[信息与通信]第十章 基本人机交互设备接口ppt课件

1、第十章第十章 根本人机交互设备接口根本人机交互设备接口10-10.0 10.0 概概 述述10.1 10.1 键盘及其接口键盘及其接口10.2 10.2 显示器及其接口显示器及其接口 10.3 10.3 打印机及其接口打印机及其接口 10.4 10.4 鼠标器及其接口鼠标器及其接口 10.0 10.0 概概 述述10- 人机交互接口是指人和计算机之间建立联络、交人机交互接口是指人和计算机之间建立联络、交流信息的有关输入流信息的有关输入/ /输出设备人机交互设备的接口。输出设备人机交互设备的接口。 以计算机为中心，以计算机为中心，I/O I/O 信息以计算机易于承受、信息以计算机易于承受、处理的

2、数码形式传送。处理的数码形式传送。 以人为中心，以人为中心，I/OI/O信息以人的感觉器官易于承受、信息以人的感觉器官易于承受、识别的语音、图像、文字的形式出现。识别的语音、图像、文字的形式出现。 q根本人机交互设备及接口根本人机交互设备及接口q智能人机交互设备及接口智能人机交互设备及接口10.1 10.1 键盘及其接口键盘及其接口10-10.1.1 10.1.1 编码键盘与非编码键盘编码键盘与非编码键盘10.1.2 10.1.2 非编码键盘的接口功能非编码键盘的接口功能10.1.3 10.1.3 行行/ /列扫描式键盘接口列扫描式键盘接口10.1.4 PC10.1.4 PC系列机键盘及接口系

3、列机键盘及接口10.1.1 10.1.1 编码键盘与非编码键盘编码键盘与非编码键盘10-键盘键盘: : 由排列成矩阵形式的按键开关阵列组成。由排列成矩阵形式的按键开关阵列组成。q有触点开关有触点开关：q无触点开关：无触点开关：白金触点开关白金触点开关舌簧式开关舌簧式开关电容式开关电容式开关霍尔元件开关霍尔元件开关触摸式开关触摸式开关 根据键盘功能的不同，通常把键盘分成两种根据键盘功能的不同，通常把键盘分成两种根本类型：根本类型：q编码键盘：编码键盘：能自动检测按键能自动检测按键, ,并以串并以串/ /并方式将并方式将对应功能键码送给对应功能键码送给CPUCPU。q非编码键盘：非编码键盘：只提供

4、键盘的行列矩阵，按键的只提供键盘的行列矩阵，按键的识别和键值确实定、输入等均由主机软件完成。识别和键值确实定、输入等均由主机软件完成。10-10.1.1 10.1.1 键盘与键盘接口原理键盘与键盘接口原理10.1.2 10.1.2 非编码键盘的接口功能非编码键盘的接口功能10- 为不失一般性，以机械式有触点按键组成为不失一般性，以机械式有触点按键组成的非编码键盘为例。的非编码键盘为例。 通常键盘接口必须具有以下通常键盘接口必须具有以下4 4个根本功能：个根本功能： 去抖动去抖动 防串键防串键 识别被按键和释放键识别被按键和释放键 产生与之对应的键码产生与之对应的键码1.1.去抖动去抖动10-1

5、0.1.2 10.1.2 非编码键盘的接口功能非编码键盘的接口功能 每个按键在按下和松开时，都会经历短时间每个按键在按下和松开时，都会经历短时间的抖动才到达稳定。抖动时间通常为的抖动才到达稳定。抖动时间通常为5 5 20 20msms，识别时应避开它。识别时应避开它。q 软件延时法：软件延时法：识别到键按下识别到键按下/ /释放时释放时, ,延迟一延迟一段时间再检验。段时间再检验。q 硬件消抖法：硬件消抖法：在键开关和微机接口间加消抖在键开关和微机接口间加消抖动电路。合适键数目较少采用。动电路。合适键数目较少采用。 去抖动去抖动 防串键防串键 识别被按键识别被按键 与键码产生与键码产生2.2.

