計(jì)算機(jī)接口與通信第八章課件

第八章

人機(jī)接口技術(shù)§8．1鍵盤接口控制鍵盤由一組按規(guī)則排列的按鍵開關(guān)組成，每個(gè)按鍵開關(guān)的動(dòng)作，由鍵盤控制電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼（比如鍵盤位置碼），通過鍵盤接口電路傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按用戶意圖作相應(yīng)的處理。鍵盤的種類很多。按鍵盤的構(gòu)造原理，可以分為機(jī)械式鍵盤、電容式鍵盤、薄膜式鍵盤和電阻式鍵盤?！?．1．1鍵盤工作的基本原理按鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鍵盤上的按鍵，其實(shí)是僅僅供檢測的電路開關(guān)，只提供電路邏輯上的通與斷。按鍵的識(shí)別要處理好去抖動(dòng)和重鍵兩個(gè)問題。機(jī)械式按鍵在按下和釋放時(shí)，通常伴隨著一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才能穩(wěn)定下來。在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間，或著由于外界的干擾在電路中產(chǎn)生毛刺期間，檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能就會(huì)導(dǎo)致判別出錯(cuò)。即一次按下或釋放被錯(cuò)誤的檢測為用戶多次的鍵盤操作，或者，干擾毛刺也被檢測為用戶有效的鍵盤操作。計(jì)算機(jī)中必須做鍵盤去抖動(dòng)處理。重鍵是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的按鍵同時(shí)按下閉合，或者一個(gè)按鍵按下后還未彈開，另外一個(gè)按鍵已按下。對重鍵處理的常用方法有兩種：一是最終檢測法：連續(xù)不斷的對鍵盤進(jìn)行掃描，當(dāng)有多個(gè)閉合鍵時(shí)不予識(shí)別，僅以最后檢查到的一個(gè)閉合鍵為確認(rèn)鍵。二是初檢法，它是確認(rèn)一個(gè)閉合鍵后處于保持狀態(tài)，只有當(dāng)該鍵被釋放以后再去處理，并開始識(shí)別其他鍵。鍵碼識(shí)別編碼式鍵盤是通過數(shù)字電路直接產(chǎn)生對應(yīng)于按鍵的ASCII碼，目前很少使用。非編碼式鍵盤將按鍵排列成矩陣的形式，由硬件或軟件隨時(shí)對矩陣掃描，一旦某一鍵被按下，該鍵的行列信息即被轉(zhuǎn)換為位置碼并送入主機(jī)，再由鍵盤驅(qū)動(dòng)程序查表，從而得到按鍵的ASCII碼，最后送入內(nèi)存中的鍵盤緩沖區(qū)供主機(jī)分析執(zhí)行。非編碼式鍵盤由于其結(jié)構(gòu)簡單、按鍵重定義方便而成為目前最常采用的鍵盤類型。計(jì)算機(jī)中使用的主要是非編碼鍵盤。常用的計(jì)算機(jī)鍵盤結(jié)構(gòu)為矩陣鍵盤，它所需要的接口線數(shù)目是行數(shù)加列數(shù)，而所能夠管理的鍵盤數(shù)目則是行數(shù)×列數(shù)。

MOVAL，0H MOVDX，200HOUTDX，AL ；設(shè)各行線為0INCDXLOP1：IN AL，DX；讀列數(shù)據(jù)ANDAL，0FH ；屏蔽無關(guān)位 CMPAL，0FH ；查各列有無為0 JZ LOP1；無按，繼續(xù)等待按鍵（或轉(zhuǎn)出）CALL DELAY；有按，延時(shí)10~20毫秒，消除抖動(dòng)IN AL，DX；讀列數(shù)據(jù)ANDAL，0FH ；屏蔽無關(guān)位 CMPAL，0FH；查各列有無為0JZ LOP1 ；無按，繼續(xù)等待按鍵（或轉(zhuǎn)出）MOVBX，0404H；有，行數(shù)送BL，列數(shù)送BHMOVCL，0FFH；設(shè)起始鍵號(hào)（CL=-1）MOVAL，11111110B ；起始掃描碼，0行=0LOP2：MOVDX，200H ；掃描一行 OUTDX，AL RCLAL，1 ；準(zhǔn)備下一行數(shù)據(jù) MOVAH，AL ；保存到AH INCDX ；設(shè)PB口地址 IN AL，DX ；讀列數(shù)據(jù) ANDAL，0FH ；屏蔽無關(guān)位 CMPAL，0FH；查本掃描行有無列為0 JNZLOP3 ；有，出LOP3查本行鍵號(hào) ADDCL，4 ；無，鍵號(hào)+4，準(zhǔn)備查下一行 MOVAL，AH ；重取下一行掃描碼 DECBL ；行數(shù)－1JMPLOP2 ；返回，掃描下一行LOP3： INC CL ；鍵號(hào)＋1(預(yù)置時(shí)比實(shí)際小1) RCR AL，1 ；循環(huán)右移一位 JC LOP3 ；最低位=1，返回再找LOP4：;等待按鍵松開IN AL，DX；讀列數(shù)據(jù)ANDAL，0FH ；屏蔽無關(guān)位 CMPAL，0FH ；查各列有無為0 JNZ LOP4；按，繼續(xù)等待按鍵松開 MOVAL，CL ；鍵號(hào)送AL CMP AL，0 ；查是否0號(hào)鍵 JZ KEY0；是，轉(zhuǎn)0號(hào)鍵處理 CMP AL，1 ；查是否1號(hào)鍵 JZ KEY0；是，轉(zhuǎn)1號(hào)鍵處理······PC機(jī)鍵盤是一個(gè)典型的非編碼鍵盤，由專用的智能電路（8048單片機(jī)）做鍵盤控制器完成鍵盤掃描，鍵碼的識(shí)別，最后送出鍵盤掃描碼。PC機(jī)則用一個(gè)8042或者8742鍵盤控制器接受和發(fā)送有關(guān)鍵盤信息。鍵盤上的8048單片機(jī)通過5芯插座與主機(jī)板上的鍵盤接口聯(lián)結(jié)。PC機(jī)的鍵盤接口電路的8042通過TEST0(CLK)和TEST1(DATA)端口接受來自鍵盤的時(shí)鐘和串行的鍵盤數(shù)據(jù)，檢查鍵盤數(shù)據(jù)的奇偶性，并把它變換成掃描碼，以便作為它的輸出緩沖器中的一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，向系統(tǒng)傳送。當(dāng)把這個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)送到鍵盤控制器的輸出緩沖器中時(shí)，鍵盤控制器8042使其輸出口P24變高，向主機(jī)送出中斷請求信號(hào)IRQ1，請求主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行讀取，PC機(jī)鍵盤接口電路安裝在主機(jī)系統(tǒng)板上，通過5芯接口電纜與鍵盤連接。在PC機(jī)的ROMBIOS中，對鍵盤初始化和鍵盤中斷的程序（PC機(jī)內(nèi)8255地址是60H～63H，見書P81圖2-14）為： MOV AL，99H OUT 63H，AL ……… MOV AL，0C8H OUT 61H，AL MOV AL，48H OUT 61H，ALPC機(jī)采用硬中斷IRQ1（INT09H）來實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描碼的讀取、ASCII碼轉(zhuǎn)換以及組合鍵等的識(shí)別。在IRQ1鍵盤中斷服務(wù)程序中，對掃描碼進(jìn)行讀取和對鍵盤接口進(jìn)行控制的程序?yàn)椋篕EY_IN: IN AL，60H ；讀入鍵盤數(shù)據(jù)端口 TEST AL，80H；按鍵是否松開 JNZ KEY_IN ；未松開，返回等待（防止重鍵） PUSHAX IN AL，61H；讀鍵盤狀態(tài)端口（8255PB口）

§8．2鼠標(biāo)接口8．2．1概述由于圖形用戶界面的發(fā)展，鼠標(biāo)已經(jīng)成為微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)硬件輸入設(shè)備。功能是將用戶在使用鼠標(biāo)作平面運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的x方向和y方向的位移量，通過鼠標(biāo)接口傳送給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中再轉(zhuǎn)換成顯示屏幕上的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。按結(jié)構(gòu)分，常用的鼠標(biāo)有機(jī)械式鼠標(biāo)和光電式鼠標(biāo)兩種。機(jī)械式鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，而光電式鼠標(biāo)精度高、可靠性高。按接口分，常用的鼠標(biāo)有串行通信接口鼠標(biāo)和USB接口鼠標(biāo)。