最新微机原理接口技术第5章PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩

2、子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味

3、道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人

4、生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅微机原理接口技术第5章5.1 键盘接口键盘接口 编码键盘。这种键盘内部能自动检测被按下的键，并提供与被按键对应的键码，如ASCII码、EBCDIC码等，以并行或串行方式送给CPU。它使用方便，接口简单。非编码键盘。这种键盘只简单地提供键盘的行列矩阵，而按键的识别和键值的确定、输入等工作通过软件完成。这是目前可得到的最便宜的微机输入设备。在ROM BIOS中，对键盘初始化和键盘中断的程序为：MOV AL，99HOUT 63H，ALMOV AL，0

5、C8HOUT 61H，ALMOV AL，48HOUT 61H，AL 在IRQ1键盘中断服务程序中对扫描码进行读取和对键盘接口进行控制的程序为：KEY_IN:IN AL，60H ；读入键盘数据端口 TEST，AL，80H；按键是否松开 JNZ KEY_IN；没松开，等待 PUSH AX IN AL，61H；读键盘状态端口(8255PB口)MOV AH，AL OR AL，80H；置PB7=1 OUT 61H，AL；清除74LS322和中断触发器 XCHG AH，AL；恢复PB读入数据 OUT 61H，AL；输出，恢复PB7=0、PB6=1，允许接收下一个键 POP AX；恢复读入的键盘扫描码 MO

6、V AH，AL；键盘扫描码送AH XLATB；查表，将扫描码转换为ASCII码 5.2 LED显示器接口显示器接口 1.七段LED显示器 基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图5.3所示排列而成，可实现09的数字和字符显示，具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。LED有共阴极连接和共阳极连接两种，如图5.3所示。LED连接的线路不同，其编码也不同，如图5.4所示电路的LED编码如表5-2所示。2.点阵式LED显示器 LED点阵管可以代替数码管、符号管和米字管。不仅可以显示数字，也可显示所有西文字母和符号。如果将多块组合，可以构成大屏幕显示屏，用于汉字、图

7、形、图表等等的显示。被广泛用于机场、车站、码头、银行及许多公共场所的指示、说明、广告等场合。图5.6所示为88点阵LED外观及引脚图，其中07用于控制点阵LED的行，AH用于控制点阵LED的列，其等效电路如图5.7所示，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发光。如果使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。实际应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。5.3 CRT显示器接口显示器接口 1字符显示原理 显示器显示字符的方法以点阵为基础。这种方法将字符分解成mn个点阵组成的阵列，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点阵，按照点阵的0和1控制

8、扫描电子束开关，在屏幕上形成字符。字符点阵的多少取决于字符显示质量和字符块大小，在PC机中字符窗口为914点阵，字符为79点阵。5.3.1 显示器文本接口显示器文本接口 PC机字符显示原理如图5.8所示。显示的字符被存放在视频存储器(VRAM)中，字符发生器ROM的高位地址来自VRAM的ASCII码，低位地址来自光栅地址计数器的输出RA3RA0，它具体指向这个字符点阵的某个字节。在显示过程中，按照VRAM中的ASCII码和光栅地址计数器访问ROM，依次取出字符点阵，就可以完成一行字符的显示输出。2字符显示属性 显示器上的每一个字符在视频缓冲区(VRAM)由2个字节表示，第一个字节是显示字符的A

9、SCII码，而第二个字节是该显示字符的属性。字符的属性确定了该显示字符的特性，如显示字符的颜色、背景颜色、闪烁等，在彩色文本方式下，字符的属性定义如图5.9所示。BI=1：表示该显示的字符闪烁，在MS-DOS下的汉字系统中，该位被用作其他用途，并且字符不能闪烁；D6D4：表示该显示字符的背景颜色RGB，在彩色文本方式中，显示的字符共有8种背景颜色；D3D0：表示该显示字符的前景颜色RGB，在彩色文本方式中，显示的字符共有16种前景颜色，I是加亮位，如I=1则表示RGB所对应的颜色作加亮显示。5.3.2 显示器图形接口显示器图形接口 VGA显示卡结构如图5.10所示。1VGA图形显示原理 VGA

10、(Video Graphics Array)显示适配器是采用RGB模拟显示的显示接口卡。(1)彩色位面法彩色位面法 在VGA显示适配器中，彩色位面法用于16色模式。图形16色显示时把VRAM划分为4个彩色位面，屏幕上的像点特征由4个位面的值共同确定。由03位面合成的值是一个颜色索引值，而不是真正显示器所显示的颜色值，真正显示的颜色必须通过索引寄存器查到，再通过DAC表产生，如图5.12所示。由此可见，如果更改颜色索引寄存器的数值，就可以达到换色的作用或改变颜色的作用。(2)压缩像素法压缩像素法 在VGA或Super VGA显示适配器中，压缩像素法主要用于256色以上的图像显示模式，在压缩像素法

