(12)系统扩展接口设计

显卡性能主要 有以下几个方面： (1) 显示分辨率。 (2) 刷新速度。 (3) 颜色和灰度。
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第12章 系统扩展接口设计
目前，绝大部分显示系统采用的是模拟信号接口。在 模拟信号接口中，显示适配器只需3路信号线向CRT显示 器传送表征显示颜色的模拟信号，模拟信号的幅值范围为 0～5V，不同的幅值表示不同的颜色深度。由于模拟信号
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D3 I
D2 R
D1 G 彩色选择 亮度
D0 B
闪烁
背景选择
图12.7 字符属性的定义
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(3) 状态寄存器。
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
×
×
×
×
1：水平扫描 1：光笔接通
1：视频输出 1：光笔未通
图12.8 彩色状态寄存器
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图12.2 扫描法原理图
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2. 反转法 反转法是利用可编程并行接口(如8255A)来实现的，在硬件上要 求键盘的行和列分别 连接到并行接口中。以4×4键盘为例，如图 12.3，12.4所示，先让列工作在输出方式，而行工作在输入方式。
图12.3 行反转法原理图 (列线输出)
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12.1 PC机与键盘的接口
12.1.1 键盘的分类
PC系列微机的键盘主要包括26个大小写字母键、0～
9数字键、功能键、组合控制键、光标控制键、标点符号
及特殊符号键。根据按键本身的结构方式，键盘可分为接
触式和电容式两种；根据键盘控制形态的不同，可把键盘 分为编码式键盘和非编码式键盘两种。 (1) 接触式键盘。 (3) 编码式键盘。 (2) 电容式键盘。 (4) 非编码式键盘
D7 D6 D5 D4 D3 I D2 R D1 G 彩色选择 亮度 D0 B
×
×
图形模式时 配色器选择 字符模式时 字符背景亮度
图12.6 彩色选择寄存器
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表12-5 彩色编码表
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D7 B
D6 R
D5 G
D4 B
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(2) 彩色选择控制。彩色显示适配器中对彩色选择的控制是 采用彩色选择寄存器来实现的，这个寄存器的端口地址为 3D9H，其格式如图12.6所示。其中，彩色选择寄存器中 的第0～3位分别表示蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)和加亮(I)， 它们可以组合成16种不同的颜色，如表12-5所示。
彩 色 显 示 器 驱 动 接 口
图12.5 彩色CRT组成结构框图 微机原理与接口技术
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彩色CRT显示器的工作原理是： 由阴极射线管发射的红、绿、蓝的三色电子束，经栅极、加速极(第 一阳极)和聚焦极(第二阳极)，并在高极(第三阳极)的作用下，形成具 有一定能量的电子束射向荧光屏。在垂直偏转线圈和水平偏转线圈经
图12.4 行反转法原理图 (行线输出)
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12.1.3 键盘接口及应用 PC系列微机使用编码式键盘，它的内部由专门的Intel 8048芯片完成键盘开关矩阵的扫描、键盘扫描码的读取和 发送等功能。键盘接口的作用主要有：接收键盘送来的扫 描码；输出缓冲区满，产生键盘中断；接收并执行系统命 令，对键盘进行初始化、测试、复位等操作。目前PC常 用的键盘接口有3种： (1) 标准接口。 (2) PS/2接口。 (3) USB接口。
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12.2 PC机与显示器的接口
12.2.1 CRT显示器 1. CRT显示器性能指标 CRT显示器是目前台式机中最常用的显示设备，其性 能指标主要有以下几方面： (1) 显示尺寸。 (2) 屏幕形状。 (3) 像素和分辨率。 (4) 扫描频率。 (5) 点距。 (6) 刷新频率。 (7) 带宽。
的连续性，这3个信号可以组合出无限的颜色。目前的
VGA和TVGA显示系统采用的就是这种15针模拟信号接口。 下面重点讨论彩色图形适配器接口电路的编程方法。
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工作方式控制。彩色显示适配器中对工作方式的控制 是采用工作方式选择寄存器来实现的，其端口地址为 3D8H，寄存器中各位含义如表12-4所示。在彩色图形适 配器支持下，彩色图形显示器有以下两种工作方式： 字符方式； 图形方式。
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第1列 第2列 第3列… 第N列 第1行 · · · 第2行 第3行 … 第M行
· · ·
图12.1 矩阵式结构键盘 微机原理与接口技术
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12.1.2 键盘的工作原理 一般来说，对于非编 码键盘主要考虑的问题是 如何识别键盘矩阵中的闭 合键，在键盘中通常用硬 件或软硬件结合的方法来 识别键盘中的闭合键，常 用的按键识别方法有：扫 描法、反转法。 1. 扫描法 把PC系列键盘视为二 维矩阵的行列结构，如图 12.2所示。
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2. CRT显示器的基本结构及工作原理 CRT显示器主要由阴极射线管(电子枪)、视频放大驱 动电路和同步扫描电路等3部分组成。彩色CRT显示器的 组成结构框图如图12.5所示。
垂直同步 控制信号 颜色编码器 亮度控制器 水平同步 控制信号 垂直同步 扫描电路 视频放大 驱动电路 水平同步 扫描电路 偏转 线圈 阴极射线管 (电子枪) 偏转 线圈 显 示 屏
表12-7 BIOS中断调用(INT 10H)
相应扫描电流驱动产生的磁场控制下，三色电子束被会聚到荧光屏内
侧金属荫罩板上的某一小孔中，并轰击荧光屏的某一位置。此时，涂 有荧光粉的屏幕被激发而出现红、绿、蓝三基色之一或由三基色组成 的其他各种彩色亮点，从而达到显示的目的。
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3. 显示器接口的种类及应用 显示器接口就 是显示器的适配器，简称显 卡。常见的显卡有以下几种： (1) MDA标准。 (2) CGA标准。 (3) EGA标准。 (4) VGA标准。 (5) SVGA标准。 (6) TVGA标准。