圖8-7為鼠標(biāo)的基本結(jié)構(gòu)框圖串行通信鼠標(biāo)一般采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信。這種鼠標(biāo)不需要專門的電源線，由標(biāo)準(zhǔn)的RS-232串行通信接口電路里中的RTS提供驅(qū)動(dòng)，SGND作為地線，使用TxD作為數(shù)據(jù)發(fā)送線，DTR作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，進(jìn)行鼠標(biāo)器的控制。在串行通信鼠標(biāo)的接口板上有微處理器，其作用是判斷鼠標(biāo)是否啟動(dòng)，在鼠標(biāo)工作時(shí)，控制輸出在x、y方向的串行位移數(shù)據(jù)。大多數(shù)鼠標(biāo)采用7位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無奇偶校驗(yàn)方式，以1200/2400bps的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。鼠標(biāo)的精度與圖形顯示器有關(guān)，其坐標(biāo)的縱橫向取值范圍與顯示器的最大分辨率一致。如表8-1所示。8.2.2鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序在計(jì)算機(jī)中，鼠標(biāo)已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，所以在系統(tǒng)中都配有鼠標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)程序。并在系統(tǒng)建立時(shí)加載。一旦系統(tǒng)中加載了鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序，則用戶每當(dāng)移動(dòng)一下鼠標(biāo)或按動(dòng)一下鼠標(biāo)按鈕，就會(huì)產(chǎn)生一次INT33H中斷。鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序處理這次中斷，設(shè)置相應(yīng)的內(nèi)部變量，然后返回。在DOS下的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序若是MOUSE.SYS，則必須設(shè)置在CONFIG.SYS文件中，加如下1行：DEVICE=MOUSE.SYS若鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序是MOUSE.COM。則必須設(shè)置在AUTOEXEC.BAT文件中。加如下1行：MOUSE若是在Windows環(huán)境下，則鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镸OUSE.DRV，由于在圖形界面下，鼠標(biāo)是必要的輸入設(shè)備，所以系統(tǒng)自動(dòng)加載，無須用戶設(shè)置。鼠標(biāo)的編程應(yīng)用Microsoft為鼠標(biāo)提供了一個(gè)軟件中斷指令int33H，只要在系統(tǒng)中加載了鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序，在應(yīng)用程序中就可以對它直接調(diào)用，對鼠標(biāo)進(jìn)行操作。int33H有多種子功能，可通過在AX中設(shè)置功能號(hào)來選擇。常用int33H功能調(diào)用如表8-3§8．3LED顯示器接口LED七段發(fā)光二極管顯示器是工業(yè)控制設(shè)備面板信息顯示的主要器件，它分共陰極連接和共陽極連接兩種。數(shù)碼管以7個(gè)發(fā)光二極管組成一個(gè)“8”字的各段，另有一個(gè)發(fā)光二極管用于小數(shù)點(diǎn)的顯示。對共陰極連接的數(shù)碼管，每段筆劃的二極管在1電平時(shí)亮，0電平不亮；共陽極連接時(shí)則剛好相反。用于微機(jī)接口時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)碼管筆劃與數(shù)據(jù)線的連接進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a，通過輸出適當(dāng)?shù)木幋a，使數(shù)碼管的某些筆劃的亮與不亮，構(gòu)成顯示所需的數(shù)字和字符。