第9章人機(jī)交互設(shè)備接口

第9章人機(jī)交互設(shè)備接口第9章人機(jī)交互設(shè)備接口 學(xué)習(xí)目標(biāo)：◆熟練掌握LED數(shù)碼管、LCD顯示器和CRT顯示器的工作原理及其接口設(shè)計(jì)技術(shù)；◆掌握鍵盤(pán)、打印機(jī)接口技術(shù)，了解多媒體接口技術(shù)；◆理解鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)、觸摸屏及圖像掃描儀等輸入接口；第9章人機(jī)交互設(shè)備接口本章目錄：

9.1鍵盤(pán)及其接口

9.2顯示器及其接口

9.3打印機(jī)及其接口

9.4多媒體技術(shù)及其接口

9.5其它常用人-機(jī)輸入接口

習(xí)題與思考題9.1鍵盤(pán)及其接口 鍵盤(pán)分外殼、按鍵和電路板三部分。 按鍵開(kāi)關(guān)按結(jié)構(gòu)分為有觸點(diǎn)式和無(wú)觸點(diǎn)式兩大類(lèi)。 有觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)有：機(jī)械式開(kāi)關(guān)、薄膜開(kāi)關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開(kāi)關(guān)和磁簧式開(kāi)關(guān)等； 無(wú)觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)有：電容式開(kāi)關(guān)、電磁感應(yīng)式開(kāi)關(guān)和磁場(chǎng)效應(yīng)式開(kāi)關(guān)等。

9.1.1鍵盤(pán)的工作原理

9.1.2PC系列鍵盤(pán)及其接口電路返回上一級(jí)9.1.1鍵盤(pán)的工作原理 按鍵碼的識(shí)別方式，鍵盤(pán)分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。 編碼鍵盤(pán)主要依靠硬件電路完成掃描、編碼和傳送，直接提供與按鍵相對(duì)應(yīng)的編碼信息，其特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，但硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 非編碼鍵盤(pán)的掃描、編碼和傳送則由硬件和軟件共同完成，其響應(yīng)速度不如編碼鍵盤(pán)快，但可以通過(guò)軟件對(duì)鍵盤(pán)的某些按鍵重新定義，為擴(kuò)充鍵盤(pán)功能提供了較大方便。 常用非編碼鍵盤(pán)有線性鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán)。返回上一級(jí)線性鍵盤(pán) 線性鍵盤(pán)主要適用于小鍵盤(pán)，其按鍵不多，而每個(gè)按鍵均有一條輸入線送到計(jì)算機(jī)接口上，如有n個(gè)按鍵，則有n條輸入線。4鍵線性鍵盤(pán)示意圖返回上一級(jí)矩陣鍵盤(pán) 矩陣鍵盤(pán)的按鍵按行列排放。 如有i行j列，則可排列i×j個(gè)按鍵，但送往計(jì)算機(jī)的輸入線共i+j條。20鍵矩陣鍵盤(pán)原理圖返回上一級(jí)鍵碼識(shí)別 鍵碼識(shí)別主要指矩陣結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)，主要的鍵碼識(shí)別方法有： 行掃描法、行列反轉(zhuǎn)法和行列掃描法等。返回上一級(jí)1．行掃描法 鍵盤(pán)上的各鍵組合為一個(gè)二維矩陣形式，某一鍵所在的行列號(hào)即為此鍵的編碼。 判斷某鍵是否閉合的原理為：

