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文檔簡介

1、PAGE 第七章 并行通信和并行接口并行通信就是把一個字符的各數(shù)位用幾條線同時進行傳輸,并行通信的信息實際傳輸速度快、信息率高,距離增加電纜開銷大。和串行通訊不同,當(dāng)前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化,也沒有對同步傳輸和異步傳輸作嚴(yán)格定義。實行并行通信的接口就是并行接口,可設(shè)計成單獨輸入、單獨輸出、既輸入又輸出。并行接口中應(yīng)該有一個控制寄存器用來接收CPU的命令,有一個狀態(tài)寄存器提供各種狀態(tài)位供CPU查詢,還必須有相應(yīng)的輸入輸出緩沖寄存器。輸入過程中,外設(shè)將數(shù)據(jù)送給接口,并使數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好高電平,接口接收數(shù)據(jù)并使數(shù)據(jù)輸入回答高電平,以撤銷數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好圖7.0并行接口連接外設(shè)示意圖在輸出過程中,每當(dāng)外設(shè)從接

2、口取走一個數(shù)據(jù)后,接口就會將狀態(tài)寄存器中的“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)位置1.當(dāng)CPU輸出的數(shù)據(jù)到達接口的輸出緩沖寄存器后,接口會自動清除“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)位,并將數(shù)據(jù)送往外設(shè),與此同時,接口往外設(shè)發(fā)送一個“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”啟動外設(shè)接收數(shù)據(jù).7.1可編程并行通信接口8255A8255A是Intel系列的并行接口芯片,由于它是可編程的,可通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式,與外設(shè)相連時通常不需要附加電路,使用方便。7.1.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖見圖7.1有以下幾部分組成:數(shù)據(jù)端口A、B、C有3個8位數(shù)據(jù)端口,端口A、B、C??捎密浖⑺鼈冊O(shè)為輸入或輸出端口,但3口各有特點。端口A端口A

3、對應(yīng)1個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和1個8位輸出鎖存器緩沖器。端口B端口B對應(yīng)1個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和1個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器緩沖器。端口C端口C對應(yīng)1個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和1個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器緩沖器。在使用中,A、B常作為獨立的輸入或輸出口,C口配合他們的工作。A組控制和B組控制一方面接收芯片內(nèi)部總線上的控制字,一方面接收來自讀寫命令,據(jù)此決定兩組端口的工作方式和讀寫操作。A組控制電路控制A口和端口C的高4位,B組控制B和C的低4位。讀寫控制邏輯電路接收CS、A1、A0、RESET、WR、RD,組合后得到對A、B組的控制命令數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個雙向3態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器,8255由此輸入輸出數(shù)據(jù)、狀態(tài)

4、、命令。7.1.2 8255A的芯片引腿信號圖7.2是8255A的芯片引腿信號,除電源和地外,可分為兩組:和外設(shè)一邊相連的PA7PA0:A口數(shù)據(jù)信號PB7PB0:B口數(shù)據(jù)信號PC7PC0:C口數(shù)據(jù)信號和CPU一邊相連的RESET:復(fù)位信號,高電平到來時所有內(nèi)部寄存器被清零,3口均輸入。D7D0:8255的數(shù)據(jù)線,和CPU系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。CS:片選信號由某幾位地址線組合選中8255,有效時RD、WR才起作用。RD、WR:芯片讀出和寫入信號,控制CPU與8255之間交換數(shù)據(jù)。A1、A0:端口選擇信號,8255內(nèi)部有3個數(shù)據(jù)端口和1個控制口,8086的16位數(shù)據(jù)線中低8位與8255相連,故4口均為

5、偶地址,A2連A1,A1連A0,CPU的A0賦0,即可保證.表5.4 8255A的控制信號與傳輸動作的關(guān)系7.1.3 8255A的控制字8255A可以通過指令在控制端口中設(shè)置控制字來決定它的工作.控制字分為兩類:芯片各端口的方式選擇控制字(D71為方式字標(biāo)識符特征位),可使3個數(shù)據(jù)端口(分兩組)工作在不同方式,A組:A口和C口高4位B組:B口和C口低4位端口C置1置0控制字(D70為置1置0字標(biāo)識符)方式選擇控制字圖7.3 方式選擇控制字的格式8255A有3種基本工作方式方式0:基本的輸入輸出方式方式1:選通的輸入輸出方式方式2:雙向傳輸方式A口可有3種工作方式;B口可方式0和方式1;C口配合

