第一章图形设备与系统2PPT课件
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计算机操作系统第一章
2014-9-17
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涉及到计算机科学的很多领域 计算机体系结构/硬件 软件设计 程序设计语言 数据结构 算法 网络 学习核心技术并能在其他地方应用之
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操作系统的工作
（1）程序的执行 负责启动每个程序， 以及结束程序的工作 （2）完成与硬件有关的工作 （3）完成与应用无关的工作 易于使用，基本服务，统一性 （4）计算机系统的效率与安全问题
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(3)提供输入输出的便利，简化用户的输入
输出工作。
(4)规定用户的接口，以及发现并处理各种 错误的发生。
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本章主要目录
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10
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操作系统的目标、作用和模型 操作系统的形成和发展 操作系统的特征和服务 操作系统的功能 操作系统的进一步发展 操作系统的结构 设计 Unix和Linux 总结 作业 典型问题分析和实战练习
库系统、计算机网络等课打下基础。
操作系统有如下的特点：内容庞杂、涉及面广。
它在计算机系统中处于裸机于应用层之间，对下直
接与硬件接口相连，对上要提供简单、方便的用户 界面。操作系统的实践性强。操作系统的概念在实 际操作系统中体现。
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本课程学习的主要问题
操作系统是干什么的？ 操作系统是如何干的？ 不是教你如何使用windows,也不是学习完本课程 后就可以设计一个复杂操作系统了。 本学期主要学习前七章，重点2、3、4、5、6章。
第一章 计算机网络概述 课件(共19张PPT)
• 采用通信子网后，可使每台入网主机不用去处理数据通信，也不用具有许多远程数据通信功能， 而只需负责信息的发送和接收，这样就减少了主机的通信开销。另外，由于通信子网是按统一 软、硬件标准组建，可以面向各种类型的主机，方便了不同机型互连，减少了组建网络的工作 量。
• 通信子网有三种类型： • （1）结合型 • 对于大多数局域网，由于其传输距离 ，互连主机不多，所以并未采用
• 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。
•
终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连 发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。
•
传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的 传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。
• 2. 通信链路
•
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电 缆、光缆、卫星、微波等无线信道。
• 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。 在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻辑链路是具备数据传输控制 能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链 路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路形成的基础。
内容的 服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
• 分布处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，而不是集中在一台大型计算机上，使其具有解决复杂问题的能力，大大提高效率和降低成本。
操作系统第一章详解(考研)精品PPT课件
第一章 操作系统引论
1.1.2 操作系统的作用
1. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口
OS 处 于 用 户 与 计 算 机 硬 件 系 统 之 间 ， 用 户 通 过 OS来使用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下， 能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和 运行自己的程序。
第一章 操作系统引论
