微机原理第14章.ppt

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1、第第14章章 显示器、打印机、磁盘显示器、打印机、磁盘 14.1 显示器显示器 14.1.1 显示系统的组成显示系统的组成 一一个个完完整整的的微微型型计计算算机机显显示示系系统统由由显显示示控控制制适适配配器器和和显显示示器器（即监视器）组成。如下图所示：（即监视器）组成。如下图所示：14.1.2 显示系统的工作原理显示系统的工作原理 VGA方式显示系统的工作原理，如下页图所示。方式显示系统的工作原理，如下页图所示。显示接口卡从主机接收显示输出信号，经过处理和变显示接口卡从主机接收显示输出信号，经过处理和变换然后输出。显示器从换然后输出。显示器从VGA显示卡的输出端口接收红、显示卡的输出端口

2、接收红、蓝、绿三色模拟信号及行同步信号和场同步信号，并蓝、绿三色模拟信号及行同步信号和场同步信号，并对它们进行不同的处理后送到对它们进行不同的处理后送到CRT，这样才可以在屏这样才可以在屏幕上显示出字符和图像。幕上显示出字符和图像。VGA方式方式CRT显示系统工作原理框图显示系统工作原理框图1.1.显示器的类型显示器的类型按显示屏的结构：按显示屏的结构：分为分为CRT阴极射线管式和阴极射线管式和LCD液晶式显示器；液晶式显示器；按色彩形式：按色彩形式：分为单色显示器和彩色显示器；分为单色显示器和彩色显示器；按视频信号的输入形式：按视频信号的输入形式：分为数字式和模拟式显示器；分为数字式和模拟式

3、显示器；按分辨率：按分辨率：分为高分辨率和低分辨率显示器；分为高分辨率和低分辨率显示器；按按显显示示方方式式：分分为为MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA及及XGA等等几种方式。现在基本上使用的是几种方式。现在基本上使用的是CRT和和LCD。2.几个概念几个概念（1）像像素素：指指显显示示屏屏幕幕上上颜颜色色和和亮亮度度可可以以被被控控制制的的最最小小单单元元，即一个圆点。即一个圆点。（2）分分辨辨率率：水水平平方方向向显显示示的的像像素素数数与与垂垂直直方方向向显显示示像像素素数数的的乘积。乘积。（3）视视频频模模式式：分分为为文文本本和和图图形形两两种种类类型型。文文本本模模式式下下屏

4、屏幕幕被被划划分分为为矩矩形形的的字字符符位位置置屏屏幕幕的的横横向向为为80列列字字符符；图图形形模模式式下下屏屏幕幕被被分分为为由由许许多多很很小小的的点点（即即像像素素）构构成成的的点点阵阵，使使用用这这些些点点可以在屏幕上构成任何图案（包括字符）。可以在屏幕上构成任何图案（包括字符）。（4 4）光光栅栅扫扫描描：由由水水平平和和同同步步信信号号控控制制的的电电子子束束在在CRTCRT屏屏幕幕上上从从左到右、从上到下地作有规律的运动。左到右、从上到下地作有规律的运动。3.3.显示接口卡与显示器之间连接显示接口卡与显示器之间连接 显显示示接接口口卡卡与与显显示示器器之之间间的的数数据据联联

5、接接采采用用9根根或或15根根数数据据线线连连接接。并并用用D型型插插头头与与显显示示接接口口卡卡进进行行物物理理连连接接。如如下下页页图图所所示示为为VGA显显示示方方式式数数据据线线及及其其定定义义情情况况和和接接口口插插座座的的外外形形图图，表表为为显示器接插件信号配置表。显示器接插件信号配置表。VGA显示方式数据线定义及其接口插头外形显示方式数据线定义及其接口插头外形显示器数据接插件信号配置表4.显示器的性能指标显示器的性能指标显示器的性能指标主要有分辨率、颜色和灰度。显示器的性能指标主要有分辨率、颜色和灰度。（1）分辨率分辨率取决于显示器的规格、适配器的类型和适配器的工取决于显示器的