首先向所有行輸出低電平，如無(wú)任何鍵閉合，則+5V電平經(jīng)電阻通向所有列線，因而所有列線應(yīng)輸出高電平。如果某一鍵按下閉合，則該鍵所在列與低電平短路，因而該列變?yōu)榈碗娖健４藭r(shí)讀列線即可判斷有無(wú)鍵按下。進(jìn)而通過(guò)行列號(hào)識(shí)別哪一個(gè)鍵被按下，從而查找到該鍵的鍵碼。返回上一級(jí)行掃描法鍵碼識(shí)別示意圖返回上一級(jí)具體的識(shí)別方法向第0行輸出低電平，其余各行輸出高電平，然后讀入所有列線的電平值。如果某列線為低電平，表示第0行和該列相交位置上的鍵被按下。如果列線全為高電平，說(shuō)明第0行沒(méi)有鍵按下。向第1行輸出低電平，其余行輸出高電平，如果讀入的列線仍然全是高電平，說(shuō)明第1行也無(wú)鍵按下，應(yīng)繼續(xù)檢查第2行。依次類(lèi)推。直到發(fā)現(xiàn)某一列變?yōu)榈碗娖?，即某鍵按下，則退出掃描。根據(jù)行號(hào)和列號(hào)識(shí)別閉合的是哪一個(gè)鍵，輸出相應(yīng)鍵碼。也就是說(shuō)由行號(hào)和列號(hào)作為該鍵的鍵碼。這種由行列位置表示的鍵碼稱(chēng)為行列碼或位置掃描碼，也稱(chēng)為鍵盤(pán)掃描碼。返回上一級(jí)2．行列反轉(zhuǎn)法先向所有行線輸出低電平，同時(shí)讀入列線。如果有鍵按下，則該鍵所在的列線應(yīng)為低電平，其余的列線為高電平。由此確定該鍵的列號(hào)。然后將行和列進(jìn)行交換，向所有列線輸出低電平，讀行線，同樣可確定該鍵的行號(hào)。有行號(hào)和列號(hào)就可以確定該鍵的位置和編碼。返回上一級(jí)行列反轉(zhuǎn)法鍵碼識(shí)別示意圖返回上一級(jí) 8×8鍵鍵盤(pán)，使用8255A的PA口和PB口分別作為行線和列線的輸入輸出接口。 首先設(shè)置PA口為輸出，PB口為輸入。向PA口輸出低電平，讀PB口。若PB口全為高電平，說(shuō)明無(wú)鍵按下。若PB口中某一根線為低電平，如PB3，表示第3列有鍵按下。 然后設(shè)置PA口為輸入，PB口為輸出。向PB口輸出低電平，讀PA口，同樣可確定該鍵的行號(hào)。比如PA4為低電平，則說(shuō)明按下的鍵在第4行。 于是可以確定行號(hào)和列號(hào)，即可識(shí)別鍵碼。返回上一級(jí)3．行列掃描法行列掃描法是PC機(jī)鍵盤(pán)使用的主要鍵碼識(shí)別方法，硬件結(jié)構(gòu)與行掃描法類(lèi)似。其工作原理如下： 通過(guò)譯碼器向每一行依次輸出低電平，其余各行為高電平。每掃描一行，讀一次列線，如果列線全為高電平，說(shuō)明該行沒(méi)有鍵按下；如果某一列為低電平，說(shuō)明有鍵按下，如此行號(hào)和列號(hào)都已確定。行掃描完成后，依次向每一列輸出低電平，讀行線，同樣可確定行號(hào)和列號(hào)。將兩次所得的行號(hào)和列號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如相同，則認(rèn)為該鍵碼正確無(wú)誤，即獲得該閉合鍵的行列掃描碼。返回上一級(jí)抖動(dòng)和重鍵抖動(dòng)問(wèn)題： 在一個(gè)鍵按下和釋放的一瞬間，從微觀上看，按鍵開(kāi)關(guān)是在閉合和斷開(kāi)位置間跳動(dòng)幾次才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在電路上，按鍵按下閉合到釋放表現(xiàn)為一個(gè)負(fù)的（或正的）矩形脈沖。抖動(dòng)的存在使脈沖的開(kāi)頭和尾部出現(xiàn)一些毛齒波。毛齒波持續(xù)的時(shí)間一般小于10ms，如不加處理，可能被誤判按鍵幾次。重鍵問(wèn)題： 指由于誤操作，兩個(gè)或兩個(gè)以上的鍵同時(shí)被按下閉合，此時(shí)鍵位掃描中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的行列值。返回上一級(jí)消除抖動(dòng)消除抖動(dòng)的方法主要有兩種：硬件方法采用RC濾波電路消除抖動(dòng)的波形。軟件方法通過(guò)延時(shí)一定時(shí)間，等信號(hào)穩(wěn)定后再去識(shí)別鍵碼。

其方法如下：當(dāng)檢查到有鍵按下后延時(shí)約10ms，再檢查是否有鍵按下。如果第二次檢查不到按鍵，說(shuō)明前次檢查為抖動(dòng)；如果第二次檢查檢查到按鍵，說(shuō)明信號(hào)已穩(wěn)定，為有效按鍵，可以讀取其鍵碼。等按鍵釋放后重新進(jìn)行處理。返回上一級(jí)重鍵處理重鍵處理的主要方法：連鎖法是不停地掃描鍵盤(pán)，重鍵期間不作識(shí)別，僅承認(rèn)最后一個(gè)閉合鍵。順序法是在識(shí)別某閉合鍵后保持不動(dòng)，直到該鍵釋放后再去識(shí)別其它按鍵。返回上一級(jí)9.1.2PC系列鍵盤(pán)及其接口電路 PC系列鍵盤(pán)從早期PC/XT使用的83鍵發(fā)展到現(xiàn)在的101/102鍵、104鍵、107鍵等，新的功能不斷擴(kuò)充，以適應(yīng)高檔微處理器和操作系統(tǒng)的要求。返回上一級(jí)1．PC系列鍵盤(pán)工作原理 PC系列鍵盤(pán)內(nèi)部都有一個(gè)微處理器，鍵盤(pán)在其控制下實(shí)現(xiàn)閉合鍵掃描、鍵碼識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)與PC微機(jī)的通信返回上一級(jí)PC/XT鍵盤(pán)工作原理示意圖返回上一級(jí)

