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1、I/O设备设备用户界面（键盘命令、系统功能调用）用户界面（键盘命令、系统功能调用）设备驱动程序：送出与设备有关的命设备驱动程序：送出与设备有关的命令字，取回状态字令字，取回状态字设备控制程序：控制设备操作设备控制程序：控制设备操作设备具体操作：信息转换设备具体操作：信息转换调用调用I/O设备设备6.1 键盘键盘6.1.1 硬件扫描键盘硬件扫描键盘1.1.组成组成1)1)、键盘矩阵：如、键盘矩阵：如128128键的键盘键的键盘88 16,16,每键一个每键一个7 7位的位的 位置码位置码8 8行：三位编码行：三位编码1616列：列：4 4位编码位编码0127 0 1 2 152)2)、计数器（、
2、计数器（7 7位）位）在振荡器控制下轮流在振荡器控制下轮流对对128128个键查询个键查询高高3 3位经行译码扫描键盘位经行译码扫描键盘低低4 4位经列译码送比较器位经列译码送比较器3)3)、符合比较线路：对列译码输出与键盘列线输出进行、符合比较线路：对列译码输出与键盘列线输出进行 比较比较4)4)、ROMROM 单元地址：字键位置码单元地址：字键位置码 单元内容：字键单元内容：字键ASCIIASCII码码 由由ROMROM输出的键码，经接口芯片送输出的键码，经接口芯片送CPUCPU3d打印机 2 2、转换过程、转换过程例：第例：第1 1行第行第2 2列字键补按下，位置码：列字键补按下，位置码
3、：00100100010010扫描第扫描第1 1行，该行加低电平，第行，该行加低电平，第2 2列输出为低，与低列输出为低，与低4 4位列译位列译码输出比较符合码输出比较符合比较器比较器 锁定脉冲锁定脉冲 停止振荡计数停止振荡计数 位置码位置码 ROM ASCIIROM ASCII码码 接口接口 CPU CPU 由硬件逻辑对字键位置编码，通过硬件扫描方法查找按键，由硬件逻辑对字键位置编码，通过硬件扫描方法查找按键，并转换为并转换为ASCIIASCII码码6.1.2 软件扫描键盘软件扫描键盘1 1、定义：通过键盘扫描程序查找按键，并转换、定义：通过键盘扫描程序查找按键，并转换2 2、扫描方法、扫描
4、方法1 1）、逐行扫描法：例，单板机用简易扫描键盘）、逐行扫描法：例，单板机用简易扫描键盘+5V012301231011(1)、键盘矩阵、键盘矩阵(2)、扫描流程、扫描流程 按键、申请中断、按键、申请中断、CPU响响应、执行扫描程序应、执行扫描程序2 2）、行列扫描）、行列扫描例：例：IBC-PCIBC-PC键盘键盘(1)、键盘结构、键盘结构行行译译码码键键 盘盘16行行 X 8列列8048T1列列 译译 码码计数信号计数信号(送行列译码送行列译码)扫描码扫描码（送键盘接口）（送键盘接口）(2)、工作过程、工作过程初始化初始化(清接口清接口R)允许键盘工作允许键盘工作8048控制对键盘行列扫控
5、制对键盘行列扫描，获得按键扫描码描，获得按键扫描码8048串行传送扫描码至串行传送扫描码至接口移位寄存器，接口移位寄存器，（串并转换）申请中断（串并转换）申请中断中断处理：中断处理：CPU执行键执行键盘中断处理程序盘中断处理程序扫描码扫描码 ASCII码码瞬时清除键盘瞬时清除键盘允许键盘重新工作允许键盘重新工作中断处理中断处理程序功能程序功能行列扫描法：行列扫描法：先逐列为先逐列为“1”，步进扫描，判别哪列有键按下，再逐行为，步进扫描，判别哪列有键按下，再逐行为“1”步进扫描，判哪行有键按下。步进扫描，判哪行有键按下。两次扫描结果形成按键扫描码。两次扫描结果形成按键扫描码。6.2 显示设备显示
6、设备发光器件：发光器件：CRT，LED光调调制器件（光调调制器件（LCD）显示器件显示器件显示器适配器显示器适配器 组成组成6.2.1 CRT显示器的显示方式和常见显示规格显示器的显示方式和常见显示规格字符字符/数字数字(A/N)方式：以字符为基本显示单位方式：以字符为基本显示单位图形图形(APA)方式：以点为基本显示单位方式：以点为基本显示单位显示方式显示方式A/N：一帧显示的字符数，字符行数一帧显示的字符数，字符行数 X列数列数APA：一帧显示的点数，线数一帧显示的点数，线数 X 线上的点数线上的点数 如：如：200线线 X 360点，点，640X800等等分辩率分辩率显示色彩显示色彩分辩