6、规格、适配器的类型和适配器的工作方式。一般用屏幕像素数表示。如：作方式。一般用屏幕像素数表示。如：800600、16001280，第一项为屏幕的水平像素点，第二项为屏幕的垂直像素点。第一项为屏幕的水平像素点，第二项为屏幕的垂直像素点。（2）颜色的种类颜色的种类是指一个像素点能够显示多少种颜色。颜色的是指一个像素点能够显示多少种颜色。颜色的种类取决于显示器的规格、适配器的类型和适配器的工作方式。种类取决于显示器的规格、适配器的类型和适配器的工作方式。如：如：16色、色、256色、色、64K色、色、16.7M色等。色等。（3）灰度灰度是专用于单色显示器的指标，是指黑白对比度的层次。是专用于单色显示

7、器的指标，是指黑白对比度的层次。可为可为64级到级到256级。级。14.1.3 显示控制适配器显示控制适配器1.显示控制适配器的种类显示控制适配器的种类（1）单单色色显显示示适适配配器器MDA：显显示示80列列25行行字字符符，每每个个字字符符为为914点阵，分辨率为点阵，分辨率为720350，不能兼容图形方式。（不用），不能兼容图形方式。（不用）（2）彩彩色色图图形形适适配配器器CGA：可可兼兼容容图图形形与与字字符符两两种种显显示示方方式式，16K显示内存，显示内存，4种颜色，字符采用种颜色，字符采用88点阵。点阵。（3）增增强强型型图图形形适适配配器器EGA：它它能能兼兼容容CGA的的所

8、所有有功功能能。256K显显示示内内存存，16种种颜颜色色，分分辨辨率率为为640350，字字符符显显示示采采用用814点阵。点阵。（4）视视频频图图形形阵阵列列VGA：VGA能能兼兼容容CGA、EGA，32MB显显示内存，示内存，256种颜色，分辨率为种颜色，分辨率为640480，字符显示采用，字符显示采用916点阵。点阵。（5）超超级级VGA：它它与与VGA完完全全兼兼容容，256种种颜颜色色甚甚至至64M真真彩彩色色。对对应应产产品品有有 SVGA、TVGA等等，这这些些新新的的显显示示标标准准都都向向下下兼兼容容 CGA、EGA。可可实实现现640480、800600、1024768、

9、12801024、16001280等等多多种种分分辨辨率率，颜颜色色种种类类有有16色色、256色色、64K色、色、16.7M色等。色等。此此外外，还还有有HGC（大大力力神神图图形形卡卡）、PGA（IBM专专用用的的图图形适配器）、形适配器）、XGA（扩充的图形阵列）。扩充的图形阵列）。2.显示控制适配器的性能指标显示控制适配器的性能指标主要有：分辨率、颜色的种类、显示方式（字符方式和图形方式）主要有：分辨率、颜色的种类、显示方式（字符方式和图形方式）、显示速度。、显示速度。3.显示控制适配器的结构显示控制适配器的结构4.如下页图所示。如下页图所示。下下图图是是一一种种AGP（高高速速图图形

10、形卡卡连连接接端端口口）接接口口的的视视频频适适配配器器的的外外形形图图，其其组组成成由由图图形形处处理理控控制制芯芯片片、显显示示缓缓存存DRAM、BIOS芯片、芯片、DAC及输出接口插座组成。及输出接口插座组成。显示接口电路中的新技术显示接口电路中的新技术 1多芯片集成多芯片集成 2增加数据通道增加数据通道 3更快的内存更快的内存 4显存带宽改进技术显存带宽改进技术 5可升级架构可升级架构 6多显示器支持多显示器支持14.2 打印机打印机 打印机可分为针式、喷墨式和激光式三种打印机可分为针式、喷墨式和激光式三种14.2.1 14.2.1 针式打印机针式打印机 针式打印机是一种典型的击打式打