6、防串键防串键10- 多个键同时按下，或前面键没释放多个键同时按下，或前面键没释放又按下新的键时的处理策略。又按下新的键时的处理策略。一般有三种一般有三种方法：方法：v双键锁定：双键锁定： 只将最后释放的键看作正确按键，只将最后释放的键看作正确按键，两个以上键按下时不予考虑。两个以上键按下时不予考虑。vN N键连锁：键连锁：vN N键串行循环法：键串行循环法： 循环扫描各个键，将一循环扫描各个键，将一个或多个同时按下的键个或多个同时按下的键顺序检测出。顺序检测出。只记下最先按下的键。只记下最先按下的键。 去抖动去抖动 防串键防串键 识别被按键识别被按键 与键码产生与键码产生10.1.2 10.1

7、.2 非编码键盘的接口功能非编码键盘的接口功能3.3.识别被按键与键码的产生识别被按键与键码的产生10- 这两项功能往往合在一起完成。它们是这两项功能往往合在一起完成。它们是键盘接口要解决的主要问题。常用方法有：键盘接口要解决的主要问题。常用方法有：q 行行/ /列扫描法：列扫描法： 由程序逐行列对键盘进展扫描，由程序逐行列对键盘进展扫描，通过检测列行状态来确定闭合键。通过检测列行状态来确定闭合键。此此法需输入、输出端口各一个法需输入、输出端口各一个。q 线反转法：线反转法： 通过行、列颠倒两次扫描来识别闭合键。通过行、列颠倒两次扫描来识别闭合键。此法需两个可编程双向此法需两个可编程双向I/O

8、I/O端口端口。 去抖动去抖动 防串键防串键 识别被按键识别被按键 与键码产生与键码产生10.1.2 10.1.2 非编码键盘的接口功能非编码键盘的接口功能10.1.3 10.1.3 行行/ /列扫描式键盘接口方法列扫描式键盘接口方法10- 实际微型计算机系统中以行实际微型计算机系统中以行/ / 列扫描法应用列扫描法应用最广。下面举例说明按行扫描法对被按键进展识最广。下面举例说明按行扫描法对被按键进展识别并产生键码的原理。别并产生键码的原理。 例例10.110.1 某某PCPC单板机键盘接口设计举例单板机键盘接口设计举例 键盘组成：键盘组成：由由2828个键构成，包括个键构成，包括1616个数

9、字键个数字键0 0 F F和和1212个命令键，排成个命令键，排成6 6行行5 5列的矩阵构造列的矩阵构造, ,是一是一种典型的非编码键盘。种典型的非编码键盘。 10- 硬件电路硬件电路789A456B102F3ECDR4R3R2R1R0U1174LS273输出端口输出端口( (锁存器锁存器) )1 EN1 EN1 EN1 EN1 EN111111RESETD5D4D3D2D1D0L1L2L3L4L6L5+5V(8CH)DTGLH(90H)KBSEL74LS244输入端口输入端口(三态缓存器三态缓存器)75492PPROMLOLDCASSBREAKMEMPORTREGMONNEXTEXECSI

10、NGLESTEPREG10.1.3 10.1.3 行行/ /列扫描式键盘接口方法列扫描式键盘接口方法 键的扫描、识别、处理程序流程图键的扫描、识别、处理程序流程图10-确定有无键按下确定有无键按下输出扫描码，使所有行线均为输出扫描码，使所有行线均为0识别何键按下识别何键按下输入列线状态输入列线状态延时延时20ms去抖动去抖动行号行号 = 1使行号规定的行线为使行号规定的行线为0,其余行线为其余行线为1有列线为有列线为0?对应行号、列号形成键编码对应行号、列号形成键编码行检查完？行检查完？返回显示程序返回显示程序行数加行数加1YNYYNN有列线为有列线为0?A输入列线状态输入列线状态10.1.3

11、 10.1.3 行行/ /列扫描式键盘接口方法列扫描式键盘接口方法 键的扫描、识别、处理程序流程图续键的扫描、识别、处理程序流程图续10- 查表查表键编码键编码 键序号键序号(键值键值)数字键处理数字键处理(如存入显示缓冲区以显示如存入显示缓冲区以显示)命令键处理命令键处理延时延时 20 ms 去抖动去抖动根据键值判定键种类根据键值判定键种类NY 10 H 10 H键处理键处理（找出键值，（找出键值，完成键功能）完成键功能）A键释放了吗键释放了吗?键释放了吗键释放了吗?NY10.1.3 10.1.3 行行/ /列扫描式键盘接口方法列扫描式键盘接口方法10.1.4 PC10.1.4 PC系列机键

