io设备

I/O设备用户界面（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令字，取回状态字设备控制程序：控制设备操作设备具体操作：信息转换调用I/O设备§6.1键盘6.1.1硬件扫描键盘1.组成1)、键盘矩阵：如128键的键盘816,每键一个7位的位置码8行：三位编码16列：4位编码0127012152)、计数器（7位）在振荡器控制下轮流对128个键查询高3位经行译码扫描键盘低4位经列译码送比较器3)、符合比较线路：对列译码输出与键盘列线输出进行比较4)、ROM单元地址：字键位置码单元内容：字键ASCII码由ROM输出的键码，经接口芯片送CPU2、转换过程例：第1行第2列字键补按下，位置码：0010010扫描第1行，该行加低电平，第2列输出为低，与低4位列译码输出比较符合比较器锁定脉冲停止振荡计数位置码ROMASCII码接口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，并转换为ASCII码6.1.2软件扫描键盘1、定义：通过键盘扫描程序查找按键，并转换2、扫描方法1）、逐行扫描法：例，单板机用简易扫描键盘+5V012301231011(1)、键盘矩阵(2)、扫描流程按键、申请中断、CPU响应、执行扫描程序2）、行列扫描例：IBC-PC键盘(1)、键盘结构行译码键盘16行X8列8048T1列译码计数信号(送行列译码)扫描码（送键盘接口）(2)、工作过程初始化(清接口R)允许键盘工作8048控制对键盘行列扫描，获得按键扫描码8048串行传送扫描码至接口移位寄存器，（串并转换）申请中断中断处理：CPU执行键盘中断处理程序扫描码ASCII码瞬时清除键盘允许键盘重新工作中断处理程序功能行列扫描法：先逐列为“1”，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。两次扫描结果形成按键扫描码。§6.2显示设备发光器件：CRT，LED光调调制器件（LCD）显示器件显示器适配器组成6.2.1CRT显示器的显示方式和常见显示规格字符/数字(A/N)方式：以字符为基本显示单位图形(APA)方式：以点为基本显示单位显示方式A/N：一帧显示的字符数，字符行数X列数APA：一帧显示的点数，线数X线上的点数如：200线X360点，640X800等分辩率显示色彩分辩率显示规格6.2.2光栅扫描成像原理1、CRT结构（图见P298，6.3-1）视频信号放大系统，电子桦，扫描偏转系统，荧光屏等几部分2、扫描方式随机扫描：无固定扫描路径光栅扫描：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（行扫描）3、光栅的形成水平扫描水平回扫垂直回扫消隐2）、垂直偏转线圈加锯齿波电流，使扫描线垂直移动（场扫描）4、频率关系一个场扫描锯齿波内完成一帧的行扫描fx=Sfy行频一帧扫描线数场频Ix正程回扫tIx正程回扫t帧频不低于25HZ逐行扫描：一帧一遍扫完：场频=帧频隔行扫描：一帧二遍扫完：场频=2X帧频5、一帧画面的组成位置（x偏转，y偏转）水平同步，垂直同步亮度（y调逃）视频信号（脉冲串）颜色：红、绿、兰三基色控制象点6、字符点阵的形成与屏幕组织字符点阵图形1）、字符发生器产生字符点图形的器例：2513芯片，64种字符，5X8ROM64X8X5扫描线序号低3位地址字符编码高6位地址输出（5位）一个字符的点阵存放在ROM中连续的8个单元中1111100100001000010000100xxxxxx000xxxxxx001xxxxxx010xxxxxx110xxxxxx111扫描线序号字符编码ROM字符发生器2）、扫描顺序：一行所有字符逐线扫描3）、间隔如PC机：字符点阵7X9字符区9X14横向间隔2点，纵向间隔5点6.2.3屏幕显示和显示缓冲存储器的对应关系1、VRAM的内容和容量1）、字符方式：内容：一帧字符的编码容量：设分辩率为25X80，一字节放一字符编码，容量=25X80=2KB2）、图形方式：内容：一帧图形点阵的代码容量：设分辩率为640X200，一位存放一点，容量=640X200/8=16KBABCDEFGH…….2、属性信息与属性缓存字符属性：闪烁，前景，背景，下划线属性缓存容量与字符缓存容量相同图形属性：颜色，容量与色彩数量及分辩率相关分辩率不变：颜色越多，需要的缓存容量越大缓存容量不变：颜色越多，分辩率越低3、缓存地址组织屏幕显示从左至右，从上而下缓存地址安排从低到高1)、字符方式：设分辩率为：25X80。则显示缓存中前80个单元中的字符编码经字符发生器显示在屏幕的第0行，由此类推。01802)、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。