PC/XT鍵盤(pán)采用的是16×8矩陣結(jié)構(gòu)，其核心為單片機(jī)Intel8048，不僅承擔(dān)鍵碼掃描與識(shí)別，而且負(fù)責(zé)與主機(jī)通信。首先，8048對(duì)鍵盤(pán)矩陣進(jìn)行掃描，獲取按鍵的掃描碼，存入掃描碼緩沖器。在主機(jī)允許鍵盤(pán)輸入時(shí)，掃描碼經(jīng)I/O串行口送往主機(jī)的鍵盤(pán)接口。然后由8255A向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后由鍵盤(pán)中斷服務(wù)程序?qū)㈡I盤(pán)掃描碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼或擴(kuò)充碼，與掃描碼一起存入鍵盤(pán)緩沖區(qū)，供主機(jī)系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序使用。返回上一級(jí)PC/XT鍵盤(pán)掃描電路返回上一級(jí)2．PC系列鍵盤(pán)接口電路鍵盤(pán)接口主要完成以下功能：串行接收鍵盤(pán)送來(lái)的接通掃描碼和斷開(kāi)掃描碼，轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)并暫存起來(lái)，向主機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。主機(jī)響應(yīng)中斷讀取掃描碼并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASCII碼，存入鍵盤(pán)緩沖區(qū)。對(duì)控制鍵則做相應(yīng)的處理。接口接收主機(jī)發(fā)送的命令并傳送給鍵盤(pán)。返回上一級(jí)PC/XT鍵盤(pán)接口電路返回上一級(jí)3．鍵盤(pán)接口編程舉例 在PC/XT的BIOS中，與鍵盤(pán)輸入相關(guān)的中斷有類(lèi)型09H的硬件中斷和軟件中斷INT16H。在DOS操作系統(tǒng)的INT21H也提供鍵盤(pán)操作的常用功能。返回上一級(jí)┇I(xiàn)N AL，60H ；讀8255的A口PUSHAX ；保存AL中的掃描碼INAL，61H ；讀PB口原輸出狀態(tài)MOVAH，AL ORAL，80H ；置PB7為“1”O(jiān)UT61H，AL ；清除LS322和中斷觸發(fā)器XCHGAH，AL ；PB口的原輸出值 ；由AH轉(zhuǎn)到ALOUT61H，AL ；輸出原狀態(tài)PB7=1， ；PB6=1的值，允許再接收POPAX ；彈出AL中的掃描碼MOVAH，AL ；放入AH┇（1）INT09H中斷服務(wù)程序中掃描碼的讀取部分檢測(cè)鍵盤(pán)緩沖區(qū)是否有字符，如有，將其ASCII碼和掃描碼讀入 ┇CHECK： MOVAH，1 ；置1號(hào)功能 INT16H ；執(zhí)行中斷 JZCHECK ；ZF=1，繼續(xù)檢測(cè) MOVAH，0 ；ZF=0，置0號(hào)功能 INT16H ┇（2）軟件中斷INT16H9.2顯示器及其接口

9.2.1LED顯示器及其接口

9.2.2LCD顯示器及其接口

9.2.3CRT顯示器及其接口返回上一級(jí)9.2.1LED顯示器及其接口 LED即發(fā)光二極管，是一種注入式電致發(fā)光半導(dǎo)體器件，它由P型和N型半導(dǎo)體組合而成，能夠把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽堋? 常用的LED有單LED顯示管、數(shù)碼管和點(diǎn)陣顯示器等。返回上一級(jí)1.LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與原理LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)返回上一級(jí)七段數(shù)碼管實(shí)際共八段： a、b、c、d、e、f、g共七段用來(lái)顯示十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)字與一些字符；另一段DP用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。LED有兩種接法： 各個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極顯示器；陰極連在一起的稱(chēng)為共陰極顯示器。 對(duì)于共陽(yáng)極顯示器而言，發(fā)光的相應(yīng)段須接低電平才能有效，而共陰極則相反，發(fā)光的相應(yīng)段須接高電平。返回上一級(jí)共陰極LED顯示器段碼返回上一級(jí)2.LED數(shù)碼管顯示器的接口與編程 LED的顯示驅(qū)動(dòng)方式： 1、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 2、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)加直流信號(hào)，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)加交流信號(hào)。由于直流驅(qū)動(dòng)會(huì)減少LCD的壽命，因此一般用交流信號(hào)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。返回上一級(jí)LED靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示，就是指當(dāng)前顯示器顯示某個(gè)字符時(shí)，該顯示器相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止，直到送入新的顯示碼為止。 此種顯示方式的每一位數(shù)字都需要一個(gè)8位觸發(fā)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。 靜態(tài)顯示時(shí)，較小的電流即可得到較高的亮度，故可由8255的輸出口直接驅(qū)動(dòng)。 靜態(tài)連接的缺點(diǎn)是I/O口利用效率低，一般適用于顯示器位數(shù)較少的場(chǎng)合。返回上一級(jí)LED靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路返回上一級(jí)LED動(dòng)態(tài)顯示 動(dòng)態(tài)顯示，是指按位輪流點(diǎn)亮各位顯示器。或者說(shuō)，接口電路對(duì)各位顯示器輪流進(jìn)行掃描，每隔一定時(shí)間點(diǎn)亮一次。 此種情況下，顯示器的亮度不僅與導(dǎo)通電流有關(guān)，還與點(diǎn)亮?xí)r間與斷開(kāi)時(shí)間有關(guān)。 當(dāng)顯示器不多于8個(gè)時(shí)，用于控制顯示器公共極電位的掃描口只須一個(gè)8位I/O口即可。而控制顯示器各段字型的段數(shù)據(jù)口也只須一個(gè)8位I/O口。返回上一級(jí)LED動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路返回上一級(jí)例9.1 根據(jù)圖所示的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路編程循環(huán)顯示0~F字符(設(shè)LED為共陰極連接)