6、A、B口的工作同一組的兩個口可分別輸入輸出,不要求一致。例子:方式選擇控制字的使用,8086系統(tǒng)中有兩個8255芯片J1、J2圖7.4 兩片8255A在8086系統(tǒng)中的連接J1 、J2的片選信號CS通過38譯碼器74LS138來供給。例子:要求J1各端口工作于如下方式A口:方式0,輸出; B口:方式0,輸入;C口高4位:輸出; C口低4位輸入J1的方式控制字如下圖也就是83H,應(yīng)寫入J1的控制口0026H如果又要求J2的A口:方式0,輸入; B口:方式1,輸出C高:輸出 C低:配合B口;控制字為下圖也就是94H,應(yīng)寫入J2控制口2E初始化程序如下:MOV AL,83HMOV DX,0026HO

7、UT DX,ALMOV AL,94HMOV DX,002EHOUT DX,AL2. 端口C置1置0控制字端口C的數(shù)位常常作為控制位使用,可用置1置0指令單獨設(shè)置.當(dāng)8255收到寫入控制口的控制字時,測試D7=1 ? ,D7=0則為置1置0控制字格式見圖7.5所示幾點說明:C口置1置0控制字盡管對C口操作,但要寫入控制口地址。OUT PORTCONTROL, AL置1置0控制字D0位決定了置1還是置0,D00則置0,1置1置1置0控制字的D3、D2、D1位決定了對C口中哪一位進行操作置1置0控制字的D6、D5、D4位不影響此操作,但D70。例子:欲置PC7=1、PC3=0,操作如下:MOVAL,

8、0FH;對PC7置1的控制字0 000 111 1MOVDX,002EH;控制口地址送DXOUTDX,AL;對PC7進行置1操作MOVAL,06H;對PC3置0的控制字0 000 011 0OUTDX,AL;對PC3進行置0操作8255A的工作方式方式0方式0的工作特點方式0也叫基本輸入輸出方式,端口C還可分成兩個4位口,4個口分別輸入輸出,16種組合。方式0的輸入輸出時序方式0的時序比較簡單,輸入時,要滿足:要求CPU在發(fā)出讀信號前,先發(fā)出地址信號,使CS A1 A0有效啟動8255CPU發(fā)出讀信號前,外設(shè)已將數(shù)據(jù)送到8255的輸入緩沖器中8255在讀信號有效后經(jīng)過tRD時間,可使數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)

9、總線上得到穩(wěn)定,3要求在整個讀出期間,地址信號保持有效輸入數(shù)據(jù)必須保持到讀信號消失后才消失要求讀脈沖的寬度至少為300ns要求易于滿足(8086配備地址鎖存器),要求取決于輸入設(shè)備。難怪方式0不常用,無應(yīng)答信號,太不牢靠了。圖7.6 是方式0輸出時序(也較簡單)地址信號必須在寫信號前tAW時間寫脈沖寬度至少要有400ns數(shù)據(jù)必須在寫信號結(jié)束前tDW時間就能出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上,且保持tWD時間方式0的使用場合方式0的使用場合有兩種,一種是同步傳送,一種是查詢式傳送。同步傳送時,發(fā)送方和接收方的動作由一個時序信號來管理,所以雙方知道對方的動作,不需要應(yīng)答動作,即CPU不需要查詢外設(shè)狀態(tài)。查詢式傳送時

10、,方式0沒有固定的應(yīng)答信號,可以指定C口的高或低4位作為控制輸出口,另外4位讀入外設(shè)的狀態(tài)。方式1方式1的工作特點也叫選通的輸入輸出方式,A或B口輸入輸出時,必須用C口提供的選通信號和應(yīng)答信號,且應(yīng)答含義固定。方式1有如下特點:A、B口均可工作于方式1,可輸入可輸出。A或B口方式1時,需C口3為配合其工作,其余位仍可輸入輸出。如A、B口均工作于方式1,需C口6位配合他們工作,余下2位輸入輸出方式1輸入情況下有關(guān)信號的規(guī)定和輸入時序當(dāng)A口方式1時,PC3作為中斷請求信號輸出端INTRA PC4作為選通信號輸入端STBA, PC5作為輸入緩沖器滿信號輸出IBFA當(dāng)B口方式1時,PC0作為中斷請求信