如为单色：一个单元的8位可以对应8个象素点如为彩色：则由色彩数量确定。4、信息的转换1)、字符方式：首先从缓存中取出字符编码，将字符编码与CRT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，控制显示VRAMROM移位寄存器字符编码扫描时序一行点阵代码并视频信号（串）显示头VRAMROMA编码N编码D编码AND……...A点阵Xxx..x000…..xx…x111B点阵D点阵N点阵Xxx..x000…..xx…x111Xxx..x000…..xx…x111扫描线序号字符编码移位寄存器并串设字符点阵为5X8，扫描第一线时先取出ROM中字符A在0线上的点阵显示，再取出字符N在0线上的点阵显示…..，该线所有字符扫描完成后，又扫描该行所有字符第一线点阵。由此类推…..2)、图形方式VRAM移位寄存器象点代码并视频信号（串）显示头扫描同步5、同步控制7925字符计数点计数线计数行计数0行24行0列79列1)、字符方式例：分辩率：25X80字符点阵：7X9字符区：9X14(1)、点计数分频：提供某一线上一个字符所需点的计数是读VRAM和ROM的一个依据，（7+2）：1.(2)、字符计数分频：对一行字符数计数，（80+l):1.用于产生水平同步（计数完成后水平回扫）。(3)、线计数分频：对一行字符所需扫描线计数，是读ROM的一个依据。（9+5）：1.(4)、行计数分频：一帧字符行计数，（25+M）：1。用于产生垂直同步（计数完成后垂直回扫）。VRAM的地址由行计数和字符计数决定ROM的地址由字符编码和线计数决定。点计数器字符计数器线计数器点频(主频)9：1(80+l)：114：1读VRAM读ROM提供缓存(VRAM)列地址(低位地址)发水平同步提供ROM行地址行计数器(25+m)：1帧频提供缓存(VRAM)行地址(高位地址)发垂直同步2)、图形方式例：设分辨率为：640点X200线（1）、点计数分频：8：1.（读VRAM)（2）、字节计数分频：（80+L）：1.(发水平同步）（3）、线计数分频：（200+M）：1.（发垂直同步）6、显示控制器的逻辑框图地址选择开关VRAM显示器控制器ROM移位寄存器视频信号处理逻辑CPU地址行同步，场同步光标等CPU控制信号加亮视频信号水平同步垂直同步1)、初始化：预置显示方式和显示格式2）、CPU访问VRAM，送显示内容3）、显示器控制器控制同步访存和屏幕扫描工作过程：§6.3打印设备6.3.1打印设备分类1、工作方式：串行打印：逐字打印并行打印（行式打印）：逐行打印2、印字方式击打式：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。3、字符的产生方式字模式：用固定字模表示字符点阵式：用点的矩阵表示字符6.3.2点阵式打印机1、针打的打印方式字符方式：字符编码ROM字符点阵代码（按列组织并行）打印针字符图形方式：图形点代码（并）打印针图形2、基本结构1）、打印头（图见P313）组成：电磁铁，打印针，导向部件，复位部件2）、印字原理在电磁铁线圈中加电流，驱动打印针移动，印字通电磁铁上产生磁场吸合衔铁压缩弹簧针击打断电磁场消失释放衔铁弹簧反弹针复位3）、针的排列：9针导板24针导板偶数针奇数针一次打印一列矩阵两次打印一列矩阵4）、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，保护装置（卡纸，缺纸时发出报警信号）5）、打印机控制器处理器：执行打印机主控程序RAM:字符缓冲区局部存储器ROM：字符点阵发生器电机驱动：横移，走纸。入/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3、打印过程加电进行初始化1）、初始化联机进入初始化操作：设置入/出端口的工作状态、检查有关部件正常否2）、接收代码打印机控制器申请中断，主机执行中断处理程序，向打印机传送字符代码。控制字符：转功能码处理程序打印字符：字符代码ROM打印码缓冲区打印码接收一字符转打印接收满或接收完一行转打印3）、打印处理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，主机继续送数，打印机打印，直至整个打印结束。复习提纲1、键盘扫描方式和键码转换过程（掌握硬件扫描，软中任一种）2、CRT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、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3、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）