。返回上一級(jí)DATA SEGMENTL_CODE DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H, DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMECS：CODE，DS：DATASTART： MOVAX，DATA MOVDS，AX MOVBX，OFFSETL_CODE ；BX指向七段顯示碼表L0： MOVCX，10H ；顯示16個(gè)字符 MOVAL，0 ；顯示初值L1： PUSHAX XLATL_CODE ；取顯示碼 OUTPORT，AL ；輸出顯示 MOVDX，0FFFFHDELAY： DECDX JNZDELAY ；延時(shí) POPAX INCAL ；指向下一個(gè)字符 LOOPL1 ；循環(huán) JMPL0CODE ENDS ENDSTARTLED靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路顯示程序9.2.2LCD顯示器及其接口 LCD是一種被動(dòng)式顯示器，由于其功耗低、體積小、重量輕、低輻射、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用并迅速發(fā)展。返回上一級(jí)1.LCD的分類(lèi)目前應(yīng)用較多的LCD主要分為三大類(lèi)：扭曲向列型LCD（TN-LCD）；超扭曲向列型（STN-LCD）；有源陣列型LCD（AM-LCD）。前兩種也統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)源矩陣LCD，即PM-LCD。返回上一級(jí)2.LCD的原理與結(jié)構(gòu) LCD是利用晶體材料的電光效應(yīng)制作的一種被動(dòng)式顯示器。液晶本身并不發(fā)光，依靠電信號(hào)的控制使周?chē)h(huán)境光在顯示部位反射或透射而得以顯示。返回上一級(jí)液晶顯示器結(jié)構(gòu)返回上一級(jí)3.LCD顯示器的接口 常用的LCD驅(qū)動(dòng)器芯片有段式驅(qū)動(dòng)、點(diǎn)陣式驅(qū)動(dòng)等。

MOTOROLA公司生產(chǎn)的MC14543是常用的七段碼LCD鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)電路。 而PCF8566則是一種串行送數(shù)的通用LCD驅(qū)動(dòng)芯片。返回上一級(jí)MC14543與LCD的接口 只要在LD鎖存禁止端加高電平，BI熄滅端加低電平，ph端輸入方波，A、B、C、D端輸入BCD碼，則其輸出端就會(huì)輸出相應(yīng)的與ph同相或反相的方波，從而驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的液晶段亮或暗，顯示出數(shù)字或字符。返回上一級(jí)9.2.3CRT顯示器及其接口CRT（CathodeRayTube，陰極射線管）顯示器按顯示原理分為： 蔭罩式CRT和電壓穿透式CRT按顯示色彩分為： 單色顯示器和彩色顯示器計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)包括顯示器及其顯示適配器兩部分。返回上一級(jí)1．CRT顯示器的結(jié)構(gòu)和原理當(dāng)前使用的CRT顯示器主要是彩色顯示器，包括陰極射線管和控制電路兩部分。顯像管的功能： 將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)顯示在熒光屏上，從而完成字符或圖像的顯示。返回上一級(jí)彩色CRT組成原理示意圖返回上一級(jí)基本工作原理 CRT加電以后，陰極被燈絲加熱發(fā)出三支平行的電子束。電子束中大量的電子經(jīng)加速極和陽(yáng)極的吸引后加速離開(kāi)陰極，經(jīng)過(guò)加速極、聚焦極和陽(yáng)極等組成的電子透鏡的聚焦后形成的三束細(xì)電子束在蔭罩板的豎條形細(xì)縫或小孔中匯聚后分別按不同強(qiáng)度準(zhǔn)確轟擊熒光屏上的紅（R）綠（G）藍(lán)（B）三色熒光粉，產(chǎn)生不同顏色的亮點(diǎn)。 熒光屏上的每一個(gè)像素都是由紅、綠、藍(lán)三原色組合而成的。同時(shí)，行場(chǎng)掃描電路控制CRT外部的偏轉(zhuǎn)線圈，使光點(diǎn)移動(dòng)從而形成光柵，點(diǎn)亮整個(gè)屏幕。光柵按掃描方式分逐行掃描和隔行掃描兩種方式。逐行掃描可消除屏幕的閃爍感。整個(gè)屏幕被掃描m行，每行有n個(gè)像素點(diǎn)，則整個(gè)屏幕有m×n個(gè)像素。而圖形或字符就是由不同顏色和亮度的像素組成的。返回上一級(jí)彩色顯示器的主要性能指標(biāo)分辨率一般用屏幕上像素的多少來(lái)代替，表示為掃描行數(shù)（m）×每行像素?cái)?shù)（n）。色彩指可選擇的顏色數(shù)及一幀畫(huà)面可同時(shí)顯示的顏色數(shù)。顯示速度是指顯示字符或圖像的速度，尤其是動(dòng)態(tài)圖像的顯示速度。屏幕尺寸是指顯像管的尺寸。還有顯示方式、點(diǎn)距、刷新頻率、帶寬、輻射大小及屏幕類(lèi)型等。返回上一級(jí)2．CRT顯示器接口電路 CRT顯示器通過(guò)適配器與主機(jī)接口。 一般顯示適配器插在主機(jī)內(nèi)部，而顯示器通過(guò)9芯或15芯的D型插座與適配器相連接。