(3) 图形、窗口方式：用户通过屏幕上的窗口和 图标来实现与OS的通信，并取得它的服务。（用户 接口）
第一章 操作系统引论
用户 应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
第一章 操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者
计算机系统资源： 硬件：处理器
I/O软 件 物理接口
硬件 虚机器
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
第一章 操作系统引论
3. OS实现了对计算机资源的抽象
同样，可以再覆盖一层用于文件管理的软 件，由它来实现对文件操作的细节，并向 上提供一组对文件进行存取操作的命令， 方便用户对文件进行存取。
由此可见，OS是铺设在计算机硬件上的 多层系统软件，它们不仅增强了系统的功 能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由 它们实现了对计算机硬件操作的多个层次 的抽象。
第一章 操作系统引论
外围机（卫星机）
外围机：专门用于与I/O设备打交道，完 成面向用户的输入输出（纸带或卡片）， 中间结果暂存在磁带或磁盘上。
第一章 操作系统引论
1.1.1 操作系统的目标
有效性：提高系统资源的利用率；提高系 统的吞吐量（指系统在单位时间内所完成 的总工作量）。
方便性：配置操作系统后可使计算机系统 更容易使用。
第三部分UML基础(第一章UML概述)
1、标准的表示方法
人们用各种方法来使用UML，而无论方
法如何变化，它们的基础是UML的图。 这就是UML的最终用途——为不同领域 的人们提供统一的交流标准。 软件开发的难点在于：一个项目的参与 包括领域专家、软件设计开发人员、客 户，以及用户他们之间交流的难题，成 为软件开发的最大难题。
最突出的两条，
一是：注重系统架构的开发 一是：注重过程的迭代和递增性
尽管UML
本身对过程没有任何定义，但 UML 对任何使用它的方法或过程提出的 要求，是支持用例驱动use-case driven 、以架构为中心architecturecentric 以及递增incremental 和迭代 iterative 地开发。
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四、UML 的应用领域
UML
被用来为系统建模，它可应用的范 围非常广泛：
可以描述许多类型的系统
它也可以用在系统开发的不同阶段，从需
求规格说明到对已完成系统的测试。
软件技术基础-------PPT课件
27
1、在不同类型系统中的应用
的目标是：用面向对象的方式描述 任何类型的系统。 其中最直接的是，用UML 为软件系统创 建模型。但UML 也可用来描述其它非计 算机软件的系统，或者是商业机构或过 程。
UML是一种建模语言，是一种标准的表
示，而不是一种方法或方法学。
方法是一种把人的思考和行动结构化的明
确方式。方法需要定义软件开发的步骤， 告诉人们做什么，如何做，什么时候做以 及为什么要这么做
UML只定义了一些图以及它们的意义。
它的思想是与方法无关。
软件技术基础-------PPT课件 20
软件技术基础-------PPT课件 4
《unix-os教学课件》第一章-绪论
1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖取指令期
CU将指令从内存读到CPU的指令寄存器 CU增加指令指针寄存器的值，以指向内存中下一条指令
的位置 CU给ALU发信号，通知ALU执行该指令
1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖指令执行期
ALU访问指令寄存器中的指令操作码，以确定要执行的 功能并得到指令的输入数据
（3）
: 为一次只执行一个进程设计Leabharlann ，用于单用户环境（4）
: 一次能执行一个用户的多个程序
（5）
: 多个用户可以使用同一个主机
（6）理解分时和虚拟空间的概念
3、UNIX系统的主要特性 了解
❖ 可移植性 可运行各种类型的计算机上，支持不同的硬件
❖ 多用户性能 多个用户同时共享计算机资源
❖ 多任务性能 允许多个任务同时运行，前台、后台
❖ 寄存器、内存、外部存储器的区别
存储器类型
在系统中的位置
寄存器 速度最快的是？
内存
外部存储器
用途 存储哪些数据？
1.2 计算机硬件
❖1.2.5 输出设备 显示器、打印机、声音设备、绘图仪等
1.2 计算机硬件
❖1.2.6 性能评价指标 针对每台计算机的组成部件、各部件间的通信能力 和所有性能指标的综合测量 CPU速度: 指令的执行速度，MIPS/MFLOPS 访问时间: 反映CPU从存储器或I/O设备检索数据 的速度，us/ns 通道容量: 数据传输速率反映CPU与设备间的通 信通道支持的数据传输能力 总体性能指标: 指CPU速度、存储器和I/O设备的 访问时间，以及存储器和I/O设备与CPU间传送 通道的通道容量的综合。
补充1：Unix/Linux环境搭建
计算机图形学第一章基本知识
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
课程内容