7、率分辩率显示规格显示规格6.2.2 光栅扫描成像原理光栅扫描成像原理1 1、CRTCRT结构（图见结构（图见P298P298，6.3-16.3-1）视频信号放大系统，电子桦，扫描偏转系统，荧光屏等几部分视频信号放大系统，电子桦，扫描偏转系统，荧光屏等几部分2 2、扫描方式扫描方式随机扫描：无固定扫描路径随机扫描：无固定扫描路径光栅扫描：扫描路径固定光栅扫描：扫描路径固定1）、水平偏转线圈加锯齿波电流，形成水平扫描线（行扫）、水平偏转线圈加锯齿波电流，形成水平扫描线（行扫描）描）3 3、光栅的形成光栅的形成水平扫描水平扫描水平回扫水平回扫垂直回扫垂直回扫消隐消隐2）、垂直偏转线圈加锯齿波电流，使
8、扫描线垂直移动）、垂直偏转线圈加锯齿波电流，使扫描线垂直移动（场扫描）（场扫描）4 4、频率关系、频率关系一个场扫描锯齿波内完成一帧的行扫描一个场扫描锯齿波内完成一帧的行扫描fx =S fy 行频行频一帧扫描线数一帧扫描线数场频场频Ix正程正程回回扫扫tIx正程正程回扫回扫t 帧频不低于帧频不低于25HZ 逐行扫描：一帧一遍扫完：场频逐行扫描：一帧一遍扫完：场频=帧频帧频 隔行扫描：一帧二遍扫完：场频隔行扫描：一帧二遍扫完：场频=2 X 帧频帧频5 5、一帧画面的组成、一帧画面的组成 位置（位置（x偏转，偏转，y偏转）偏转）水平同步，垂直同步水平同步，垂直同步 亮度（亮度（y调逃）调逃）视频信
9、号（脉冲串）视频信号（脉冲串）颜色：红、绿、兰三基色控制颜色：红、绿、兰三基色控制 象点象点6 6、字符点阵的形成与屏幕组织、字符点阵的形成与屏幕组织字符点阵图形字符点阵图形1 1）、字符发生器）、字符发生器产生字符点图形的器产生字符点图形的器例：例：25132513芯片，芯片，6464种字符，种字符，5 X 85 X 8ROM64 X 8 X 5扫描线序号扫描线序号低低3位地址位地址字符编码高字符编码高6位地址位地址输出（输出（5位）位）一个字符的点一个字符的点阵存放在阵存放在ROM中连续的中连续的8个单个单元中元中1111100100001000010000100 xxxxxx000 xx
10、xxxx001xxxxxx010 xxxxxx110 xxxxxx111扫描线序号扫描线序号字符编码字符编码ROM字符发生器字符发生器2 2）、扫描顺序：一行所有字符逐线扫描）、扫描顺序：一行所有字符逐线扫描3 3）、间隔）、间隔如如PCPC机：字符点阵机：字符点阵 7 7X9X9 字符区字符区 9 9X14X14横向间隔横向间隔2 2点，纵向间隔点，纵向间隔5 5点点6.2.3 屏幕显示和显示缓冲存储器的对应关系屏幕显示和显示缓冲存储器的对应关系1 1、VRAMVRAM的内容和容量的内容和容量1 1）、字符方式：内容：一帧字符的编码）、字符方式：内容：一帧字符的编码 容量：设分辩率为容量：设
11、分辩率为25X8025X80，一字节放一字一字节放一字符编码，容量符编码，容量=25=25X80=2KBX80=2KB2 2）、图形方式：内容：一帧图形点阵的代码）、图形方式：内容：一帧图形点阵的代码 容量：设分辩率为容量：设分辩率为640X200640X200，一位存放一一位存放一 点，容量点，容量=640=640X200/8=16KBX200/8=16KBABCDEFGH.2 2、属性信息与属性缓存、属性信息与属性缓存 字符属性：闪烁，前景，背景，下划线字符属性：闪烁，前景，背景，下划线 属性缓存容量与字符缓存容量相同属性缓存容量与字符缓存容量相同 图形属性：颜色，容量与色彩数量及分辩率相
12、关图形属性：颜色，容量与色彩数量及分辩率相关 分辩率不变分辩率不变：颜色越多，需要的缓存容量越大：颜色越多，需要的缓存容量越大 缓存容量不变缓存容量不变：颜色越多，分辩率越低：颜色越多，分辩率越低3 3、缓存地址组织、缓存地址组织 屏幕显示从左至右，从上而下屏幕显示从左至右，从上而下 缓存地址安排从低到高缓存地址安排从低到高 1)1)、字符方式：设分辩率为：、字符方式：设分辩率为：2525X80X80。则显示缓存中前则显示缓存中前8080个单元中的个单元中的字符编码经字符发生器显示在屏幕的字符编码经字符发生器显示在屏幕的第第0 0行，由此类推。行，由此类推。0180 2)2)、图形方式：屏幕上