12、盘及接口系列机键盘及接口10-1.1.键盘与接口概述键盘与接口概述q PC PC系列机采用的是由单片机系列机采用的是由单片机80488048，80358035或或80448044等扫描、编码的智能化键盘等扫描、编码的智能化键盘, ,它是一个与主机箱分它是一个与主机箱分开的独立装置，通过一根开的独立装置，通过一根5 5芯或芯或6 6芯芯PS/2PS/2键盘电键盘电缆与主机箱相连。缆与主机箱相连。 q PC PC系列机使用的键盘有系列机使用的键盘有8383键、键、8484键、键、101101键、键、102102键和键和104104键等。目前的高档键等。目前的高档PCPC键多采用键多采用104104

13、键电容式键电容式无触点开关键盘。无触点开关键盘。PCPC机键盘及其与主机箱连接示意图机键盘及其与主机箱连接示意图10-1616 8 8键键开关开关矩阵矩阵译译码码器器串串行行接接口口CPUCPU键盘键盘缓冲区缓冲区键盘键盘主机箱主机箱IntelIntel80488048IntelIntel8042804210.1.4 PC10.1.4 PC系列机键盘及接口系列机键盘及接口2.2.PCPC系列机的键盘接口系列机的键盘接口10- PC PC系列机的键盘接口以单片机为控制核心。完成的系列机的键盘接口以单片机为控制核心。完成的主要功能主要功能是：是：1 1 接收来自键盘的按键扫描码数据。接收来自键盘的

14、按键扫描码数据。2 2 对接收的数据进展奇偶校验。对接收的数据进展奇偶校验。3 3 控制和检测传送数据的时间。控制和检测传送数据的时间。4 4 对接收的数据进展串对接收的数据进展串并转换。并转换。5 5 将按键的行列位置扫描码转换为系统扫描将按键的行列位置扫描码转换为系统扫描码码 即功能键值。即功能键值。6 6 接收、执行并向键盘转发系统命令。接收、执行并向键盘转发系统命令。7 7 向系统发键盘中断向系统发键盘中断IRQ1IRQ1，恳求主机进展键恳求主机进展键盘盘 代码处理。代码处理。10.1.4 PC10.1.4 PC系列机键盘及接口系列机键盘及接口3. 3. 键盘中断键盘中断IRQIRQ1

15、 1处理处理10-INT 9HINT 9H功能：功能：q 读取来自键盘的系统扫描码读取来自键盘的系统扫描码/ /命令。命令。q 处理命令代码。处理命令代码。q 将扫描码转换为双字节的将扫描码转换为双字节的ASCIIASCII码或扩展码，码或扩展码， 存入存入BIOSBIOS数据区的数据区的3232字节键盘缓冲区。字节键盘缓冲区。10.1.4 PC10.1.4 PC系列机键盘及接口系列机键盘及接口系统调用系统调用INT 9HINT 9H软中断进展键盘代码处理。软中断进展键盘代码处理。10.2 10.2 显示器及其接口显示器及其接口10-10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及

16、接口10.2.2 10.2.2 CRTCRT显示器及接口显示器及接口10.2.3 10.2.3 LCDLCD显示器及接口显示器及接口10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口10-q LEDLED显示器及显示原理显示器及显示原理q 一位一位LEDLED显示器接口显示器接口q 多位多位LEDLED显示器接口显示器接口1. LED1. LED显示器与显示原理显示器与显示原理10-+5V/地地R8R8+5V10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口2.2. 一位一位LEDLED显示器接口显示器接口10-10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显