• 第二篇 实用图形编程技术 第八章 基于MFC的图形编程基础 第九章 基于MFC的交互绘图 第十章 OpenGL基础知识和实验框架的建立 第十一章 OpenGL的基本图形 第十二章 OpenGL的组合图形及光照和贴图 第十三章 摄像漫游与OpenGL的坐标变换
1.2 计算机图形学的发展历史
时间 五十年代 特 征 MIT 旋风一号，计算机驱动CRT+照相机， SAGE(交互式图形技术诞生)
六十年代
随机扫描显示器，图形学之父
六十年代至七十年代 存储管显示器，应用的软件包 初 七十年代至八十年代 光栅扫描显示器，新型的图形输入设备，图 初 形语言标准 八十年代至九十年代 图形工作站(Apollo,Sun,Hp) 初 九十年代至今 微机，交叉学科（多媒体等）
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
•按工作原理分为：1、阴极射线管(CRT)
1.4.3 显 示 器
控制栅
聚焦系统
荧 光 粉 涂 层
灯丝
阴极 加速系统 偏转系统
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
2、 等离子屏幕显示器
• 由一个细小氖泡矩阵组成，由于氖泡有两种状态：开 启(点燃)、关闭(熄灭)，且状态可保持。分为 1）前层：垂直导线 2）中层：细小氖泡 3）后层：水平导线
真实图形生成技术的发展
• 逼真地显示出该物体在现实世界中所观察到的 形象，就需要采用适当的光照模型，尽可能准 确地模拟物体在现实世界中受到各种光源照射 时的效果 • 局部光照模型模拟漫反射和镜面反射，而将许 多没有考虑到的因素用一个环境光来表示。 • 光线跟踪方法和辐射度方法为代表的全局光照 模型，使得图像的逼真程度大为提高
课程内容
• 第二篇 实用图形编程技术 第八章 基于MFC的图形编程基础 第九章 基于MFC的交互绘图 第十章 OpenGL基础知识和实验框架的建立 第十一章 OpenGL的基本图形 第十二章 OpenGL的组合图形及光照和贴图 第十三章 摄像漫游与OpenGL的坐标变换
1.2 计算机图形学的发展历史
时间 五十年代 特 征 MIT 旋风一号，计算机驱动CRT+照相机， SAGE(交互式图形技术诞生)
六十年代
随机扫描显示器，图形学之父
六十年代至七十年代 存储管显示器，应用的软件包 初 七十年代至八十年代 光栅扫描显示器，新型的图形输入设备，图 初 形语言标准 八十年代至九十年代 图形工作站(Apollo,Sun,Hp) 初 九十年代至今 微机，交叉学科（多媒体等）
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
•按工作原理分为：1、阴极射线管(CRT)
1.4.3 显 示 器
控制栅
聚焦系统
荧 光 粉 涂 层
灯丝
阴极 加速系统 偏转系统
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
2、 等离子屏幕显示器
• 由一个细小氖泡矩阵组成，由于氖泡有两种状态：开 启(点燃)、关闭(熄灭)，且状态可保持。分为 1）前层：垂直导线 2）中层：细小氖泡 3）后层：水平导线
真实图形生成技术的发展
• 逼真地显示出该物体在现实世界中所观察到的 形象，就需要采用适当的光照模型，尽可能准 确地模拟物体在现实世界中受到各种光源照射 时的效果 • 局部光照模型模拟漫反射和镜面反射，而将许 多没有考虑到的因素用一个环境光来表示。 • 光线跟踪方法和辐射度方法为代表的全局光照 模型，使得图像的逼真程度大为提高
PIC第一章PPT
电子工程与信息科学系Microchip公司位于美国西南部亚利桑那州的凤凰城电子工程与信息科学系事业不可浮，文章不可虚。
事业不可浮，文章不可虚。
诚信不可抛，歪风不可仿。
骄傲不可有，自信不可无。
强者不可惧，弱者不可怠。
6:64M/IOA15~A0DB WRCSCS CS CS全译码地址选择方式对问题应根据定义进行分析判断设微机系统RAM 容量为4KB ，采用1KX8的RAM 芯片，………6:64M/IOA15~A0DBWRCSCS CS CS全译码地址选择方式对问题应根据定义进行分析判断RD A19~A0事业不可浮，文章不可虚。
诚信不可抛，歪风不可仿。
骄傲不可有，自信不可无。
强者不可惧，弱者不可怠。
朋友不可假，人民不可欺。
钱财不可贪，廉洁不可没。
雄志不可变，原则不可丢。
为实现“教适学”，对本课程有任何要求，请“实时提出”，共同努力圆满完成本课程“教与学”的任务!联系电话：３６０３６０５技术？微机是20世纪70年代崛起的一项新技术，Array它的诞生不亚于蒸气机诞生所产生的第一次工业技术革命。
微机”和“单片机”是汇聚了多学科技术的结晶。
技术？学习微机原理和单片机应用技术，可为今后掌握各种微处理器的体系结构与微机系统的组成原理、编程方法以及智能系统的集成奠定一个基础，也是今后从事自主创新的基础研究和应用技术研究的基础。
技术？完成的任务，可直接控制计算机底层硬件，机器代码最短，执行速度最快、所需存储容量最小。
它对深入理解计算机体系结构和操作系统的工作原理具有较大的帮助。
为什么要学微机原理和单片机应用技术？今天，“计算机”加“信息”已成为一个国家现代化的标志。
国外专家分析认为“中国缺乏的就是能确保打赢现代化战争的尖端智能电子装备”。
1。