11、印机，按其打印精度（即针式打印机是一种典型的击打式打印机，按其打印精度（即针数多少）可分为针数多少）可分为9 9针打印机和针打印机和2424针打印机、按其输出幅宽可分为针打印机、按其输出幅宽可分为宽行打印机和窄行打印机。如宽行打印机和窄行打印机。如LQ9LQ9为窄行打印机，为窄行打印机，LQ1600KLQ1600K为为宽行打印机。宽行打印机。针式打印机由打印头、字车、色带、电磁传动机构、走纸机针式打印机由打印头、字车、色带、电磁传动机构、走纸机构等组成。构等组成。打打印印原原理理：打打印印机机工工作作状状态态时时，主主机机便便向向打打印印机机发发出出一一个个8位位数数据据。这这时时打打印印机机

12、向向主主机机发发出出信信号号请请求求暂暂停停，直直到到主主机机准准备备好好，才才发发出出下下一一个个数数据据。打打印印机机一一旦旦收收到到数数据据，就就按按其其字字符符发发生生器器的的点点阵阵在在列列计计数数器器的的控控制制下下一一列列一一列列地地输输出出。列列点点经经过过列列逻逻辑辑控控制制将将其其转转换换成成打打印印针针所所需需的的脉脉冲冲信信号号，再再经经过过驱驱动动电电路路转转换换为为线线圈圈电电流流，使使打打印印头头中中的的打打印印针针动动作作，即即可可打打印印出出字字符符或或图图形。其原理简图如下图示。形。其原理简图如下图示。14.2.2 14.2.2 喷墨打印机喷墨打印机组成：组

13、成：喷墨打印机主要由接口及控制电路、喷墨打印头、字库、喷墨打印机主要由接口及控制电路、喷墨打印头、字库、走纸驱动机构等组成。走纸驱动机构等组成。工作原理：工作原理：主机来的数据通过接口和打印控制电路转换后，将主机来的数据通过接口和打印控制电路转换后，将喷墨盒中的电阻丝加热使墨盒中的墨水产生膨胀而喷射到纸张喷墨盒中的电阻丝加热使墨盒中的墨水产生膨胀而喷射到纸张上形成字符或图形。上形成字符或图形。8.2.3 8.2.3 激光打印机激光打印机组成：组成：激光打印机由接口电路、光学系统、感光机构、电晕和激光打印机由接口电路、光学系统、感光机构、电晕和静电清除器、走纸控制驱动机构及控制面板等组成。静电清

14、除器、走纸控制驱动机构及控制面板等组成。工作原理：工作原理：感光硒鼓的清理、调节硒鼓、激光扫描、色粉显影、感光硒鼓的清理、调节硒鼓、激光扫描、色粉显影、在纸张上成像、将色粉溶化在纸张上。在纸张上成像、将色粉溶化在纸张上。14.2.4 打印机与主机之间的连接打印机与主机之间的连接打印机与主机之间可采用并口连接，也可采用串口连接。打印机与主机之间可采用并口连接，也可采用串口连接。1.主机采用并口连接打印机主机采用并口连接打印机2.通常按通常按Centronics标准定义连接线。见下页表。标准定义连接线。见下页表。3.2.主机采用串口连接打印机主机采用串口连接打印机4.通常采用通常采用RS-232C

15、、USB接口标准。接口标准。打印机打印机 Centronics标准引脚信号标准引脚信号 引脚引脚 名名 称称 方向方向 功功 能能 1 STROBE 入入 数据选通，有效时接收数据数据选通，有效时接收数据 2-9 DATA1-DATA8 入入 数据线数据线 10 ACKNLG 出出 响应信号，有效时准备接收数据响应信号，有效时准备接收数据 11 BUSY 出出 忙信号，有效时不能接收数据忙信号，有效时不能接收数据 12 PE 出出 纸用完纸用完 13 SLCT 出出 选择联机，指出打印机不能工作选择联机，指出打印机不能工作 14 AUTOLF 入入 自动换行自动换行 31 INIT 入入 打印

