顯示設備及接口

1、硬件組成硬件組成 顯示設備顯示設備顯示器適配器顯示器適配器 顯示器件顯示器件 （控制器、接口）（控制器、接口） （CRTCRT、LEDLED、PDPPDP、LCDLCD） 本章主要討論：本章主要討論： CRTCRT顯示器顯示器 成象原理、成象原理、 屏幕顯示與顯示緩存的對應關系屏幕顯示與顯示緩存的對應關系 顯示方式、顯示方式、 屏幕顯示與顯示緩存的對應關系屏幕顯示與顯示緩存的對應關系 控制器控制器接口接口顯示器適配器顯示器適配器顯示器件顯示器件CPUVRAM第六章第六章 輸入輸入/ /輸出設備輸出設備6.1 CRT6.1 CRT顯示器的顯示方式與常見顯示規(guī)格顯示器的顯示方式與常見顯示規(guī)格 顯示

2、方式顯示方式 字符字符/ /數(shù)字數(shù)字(A/N)(A/N)方式：方式： 圖形圖形(APA)(APA)方式：方式： 以字符為顯示單位以字符為顯示單位 以點以點( (象素象素) )為顯示單位為顯示單位 顯示規(guī)格顯示規(guī)格 顯示方式顯示方式 分辨率分辨率 顏色顏色 A/NA/N：一幀畫面顯示的字符數(shù)：一幀畫面顯示的字符數(shù) （字符行數(shù)（字符行數(shù)列數(shù)）列數(shù)） APAAPA：一幀畫面顯示的象點數(shù)：一幀畫面顯示的象點數(shù) （每線點數(shù)（每線點數(shù)線數(shù)）線數(shù)） 分辨率分辨率 25258080 640640200200 適配器提供顯示規(guī)格適配器提供顯示規(guī)格如如VGAVGA卡：卡： A/NA/N：APAAPA： 25254

3、040、25258080， 320320200200、 2 2色、色、4 4色色 800800600600， 2 2色、色、256256色色 1.CRT1.CRT結構結構 6.2 6.2 光柵掃描成象原理光柵掃描成象原理 熒光屏熒光屏電子槍電子槍聚焦系統(tǒng)聚焦系統(tǒng)水平偏轉水平偏轉垂直偏轉垂直偏轉顯示頭顯示頭視頻放大視頻放大掃描控制掃描控制視頻信號視頻信號水平同步信號水平同步信號垂直同步信號垂直同步信號2.2.掃描方式掃描方式 電子束無固定掃描路徑，電子束無固定掃描路徑，隨機掃描：隨機掃描：控制電路復雜?？刂齐娐窂碗s。光柵掃描：光柵掃描： 電子束掃描路徑固定電子束掃描路徑固定 （自上而下，從左（自

4、上而下，從左向右全屏掃描），向右全屏掃描），控制電路簡單。控制電路簡單。3.3.光柵的形成光柵的形成 水平正掃水平正掃水平回掃水平回掃垂直回掃垂直回掃水平偏轉線圈加鋸齒波電水平偏轉線圈加鋸齒波電 流流, ,形成水平掃描線形成水平掃描線 （行掃描）（行掃描） 垂直偏轉線圈加鋸齒波電垂直偏轉線圈加鋸齒波電 流流, ,使水平線垂直移動使水平線垂直移動 （場掃描）（場掃描） 行掃描電流：行掃描電流： 場掃描電流：場掃描電流： 幀頻不低于幀頻不低于25HZ 25HZ 水平、垂直同步水平、垂直同步分別控制電子束分別控制電子束X X向與向與Y Y向偏轉向偏轉 I I R R G G B B 顏色顏色 4.4