随着新技术的采用，导致CPU 的功能越来越强大、内部结构和电路越来越复杂，因此面对这“黑匣子”必须对CPU 外部引脚的物理功能和电参数要完全理解；同样对同CPU 外围电路相连的IC 外部引脚的物理功能和电参数也必须完全理解。
大学计算机基础(第二版)第1章计算机基础知识简明教程PPT课件
加减运算5千次/每秒 没有存储器 采用十进制
第6页
大学计算机基础
第一章 计算机基础知识
2.现代计算机鼻祖
艾 兰 图 灵 冯 诺 依 曼 · · (1912-1954)
(1903-1957)
主要贡献： 建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础 提出图灵测试，阐述了机器智能的概念
主要贡献： 与同事研制人类第二台计算机EDVAC 提出“存储程序”概念
CPU 中央处理器 M1 Cache M2 主存 M3 外存
CPU与存储器关系示意图
第14页
大学计算机基础
第一章 计算机基础知识
3.存储器容量
• 位：二进制中的0或1。 • 字节：8个二进制位组成一个字节。字节是存储器的 基本存储单位。 • 存储器容量：是指最多可存放的二进制数据的总和。 • 计量单位：KB、MB、GB、TB。
大学计算机基础
第一章 计算机基础知识
第5页
1.计算机的问世
1946年2月 世界上第一台真正 意义上的数字电子 计算机——ENIAC 在美国加州问世
重达 30 吨 占地 170 平米 耗电 140 千瓦 电子管 18000 个
Electronic Numerical Integrator And Calculator
4.组成计算机的主要电子器件
电子管
晶体管
集成电路
大规模集成电路
大学计算机基础
第一章 计算机基础知识
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5.计算机的发展趋势
当前计算机技术高速发展的趋势从未改变 越来越向: 功能巨型化 体积微型化 资源网络化 处理智能化 方向发展
目前，国家现在开发三网合一系统工程，即将计算 机网、电信网、有线电视网合为一体。将来通过网 络能更好的传送数据、文本资料、声音、图形和图 像，用户可随时随地在全世界范围拔打可视电话或 收看任意国家的电视和电影。
第一章 多媒体CAI课件制作入门(共75张PPT)
一、多媒体CAI课件美化 对多媒体课件的外观进行美化是一项 很重要的工作，从使用者的角度来 看，美观的界面会造成优美的第一 印象，也能吸引用户尽量多地使用 该课件，从而能更好地发挥课件的 教学效果。
• 4、音频制作软件
录音机、超级解霸、cool edit 、 MP3编辑软件等
• 5、影像方面的软件
Flash 、 director、3D MAX、Gif Animator、屏幕录象专家、格式工 厂等
多媒体CAI课件制作软件
• 演示型课件制作工具—PowerPoint
• 网页型课件制作工具—FrontPage
建立项目文件、框架页面制作、导入或链接事先制作好的各种素材、设计交互、制作效果、作品打包等 设置脚本目的是利于理清教学思路，给制作者提供依据。
的蓝图。设计者应根据教学目标 当在课件中有部分解说词时，需要控制背景音乐的音量，其音量大小以不影响听清楚解说词为限
它的作用相当于影视剧本。 全能型课件制作工具—Authorware 在多媒体课件中使用文字的基本要求就是精确、简洁、富有感染力。
和学习对象的特点，合理地选择 多媒体课件与传统的教学方式相比，具有引人入胜的多媒体特点，其中一个重要的特色就是在课件的进行过程中可以加入一些声效，从而
增加课件的吸引力，并为反映课件的主旨服务。 多媒体CAI课件使用环境
和组织教学。设置脚本目的是利 2多媒体CAI课件制作
3 多媒体CAI课件美化、优化 不再把学习看作是对外部刺激被动地做出的适应性反应.
• 1、操作系统
• 2、课件制作软件
将文字、图片、音频、动画等素材集 成在一起，制成多媒体CAI课件必须依 赖于课件制作软件。常用的课件制造 软件有：powerpoint、flash、 frontpage、 dreamweaver 、 authorware、几何画板等。
• 4、音频制作软件
录音机、超级解霸、cool edit 、 MP3编辑软件等
• 5、影像方面的软件
Flash 、 director、3D MAX、Gif Animator、屏幕录象专家、格式工 厂等
多媒体CAI课件制作软件
• 演示型课件制作工具—PowerPoint
• 网页型课件制作工具—FrontPage
建立项目文件、框架页面制作、导入或链接事先制作好的各种素材、设计交互、制作效果、作品打包等 设置脚本目的是利于理清教学思路，给制作者提供依据。
的蓝图。设计者应根据教学目标 当在课件中有部分解说词时，需要控制背景音乐的音量，其音量大小以不影响听清楚解说词为限
它的作用相当于影视剧本。 全能型课件制作工具—Authorware 在多媒体课件中使用文字的基本要求就是精确、简洁、富有感染力。
和学习对象的特点，合理地选择 多媒体课件与传统的教学方式相比，具有引人入胜的多媒体特点，其中一个重要的特色就是在课件的进行过程中可以加入一些声效，从而
增加课件的吸引力，并为反映课件的主旨服务。 多媒体CAI课件使用环境
和组织教学。设置脚本目的是利 2多媒体CAI课件制作
3 多媒体CAI课件美化、优化 不再把学习看作是对外部刺激被动地做出的适应性反应.