圖8-9為常見的兩種7段數(shù)碼管的應(yīng)用連接接口電路。其對應(yīng)編碼如表8-5所示。圖8-10是利用8255A控制的，對S1～S3組合開關(guān)的狀態(tài)，用LED共陰極數(shù)碼管進(jìn)行顯示的接口電路圖。開關(guān)S1～S3撥定為某一狀態(tài)時(shí)，其對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值由LED數(shù)碼管顯示出來。對應(yīng)C語言程序如下：#include <stdio.h>main(){charled[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07}//設(shè)LED字碼表unsignedcharled_index;outportb(0x203,0xb0);//8255A初始化：方式0，A口輸入，B口輸出outportb(0x203,0x08); //設(shè)PC4(INTEA)=0(關(guān)中斷)outportb(0x201,0); //開始，先關(guān)閉LED顯示while(!kbhit)(){ //當(dāng)鍵盤按下時(shí)，程序退出led_index=inportb(0x200); //讀A口led_index=led_index&0x07; //得到開關(guān)狀態(tài)outportb(0x201,led[led_index]) //查LED編碼表并由B口輸出，顯示}}以上電路功能也可以用中斷方式編程實(shí)現(xiàn)，復(fù)位按鈕用于產(chǎn)生STBA，8255A的INTRA可作為8259的中斷請求信號(hào)。作業(yè)：對以上電路功能要求，試用中斷方式編程實(shí)現(xiàn)。（可用匯編語言、C語言均可）§8．4視屏顯示接口視頻顯示是重要的人機(jī)交互方式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過顯示接口在顯示設(shè)備上以多種方式輸出各種信息，比如，以字符、表格、圖形和圖象的形式顯示計(jì)算機(jī)信息處理的結(jié)果。在微機(jī)中最常用的顯示設(shè)備是CRT(Cathod-RayTube)顯示終端。本節(jié)討論計(jì)算機(jī)視頻顯示的基本原理。VGA方式CRT顯示系統(tǒng)工作原理框圖§8．4．1顯示器的工作原理顯示終端的技術(shù)不斷成熟，實(shí)際上CRT顯示終端本身就含有CPU的控制系統(tǒng)。按顯示屏的結(jié)構(gòu)分：CRT陰極射線管式和LCD液晶式顯示器。按色彩形式分：單色和彩色顯示器。按視頻信號(hào)的輸入形式分：數(shù)字式和模擬式顯示器。按分辨率分：高分辨率和低分辨率顯示器。按顯示方式分：MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA及XGA等幾種方式?，F(xiàn)在基本上使用的是CRT和LCD。顯示接口卡與顯示器之間的數(shù)據(jù)聯(lián)接采用9根或15根數(shù)據(jù)線連接。并用D型插頭與顯示接口卡進(jìn)行物理連接。顯示器數(shù)據(jù)接插件信號(hào)配置表CRT顯示器的工作原理要在整個(gè)屏幕上顯示出字符或圖形，必須采用掃描方式。CRT顯示器采用的掃描方式主要有光柵掃描方式、隨機(jī)掃描方式、矢量掃描方式等，目前在微機(jī)系統(tǒng)中，主要采用光柵掃描方式。光柵掃描：CRT顯示器中有水平和垂直偏轉(zhuǎn)線圈，電子槍產(chǎn)生的電子束通過水平偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場后從左到右做水平方向的移動(dòng)，到右端以后，有立刻回到左端；通過垂直偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場從上到下作垂直方向的移動(dòng)，到底部后，又立即回到上部。由于電子束從左到右，從上到下有規(guī)律的周期運(yùn)動(dòng)，在屏幕上會(huì)留下一條條掃描線，這些掃描線就形成光柵，就是光柵掃描。如果電子槍根據(jù)顯示的內(nèi)容產(chǎn)生電子束，就可以在熒光屏上顯示出相應(yīng)的圖形或字符。光柵掃描也有兩種方式：逐行掃描和隔行掃描方式。在隔行掃描：CRT在每遍掃描時(shí)隔一行更新一次數(shù)據(jù)，更新整個(gè)屏幕的數(shù)據(jù)就需要兩遍掃描。