11、號輸出端INTRB PC1作為輸入緩沖器滿信號輸出IBFB PC2作為選通信號輸入端STBB,這些數(shù)位和信號之間的對應(yīng)關(guān)系隨工作方式而定,不需程序員干預(yù)。當(dāng)A、B口均工作在方式1時,C口6位配合工作,PC6、PC7輸入輸出。圖7.8是A、B均工作于方式1輸入時,各控制信號示意圖各控制信號說明如下:STB(strobe)外設(shè)發(fā)出的選通信號輸入8255,外設(shè)將數(shù)據(jù)送到8255緩沖器IBF(Input buffer full):緩沖器滿信號,供CPU查詢,由STB置位,RD上升沿復(fù)位INTR:8255送往CPU的中斷請求,在STB和IBF均為高時被置1 RD下降沿復(fù)位INTE:中斷允許(屏蔽)信號,

12、無引出端,由C口置1置0控制,PC41則A口允許中斷,PC21則B口允許中斷圖7.9 是方式1的輸入時序方式1輸出情況下有關(guān)信號和輸出時序A口方式1輸出時,PC7作為輸出緩沖器滿信號OBFA輸出端 PC6作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號ACKA PC3作為中斷請求信號輸出端INTRAB口方式1輸出時,PC1作為輸出緩沖器滿信號OBFB輸出端 PC2作為外設(shè)接收數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號ACKB PC0作為中斷請求信號輸出端INTRB含義也固定,A、B均為方式1輸出時,C口僅剩PC4、PC5輸入輸出由D3位決定。圖7.10為方式1輸出時控制信號和狀態(tài)信號說明如下:OBF輸出緩沖器滿8255送往外設(shè),通知外設(shè)取

13、走數(shù)據(jù).由WR上升沿置”0”,ACK使其恢復(fù)”1”ACK(acknowledge):外設(shè)響應(yīng)信號外設(shè)送8255,表明CPU通過8255輸出的數(shù)據(jù)已送到外設(shè)。INTR(Interrupt request):中斷請求信號當(dāng)外設(shè)取走數(shù)據(jù),ACK有效后,8255向CPU發(fā)新的中斷請求INTE(Interrupt enable):中斷允許信號為“1”時端口處于中斷允許狀態(tài),由軟件設(shè)置,PC6=1則INTEA1 PC2=1則INTEB1圖7.11是方式1的輸出時序工作在方式1的端口可以采用中斷方式與CPU聯(lián)系。方式1的使用場合(比方式0有效)在方式1下,規(guī)定一個端口作為輸入或輸出端口的同時,自動規(guī)定了有關(guān)

14、的控制信號和狀態(tài)信號,適合能提供應(yīng)答信號的外設(shè)進行中斷式傳輸。方式2方式2的工作特點方式2也叫雙向傳輸方式,這種方式只適合于A口。C口5位配合A口工作方式2工作時的控制信號和狀態(tài)信號圖7.12方式2的控制字和有關(guān)信號各控制信號含義如下:INTRA:中斷請求,無論輸入輸出,一個動作完成時8255向CPU發(fā)這一請求STBA:外設(shè)送8255的選通信號,此信號將外設(shè)送8255的數(shù)據(jù)打入鎖存器IBFA:8255送往CPU的狀態(tài)信息,通知CPU取數(shù),IBF可供CPU查詢。OBFA:輸出緩沖器滿,8255通知外設(shè)取數(shù)。ACKA1:外設(shè)對 OBFA的響應(yīng)信號,開啟輸出緩沖器,送出數(shù)據(jù),否則高阻。INTE 1:

15、 1時允許8255由INTR往CPU發(fā)中斷請求信號,PC64=INTE1INTE: 1時A口輸入中斷允許,PC4=INTE1方式2的時序圖7.13 方式2的時序方式2的時序相當(dāng)于方式1的輸入和輸出時序的組合。對于輸出過程,CPU響應(yīng)中斷,過程對于輸入過程, 見圖上方式2的使用場合方式2也叫雙向傳輸方式,若某外設(shè)既可輸入又可輸出,如磁盤驅(qū)動器可連A口方式2與其它方式組合方式2與方式0輸入組合方式2與方式0輸出組合方式2與方式1輸入的組合方式2與方式1輸出的組合8255A的應(yīng)用舉例例1:8255A作為連接打印機的接口,工作于方式0,圖7.14A口傳送字符,方式0輸出,C口方式0,PC2接BUSY,

16、PC6輸出負脈沖STB。設(shè)8255端口地址為:A: 00D0H B:00D2H C:00D4H 控制口:00D6HPP: MOV AL,81H ; 1 00 0 0 0 0 1BOUT 0D6H,ALMOV AL,0DH 用置1置0方式使PC6為1STBOUT 0D6H,AL; 0 000 110 1BLPST:IN AL,0D4HAND AL,04HJNZ LPST ;如不為0,BUSY=1,打印機忙MOV AL,CLOUT 0D0H,AL;如不忙,則把CL中字符送端口AMOV AL,0CH; 0 000 110 0BOUT 0D6H,AL ;使STB為0INC ALOUT 0D6H,AL

17、;再使STB為1。 。例2:8255A工作于方式1,作為用中斷方式工作的Centronic 360字符打印機的接口,圖7.15 所示口地址: A:0C0H B:0C2H C:0C4H D:0C6H要用中斷方式,置1置0使INTE=1MAIN:MOV AL,0A0H;主程序段 1 01 0 000 0BOUT 0C6H,AL;8255控制字MOV AL,01;PC0=1,選通無效 0 000 000 1BOUT 0C6H,ALXOR AX,AXMOV DS,AX ;設(shè)置中斷向量1000H:2000H至2CH,2DHMOV AX,2000HMOV WORD PTR02CH,AXMOV AX,100

18、0HMOV WORD PTR02EH,AXMOV AL,0DH;允許8255中斷 0 000 110 1BOUT 0C6H,ALSTI中斷子程序必須裝在1000:2000處,中斷子程序如下:INTRUPT:MOV AL,DI;送字符 OUT 0C0H,AL MOV AL,00; PC0=0 0 000 000 0BOUT 0C6H,ALINC ALOUT 0C6H,AL: ;后續(xù)處理IRET7.6鍵盤和LED顯示對于廉價小系統(tǒng),如以單板機為基礎(chǔ)的儀器,常用鍵盤和LED顯示實現(xiàn)輸入輸出。數(shù)據(jù)、內(nèi)存地址、命令、指令等。LED(light emitting diode)7.6.1鍵盤設(shè)計鍵盤的基本工

19、作原理圖7.16最簡單的鍵盤結(jié)構(gòu)圖7.17鍵盤的矩陣式結(jié)構(gòu)矩陣式鍵盤工作時,就是按照讀入行線和列線上的電平來識別閉合鍵。7.6.2鍵的識別為了識別鍵盤上的閉合鍵,通常采用兩種方法:行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。行掃描法的原理行掃描法識別閉合鍵的原理如下:先使0行接地,其余行為高電平,再看第0行有無閉合鍵,如沒有一條列線為低電平,說明0行沒有鍵閉合。再1行接地實際中,一般先快速檢查鍵盤中是否有某個鍵被按下,先使所有行均為低電平,檢查列線。有鍵按下再查具體哪個鍵被按下。硬件上,行線和列線的接法如圖7.18所示。行線(輸出)和列線(輸入)分別和兩個8位并口相連。圖7.19用掃描法判斷閉合鍵的流程行反轉(zhuǎn)法的原理

20、圖7.5行反轉(zhuǎn)法的工作原理圖7.6 行反轉(zhuǎn)法的鍵盤連接從圖中可以看到,用行反轉(zhuǎn)法時,要將行線接一個并口,先讓它工作在輸出方式,將列線也接一個并口,先讓它工作在輸入方式。程序是CPU通過輸出端口往各行線上送全部送低電平,然后讀入列線的值。如有鍵按下,必有一列為0然后再對兩個并口進行方式設(shè)置,使接行線的并口輸入,列線并口輸出,并將剛才讀得的列線值從并口(列)輸出,再讀取行線的輸入值,則閉合行0。由此即可識別按鍵(與表中鍵碼逐一對比,相等即是)。如遇多個鍵閉合的情況,行列值中一定有兩個以上的0,表中無此碼,判錯。抖動和重鍵問題的解決可以通過軟件延時方法很容易解決按鍵抖動問題,如不解決會錯誤識別。重鍵