• 1、操作系统
• 2、课件制作软件
将文字、图片、音频、动画等素材集 成在一起，制成多媒体CAI课件必须依 赖于课件制作软件。常用的课件制造 软件有：powerpoint、flash、 frontpage、 dreamweaver 、 authorware、几何画板等。
计算机图形学_PPT完整版
图形软件主要类型
3. 专用图形软件包 针对某一种设备或应用，设计/配置专用的图形 生成语言或函数集，例如： 场景描述：Open Inventor 建立虚拟世界的三维模型：VRML 生成三维Web显示：Java3D 创建Java applet中的二维场景：Java 2D 生成各种光照模型下的场景：Renderman Interface（Pixar）……
图元的绘制、显示过程
顶点
法向量、颜色、纹理…
像素
图元操作、像素操作 光栅化（扫描转换）
像素信息 帧缓存 显示器
调用底层函数，如 setPixel (x,y)；将当 前像素颜色设定值存 入帧缓存的整数坐标 位置（x,y）处。
图元描述与操作
几何图元由一组顶点（Vertex）描述 这一组顶点可以是一个或是多个。每个顶点信息二维或 三维，使用 2~4 个坐标。顶点信息由位置坐标、颜色 值、法向量、纹理坐标等组成。 图元操作： 几何变换、光照、反走样、消隐、像素操作等，然后准 备进行光栅化处理。 扫描转换或光栅化（Rasterization ） 将对象的数学描述、颜色信息转换成像素信息（像素段 写入帧缓存），送到屏幕显示。
应用程序
图形应用程序
图形语言连接 外部应用 数据库 内部应用 数据库 API GKS/GKS 3D PHIGS OpenGL
图形编程软件包，如OpenGL、 VRML、Java2D、Java3D……
GKSM
图形设备驱动程序，如显卡驱动、 打印机/绘图仪驱动…… 支持图形处理的操作系统,如 Macintosh、Windows、Unix、 Linux 、各种嵌入式OS…… 图形输
计算机图形软件的标准化意义
可移植性 通用、与设备无关 推动、促进计算机图形学的推广、应用 资源信息共享
工厂供电第一章 图形
图1-1 中型工厂供电系统简图
图1-2 图1-1所示工厂供电系统的平面布线示意图
图1-3 具有总降压变电所的工厂供电系统简图
图1-4 高压深入负荷中心的工厂供电系 统简图
图1-5 只设一个降压变电所的小型工厂供电系统简图 a) 装有一台变压器 b）装有两台变压器
图1-6 低压进线的小型工厂供电系统简图
图1-13 装设分流滤波器吸收高次谐波
图1-14 三相平衡化电路说明
a）单相电阻负荷（三相不平衡） b）平衡化三相系统（ XL XC 3R ）
图1-15 平衡化三相系统的相量图
图1-16 正常运行时的中性点不接地的电力系统
a)电路图
b)相量图
图1-17 单相接地时的中性点不接地的电力系统
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
图1-23 习题1-1的供电系统
a) 电路图
b)相量图
图1-18 中性点经消弧线圈接地的电力系统在发生单相接地时
a)电路图
b)相量图
图1-19 中性TN-S系统
图1-20 低压配电的TN系统
c)TN-C-S系统
图1-21 低压配电的TT系统
图1-22 低压配电的IT系统
图1-7 采用有柴油发电机组作备用电源的工厂供电系统简图
图1-8 从发电厂到用户的送电过程示意图
图1-9 大型电力系统简图
图1-10 用电设备和发电机的额定电压说明图
图1-11 电力变压器一、二次额定电压说明图
图1-12 电力变压器的分接开关 a)分接开关接线 b）分接开关结构 1—帽 2—密封垫圈 3—操动螺母 4—定位钉 5—绝缘盘 6—静触头 7—动触头
图1-2 图1-1所示工厂供电系统的平面布线示意图
图1-3 具有总降压变电所的工厂供电系统简图
图1-4 高压深入负荷中心的工厂供电系 统简图
图1-5 只设一个降压变电所的小型工厂供电系统简图 a) 装有一台变压器 b）装有两台变压器
图1-6 低压进线的小型工厂供电系统简图
图1-13 装设分流滤波器吸收高次谐波
图1-14 三相平衡化电路说明
a）单相电阻负荷（三相不平衡） b）平衡化三相系统（ XL XC 3R ）
图1-15 平衡化三相系统的相量图
图1-16 正常运行时的中性点不接地的电力系统
a)电路图
b)相量图
图1-17 单相接地时的中性点不接地的电力系统
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
图1-23 习题1-1的供电系统
a) 电路图
b)相量图
图1-18 中性点经消弧线圈接地的电力系统在发生单相接地时
a)电路图
b)相量图
图1-19 中性TN-S系统
图1-20 低压配电的TN系统
c)TN-C-S系统
图1-21 低压配电的TT系统
图1-22 低压配电的IT系统
图1-7 采用有柴油发电机组作备用电源的工厂供电系统简图
图1-8 从发电厂到用户的送电过程示意图
图1-9 大型电力系统简图
图1-10 用电设备和发电机的额定电压说明图
图1-11 电力变压器一、二次额定电压说明图
图1-12 电力变压器的分接开关 a)分接开关接线 b）分接开关结构 1—帽 2—密封垫圈 3—操动螺母 4—定位钉 5—绝缘盘 6—静触头 7—动触头
图形设备与系统课件
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿色光两 种发光物质，电子束轰击穿透荧光层的深
浅，决定所产生的颜色
荧光涂层 电子束
计算机图形学
2.1 图形显示器
2.1.1 阴极射线管 2.1.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系统 2.1.4 光栅扫描系统
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
阴极射线管（CRT)
阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
图形输出设备
• 图形输出
– 图形输出包括图形的显示和图形的绘制，图 形显示指的是在屏幕上输出图形
– 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷 贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬拷贝 设备
Graphics Lab.PKU
荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光
持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新频率：每秒钟重绘小刷新频率
=1秒/荧光物质的持续发光时间。
例如：一种荧光物质持续发光时间40毫秒， 刷新频率为1000/40=25帧/秒，发光时间短，适用 于动态图形显示。发光时间长，适用于静态图形 显示。
第一章 计算机基础知识(二)(计算机系统组成)
输入设备——键盘
键盘是计算机最常用的输入设备之一，其作用是向计算机输入命令，数据和程序，通常配合显 示器使用。 键盘由一组按阵列方式排列在一起的按键组成。键盘内装有自己的微处理器（一般是单片机）， 有通断和译码功能，根据所击的键进行译码，转换成相应的机内码，送到内存和显示器。 目前大多数PC配备101键或103键标准键盘。
（FLASH芯片、DRAM芯片）而制成的硬盘。其存取速
度快，抗震性能好，但寿命偏短，容量偏小，价格偏高， 目前应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网 络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。