其中9芯信號(hào)連接主要用于單色顯示器接口，15芯信號(hào)連接則用于彩色顯示器接口。返回上一級(jí)CRT顯示器與適配器的連接返回上一級(jí)（1）單色顯示適配器MDA（MonochromeDisplayAdapter）： 是單色顯示適配器，僅支持黑白、字符顯示方式。包括顯示數(shù)據(jù)處理和掃描控制兩部分，控制核心為MC6845芯片。主要性能指標(biāo)：字符顯示規(guī)格80列×25行，分辨率為720×350，字符點(diǎn)陣框?yàn)?×14，字符點(diǎn)陣為7×9，配置4KB顯示緩存。HGC（HerculesGraphicsCard）： 單色圖形顯示卡，配置64KB顯示內(nèi)存。除兼容MDA外，還支持基本的720×348單色圖形模式，通過(guò)軟件設(shè)置，它還支持640×400單色圖形模式及模擬CGA圖形模式。返回上一級(jí)（2）彩色圖形適配器CGA(ColorGraphicsAdapter)

IBM公司最早推出的彩色圖形顯示適配器，支持字符模式和圖形模式。CGA字符顯示屏幕的格式為80×25或40×25，字符點(diǎn)陣框?yàn)?×8，在圖形模式下支持兩種分辨率：320×200和640×200。 CGA共16KB顯示內(nèi)存，其內(nèi)存起始地址為B8000H。CRT控制器采用MC6845芯片。返回上一級(jí)（3）增強(qiáng)型圖形適配器EGA（EnhancedGraphicsAdapter） 是IBM公司推出的第二代圖形顯示適配器，兼容CGA。 在BIOS視頻功能調(diào)用INT10H中，EGA除兼容CGA的圖形顯示模式4、5、6外，還有4種附加圖形模式。 EGA的顯示內(nèi)存可達(dá)64KB-256KB，附加圖形方式的內(nèi)存起始地址為A0000H。CRT控制器采用專(zhuān)用控制器。返回上一級(jí)（4）視頻圖形陣列適配器VGA（videoGraphicsArray）一種高性能的彩色顯示適配器。特點(diǎn)是采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）來(lái)增強(qiáng)彩色顯示能力。除兼容EGA的全部功能外，主要具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）

分辨率大幅提高。（2）支持的顏色數(shù)增加到256種，色彩豐富。 顯示存儲(chǔ)器容量為256KB以上。圖形方式下CPU訪問(wèn)內(nèi)存的方式有存儲(chǔ)位平面方式和線性方式。線性訪問(wèn)方式下的內(nèi)存起始地址為A0000H。CRT控制器采用專(zhuān)用控制器。返回上一級(jí)（5）其它顯示適配器超級(jí)VGA，即SVGA（SuperVGA）

支持的分辨率有640×480，800×600，1024×768，1280×1024，1600×1200等。可顯示的顏色有256色，64K色，16M色等。常見(jiàn)的顯示標(biāo)準(zhǔn)TVGA和PVGA均是SVGA的一種。常見(jiàn)的顯示適配器還有XGA、PGA、8514/A等。 近幾年出現(xiàn)的2D和3D圖形加速卡，顯示內(nèi)存達(dá)8MB、16MB、32MB、64MB，支持色彩則達(dá)16位、24位或32位真彩色，可以處理復(fù)雜的高質(zhì)量圖像。返回上一級(jí)3．圖形顯示程序設(shè)計(jì) 適配器的ROM中固化有視頻BIOS程序，專(zhuān)門(mén)提供與圖形顯示有關(guān)的顯示器驅(qū)動(dòng)程序，用戶可以調(diào)用其中的視頻中斷INT10H來(lái)實(shí)現(xiàn)字符或圖像顯示程序的設(shè)計(jì)。 INT10H有多種功能，其功能號(hào)置于AH寄存器中。返回上一級(jí)INT10H功能表返回上一級(jí)置光標(biāo)開(kāi)始行為4，結(jié)束行為6，并將其設(shè)置到第4行第7列。MOVCH，4MOVCL，6MOVAH，1 ；設(shè)置光標(biāo)類(lèi)型INT10HMOVDH，4MOVDL，7MOVBH，0MOVAH，2 ；設(shè)置光標(biāo)位置INT10H例9.2顯示器設(shè)置光標(biāo)程序分析：要設(shè)定圖形方式，同時(shí)設(shè)置彩色調(diào)色板。然后通過(guò)循環(huán)寫(xiě)像素畫(huà)出從200行0列到0行200列的紅色直線CODE SEGMENT ASSUMECS：CODESTART： MOV AH，00H MOV AL，04H ；設(shè)置為320×200彩色圖形方式 INT 10H MOV AH，0BH MOV BH，00H MOV BL，00H ；設(shè)置背景色為黑色 INT 10H MOV AH，0BH MOV BH，01H MOV BL，00H ；設(shè)置調(diào)色板 INT 10H

例9.3在屏幕上畫(huà)出一條斜向上的紅色直線 MOV DX，200 MOV CX，0 ；確定像素起始點(diǎn)位置 MOV AL，02H ；設(shè)置前景色為紅色LP1： MOV AH，0CH ；寫(xiě)像素 INT 10H DEC DX INC CX ；指向另一像素 CMP CX，200 JNZ LP1 ；判斷200個(gè)像素寫(xiě)完否 MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START