16、机复位打印机复位 32 ERROR 出出 出错出错 36 SLCTIN 入入 有效时打印机不能工作有效时打印机不能工作打印机打印机25针插头的信号分布情况针插头的信号分布情况打印机数据线电缆说明：打印机数据线电缆说明：STROBSTROB：由由CPUCPU发发出出的的选选通通信信号号，用用于于通通知知打打印印机机此此时时数数据据总总线线DBDB上的打印数据可用。上的打印数据可用。DB0DB0DB7DB7：为为8 8根数据线，用于主机根数据线，用于主机CPUCPU提供提供ASCIIASCII码打印数据。码打印数据。ACKACK：应应答答当当打打印印机机正正常常接接收收数数据据时时，用用于于通通知

17、知CPUCPU准准备备下下一一个个数据。数据。BUSYBUSY：打打印印机机正正在在打打印印，向向CPUCPU发发出出打打印印机机“忙忙”的的信信号号。BUSYBUSY期间不接收总线数据。期间不接收总线数据。PEPE：打打印印纸纸尽尽，是是打打印印机机当当检检测测到到纸纸空空或或移移到到纸纸尾尾时时，发发出出的的状态信号。状态信号。SELECT SELECT OUTOUT：选选择择输输出出线线，是是主主机机CPUCPU发发来来的的，高高电电平平有有效效，表表示打印机被选中。示打印机被选中。AUTO FDAUTO FD：动走纸信号线，该信号使打印机产生一个换行动作。动走纸信号线，该信号使打印机产

18、生一个换行动作。ERRORERROR：出出错错状状态态信信息息，当当打打印印机机纸纸尽尽、打打印印机机脱脱机机或或检检测测到到一一个个硬硬件件错错误误时时，用用低低电电平平使使状状态态寄寄存存器器置置位位而而向向主主机机CPUCPU报报告告一一个出错信号。个出错信号。INITINIT：打打印印初初始始化化信信号号，是是主主机机CPUCPU向向打打印印机机发发出出初初始始化化命命令令的的引脚，低电平有效。引脚，低电平有效。SELECT SELECT ININ：当当多多台台打打印印机机与与主主机机相相连连时时，现现役役的的打打印印机机就就发发出出一个低电平通知其他打印机或外设自己为在线状态。一个低

19、电平通知其他打印机或外设自己为在线状态。GNDGND：接地线，连接适配器与打印机的公共地线。接地线，连接适配器与打印机的公共地线。打印机适配器打印机适配器 打印机适配器打印机适配器是打印设备与计算机间的接口电路，打印数据要是打印设备与计算机间的接口电路，打印数据要从主机系统的从主机系统的I/O端口输出。打印机适配器（接口）由若干端口寄端口输出。打印机适配器（接口）由若干端口寄存器、数据缓冲器、地址译码器和数据驱动部件组成。存器、数据缓冲器、地址译码器和数据驱动部件组成。14.3 磁盘磁盘1.磁记录原理磁记录原理 磁记录是以磁介质受外磁场的磁化，当去掉外磁场后仍有介质磁记录是以磁介质受外磁场的磁

20、化，当去掉外磁场后仍有介质剩余磁化状态这一性质为基本原理。磁盘机是由介质、读写磁头、剩余磁化状态这一性质为基本原理。磁盘机是由介质、读写磁头、读写电路、马达及伺服驱动电路等组成。磁盘的读写原理如图所示。读写电路、马达及伺服驱动电路等组成。磁盘的读写原理如图所示。2.读写过程：读写过程：读写磁头与转动平面垂直接触，在读写窗做前后方向运动；读写磁头与转动平面垂直接触，在读写窗做前后方向运动；当线圈通过不同方向电流时，在磁铁芯中形成磁场，并产生不当线圈通过不同方向电流时，在磁铁芯中形成磁场，并产生不同方向的磁通；磁通透过读写缝隙与涂磁盘面接触，使磁化因同方向的磁通；磁通透过读写缝隙与涂磁盘面接触，使