固态硬盘
机械式硬盘
微型机的硬 件系统组成
现代硬盘的雏形产生于1956年，是IBM生产的IBM 350 ，它相当于两个冰箱的体积，其储存容量只有 5MB。1973年IBM 3340问世，它拥有“温彻斯特”这 个绰号，也称温盘。这是今天硬盘的祖先。
常用键功能
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第一款键盘： QWERTY键盘 1868年：美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯（C.Sholes）发明了沿用至今 的QWERTY键盘 。
1873年使用此布局的第一台商 用打字机成功投放市场。这就 是为什么有今天键盘的排列方 式。
输入设备——鼠标
鼠标分有线和无线两种，鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便快捷，来代替键盘输入繁 琐的指令。因形似老鼠而得名“鼠标”。 鼠标可按键数分为两键鼠标、三键鼠标、五键鼠标和新型的多键鼠标
记录面数×磁道数/面×扇区数/道×字节数/扇区
目前常用的3英寸硬盘转速一般在5400～7200转/分钟之间。
存储容量可达10TB。 硬盘的磁道、扇 区示意图
0 1 2… i光盘
第一章图形设备与系统2-PPT精品文档80页
是一维线性表，其每一项的内容对应一种 颜色，它的长度由帧缓存单元的位数决定， 例如：每单元有8位，则查色表的长度为28 ＝256
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况 下，具有大范围内挑选颜色的能力：
2019/11/23
41
存放方式
颜色信息在帧缓存中两种存放方式：一 是颜色值直接存储在帧缓存中。二是把 颜色码放在一个独立的表中，帧缓存存 放的是颜色表中各项的索引值，颜色范 围扩充了。
单色系统：查色表固化
2019/11/23
12
2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
2019/11/23
13
2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿 色光两种发光物质，电子束轰击穿
透荧光层的深浅，决定所产生的颜 色
荧光涂层 产生颜色
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
2019/11/23
6
要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地 发射电子束
刷新频率
刷新一次是指电子束从上到下扫描一次 的过程
刷新频率高到一定值后，图象才能稳定 显示
2019/11/23
7
电子枪
电灯丝，阴极和控制栅组成。
阴极：由灯丝加热发出电子束，
控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小 孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
2019/11/23
8
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速 运动。
2019/11/23
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况 下，具有大范围内挑选颜色的能力：
2019/11/23
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存放方式
颜色信息在帧缓存中两种存放方式：一 是颜色值直接存储在帧缓存中。二是把 颜色码放在一个独立的表中，帧缓存存 放的是颜色表中各项的索引值，颜色范 围扩充了。
单色系统：查色表固化
2019/11/23
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2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
2019/11/23
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2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿 色光两种发光物质，电子束轰击穿
透荧光层的深浅，决定所产生的颜 色
荧光涂层 产生颜色
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
2019/11/23
6
要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地 发射电子束
刷新频率
刷新一次是指电子束从上到下扫描一次 的过程
刷新频率高到一定值后，图象才能稳定 显示
2019/11/23
7
电子枪
电灯丝，阴极和控制栅组成。
阴极：由灯丝加热发出电子束，
控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小 孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
2019/11/23
8
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速 运动。
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计算机图形学
第一章图形设备与系统
E-MAIL:
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
30.11.2020
2
2.1 图形设备
n 图形显示设备
¡ 图形输出包括图形的显示和图形的绘制， 图形显示指的是在屏幕上输出图形
¡ 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬 拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬 拷贝设备
30.11.2020
6
¡ 要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地 发射电子束
¡ 刷新频率
n 刷新一次是指电子束从上到下扫描一次 的过程
n 刷新频率高到一定值后，图象才能稳定 显示
30.11.2020
7
电子枪
n 电灯丝，阴极和控制栅组成。
n 阴极：由灯丝加热发出电子束，
n 控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小 孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
高速电子束
30.11.2020
14
彩色阴极射线管-射线穿透法
n 应用：主要用于画线显示器 n 优点：成本低 n 缺点：只能产生有限几种颜色
30.11.2020
15
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
¡ 影孔板法
n 原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面， 用于精确定位像素的位置
影孔板
外层玻璃
30.11.2020
30.11.2020
12
2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
