字符发生器 产生字符点阵代码。 （7×9） （5×8点阵） …….….. 字符点阵代码： 1111111 0001000 0001000 0001000 0001000 0001000 0001000 0001000 0001000 ROM 字符译码 64×8单元 行 译 码 字符编码（ROM高6位地址） 扫 描 线 序 号 （ROM 低 3 位 地 址 ） 输出
(2)屏幕组织 1)扫描顺序 每行字符逐线扫描。 例.≡ 2)间隔 字符7×9,字符区9×14 横向间隔2点(消隐) 纵向间隔5线(消隐) 6.3屏幕显示与显示器缓存(VRAM的对应关系 显存功能<屏幕刷新 数据缓冲 对显存的操作直接影响屏幕显示。对应关系表现在: 显存内容和容量的确定、显存地址组织、信息转换、 同步控制
例. A B C D E F （2）屏幕组织 每行字符逐线扫描。 字符7×9，字符区9×14 1）扫描顺序 2）间隔 横向间隔2点（消隐） 纵向间隔5线（消隐） 6.3 屏幕显示与显示器缓存(VRAM)的对应关系 显存功能 数据缓冲 屏幕刷新 对显存的操作直接影响屏幕显示。对应关系表现在： 显存内容和容量的确定、显存地址组织、信息转换、 同步控制
1.显存内容和容量 (1)AN方式 VRAM内容:字符的编码(ASCI码) VRAM容量:(一字节存放一字符编码) 若显示规格为25行×80列,基本容量=25×80=2KB 若考虑字符属性,显存容量增加。 (2)APA方式 VRAM内容:图形的象点代码 VRAM容量:(一位存放一点,单色) 640×200 若显示规格为640点×200线,基本容量 8 若考虑颜色∫分辨率不变:颜色容量|=16KB 容量不变:颜色分辨率
若显示规格为25行×80列， （1）A/N方式 VRAM内容： 基本容量=25×80=2KB 1.显存内容和容量 字符的编码（ASCII码） VRAM容量：（一字节存放一字符编码） （2）APA方式 VRAM内容：图形的象点代码 VRAM容量：（一位存放一点，单色） 若显示规格为640点×200线，基本容量= 8 640×200 若考虑字符属性，显存容量增加。 =16KB 若考虑颜色 分辨率不变：颜色 容量 容量不变： 颜色 分辨率
2显存地址组织 屏幕显示从左向右,自上而下,显存地址从 低到高安排。 012 79 0 B G 显存单元的地址由屏幕 显示的行、列号决定。 行号决定地址的高位 列号决定地址的低位 24 能实现将A从屏幕左上角逐渐移向屏幕右下角吗? 能实现在屏幕上将一行字符自下而上地滚动吗? 3信息转换 如何将显存中的信息(字符编码/图形点代码)转 换为字符/图形显示在屏幕上
屏幕显示从左向右，自上而下，显存地址从 低到高安排。 2.显存地址组织 3.信息转换 能实现将A从屏幕左上角逐渐移向屏幕右下角吗？ 显存单元的地址由屏幕 显示的行、列号决定。 0 1 2 79 0 1 2 24 A B G F 行号决定地址的高位 列号决定地址的低位 A A A A 能实现在屏幕上将一行字符自下而上地滚动吗？ 如何将显存中的信息（字符编码/图形点代码）转 换为字符/图形显示在屏幕上
(1)AN VRAM ROM并行串行屏幕 A编码 A点阵 AND N编码 B点阵 D编码 G点阵 移位寄存器 D点阵 N点阵 VRAM字符编母字符发生器二行点阵代码移位器 扫描时序 视频信号(串 显示头
（1）A/N VRAM A编码 N编码 D编码 VRAM A点阵 B点阵 C点阵 D点阵 N点阵 ROM 屏幕 移 位 寄 存 器 并行 串行 AND 字符编码 字符发生器 扫描时序 一行点阵代码(并) 移位器 视频信号(串) 显示头