逐行掃描方式：掃描時(shí)逐行進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。一遍掃描就完成了整個(gè)屏幕數(shù)據(jù)的更新。如圖8-11所示。隔行掃描方式的特點(diǎn)是價(jià)格比較低廉，用較低的成本就可以實(shí)現(xiàn)1024×768的分辨率。但是它需要兩遍才能完成一次整屏的刷新，在圖象顯示要求較高的情況下，特別是動(dòng)態(tài)圖象顯示的時(shí)候，有時(shí)能夠感覺到閃爍現(xiàn)象。對于需要高質(zhì)量圖形、圖象顯示的場合，逐行掃描更加合適，但價(jià)格也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于隔行掃描顯示器。對于黑白顯示器，內(nèi)部僅有一個(gè)電子束；對于彩色顯示器來說，內(nèi)部有紅（R）、綠（G）、藍(lán)(B)三個(gè)電子槍發(fā)射三個(gè)電子束，這三個(gè)電子束和和亮度信號(hào)組合起來，就可以得到各種顏色。CRT顯示器的性能指標(biāo)CRT顯示器的主要性能指標(biāo)包括分辨率、顏色、顯示速度以及圖形、圖象的清晰度等。（1）分辨率顯示分辨率是指屏幕上有多少個(gè)基本象素點(diǎn)。比如整個(gè)屏幕被掃描線劃分為m行，每行n個(gè)點(diǎn)，這樣，整個(gè)屏幕有n×m個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)為一個(gè)基本象素點(diǎn)。分辨率越高，相鄰象素點(diǎn)之間的距離越小，顯示的字符或圖想越清晰。對于微機(jī)的整個(gè)顯示系統(tǒng)來講，，顯示分辨率是指的顯示器和顯示控制卡兩者的分辨率。不同分辨率的顯示器要與相應(yīng)的顯示控制卡結(jié)合，才能夠發(fā)揮最佳效能。分辨率經(jīng)歷了由單色MDA、彩色圖形適配器CGA、增強(qiáng)型圖形適配器EGA、視頻圖形陣列VGA、超級(jí)TVGA的演變過程，顯示分辨率從640×200、640×350、640×480，直至今日的1024×768，甚至是1200×1200的高清晰度顯示系統(tǒng)。顯示分辨率的提高對顯示器本身和顯示卡的硬、軟件提出了更高的要求，顯示系統(tǒng)整體分辨率的提高受顯示器尺寸和掃描頻率的限制，也受顯示控制卡存儲(chǔ)空間的限制。（2）色彩與亮度等級(jí)衡量顯示系統(tǒng)的又一個(gè)重要參數(shù)。亮度等級(jí)：又稱灰度。早期的單色顯示器只能夠顯示字符，僅有一般亮度和高亮度兩種灰度。色彩：包括可選擇顯示顏色的數(shù)目以及一幀畫面可以同時(shí)顯示的顏色數(shù)目。色彩與熒光屏的質(zhì)量有關(guān)，并受顯示控制器內(nèi)VRAM容量的影響。彩色圖形顯示器的發(fā)展速度是非?？斓?，從早期的CGA系統(tǒng)的4種色彩，到VGA系統(tǒng)的256種色彩，到現(xiàn)在的32位真彩色。顯示系統(tǒng)所能夠顯示的色彩越多，則所能夠顯示的畫面越逼真。⑶場頻又稱“垂直掃描頻率”，即屏幕的刷新頻率，單位時(shí)間內(nèi)刷新一幀的次數(shù)，通常以Hz表示?？梢岳斫鉃槊棵胫禺嬈聊坏拇螖?shù)。該數(shù)值越高，畫面越穩(wěn)定。VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）規(guī)定：SVGA的場頻不得小于70Hz，VGA不得小于72Hz。⑷點(diǎn)距指熒光屏上兩個(gè)同樣顏色熒光點(diǎn)間的距離，常以mm來表示。點(diǎn)距越小，分辨率也越高?，F(xiàn)在的顯示器點(diǎn)距必須小于0.28mm，好的顯示器點(diǎn)距為0.24mm，高檔的可達(dá)0.22mm?！?．4．2CRT顯示器接口在微機(jī)中,主機(jī)與顯示器之間的接口電路就是顯示適配器，它一般用插件板的形式安裝在計(jì)算機(jī)主板上。字符顯示以點(diǎn)陣為基礎(chǔ)，將字符分解為m×n個(gè)點(diǎn)陣組成的陣列，將點(diǎn)陣存入由ROM構(gòu)成的字符發(fā)生器中，在CRT進(jìn)行光柵掃描過程中，從字符發(fā)生器中依次讀出點(diǎn)陣，按照點(diǎn)陣的0和1控制掃描電子束開關(guān)，在屏幕上形成字符。字符點(diǎn)陣的多少取決于字符顯示質(zhì)量和字符塊的大小，PC機(jī)中字符窗口為9×14點(diǎn)陣，字符為7×9點(diǎn)陣。