5、.象點存在的因素象點存在的因素視頻視頻=0=0，點暗，點暗 紅紅 象點象點 位置：位置： 亮度：亮度： 顏色：顏色： 視頻信號視頻信號控制電子束通、斷控制電子束通、斷 視頻視頻=1=1，點亮，點亮 紅、綠、藍三基色紅、綠、藍三基色控制控制 紅點紅點 綠點綠點 藍點藍點 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 淡紅淡紅 0 0 1 0 0 0 1 0 綠綠 1 0 1 0 1 0 1 0 淡綠淡綠 0 1 1 1 0 1 1 1 白白 例例.2513.2513字符發(fā)生器，字符發(fā)生器， 5.5.字符點陣的形成與屏幕組織字符點陣的形成與屏幕組織可提供可提供6464種字符點陣種

6、字符點陣 字符點陣圖形：字符點陣圖形： （1 1）字符發(fā)生器）字符發(fā)生器 產生字符點陣代碼。產生字符點陣代碼。 （7 79 9） （5 58 8點陣）點陣） .字符點陣代碼：字符點陣代碼： 1111111 1111111 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 0000001 1000000 ROM字符譯碼字符譯碼64648 8單元單元 行譯碼行譯碼字符編碼（字符編碼（ROMROM高高6 6位地址）位地址） 掃描

7、線序號掃描線序號（ROMROM低低3 3位地址）位地址）輸出輸出例例. . A B C D E F A B C D E F （2 2）屏幕組織）屏幕組織 每行字符逐線掃描。每行字符逐線掃描。 字符字符7 79 9，字符區(qū)，字符區(qū)9 914141 1）掃描順序）掃描順序 2 2）間隔）間隔 橫向間隔橫向間隔2 2點點（消隱）（消隱）縱向間隔縱向間隔5 5線線（消隱）（消隱）6.3 6.3 屏幕顯示與顯示器緩存屏幕顯示與顯示器緩存(VRAM)(VRAM)的對應關系的對應關系 顯存功能顯存功能 數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)緩沖 屏幕刷新屏幕刷新 對顯存的操作直接影響屏幕顯示。對顯存的操作直接影響屏幕顯示。 對應關系

8、表現(xiàn)在：對應關系表現(xiàn)在： 顯存內容和容量的確定、顯存地址組織、信息轉換、顯存內容和容量的確定、顯存地址組織、信息轉換、 同步控制。同步控制。 若顯示規(guī)格為若顯示規(guī)格為2525行行8080列，列，（1 1）A/NA/N方式方式 VRAMVRAM內容：內容： 基本容量基本容量=25=2580=2KB80=2KB1.1.顯存內容和容量顯存內容和容量 字符的編碼（字符的編碼（ASCIIASCII碼）碼） VRAMVRAM容量：容量： （一字節(jié)存放一字符編碼）（一字節(jié)存放一字符編碼）（2 2）APAAPA方式方式 圖形的象點代碼圖形的象點代碼 VRAMVRAM內容：內容： （一位存放一點，單色）（一位存

9、放一點，單色）VRAMVRAM容量：容量： 若顯示規(guī)格為若顯示規(guī)格為640640點點200200線，線， 基本容量基本容量= =8 8640640200200若考慮字符屬性，顯存容量增加。若考慮字符屬性，顯存容量增加。=16KB=16KB若考慮顏色若考慮顏色分辨率不變：分辨率不變： 顏色顏色容量容量容量不變：容量不變： 顏色顏色分辨率分辨率 屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從 低到高安排。低到高安排。2.2.顯存地址組織顯存地址組織 3.3.信息轉換信息轉換 能實現(xiàn)將能實現(xiàn)將A A從屏幕左上角逐漸移向屏幕右下角嗎？從屏幕左上角逐漸移向屏幕右下角嗎？ 顯

10、存單元的地址由屏幕顯存單元的地址由屏幕顯示的行、列號決定。顯示的行、列號決定。0 1 2 790 1 2 790 01 12 22424A B GF行號決定地址的高位行號決定地址的高位列號決定地址的低位列號決定地址的低位AAAAAA能實現(xiàn)在屏幕上將能實現(xiàn)在屏幕上將一行字符一行字符自下而上地滾動嗎？自下而上地滾動嗎？ 如何將顯存中的信息（字符編碼如何將顯存中的信息（字符編碼/ /圖形點代碼）轉圖形點代碼）轉換為字符換為字符/ /圖形顯示在屏幕上。圖形顯示在屏幕上。 （1 1）A/N A/N VRAM VRAM A A編碼編碼 N N編碼編碼 D D編碼編碼VRAM A A點陣點陣 B B點陣點陣

