1、计算机组成原理计算机组成原理第七章 外围设备计算机组成原理计算机组成原理7.2 显示设备7.2.1 显示设备的分类与有关概念 按显示设备所用的显示器件分类,有阴极射线管 (CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、 等离子显示器等。按所显示的信息内容分类,有字符显示器、图形显示器、图像显示器三大类。 计算机组成原理计算机组成原理1.分辨率和灰度级分辨率 是指显示器所能表示的像素个数。像素越密,分辨率越高,图像越清晰。分辨率取决于显象管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和 CRT电子束的聚焦能力。刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间,用来存储每个像素的信息。例如: 640*480; 1024*768计
2、算机组成原理计算机组成原理灰度级 是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别,在彩色显示器中则表现为颜色的不同。灰度级取决于每个像素对应刷新存储器单元的位数和 CRT本身的性能。图像显示器的灰度级一般在 256级以上。灰度级越多,图像层次越清楚逼真。计算机组成原理计算机组成原理2.刷新和刷新存储器 为了使人眼能看到稳定的图像显示,必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕,这个过程叫做 刷新 。按人的视觉生理,刷新频率大于 30次 /秒时才不会感到闪烁。显示设备中通常选用电视中的标准,每秒刷新 50帧图像。例如:分辨率为 1024*1024, 256级灰度,则存储容量为1024*1024*8bit=1M
3、B存储容量和存取周期是刷新存储器的重要指标。计算机组成原理计算机组成原理3.随机扫描和光栅扫描 随机扫描 是控制电子束在 CRT屏幕上随机地运动,从而产生图形和字符。电子束只在需要做图的地方扫描,而不必扫描全屏幕,因此这种扫描方式画图速度快,图像清晰。光栅扫描 是电视中采用的扫描方法。在电视中图像充满整个画面,因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下顺序扫描,采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。光栅扫描的缺点是冗余时间多,分辨率不如随机扫描方式,大部分字符、图形、图像显示器都采用光栅扫描方式。计算机组成原理计算机组成原理7.2.2字符 /图形显示器1.字符显示( 1) 显示字符的方法以 点阵
4、 为基础。点阵是由 mn个点组成的阵列,并以此来构造字符。将点阵存入由 ROM构成的字符发生器中,在 CRT进行光栅扫描的过程中,从字符发生器中依次读出某个字符的点阵,按照点阵中 0和 1代码不同控制扫描电子束的开或关,从而在屏幕上显示出字符。( 2)字符窗口 是指每个字符在屏幕上所占的点数,它包括字符显示点阵和字符间隔。 计算机组成原理计算机组成原理( 3) 视频存储器 VRAM中存放所需显示字符 的 ASCII代码,以备刷新。字符发生器ROM的高位地址来自 VRAM的 ASCII代码,低位地址来自光栅地址计数器的输出 RA3RA0, 它具体指向这个字形点阵中的某个字节。在显示过程中,按照
5、VRAM中的SACII码和光栅地址计数器访问 ROM。字符的点阵表示,字符发生器的结构以及字符显示器的原理框图见文字教材图7.2。计算机组成原理计算机组成原理例:某 CRT显示器可显示 64种 ASCII字符,每帧可显示 64字 25排;每个字符字形采用 78点阵,即横向 7点,字间间隔 1点,纵向 8点,排间间隔 6点;帧频 50Hz, 采取逐行扫描方式 。问: (1)缓存容量有多大 ? (2)字符发生器 (ROM)容量有多大 ? (3)缓存中存放的是 ASCII代码还是点阵信息 ? (4)缓存地址与屏幕显示位置如何对应 ? (5)设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之间的同步 ?它们的分频关系如何 ?计算机组成原理计算机组成原理(1)缓存容量为 64258bit=1600字节(2)ROM容量为 6488=512字节。 (3)缓存中存放的是待显示字符的 ASCII代码。(4)显示位置自左至右,从上到下,相应地缓存地址由低到高,每个地址码对应一个字符显示位置。(5)点计数器 81分频;字计数器(64+12)1分频;行计数器 (8+6)1分频;排计数器 (25+10)1分频。