30.11.2020
13
2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿 色光两种发光物质，电子束轰击穿
透荧光层的深浅，决定所产生的颜 色
荧光涂层 产生颜色
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
30.11.2020
3
2.11.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系 统
2.1.4 光栅扫描系统
4
阴极射线管（CRT)
阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
30.11.2020
8
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速 运动。
30.11.2020
9
偏转系统
n 控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。 n 电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度
就会增大。到达屏幕最边缘的偏转角度 被称为最大偏转角 n 最大偏转角是衡量系统性能的最重要的 指标，显示器长短与此有关 n CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
0.22mm
点距为.28的球 面显示器
柱面和球面显示器点距定义示意图
22
2.1.3 随机扫描的显示系统
特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的 部分。
逻辑部件：刷新存储器(Refreshing Buffer),显示处 理器（DPU:Display Processing Uuit）和CRT
30.11.2020
30.11.2020
真彩系统 19
¡ 球面显示器与柱面显示器
n 普通的显象管采用的都是点状影孔板显 象管，显象管的表面呈略微凸起的球面 状，故称之为“球面管”。而柱面显象 管采用荫栅式结构，它的表面在水平方 向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却 是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面 管”
n 常用的点状影孔板显象管有日本索尼公
30.11.2020
5
阴极射线管(CRT)
¡ 工作原理
n 高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦 系统、加速系统和磁偏转系统就会到达 荧光屏的特定位置。由于荧光物质在高 速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电 子吸收到能量从低能态变为高能态。由 于高能态很不稳定，在很短的时间内荧 光物质的电子会从高能态重新回到低能 态，这时将发出荧光，屏幕上的那一点 就会亮了
30.11.2020
11
荧光屏
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图 像）的最小元素
分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直 方向单位长度上能识别的最大像素个数， 单位通常为dpi（dots per inch)。在假定 屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕 所能容纳的像素个数描述，如640*480， 800*600，1024*768，1280*1024等等
司的特丽珑管（Trinitron）和三菱公司的
钻石珑管（Diamondtron）
30.11.2020
20
红 绿兰
30.11.2020
荫栅 荧光屏 RGB
荫栅式彩色CRT显色原理
21
0.25mm
G B R G B R G GB
d=0.28mm
0.31mm
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点距为.25的柱 面显示器
23
工作原理
应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可 接受命令格式，存放在刷新存储器中。刷新存储器中所 有的绘图命令组成一个显示文件，由显示处理器负责解 释执行(刷新)， →驱动电子枪在屏幕上绘图。
30.11.2020
电子枪、影孔板中 的一个小孔和荧光 点呈一直线； 每个小孔与一个像 素（即三个荧光点） 对应
18
调节各电子枪 发生的电子束中 所含电子的数目， 即可控制各色光 点亮度。
显示器能同时显示的颜色个数
如果每支电子枪发出的电子束的强
度有256个等级，则显示器能同时显
示256*256*256=16M种颜色，称为
30.11.2020
10
荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光 持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳 定的亮度值 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率 =1秒/荧光物质的持续发光时间 （例如）=1000/40=25Hz
荧光涂层
16
¡ 影孔板的类型 n 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管
n 栅格式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi 的Diamondtron显像管
n 沟槽式影孔板 代表：LG的Flatron显像管
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2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
¡ 点状影孔板工作原理 n 红、绿、兰三基色 n 三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素） n 三支电子枪
第一章图形设备与系统
E-MAIL:
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
30.11.2020
2
2.1 图形设备
n 图形显示设备
¡ 图形输出包括图形的显示和图形的绘制， 图形显示指的是在屏幕上输出图形
¡ 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬 拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬 拷贝设备
30.11.2020
6
¡ 要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地 发射电子束
¡ 刷新频率
n 刷新一次是指电子束从上到下扫描一次 的过程
n 刷新频率高到一定值后，图象才能稳定 显示
30.11.2020
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电子枪
n 电灯丝，阴极和控制栅组成。
n 阴极：由灯丝加热发出电子束，
n 控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小 孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