21、磁化因子运动。这样盘面上的磁化运动与代表数据的电流构成了关系。子运动。这样盘面上的磁化运动与代表数据的电流构成了关系。3.3.磁盘的种类：磁盘的种类：硬磁盘、软盘硬磁盘、软盘4.4.磁盘的磁道和扇区磁盘的磁道和扇区磁道：磁道：把磁盘的记录面分成许多个以盘片的中心为圆心的同心圆环，把磁盘的记录面分成许多个以盘片的中心为圆心的同心圆环，每个圆环称为一个磁道。每个圆环称为一个磁道。道密度：道密度：沿磁盘径向单位长度上的磁道数称为道密度。常用每英寸沿磁盘径向单位长度上的磁道数称为道密度。常用每英寸上的磁道数表示，记作上的磁道数表示，记作TPITPI。位密度：位密度：在磁道上数据的记录密度称为位密度。在

22、磁道上数据的记录密度称为位密度。扇区：扇区：把每个磁道分为若干个存储区，每个存储区称为扇区。把每个磁道分为若干个存储区，每个存储区称为扇区。磁盘基本是按磁道来存储数据的，都含有三类字段：索引字段、磁盘基本是按磁道来存储数据的，都含有三类字段：索引字段、标识字段和数据字段。这三种字段有时组合起来，构成几个区域，标识字段和数据字段。这三种字段有时组合起来，构成几个区域，如地址区、数据区等。如地址区、数据区等。一般一般1.441.44MBMB软盘的磁道为软盘的磁道为8080个磁道，每个磁道为个磁道，每个磁道为9 9个扇区。个扇区。5.5.软盘的主要性能指标软盘的主要性能指标 磁道、道密度、位密度、扇

23、区、存储容量。磁道、道密度、位密度、扇区、存储容量。6.硬磁盘硬磁盘（1）硬盘的盘片采用铝合金制成，比较坚硬；软盘的盘片采用硬盘的盘片采用铝合金制成，比较坚硬；软盘的盘片采用聚酯朔料制成，比较柔软；故又软、硬盘之分。聚酯朔料制成，比较柔软；故又软、硬盘之分。（2）硬盘的磁头是浮动的（避免损伤盘片），软盘的磁头采用）硬盘的磁头是浮动的（避免损伤盘片），软盘的磁头采用接触式的。接触式的。（3）硬盘驱动器的转速（）硬盘驱动器的转速（3600转转/分）比软盘驱动器（分）比软盘驱动器（300转转/分）的转速高出许多倍。分）的转速高出许多倍。（4）硬盘的存储容量较大（）硬盘的存储容量较大（100GB），）

24、，软盘的存储容量较小软盘的存储容量较小（1.44MB）。）。7.硬盘驱动器（硬盘驱动器（HDD），），软盘驱动器（软盘驱动器（FDD）8.8.其他外部存储设备其他外部存储设备其他存储设备主要是光盘、其他存储设备主要是光盘、U U盘。盘。一般光盘驱动器主要有一般光盘驱动器主要有CD-ROMCD-ROM、MOMO磁光盘、磁光盘、CD-RWCD-RW、DVD-DVD-ROMROM驱动器等。光盘盘片的尺寸一般为驱动器等。光盘盘片的尺寸一般为5.255.25英寸。光盘介质的存英寸。光盘介质的存储容量各不相同。如储容量各不相同。如CD-ROMCD-ROM光盘的存储容量一般为光盘的存储容量一般为650650MBMB；MOMO光光盘的存储容量一般为盘的存储容量一般为230230MBMB；DVD-ROMDVD-ROM的存储容量可达的存储容量可达4.74.7GBGB。光盘的特点：容量大、速度快，不易损坏、性价比较高。光盘的特点：容量大、速度快，不易损坏、性价比较高。光盘可分为只读光盘和读写光盘。光盘可分为只读光盘和读写光盘。作业：作业：1.显示器的性能指标有哪三种？显示器的性能指标有哪三种？2.叙述打印机的分类。叙述打印机的分类。3.叙述磁盘的性能指标和分类。叙述磁盘的性能指标和分类。