21、的幾種情況A鍵先按后放,B鍵后按先放。A鍵先按先放,B鍵后按后放。A鍵、B鍵同時按下,但A鍵先放。處理重鍵問題有兩種方法,連鎖法和巡回法。連鎖法連鎖法原則是,在所有鍵釋放后,只承認此后閉合的第1個鍵,對此鍵閉合時按下的其它鍵均不作識別,直到所有鍵釋放以后,才讀入下一個鍵。對上述情況只讀入A鍵;A或B鍵,因機而異;不讀或A或B,因人而異2巡回法基本原則是:等前面識別的鍵釋放以后,就可以對其它鍵作識別。只有A閉合時,讀入A鍵。對上述情況只讀入A鍵;若A、B同一行,讀入A鍵,A、B不在同一行為快速操作,A、B均讀A、B同時按下,A鍵后放且A鍵處于較小行號讀入A,A鍵行號大,均讀從上面可見,巡回法比較

22、適合快速操作。圖8.10中給出了巡回法識別閉合鍵的程序流程262頁有65鍵盤巡回法識別重鍵的程序。鍵盤編碼器的工作原理軟件實現(xiàn)鍵盤掃描、消除抖動和識別重鍵,CPU的開銷太大了。可以用硬件識別鍵盤并解決抖動和重鍵問題。圖8.11是鍵盤編碼器AY52376的原理圖可用于8*11以內(nèi)的鍵盤。主要原理是由時鐘電路不斷產(chǎn)生掃描信號,讀出的行列信號與ROM中的編碼比較得到鍵值。解放了CPU。7.7 LED數(shù)字顯示7.7.1 LED的工作原理七段發(fā)光二極管簡稱為LED(light emitting diode)是常用數(shù)顯器件。LED的主要部分是七段發(fā)光管圖7.20七段式LED顯示部件每段發(fā)光時通過的平均電流

23、1020mA,所以共陰極時陽極要加驅(qū)動電路。驅(qū)動電路可用三極管或小規(guī)模集成電路,如DM7407N可驅(qū)動4位數(shù)。圖7.21 LED的外部連接(共陰)為了將一個4位二進制數(shù)(可能為16進制數(shù)也可能為BCD碼)在LED上顯示出來,就要完成4位二進制數(shù)到LED的七位顯示代碼的轉(zhuǎn)換兩種譯碼方法。一是用專用芯片,如7447帶驅(qū)動器的專用譯碼器,但不能對大于9的數(shù)譯碼。二是用軟件譯碼法,利用8086的換碼指令XLAT圖7.22用專用譯碼芯片完成段譯碼假定要顯示的內(nèi)容在BUF單元中,LEDADD為代碼表首址:DISP:MOV BX,OFFSET BUFMOV AL,BXMOV BX,OFFSET LEDADD

24、XLATMOV DX,PORTOUT DX,ALLEDADD:DB 40H,79H,24H點陣式顯示器件的工作原理除了七段的LED以外,還有一種常用的16進制數(shù)字顯示器即點陣顯示器。圖7.23 TIL311點陣顯示器用20個發(fā)光二極管組成一個陣列,通過內(nèi)部譯碼,將輸入的4位二進制數(shù)變換為一個代碼,使點陣中的某些二極管發(fā)光,從而顯示數(shù)據(jù)。7段式LED可靠性不十分好,某一段壞了,會造成誤識別。多位顯示時,點陣式顯示器的優(yōu)點更突出,象TIL311這樣的點陣式顯示器,內(nèi)部有鎖存器,在下一個數(shù)據(jù)送來前,顯示管的驅(qū)動信號是恒定的,不需要刷新。真正的點陣式顯示,流動字幕。多位顯示問題的解決實際使用時,往往用