17、示器及接口DB0DB07 7IOWIOW4040H HD0D0D7D78 8位位锁锁存存器器Q0Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4Q5Q5Q6Q6Q7Q7a ab bc cd de ef fg gdpdpa ab bc cd de ef fg gdpdp+5+5V V3003008 8一位一位8 8段段LEDLED显示器与显示器与MPUMPU的接口的接口& 只需在只需在8 8段段LEDLED显示器与微处理器之间加显示器与微处理器之间加一个一个8 8位锁存器位锁存器10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口10- 假定要依次显示假定要依次显示0 0F F这这161

18、6个字符，那么个字符，那么显示驱动程显示驱动程序如下序如下: : MOV CX, 0010H ; ;显示字符循环次数为显示字符循环次数为1616 LEA DI, SEGTAB ; ;DI指向段码表首址指向段码表首址DISP: MOV AL, DI ; ;将显示段码送将显示段码送AL MOV DX, 0040H ; ;将端口地址送将端口地址送DX OUT DX, AL ; ;输出段码至锁存器输出段码至锁存器 INC DI ; ;指向下一个要显示字符的段码指向下一个要显示字符的段码 CALL DELAY ; ;调显示延时子程序调显示延时子程序 LOOP DISP ; ;0F未显示完，转未显示完，转

19、DISP HLTSEGTAB：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H, 99H,92H,82H,0F8H DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH3. 3. 多位多位LEDLED显示器接口显示器接口10-q多位静态显示：多位静态显示：q多位动态显示：多位动态显示： 各位动态扫描，分时循环显示。各位动态扫描，分时循环显示。可简化硬件，降低本钱，减小可简化硬件，降低本钱，减小功耗。功耗。各位独立驱动的显示方式，每各位独立驱动的显示方式，每位用一个并行输出口驱动。位用一个并行输出口驱动。占占用资源多。用资源多。10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口

20、显示器及接口多位多位LEDLED显示器接口原理显示器接口原理10-D7D0端口端口B端口端口A驱驱动动器器驱驱动动器器锁存器锁存器锁存器锁存器阴极阴极阳极阳极10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口驱动程序：驱动程序：10- 假定要从左至右显示假定要从左至右显示:1998.10.:1998.10.，设计该接口的驱动程序设计。设计该接口的驱动程序设计。 分析：分析：v 该接口采用软件该接口采用软件译码，可在译码，可在ROM区区建立一个建立一个显示字符显示字符段码表；段码表；v 在在RAM区，应开区，应开拓一个拓一个显示数据缓显示数据缓冲区冲区，将要显示的，将要显示的内容预

21、先存放到该内容预先存放到该缓冲区。缓冲区。ROMSEGPT C0H1 1 F9HA4H2 28EH7FH151516160 01 12 2F F段段码码表表RAMDISMEM01H09H09H08H10H01H00H10H显显示示缓缓冲冲区区多位动态显示存储区数据安排多位动态显示存储区数据安排.10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口 程序流程图：程序流程图：10-关显示关显示修改显示位指针修改显示位指针修改缓冲区指针修改缓冲区指针入口入口指向显示缓冲区首址指向显示缓冲区首址取显示位指针取显示位指针从缓冲区取显示字符从缓冲区取显示字符从段码表取段码从段码表取段码输出至段

22、码寄存器输出至段码寄存器位指针送位寄存器位指针送位寄存器延时延时到最右端位？到最右端位？N NY Y转出口转出口DISENDDISEND10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口 显示驱动程序：显示驱动程序：10- PUSH CX MOV CX, 30HDELAY: LOOP DELAY ; ;延时延时 POP CX CMP CL, 01 ; ;最右端最右端? ? JZ DISEND INC DI SHR CL,1 JMP DISPDISEND: RETSEGPT: DB C0H，F9H，A4H DB B0H，99H，92H DB 82H，F8H，80H DB 90H，8

23、8H，83H DB C6H，A1H，86H DB 8EH，7FH LEA DI, DISMEM MOV CL, 80H MOV AL, 00H ; ; 关显示关显示 OUT PortB, AL DISP: MOV AL, DI ; ;取显示字符取显示字符 LEA BX, SEGPT XLAT ; ;段码转换段码转换 OUT PortA, AL ; ;输出段码输出段码 MOV AL, CL OUT PortB, AL ; ;输出位码输出位码 10.2.1 LED10.2.1 LED显示器及接口显示器及接口10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口10-q CRTCRT显示器