例9.39.3打印機(jī)及其接口

打印機(jī)內(nèi)有一個(gè)以8位專(zhuān)用微處理器為核心的打印機(jī)控制器，負(fù)責(zé)打印功能的處理，以及打印機(jī)本身的管理，并通過(guò)機(jī)內(nèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口（Centronics并行接口）與主機(jī)進(jìn)行通信，接收主機(jī)送來(lái)的打印數(shù)據(jù)和控制命令，該接口位于打印機(jī)內(nèi)，采用多芯電纜與主機(jī)內(nèi)的打印機(jī)接口電路（打印機(jī)適配器）相連。返回上一級(jí)打印機(jī)的主要接口信號(hào)返回上一級(jí)例9.4 利用8255A的A口方式0與微型打印機(jī)相連，將內(nèi)存緩沖區(qū)BUFF中的字符打印輸出。試完成相應(yīng)的軟硬件設(shè)計(jì)。（CPU為8088）

返回上一級(jí)分析： 由PC0充當(dāng)打印機(jī)的選通信號(hào)，通過(guò)對(duì)PC0的置位/復(fù)位來(lái)產(chǎn)生選通。同時(shí)，由PC7來(lái)接收打印機(jī)發(fā)出的“BUSY”信號(hào)作為能否輸出的查詢。8255A的控制字為：10001000即88HA口方式0，輸出；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出PC0置位:00000001即01HPC0復(fù)位：00000000即00H8255A的4個(gè)口地址分別為：00H，01H，02H，03H。

返回上一級(jí)DADA SEGMENTBUFF DB'Thisisaprintprogram!'，'$'DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMECS：CODE，DS：DATASTART： MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV SI，OFFSETBUFF MOV AL，88H ；8255A初始化，A口方式0，輸出 OUT 03H，AL ；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出 MOV AL，01H； OUT 03H，AL ；使PC0置位，即使選通無(wú)效WAIT： IN AL，02H TEST AL，80H ；檢測(cè)PC7是否為1即是否忙 JNZ WAIT ；為忙則等待 MOV AL，［SI］ CMP AL，'$' ；是否結(jié)束符 JZ DONE ；是則輸出回車(chē) OUT 00H，AL ；不是結(jié)束符，則從A口輸出 MOV AL，00H OUT 03H，AL

MOV AL，01H例9.4打印程序 OUT 03H，AL ；產(chǎn)生選通信號(hào) INC SI ；修改指針，指向下一個(gè)字符 JMP WAITDONE： MOV AL，0DH OUT 00H，AL ；輸出回車(chē)符 MOV AL，00H OUT 03H，AL MOV AL，01H OUT 03H，AL ；產(chǎn)生選通WAIT1：IN AL，02H TEST AL，80H ；檢測(cè)PC7是否為1即是否忙 JNZ WAIT1 ；為忙則等待 MOV AL，0AH OUT 00H，AL ；輸出換行符 MOV AL，00H OUT 03H，AL MOV AL，01H OUT 03H，AL ；產(chǎn)生選通 MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START例9.4打印程序（續(xù)）9.4多媒體技術(shù)及其接口

9.4.1多媒體計(jì)算機(jī)概述

9.4.2多媒體音頻處理技術(shù)

9.4.3多媒體視頻處理技術(shù)

9.4.4其它多媒體技術(shù)返回上一級(jí)9.4.1多媒體計(jì)算機(jī)概述媒體（Medium），也稱(chēng)為媒質(zhì)或媒介，主要是指信息表示、存儲(chǔ)和傳播的載體。通常所說(shuō)的媒體指感覺(jué)媒體，例如聲音、圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)、文字、數(shù)據(jù)、文件等。多媒體技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備對(duì)多種媒體上的信息和多種存儲(chǔ)媒體上的信息進(jìn)行處理和加工的技術(shù)。返回上一級(jí)1．多媒體技術(shù)的主要特征1）交互性：這是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。用戶可利用其交互性參與到各種媒體的實(shí)時(shí)編輯、控制和傳遞中，取得獨(dú)特的效果。2）集成性：多媒體技術(shù)的集成性不僅體現(xiàn)在多種媒體信息的集成，還體現(xiàn)在處理這些媒體的設(shè)備和系統(tǒng)的集成。3）協(xié)同性：多媒體系統(tǒng)必須具備良好的協(xié)同性，才能為用戶所接受。所謂協(xié)同性，是指各種媒體在時(shí)間和空間上的統(tǒng)一性和連續(xù)性。4）實(shí)時(shí)性：由于多媒體系統(tǒng)需要處理各種復(fù)合信息媒體，因此多媒體技術(shù)必須做到實(shí)時(shí)處理。返回上一級(jí)2．多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與配置MPC（MultimediaPersonalComputer）標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、音頻控制卡、視頻控制卡、3D圖形顯示卡、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器等軟件系統(tǒng) 操作系統(tǒng)、多媒體驅(qū)動(dòng)程序、多媒體應(yīng)用軟件和多媒體創(chuàng)作工具等外圍設(shè)備 彩色打印機(jī)、圖像掃描儀、錄像機(jī)、數(shù)字相機(jī)、投影儀等返回上一級(jí)多媒體計(jì)算機(jī)基本配置返回上一級(jí)3．多媒體技術(shù)基礎(chǔ)1、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 目前常用的壓縮標(biāo)準(zhǔn)有聯(lián)合圖像專(zhuān)家組JPEG和動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組MPEG以及可視電話編碼特別組H.261等。2、大容量存儲(chǔ)處理技術(shù)