11、 C C點陣點陣 D D點陣點陣 N N點陣點陣ROM屏幕屏幕 移位寄存器移位寄存器并行并行串行串行AND字符編碼字符編碼 字符發(fā)生器字符發(fā)生器 掃描時序掃描時序 一行點陣代碼一行點陣代碼( (并并) ) 移位器移位器 視頻信號視頻信號( (串串) ) 顯示頭顯示頭 （2 2）APA APA VRAM VRAM 屏幕屏幕 移位寄存器移位寄存器并行并行串行串行一字節(jié)點代碼一字節(jié)點代碼( (并并) ) 移位器移位器 視頻信號視頻信號( (串串) ) 顯示頭顯示頭 00001111 00001111 000000000000000000001001000010010 0VRAM00000000000

12、00000000010010000100100001111 00001111 視頻的發(fā)送與電子束掃描嚴格同步：視頻的發(fā)送與電子束掃描嚴格同步： 4.4.同步控制同步控制 電子束掃描到某點位置，相應視頻應同時送電子束掃描到某點位置，相應視頻應同時送到，控制點亮或不亮。到，控制點亮或不亮。需解決：需解決： 何時訪問顯存，取字符編碼或圖形點代碼？何時訪問顯存，取字符編碼或圖形點代碼？ 以控制產生視頻信號。以控制產生視頻信號。 何時發(fā)水平同步信號？何時發(fā)水平同步信號？ 何時發(fā)垂直同步信號？何時發(fā)垂直同步信號？ 以控制電子束掃描。以控制電子束掃描。 在顯示器中設置若干級在顯示器中設置若干級計數(shù)器計數(shù)器，

13、對顯示器，對顯示器點頻點頻進進行若干級分頻，產生相應控制信號。行若干級分頻，產生相應控制信號。 例例. .顯示規(guī)格顯示規(guī)格2525行行8080列，列， （1 1）A/NA/N方式方式 字符字符7 79,9,字符區(qū)字符區(qū)9 914 14 7299點點514線線80字符字符25行行設置設置4 4級計級計數(shù)器數(shù)器1 1）點計數(shù)器：）點計數(shù)器： 點計數(shù)器點計數(shù)器字符字符 計數(shù)器計數(shù)器 線計數(shù)器線計數(shù)器 行計數(shù)器行計數(shù)器對一個字符的一行點計數(shù)。對一個字符的一行點計數(shù)。 點頻點頻 9 9：1 1 一次點計數(shù)循環(huán)訪問一次一次點計數(shù)循環(huán)訪問一次VRAMVRAM、ROMROM。 2 2）字符計數(shù)器：）字符計數(shù)器

14、： 對一幀的字符列計數(shù)。對一幀的字符列計數(shù)。 (80+l)(80+l)：1 1 一次字符計數(shù)循環(huán)發(fā)一次水平同步信號。一次字符計數(shù)循環(huán)發(fā)一次水平同步信號。 3 3）線計數(shù)器：）線計數(shù)器： 對一行字符的掃描線計數(shù)。對一行字符的掃描線計數(shù)。 1414：1 1 線計數(shù)值提供線計數(shù)值提供ROMROM低位地址。低位地址。 4 4）行計數(shù)器：）行計數(shù)器： 對一幀的字符行計數(shù)。對一幀的字符行計數(shù)。 (25+m)(25+m)：1 1 幀頻幀頻 一次行計數(shù)循環(huán)發(fā)一次垂直同步信號。一次行計數(shù)循環(huán)發(fā)一次垂直同步信號。 字符計數(shù)值提供字符計數(shù)值提供VRAMVRAM列地址（低地址）。列地址（低地址）。 行計數(shù)值提供行計數(shù)值提供VRAMVRAM行地址（高地址）。行地址（高地址）。 例例. .顯示規(guī)格顯示規(guī)格800800點點2