25、幾個顯示管實現(xiàn)多位顯示。如果每個LED都占一個獨立的IO口,占用通道太多,驅(qū)動電路數(shù)目也太多,要從軟硬件兩方面設(shè)法節(jié)省硬件電路。一種常用方法如下:用公用的驅(qū)動電路驅(qū)動所有顯示管(送相同的7段顯示碼)在軟件上用掃描方法來實現(xiàn)數(shù)碼顯示。圖7.24用兩個8位口實現(xiàn)8位顯示的掃描和驅(qū)動電路圖7.25 8位LED顯示的流程圖盡管各顯示管的陰極都收到了7段顯示碼,但位碼中只有一位為低電平。兩通道分別稱為段控制通道和位控制通道。依次連續(xù)向段控制通道送各位的7段碼,向位控制通道送相應(yīng)的位掃描代碼,利用視覺暫留即可。以上方法硬件節(jié)省,但占用CPU時間較多。程序見371頁。7.8鍵盤和顯示設(shè)計實例下面舉例說明,當(dāng)

26、一個系統(tǒng)中既有鍵盤,又有LED顯示管時,如何綜合設(shè)計。設(shè)計要求:8086單板機上連一個7856鍵的鍵盤,6個LED。用8253提供時鐘,設(shè)計定時裝置,顯示(2位)分和(2位)秒。功能鍵設(shè)計為,C鍵:清除計數(shù)S鍵:設(shè)置時鐘初值G鍵:啟動計時ESC鍵:停止計數(shù),顯示當(dāng)時時間總體方案:顯示部分采用軟件譯碼,即程序中設(shè)置一個段碼表,省去硬件譯碼段碼鎖存器和位碼鎖存器均連在數(shù)據(jù)總線低8位的反相端D7D0,數(shù)據(jù)總線送出的數(shù)據(jù)到底是往位碼鎖存器還是段碼鎖存器,這是由74LS138譯碼得到的本系統(tǒng)78鍵盤用8255的兩個端口,B口輸出掃描信號,A口讀進列值。圖8.19 計時器的顯示部分圖8.20 計時器的鍵盤

27、部分用匯編語言進行軟件設(shè)計時離不開對硬件的考慮,計時系統(tǒng)在下列方面:程序中凡是用到輸入輸出指令時,直接使用端口地址,地址由硬件決定。對系統(tǒng)初始化時涉及所用芯片的類型和互聯(lián)方式。鍵盤掃描碼的格式是由鍵盤和端口之間的連接方式?jīng)Q定的。6個LED的CC端連接方式?jīng)Q定了位碼的值。計時軟件包括了兩個主要部分,一是顯示程序,二是鍵盤掃描程序。此處按第三種方案:鍵盤掃描和識別與處理為主程序;計時和顯示為中斷子程圖8.21 計時器主程序的流程圖圖8.22 計時器中斷處理程序的流程圖程序清單在274-279頁。Chapter 9 CRT技術(shù)9.1 當(dāng)前CRT技術(shù)發(fā)展的特點和概況目前的顯示終端幾乎都用了微處理器,甚

28、至有些終端還用了兩個或更多的微處理器。CRT顯示終端本身就是一個含有CPU的控制系統(tǒng),這是當(dāng)前CRT技術(shù)的一個重要特點。CRT內(nèi)部包含顯示存儲器和字符發(fā)生器,這是當(dāng)前CRT技術(shù)又一特點。一些專用控制芯片(CRTC)的使用是第三個特點。以IBM PC/XT系統(tǒng)所用的單色顯示器為例,主要外特性如下:每屏字符數(shù),常為8025行。字符點陣數(shù),57或79,行間留空914或更多??娠@示字符和控制字符總數(shù),通常256種。每個可顯示字符的顯示屬性,加亮、閃爍、反底等。彩色顯示器有兩種工作方式,字符數(shù)字(AN)和圖形方式(APA)。圖形方式下,可顯示圖形,也可顯示字符,通過軟件控制每個點的亮度和顏色。目前高分辨