需要大容量存儲(chǔ)設(shè)備、高速CPU、大容量高速內(nèi)存及顯示卡、聲卡等。3、智能處理技術(shù) 語(yǔ)音、視頻和圖像的分析、識(shí)別、合成、轉(zhuǎn)換及動(dòng)畫(huà)仿真處理技術(shù)等。4、通信技術(shù)

要求高的傳輸速率、大的存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬。5、其它技術(shù) 并行處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、面向?qū)ο缶幊痰?。返回上一?jí)9.4.2多媒體音頻處理技術(shù)1．音頻信號(hào)壓縮 一般的聲音信號(hào)為模擬信號(hào)。因此，計(jì)算機(jī)要處理音頻信息，必須首先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 一般模擬信號(hào)的帶寬為22KHz，對(duì)它的采樣頻率達(dá)到2倍以上才能保證高保真效果。所以取樣頻率為44KHz，設(shè)量化位數(shù)為16，雙聲道轉(zhuǎn)換，則每秒鐘的存儲(chǔ)容量為： 44000×16×2=1408000bit=176KB

一小時(shí)數(shù)字信息的存儲(chǔ)容量為： 176×3600÷1000=633.6MB返回上一級(jí)數(shù)據(jù)壓縮方法：無(wú)損壓縮，主要用于壓縮文件，壓縮的數(shù)據(jù)能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，包括哈夫曼編碼和行程編碼等。有損壓縮，壓縮度高，一般用于聲音和圖像文件的壓縮，壓縮數(shù)據(jù)不能完全恢復(fù)為原始數(shù)據(jù)，但不易被聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)感受到。 有損壓縮主要包括波形編碼、參數(shù)編碼和混合編碼等。返回上一級(jí)2．樂(lè)器數(shù)字接口 MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）即電子樂(lè)器數(shù)字接口，是一種技術(shù)規(guī)范，是多媒體計(jì)算機(jī)所支持的產(chǎn)生聲音的方法之一，它特別適合于音樂(lè)創(chuàng)作和長(zhǎng)時(shí)間音樂(lè)播放的要求。 MIDI產(chǎn)生聲音的方法是根據(jù)MIDI文件中的MIDI信息生成對(duì)應(yīng)的樂(lè)器聲音波形并放大輸出。 MIDI信息一般較為簡(jiǎn)單，因而MIDI文件較之波形文件要小很多。返回上一級(jí)MIDI聲音處理過(guò)程返回上一級(jí)3．音頻控制卡 音頻控制卡即通常所說(shuō)的聲卡，由數(shù)字聲音處理芯片DSP、混音芯片、FM合成器芯片、總線接口芯片等組成。主要完成以下功能：（1）錄制、編輯和播放數(shù)字聲音文件。（2）控制音量，并能將不同聲源的聲音混合生成混合聲音文件。（3）錄制聲音文件時(shí)具備壓縮功能，播放聲音文件時(shí)具備解壓縮功能。（4）具備語(yǔ)音合成功能。（5）具備語(yǔ)音識(shí)別功能。（6）具備MIDI功能。返回上一級(jí)9.4.3多媒體視頻處理技術(shù)1、圖像壓縮 圖像壓縮是多媒體視頻技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)之一。 目前的彩色電視制式主要有兩種，即德國(guó)、中國(guó)等國(guó)家采用的PAL制和美國(guó)、日本等國(guó)家采用的NTSC制。兩種制式的視頻信號(hào)都是模擬信號(hào)。 實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的方法分為無(wú)損壓縮和有損壓縮兩種。返回上一級(jí)圖像壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JPEG標(biāo)準(zhǔn) JPEG（JointPhotographicExpertsGroup）標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織及國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)（ISO/IEC）制定的標(biāo)準(zhǔn)，用戶可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)圖像的壓縮比及保真度，解碼器可參數(shù)化，可應(yīng)用于任何連續(xù)色調(diào)的靜態(tài)圖像，不論圖像內(nèi)容、尺寸、色彩級(jí)差等。H.261標(biāo)準(zhǔn) H.261標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際電信聯(lián)盟（CCITT）制定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，主要用于視頻電話和視頻電視會(huì)議。該標(biāo)準(zhǔn)采用DCT和DPCM混合編碼方案，DCT用于幀內(nèi)編碼，DPCM用于對(duì)當(dāng)前宏塊與該宏塊預(yù)測(cè)值的誤差進(jìn)行編碼。MPEG標(biāo)準(zhǔn) MPEG（MovingPictureExpertsGroup）是ISO/IEC制定的動(dòng)態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，主要包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)三部分。MPEG視頻是標(biāo)準(zhǔn)的核心部分，MPEG系統(tǒng)則保證音頻和視頻的同步。目前MPEG已有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等三種標(biāo)準(zhǔn)。返回上一級(jí)2．視頻控制卡 主要功能是將圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)等模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，然后對(duì)這些信息進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)、解壓縮、編輯、傳輸和播放等各種處理。 一般視頻控制卡由視頻窗口控制器、視頻緩沖存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字解碼器、D/A轉(zhuǎn)換電路及接口電路等組成。 多媒體視頻卡的種類(lèi)大致分為視頻疊加卡、視頻捕捉卡、電視編碼卡、TV卡及MPEG解壓縮卡等，也有將幾種功能合在一起的視頻卡。返回上一級(jí)9.4.4多媒體其它技術(shù)1．光盤(pán)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)容量大、速度高等特點(diǎn)，是對(duì)磁盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的補(bǔ)充和發(fā)展。 光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器由激光頭系統(tǒng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信號(hào)處理電路等構(gòu)成。 激光頭為光驅(qū)的核心。激光二極管發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直后聚焦到光盤(pán)上，光盤(pán)信息點(diǎn)的反射光按原光路返回經(jīng)偏振分束器射入透鏡，聚焦到光電二極管上還原為電信號(hào)。 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在系統(tǒng)需要時(shí)帶動(dòng)光盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)。 數(shù)據(jù)信號(hào)處理系統(tǒng)則完成讀出數(shù)據(jù)信號(hào)的整形放大、數(shù)據(jù)編碼和緩沖存儲(chǔ)等。返回上一級(jí)光驅(qū)的激光頭結(jié)構(gòu)示意圖返回上一級(jí)2．電話語(yǔ)音卡 電話語(yǔ)音卡是一種新型多媒體設(shè)備。 一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一塊語(yǔ)音卡、一部電話機(jī)，加上相應(yīng)的軟件，就能構(gòu)成一套電話語(yǔ)音系統(tǒng)。 該系統(tǒng)能對(duì)外來(lái)語(yǔ)音電話自動(dòng)識(shí)別、語(yǔ)音應(yīng)答，還具備自動(dòng)撥號(hào)、自動(dòng)開(kāi)機(jī)、錄音、放音、傳真等功能，因而可以留言、咨詢、轉(zhuǎn)接及讀取相應(yīng)信息等。由于電話語(yǔ)音服務(wù)系統(tǒng)費(fèi)用低廉，實(shí)現(xiàn)方便，其應(yīng)用已遍及郵電、金融、公安、航運(yùn)、機(jī)關(guān)、企業(yè)、事業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療和信息服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域。返回上一級(jí)9.5其它常用人-機(jī)輸入接口