13、的点由左至右，由上到下对应缓、图形方式：屏幕上的点由左至右，由上到下对应缓存单元从地址码由低到高的各位。存单元从地址码由低到高的各位。如为单色：一个单元的如为单色：一个单元的8 8位可以对应位可以对应8 8个象素点个象素点 如为彩色：则由色彩数量确定。如为彩色：则由色彩数量确定。4 4、信息的转换、信息的转换 1)1)、字符方式：首先从缓存中取出字符编码，将字符、字符方式：首先从缓存中取出字符编码，将字符编码与编码与CRTCRT控制器提供的扫描时序分别送入字符发生器地址控制器提供的扫描时序分别送入字符发生器地址高端和低端，取出字符的该扫描线上的点阵代码，控制显高端和低端，取出字符的该扫描线上的
14、点阵代码，控制显示示VRAMROM移位寄存器移位寄存器字符编码字符编码扫描时序扫描时序一行点阵代码一行点阵代码并并视频信号（串）视频信号（串）显示头显示头VRAMROMA编码N编码D编码AND.A点阵Xxx.x000.xxx111B点阵D点阵N点阵Xxx.x000.xxx111Xxx.x000.xxx111扫描线序号扫描线序号字符编码字符编码移位寄存器并串 设字符点阵为设字符点阵为5X8，扫描第一线时先扫描第一线时先取出取出ROM中字符中字符A在在0线上的点阵显示，线上的点阵显示，再取出字符再取出字符N在在0线上的点阵显示线上的点阵显示.，该线所有字符扫描完成后，又扫描该行所该线所有字符扫描完
15、成后，又扫描该行所有字符第一线点阵。由此类推有字符第一线点阵。由此类推.2)2)、图形方式、图形方式VRAM移位寄存器移位寄存器象点代码象点代码并并视频信号（串）视频信号（串）显示头显示头扫描同步扫描同步5 5、同步控制、同步控制7925字符计数字符计数点计数点计数线线计计数数行行计计数数0行行24行行0列列79列列1)1)、字符方式、字符方式例：分辩率：例：分辩率：25X8025X80 字符点阵：字符点阵：7 7X9X9 字符区：字符区：9 9X14X14(1)(1)、点计数分频：提供某一线上一个字符所需点的计数点计数分频：提供某一线上一个字符所需点的计数是读是读VRAMVRAM和和ROMR
16、OM的一个依据，（的一个依据，（7+27+2）：）：1.1.(2)(2)、字符计数分频：对一行字符数计数，（字符计数分频：对一行字符数计数，（80+80+l):1.l):1.用于产生水平同步（计数完成后水平回扫）。用于产生水平同步（计数完成后水平回扫）。(3)(3)、线计数分频：对一行字符所需扫描线计数，是读线计数分频：对一行字符所需扫描线计数，是读ROMROM的一个依据。（的一个依据。（9+59+5）：）：1.1.(4)(4)、行计数分频：一帧字符行计数，（行计数分频：一帧字符行计数，（25+25+M M）：）：1 1。用于产生垂直同步（计数完成后垂直回扫）。用于产生垂直同步（计数完成后垂直
17、回扫）。VRAMVRAM的地址由行计数和字符计数决定的地址由行计数和字符计数决定ROMROM的地址由字符编码和线计数决定。的地址由字符编码和线计数决定。点计数器点计数器字符计数器字符计数器线计数器线计数器点频点频(主频主频)9：1(80+l)：114：1读读VRAM读读ROM提供缓存提供缓存(VRAM)列地址列地址(低位地址低位地址)发水平发水平同步同步提供提供ROM行地址行地址行计数器行计数器(25+m)：1帧频帧频提供缓存提供缓存(VRAM)行地址行地址(高位地址高位地址)发垂直发垂直同步同步2)2)、图形方式、图形方式例：设分辨率为：例：设分辨率为：640640点点X200X200线线（
18、1 1）、点计数分频：）、点计数分频：8 8：1.1.（读（读VRAM)VRAM)（2 2）、字节计数分频：（）、字节计数分频：（80+L80+L）：）：1.(1.(发水平同步）发水平同步）（3 3）、线计数分频：（）、线计数分频：（200+M200+M）：）：1.1.（发垂直同步）发垂直同步）6 6、显示控制器的逻辑框图、显示控制器的逻辑框图地址选择开关地址选择开关VRAM显示器显示器控制器控制器ROM移位寄存器移位寄存器视频信号视频信号处理逻辑处理逻辑CPUCPU地址地址行同步，场同步行同步，场同步光标等光标等CPUCPU控制控制信号信号加亮加亮视频信号视频信号水平同步水平同步垂直同步垂直