顯示接口的字符發(fā)生電路和字符點(diǎn)陣在PC機(jī)中，整個(gè)屏幕的字符共占用4000字節(jié)的視頻存儲(chǔ)空間（B800：0H～B800：F9FH），彩色文本顯示的視頻緩沖區(qū)首地址為B800：0H，單色文本為B000：0H。每個(gè)字符在視頻緩沖區(qū)中占2個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)是顯示字符的ASCII碼，第二個(gè)字節(jié)是該字符的顯示屬性，如字符的顏色、背景顏色、是否閃爍等。在彩色文本方式下，字符屬性定義如下圖。其中，BI=1時(shí)字符閃爍。在MS-DOS下的漢字系統(tǒng)中，該位另作它用，此時(shí)也不可閃爍。D4～D6為字符的背景色設(shè)置，共可有8種色。D0～D3為前景色設(shè)置，共可有16種。例如，把80行×25列顯示模式的整屏字符全部寫為“B”，屬性為前景紅，背景藍(lán)，字符閃爍的程序?yàn)椋篗OVAX，0B800H ；設(shè)字符緩沖區(qū)首地址MOVES，AXMOVDI，0MOVCX，2000 ；字符數(shù)MOVAH，10010100B；顯示屬性MOVAL，‘B’ ；顯示內(nèi)容REPSTOSW；AX值送顯示緩沖區(qū)（在屏幕顯示出來）上程序若把顯示屬性改為08H（黑色背景、灰白色前景、不閃爍），顯示字符改為20H（空格），程序就變?yōu)榍迤脸绦蛄?。作業(yè)：把以上程序改寫為一個(gè)能在PC機(jī)上正確編譯運(yùn)行的完整匯編程序，并把原來前景紅，背景藍(lán)變?yōu)榍熬八{(lán)，背景紅。圖形顯示彩色圖形方式是大部分應(yīng)用軟件的主要工作方式。也是應(yīng)用軟件開發(fā)的一個(gè)重要方面。顯示器的圖形方式就是利用顯示器的像點(diǎn)（Pixel）來構(gòu)成圖形、圖象，顯示器通過配用它所支持的不同的顯示適配器（顯示卡），實(shí)現(xiàn)不同的視頻顯示標(biāo)準(zhǔn)，如CGA，EGA，VGA及SVGA，直到現(xiàn)在的XGA等。顯示卡也由原來的ISA總線接口，發(fā)展到PCI總線接口，及目前廣泛使用的AGP顯示接口。以VGA顯卡，顯示16色模式為例，它把視頻緩沖區(qū)VRAM分為4個(gè)彩色位面，屏幕上的像點(diǎn)特征由這4個(gè)位面的值共同確定。一個(gè)彩色位面上的一個(gè)字節(jié)對應(yīng)屏幕上的8個(gè)像點(diǎn)，要定義彩色顯示屏幕上的一個(gè)象素點(diǎn)顏色，需要用4個(gè)位平面上每個(gè)位平面位置相同的一個(gè)存儲(chǔ)位表示，在圖8.14中，若屏幕上某一個(gè)象素點(diǎn)的顏色值為0101，則值“0”、“1”、“0”、“1”分別來自4個(gè)位平面同一位置中的某1位。在缺省調(diào)色板下，一個(gè)位面實(shí)際上代表某一基色，因此4個(gè)位面共可以代表16種顏色。3210IRGBVGA16色顯示模式………..101000000100……………………圖8.14VGA顯示器VRAM與顯示屏映射關(guān)系一般來說，由0～3位面合成的值是一個(gè)顏色索引值，而不是真正顯示器所顯示的顏色值，真正顯示的顏色必須通過索引寄存器查到，再通過DAC表產(chǎn)生。顯示器的顯示模式及顯示緩沖區(qū)內(nèi)存地址顯示模式分為文本顯示模式和圖形顯示模式。文本顯示模式表示顯示屏幕在橫向一行顯示的字符數(shù)（列數(shù)：80或40列）及顯示顏色數(shù)。圖形模式表示顯示屏幕的分辨率以及顏色數(shù)等，標(biāo)準(zhǔn)顯示模式是由微機(jī)啟動(dòng)時(shí)的BIOS決定的。如表6.12所示。顯示類型模式號(hào)顯示分辨率VRAM首地址MDA07720×350（2C）B000：0HCGA0406320×200（4C）640×200（2C）B800：0HB800：0HEGA0D0E0F10320×200（16C）640×200（16C）640×350（4C）640×350（16C）A000：0HA000：0HA000：0HA000：0HVGA111213640×480（2C）640×480（16C）320×200（256C）A000：0HA000：0HA000：0HTVGA5B5C5D5E5F62800×600（16C）640×400（256C）640×480（256C）800×600（256C）1024×768（16C）1024×768（256C）A000：0HA000：0HA000：0HA000：0HA000：0HA000：0H顯示器各種圖形模式下的分辨率§8．