9.5.1鼠標(biāo)及其接口

9.5.2數(shù)碼相機(jī)及其接口

9.5.3觸摸屏及其接口

9.5.4圖像掃描儀及其接口返回上一級(jí)9.5.1鼠標(biāo)及其接口 鼠標(biāo)在桌面移動(dòng)時(shí)，它把移動(dòng)的距離和方向的信息以脈沖的形式送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將接收到的脈沖轉(zhuǎn)換成屏幕上光標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，就可以達(dá)到指示位置的目的。返回上一級(jí)1．鼠標(biāo)的分類(lèi)及工作原理根據(jù)按鍵數(shù)目分為：兩鍵鼠標(biāo)和三鍵鼠標(biāo)按內(nèi)部結(jié)構(gòu)則分為：光機(jī)式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo)軌跡球鼠標(biāo)無(wú)線遙控式鼠標(biāo)

NetMouse返回上一級(jí)光機(jī)式鼠標(biāo)

最常用的一種鼠標(biāo)，其內(nèi)部有三個(gè)滾軸，其中一個(gè)為空軸，另外兩個(gè)各接一個(gè)碼盤(pán)，分別是X方向和Y方向的滾軸。三個(gè)滾軸都與一個(gè)可以滾動(dòng)的小球接觸，小球的一部分露出鼠標(biāo)底部與桌面接觸。鼠標(biāo)被拖動(dòng)時(shí)，小球因摩擦力而滾動(dòng)，帶動(dòng)三個(gè)滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)X方向和Y方向滾軸上的碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。碼盤(pán)上均勻地刻有一圈小孔，碼盤(pán)兩側(cè)各有一個(gè)發(fā)光二極管和光電晶體管。碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管射向光電晶體管的光束時(shí)通時(shí)斷，從而產(chǎn)生表示位移和移動(dòng)方向的兩組脈沖。返回上一級(jí)光電式鼠標(biāo)

性能較好，它利用發(fā)光二極管與光敏晶體管的組合測(cè)量位移。這種鼠標(biāo)需在專(zhuān)用鼠標(biāo)板上使用。鼠標(biāo)板上印有均勻的網(wǎng)格，發(fā)光二極管發(fā)出的光照射到鼠標(biāo)板上時(shí)發(fā)生強(qiáng)弱變化的反射，反射光經(jīng)過(guò)透鏡聚焦到光敏晶體管上產(chǎn)生電脈沖。由于光電式鼠標(biāo)內(nèi)部有測(cè)量X方向和Y方向的兩組測(cè)量系統(tǒng)，因而可以對(duì)光標(biāo)精確定位。返回上一級(jí)軌跡球鼠標(biāo)

與光機(jī)式鼠標(biāo)區(qū)別在于軌跡球按裝在鼠標(biāo)上部，球座固定不動(dòng)，靠手撥動(dòng)軌跡球來(lái)控制光標(biāo)在屏幕上移動(dòng)。有些軌跡球鼠標(biāo)直接按裝在鍵盤(pán)上。無(wú)線遙控式鼠標(biāo)

主要有兩種：紅外無(wú)線型鼠標(biāo)和電波無(wú)線型鼠標(biāo)。NetMouse 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，在原有兩鍵鼠標(biāo)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)滾輪鍵。返回