29、率已達1500600或更高。像素。CRT顯示器的工作原理CRT顯示器的基本工作原理CRT顯示器為了在屏幕上顯示字符和圖像,需要電子槍來發(fā)射電子束,黑白顯示器只有一個電子束,彩顯有紅、綠、藍三個電子槍發(fā)射三個電子束,與亮度組合后,可得到24位真彩色。陰極、電子槍、柵極、加速極、高壓極和聚焦極。圖9.2 黑白CRT顯示器的結(jié)構(gòu)光柵掃描方式、掃描線、水平回掃、垂直回掃。光柵掃描靠電子束周圍磁場來控制,水平掃描鋸齒波、快速回掃。掃描信號和圖像信號之間的配合由同步信號來實現(xiàn)。眼睛不感到閃爍幀頻不低于25Hz,我國用50Hz。 CRT和CRT終端的連接圖9.5 是單色顯示器控制系統(tǒng)和單色顯示器之間的連接關(guān)

30、系圖9.6 是彩色顯示器控制系統(tǒng)和顯示器之間的連接關(guān)系紅、綠、藍三個色度信號代替了黑白顯示器中單一的視頻信號,9芯D形插座 CRT的信號CRT控制系統(tǒng)為顯示器提供兩類信號,數(shù)據(jù)和控制信號。圖9.7 CRT的波形信號實際上,消隱信號不作為一個單獨的信號,而是和視頻信號合為一個信號,所以每條掃描線的視頻信號由一個數(shù)據(jù)段和消隱段組成。高電平對應(yīng)于像的暗點實際的CRT控制系統(tǒng)的最后一級電路中,將消隱信號和圖像信號混合成一個信號,然后送到顯示器的陰極,來控制電子束的強度。商用電視機是將4個信號電壓疊加為一個復(fù)合視頻信號。逐行掃描清晰度高,頻響允許時提倡。隔行掃描可適應(yīng)較低頻響下不閃爍。9.2.4 CRT

31、的定時為了減少交流電網(wǎng)的干擾,垂直掃描的頻率一般與交流電一致,我國50Hz。每幀256線,50Hz,水平掃描頻率為5025612.8KHz設(shè)每行100個字符,基本字符頻率為1.28MHz像點頻率比字符頻率高8倍,10.24MHz 點時鐘頻率CRT系統(tǒng)主時鐘其他時鐘由此分頻而來圖9.8由點時鐘分頻得到字符時鐘、掃描線時鐘、字符行時鐘、幀時鐘顯示器控制系統(tǒng)對黑白顯示器而言,數(shù)據(jù)傳輸率達到12Mbits或更高,CPU負擔(dān)過重,需要專用的控制芯片。主要包括一個顯示存儲器,CPU只要把要顯示的字符存入顯存,CRT控制器則從顯存中連續(xù)讀取數(shù)據(jù),并由它產(chǎn)生顯示用數(shù)據(jù)流。顯存速度難以滿足要求,因此在CRT控制

32、系統(tǒng)中附加了一個字符行緩沖存儲器。CRT控制器每次從顯存中讀取一行字符到緩沖存儲器,這樣對每個字符來說只要訪問一次顯存,改變了對顯存的頻繁訪問。但仍然存在CPU和CRT控制器真用顯存的問題,解決辦法有3:規(guī)定只有回掃期間CPU才可訪問顯存。兩者對顯存分時訪問規(guī)定CPU的訪問級別較高顯存中存放的是字符的ASC碼,為了將字符按點陣形式顯示在屏幕上,要用字符發(fā)生器進行轉(zhuǎn)換。字符發(fā)生器中存放了每個ASC碼的顯示字形碼。字符發(fā)生器工作原理是用兩組地址輸入來選中一個單元。一組用來給出ASC碼,另一組是行選擇碼位,就是字符行中掃描線的序號,它決定了此刻應(yīng)輸出字符點陣的那一行。并行的點陣碼還要通過移位寄存器變成串行方式的視頻信號。歸納起來,一個字符的現(xiàn)實需要:訪問顯存,找到ASC碼順序的多次訪問字符發(fā)生器,逐次讀取對應(yīng)每條水平掃描線的點陣碼將并行格式的點陣碼送到視頻移位寄存器移位寄存器用串行方式將視頻串行數(shù)據(jù)流送到顯示器9.4 CRT與主機的連接9.5可編程CRTC9.6 IBM PC/XT的顯示器接口板Chapter 10 打印機接口技術(shù)打印機種類很多,從和主機的接口方法上分為

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