3．3液晶顯示器CRT顯示器的技術(shù)日趨成熟，顯示質(zhì)量越來越好，但CRT固有的物理結(jié)構(gòu)限制了它向更高的顯示性能發(fā)展；CRT顯示器由電子槍發(fā)射電子束產(chǎn)生圖象的特性，使其輻射和電磁波干擾成為其最大的弱點(diǎn)。液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay，簡稱LCD)就是使用了“液晶”(LiquidCrystal)作為材料的顯示器。液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，當(dāng)被加熱時(shí)，它會(huì)呈現(xiàn)透明的液態(tài)，而冷卻的時(shí)候又會(huì)結(jié)晶成混亂的固態(tài)。液晶顯示器的原理是利用液晶的物理特性，通電時(shí)，排列變得有秩序，使光線容易過；不通電時(shí)排列混亂，阻止光線通過。利用光線的通過和不通過的組合，就可以在屏幕上顯示出不同的色彩和圖形來。液晶（LCD）顯示器的優(yōu)點(diǎn)：不使用電子槍轟擊方式來成像，因此它完全沒有輻射危害，對人體安全；不閃爍、顏色失真近乎與零；工作電壓低、功耗小、重量輕、體積小等。液晶顯示器的類型根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式可分為：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)、單純矩陣（也稱無源矩陣）驅(qū)動(dòng)以及主動(dòng)矩陣（也稱有源矩陣）驅(qū)動(dòng)三種。無源矩陣驅(qū)動(dòng)又可分為扭曲向列陣（TN）、超扭曲向列陣（STN）和雙層超扭曲向列陣（DSTN）；有源矩陣驅(qū)動(dòng)一般以薄膜式晶體管型（TFT）為主。TN-LCD，STN-LCD及DSTN-LCD的顯示原理都相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。TFT-LCD則采用與TN系列LCD完全不同的顯示方式。是目前計(jì)算機(jī)LCD顯示器的主流。薄膜晶體管是指液晶顯示器上的每一液晶像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動(dòng)的。由于彩色顯示器需要的像素點(diǎn)數(shù)目是黑白顯示器的4倍，所以在彩色顯示器中，像素大量增加，用掃描方式屏幕已不能正常工作，必須采用有源驅(qū)動(dòng)方式來激活像素。將薄膜晶體管TFT等非線性有源元件集成到顯示組件中，為有源技術(shù)。用來驅(qū)動(dòng)每一液晶像素點(diǎn)，使每個(gè)像素點(diǎn)都能保持一定的電壓，從而可以做到高速度、高亮度、和高對比度顯示屏幕信息，而且屏幕可視角度大、分辨率高、色彩更豐富，因而TFT-LCD又稱為“真彩色”顯示器。HPA-LCD是DSTN的改進(jìn)型，性能比DSTN好，具體參數(shù)見表8-7表8-7幾種LCD顯示器類型的技術(shù)參數(shù)PDP(PlasmaDisplayPanel，等離子顯示器)顯示器的產(chǎn)品目前還比較少。等離子顯示面板采用電極的X和Y網(wǎng)格規(guī)定各圖像元素的地址。它的工作原理與日光燈相似，每個(gè)像素都相當(dāng)于一盞燈。通過向低壓氣體施加一個(gè)較高的電壓，小單元內(nèi)的氣體就會(huì)轉(zhuǎn)變成等離子體形態(tài)。充電的氣體釋放出紫外線，然后轟擊并激發(fā)紅、綠和藍(lán)色熒光體，一旦這些熒光體返回它們的自然狀態(tài)，就會(huì)發(fā)出可見光線。等離子顯示器的分辨率稍低，但是它具有真彩顯示、大屏幕顯示、對比度較高以及器件結(jié)構(gòu)和制作工藝易于批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。液晶顯示器工作原理以黑白扭曲向列型LCD為例，其基本結(jié)構(gòu)如圖8-16所示。其兩片玻璃的內(nèi)表面上鍍有一層透明而導(dǎo)電的簿膜做電極，中間夾入液晶層，四周進(jìn)行密封，形成一個(gè)厚度僅數(shù)微米的扁平液晶盒。在兩層玻璃內(nèi)表面，分別涂有偏振軸成90度的涂層，液晶層的液晶分子連續(xù)成90度方向扭轉(zhuǎn)排列，因而具有旋光特性，這種旋光特性在外電場作用下會(huì)減弱或消失。上、下偏振片使自然光經(jīng)過它們之后變?yōu)槠窆狻Ｆ窆庵荒芡ㄟ^平行于偏振方向的介質(zhì)，不能通過垂