19、同步1)1)、初始化：预置显示方式和显示格式初始化：预置显示方式和显示格式2 2）、）、CPUCPU访问访问VRAMVRAM，送显示内容送显示内容3 3）、显示器控制器控制同步访存和屏幕扫描）、显示器控制器控制同步访存和屏幕扫描工作过程：工作过程：6.3 打印设备打印设备6.3.1 打印设备分类打印设备分类1 1、工作方式：、工作方式：串行打印：逐字打印串行打印：逐字打印 并行打印（行式打印）：逐行打印并行打印（行式打印）：逐行打印2、印字方式、印字方式 击打式：通过机械击打方式印字。击打式：通过机械击打方式印字。非击打式：通过非机械运动方式印字。非击打式：通过非机械运动方式印字。3、字符的产
20、生方式、字符的产生方式 字模式：用固定字模表示字符字模式：用固定字模表示字符 点阵式：用点的矩阵表示字符点阵式：用点的矩阵表示字符6.3.2 点阵式打印机点阵式打印机1、针打的打印方式、针打的打印方式 字符方式：字符编码字符方式：字符编码 ROM 字符点阵代码（按字符点阵代码（按列组织并行）列组织并行）打印针打印针 字符字符图形方式：图形点代码（并）图形方式：图形点代码（并）打印针打印针 图形图形2、基本结构、基本结构 1）、打印头（图见）、打印头（图见P313）组成：电磁铁，打印针，导向部件，复位部件组成：电磁铁，打印针，导向部件，复位部件2）、印字原理）、印字原理在电磁铁线圈中加电流，驱动
21、打印针移动，印字在电磁铁线圈中加电流，驱动打印针移动，印字通电通电 磁铁上产生磁场磁铁上产生磁场 吸合衔铁吸合衔铁 压缩弹簧压缩弹簧 针击打针击打断电断电 磁场消失磁场消失 释放衔铁释放衔铁 弹簧反弹弹簧反弹 针复针复位位3）、针的排列：）、针的排列：9针针导导板板24针针导导板板偶数针偶数针奇数针奇数针一次打印一列一次打印一列矩阵矩阵两次打印一列两次打印一列矩阵矩阵4）、其它机械装置）、其它机械装置小车横移机构（带动打印头移动），走纸机构，色带，小车横移机构（带动打印头移动），走纸机构，色带，保护装置（卡纸，缺纸时发出报警信号）保护装置（卡纸，缺纸时发出报警信号）5）、打印机控制器）、打印机
22、控制器处理器：执行打印机主控程序处理器：执行打印机主控程序 RAM:字符缓冲区字符缓冲区局部存储器局部存储器 ROM：字符点阵发生器字符点阵发生器电机驱动：横移，走纸。电机驱动：横移，走纸。入入/出端口：输入数据，输出状态出端口：输入数据，输出状态数据锁存器：将一列点阵代码送打印头数据锁存器：将一列点阵代码送打印头3、打印过程、打印过程 加电进行初始化加电进行初始化 1）、初始化）、初始化 联机进入初始化联机进入初始化操作：设置入操作：设置入/出端口的工作状态、检查有关部件正常否出端口的工作状态、检查有关部件正常否2）、接收代码）、接收代码 打印机控制器申请中断，主机执行中断处理程序，向打印机
23、控制器申请中断，主机执行中断处理程序，向打印机传送字符代码。打印机传送字符代码。控制字符：转功能码处理程序控制字符：转功能码处理程序打印字符：字符代码打印字符：字符代码 ROM 打印码缓冲区打印码缓冲区打印码打印码 接收一字符转打印接收一字符转打印 接收满或接收完一行转接收满或接收完一行转 打印打印3）、打印处理）、打印处理 调用打印中断子程序，实现打印。调用打印中断子程序，实现打印。每打印一个字符或一行字符，打印机申请中断，主机每打印一个字符或一行字符，打印机申请中断，主机继续送数，打印机打印，直至整个打印结束。继续送数，打印机打印，直至整个打印结束。复习提纲复习提纲1、键盘扫描方式和键码转换过程（掌握硬件扫描，、键盘扫描方式和键码转换过程（掌握硬件扫描，软中任一种）软中任一种）2、CRT显示器成像原理，字符与图形两种显示方显示器成像原理，字符与图形两种显示方式下，屏幕显示与缓存对应关系。（缓存内容、式下，屏幕显示与缓存对应关系。（缓存内容、容量计算、同步计算器的设置和分频关系，缓存容量计算、同步计算器的设置和分频关系，缓存中的信息如何转换为屏幕上的字符或图形中的信息如何转换为屏幕上的字符或图形3、打印机字符打印过程（字符发生器在打印机中、打印机字符打印过程（字符发生器在打印机中与显示器中有什么不同）与显示器中有什么不同）