高速电子束
30.11.2020
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彩色阴极射线管-射线穿透法
n 应用：主要用于画线显示器 n 优点：成本低 n 缺点：只能产生有限几种颜色
30.11.2020
15
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
¡ 影孔板法
n 原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面， 用于精确定位像素的位置
影孔板
外层玻璃
30.11.2020
30.11.2020
12
2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
30.11.2020
13
2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿 色光两种发光物质，电子束轰击穿
透荧光层的深浅，决定所产生的颜 色
荧光涂层 产生颜色
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
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2.11.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系 统
2.1.4 光栅扫描系统
4
阴极射线管（CRT)
阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
30.11.2020
8
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速 运动。
30.11.2020
9
偏转系统
n 控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。 n 电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度
就会增大。到达屏幕最边缘的偏转角度 被称为最大偏转角 n 最大偏转角是衡量系统性能的最重要的 指标，显示器长短与此有关 n CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
0.22mm
点距为.28的球 面显示器
柱面和球面显示器点距定义示意图
22
2.1.3 随机扫描的显示系统
特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的 部分。
逻辑部件：刷新存储器(Refreshing Buffer),显示处 理器（DPU:Display Processing Uuit）和CRT
30.11.2020
30.11.2020
真彩系统 19
¡ 球面显示器与柱面显示器
n 普通的显象管采用的都是点状影孔板显 象管，显象管的表面呈略微凸起的球面 状，故称之为“球面管”。而柱面显象 管采用荫栅式结构，它的表面在水平方 向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却 是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面 管”
n 常用的点状影孔板显象管有日本索尼公
30.11.2020
5
阴极射线管(CRT)
¡ 工作原理
n 高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦 系统、加速系统和磁偏转系统就会到达 荧光屏的特定位置。由于荧光物质在高 速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电 子吸收到能量从低能态变为高能态。由 于高能态很不稳定，在很短的时间内荧 光物质的电子会从高能态重新回到低能 态，这时将发出荧光，屏幕上的那一点 就会亮了
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荧光屏
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图 像）的最小元素
分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直 方向单位长度上能识别的最大像素个数， 单位通常为dpi（dots per inch)。在假定 屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕 所能容纳的像素个数描述，如640*480， 800*600，1024*768，1280*1024等等
司的特丽珑管（Trinitron）和三菱公司的
钻石珑管（Diamondtron）
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红 绿兰
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荫栅 荧光屏 RGB
荫栅式彩色CRT显色原理
21
0.25mm
G B R G B R G GB
d=0.28mm
0.31mm
30.11.2020
点距为.25的柱 面显示器
23
工作原理
应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可 接受命令格式，存放在刷新存储器中。刷新存储器中所 有的绘图命令组成一个显示文件，由显示处理器负责解 释执行(刷新)， →驱动电子枪在屏幕上绘图。
30.11.2020
电子枪、影孔板中 的一个小孔和荧光 点呈一直线； 每个小孔与一个像 素（即三个荧光点） 对应
18
调节各电子枪 发生的电子束中 所含电子的数目， 即可控制各色光 点亮度。
显示器能同时显示的颜色个数
如果每支电子枪发出的电子束的强
度有256个等级，则显示器能同时显
示256*256*256=16M种颜色，称为
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10
荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光 持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳 定的亮度值 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率 =1秒/荧光物质的持续发光时间 （例如）=1000/40=25Hz
荧光涂层
16
¡ 影孔板的类型 n 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管
n 栅格式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi 的Diamondtron显像管
n 沟槽式影孔板 代表：LG的Flatron显像管
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2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
¡ 点状影孔板工作原理 n 红、绿、兰三基色 n 三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素） n 三支电子枪