11、中，VRAM中的一个字节对应屏幕上的一个像点，由于一个字节的取值为0255，所以屏幕上的点就有256种颜色的变化(256色)。VRAM与屏幕的映射关系如图5.13所示。2DAC数模转换器 数模转换器(DAC)是VGA和Super VGA图形适配器所特有的寄存器组。DAC能将数字信号转换为模拟信号，以驱动VGA或Super VGA的RGB模拟显示器。由于模拟信号可以连续变化，因此显示器显示的色彩变化可以非常平滑，适合人的视觉感受。DAC数模转换器由3个视频数模转换寄存器(RGB)和DAC电路组成，它们分别控制红(R)、绿(G)、蓝(B)原色亮度值(RGB)。每个寄存器为6位，其亮度值(色饱和度)

12、范围为063，3个寄存器一共可以产生646464=266 144种颜色。同时DAC还必须从查色表(颜色索引寄存器)中取得颜色编码，以决定屏幕上应显示何种颜色。查色表为8位，所以DAC一次只能从查色表中转换28=256种颜色。对于假彩色显示适配器(显卡)如VGA、Super VGA等，虽然DAC能产生266 144种颜色，但同一时刻同一屏上只能显示256种颜色。5.3.3 VESA图形标准接口图形标准接口 工业标准化组织视频电子学标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)提出一组附加的BIOS功能调用图形接口标准，从而解决了Super V

13、GA软件开发、应用的不兼容问题。但VESA也有它的先天不足，它是一个从软件层解决Super VGA适配器之间的兼容问题，并且只能在实地址模式中使用(不支持Windows)。但采用VESA标准图形接口可以解决DOS下的应用软件的兼容，用VESA图形接口开发的DOS应用程序可以在不同的Super VGA适配器上的DOS环境中运行。5.3.4 真彩色图形显示真彩色图形显示 真彩色指用户程序写入显示缓存的图形信息，不需要通过颜色索引转换和调色板的转换而直接通过DAC转换为模拟量显示，即写入的颜色与显示的显示相同。真彩色显示卡的结构如图5.14所示。5.4 其他人机交互接口其他人机交互接口 鼠标器从工作

14、原理上可分为机械式、光电式两种。MS鼠标的串行通信参数为：1200bps，7位数据位，无奇偶校验，1位停止位。MS鼠标采用3字节数据格式(1B=X 1 LB RB Y7 Y6 X7 X6，2B=X 0 X5 X4 X3 X2 X1 X0，3B=X 0 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0，其中LB=1表示鼠标左键按下，RB=0右键按下)，通信使用TXD、RXD、RTS、DTR等控制线。5.4 其他人机交互接口其他人机交互接口 5.4.2 触摸屏原理及接口触摸屏原理及接口 触摸屏从原理上可分为：电阻式触摸屏、红外线触摸屏、电容式触摸屏、表面声波触摸屏和近场成像触摸屏等。触摸屏都是用手指或其他物体触

15、摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置（以坐标形式）由触摸屏控制器检测，并通过接口（通常是RS-232C）送到CPU，计算机从而确定用户当前所指位置（坐标）。5.4.3 光笔接口光笔接口 光笔是用于交互式绘图、测量的部件，从外形看它像一支普通的笔，在顶部装有光学镜头调节光圈的大小以控制视场。视场内的光通量(亮度的强弱)经过光纤送到脉冲检测电路去检测。显示器上的每一亮点并不是恒亮的，而是随着光栅扫描的到来由暗到亮，扫描后又由亮到暗变化着，这种动态的变化是人眼所不能观察的(视觉暂留效应)，但却会使光电检测电路产生一连串的脉冲，如图5.16所示。当用户在光笔上按动按钮开关时，光电脉冲输出允许，光

16、栅扫描到光笔所处像点时，光笔就向接口电路送出一个负脉冲。CPU用IN命令读出状态寄存器，状态寄存器为4位，其中b3、b0位表示接口扫描状态，b2、b1表示光笔状态，光笔连接原理如图5.17所示。5.4.4 游戏操纵杆游戏操纵杆 操纵杆被广泛应用于图像浏览、处理系统，用于图像的快速滚动操作。操纵杆通过转动手柄使相连接的电位器的电阻值发生变化，然后通过电阻-频率（或周期）转换器，转换为数字脉冲，传送给计算机确定手柄的变化量，进而确定图像的滚动量大小。5.4.5 图形板和画笔图形板和画笔 画笔(Stylus)为笔状，但它不是光笔，它不是用于在CRT屏幕上绘制图形，而是用于图形板(Tablet)。当画

17、笔接触到图形板上的某一位置时，画笔在图形板上的位置坐标就会自动传送到计算机，随着画笔在图形板上的运动就可以在屏幕上画出图形。图形板和画笔相结合构成二维坐标的输入系统，主要用于输入工程图、广告图形创意输入等。一般可将工程图纸贴于图形板上，画笔沿图纸上的图形移动，读取图形坐标，即可输入工程图，图形板和画笔功能类似于数字化仪。为了提高读图精度，画笔也可用游标(Cursor)代替画笔与图形板配合使用。游标是一个手持的方形坐标读出器，游标上有一块透明玻璃，玻璃上刻有十字标记，十字标记的中心就是游标的中心，使用时将游标中心对准图纸坐标点上，它比画笔读取的坐标更精确。图形板与计算机的连接一般使用RS-232C异步串行接口，计算机可设置图形板的工作方式，如点方式、流方式、开关流方式等，不同的工作方式的数据格式略有不同。习题五习题五