24、及显示原理显示器及显示原理q CRTCRT显示器接口显示器接口1.CRT1.CRT显示器与显示原理显示器与显示原理10-q CRT显示器分类显示器分类 一般一般CD CD 彩色显示器彩色显示器 ECD ECD 增强彩色显示器增强彩色显示器 VCD VCD 视频阵列彩色显示器视频阵列彩色显示器10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口 CRT显示器是一种可用来显示字符、图形和图像的最显示器是一种可用来显示字符、图形和图像的最根本最常用的人机交互设备。根本最常用的人机交互设备。它与键盘一起，常总称为计它与键盘一起，常总称为计算机终端算机终端。 按显示色彩分，按显示色彩分，CR

25、TCRT显示器有显示器有单色单色MDMD和和彩色彩色CDCD两种。两种。CDCD又分又分: :q 彩色彩色CRTCRT显示器的根本构造显示器的根本构造10- 三个组成部分：阴极射线管、视频信号放大电路三个组成部分：阴极射线管、视频信号放大电路和同步扫描电路。和同步扫描电路。10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口高高压压1515芯芯D D型插座型插座123RGBRGB678101314HSYNCVSYNC开关电源开关电源信号信号处理处理放大放大驱动驱动视频信号视频信号 模式识别与模式识别与同步信号处理同步信号处理帧扫描电路帧扫描电路行扫描电路行扫描电路阴阴极极G1G2G

26、3阳阳极极汇汇聚聚板板垂垂直直水水平平荧荧光光屏屏电电子子束束荫荫罩罩板板偏转线圈偏转线圈阳阳极极q CRT CRT扫描过程采用光栅扫描技术扫描过程采用光栅扫描技术10-10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口: :水平扫描正程水平扫描正程( (显示显示) ): :水平扫描逆程水平扫描逆程( (消隐消隐) )第第1 1条扫描线条扫描线第第2 2条扫描线条扫描线第第3 3条扫描线条扫描线第第4 4条扫描线条扫描线第第n n条扫描线条扫描线O 全帧开始全帧开始全帧结束全帧结束垂直回归垂直回归(消隐消隐)CRTCRT显示器接口显示器接口 也称显示适配器也称显示适配器或或显示卡

27、显示卡10-系统系统总线总线 (PCI(PCI或或AGPAGP总线总线) ) 视频视频BIOSBIOS控制寄存器控制寄存器模式寄存器模式寄存器时序控制电路时序控制电路系统系统总线总线接口接口及及FIFOFIFO位、块传送位、块传送画线画线填域填域颜色扩充颜色扩充颜色空间转换颜色空间转换等专门功能等专门功能显示存储器接口显示存储器接口点时钟和存储点时钟和存储器时钟发生器器时钟发生器VFCVFC端口端口硬件光标硬件光标 调色板调色板 CLUT CLUT（256X24256X24）R R、G G、B BDACDAC显示存储器显示存储器(SRAM) (4(SRAM) (464MB)64MB)H HSY

28、NCSYNCV VSYNCSYNCR RG GB B与视频卡连接与视频卡连接14.318 MH14.318 MHZ Z至至CRT显示器显示器CRTCRT控制器控制器10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口三大部分：三大部分： CRT控制器控制器 显示存储器显示存储器 视频视频BIOS视频视频BIOSBIOS是一个只读存储器是一个只读存储器ROMROM，里面除固化了视频控制程序外，还里面除固化了视频控制程序外，还固化有不同字符集的字符点阵固化有不同字符集的字符点阵 显示存储器用于存放将显示存储器用于存放将要显示的字符要显示的字符/ /图形的图形的点阵点阵/ /像素数据。像

29、素数据。 是适配器的心脏，主要功能是根据设定的显示工作方式是适配器的心脏，主要功能是根据设定的显示工作方式, ,自主地、反自主地、反复不断地读取显示存储器中的图像点阵包括图形、字符文本数据，复不断地读取显示存储器中的图像点阵包括图形、字符文本数据，将它们转换成将它们转换成R R、G G、B B三色信号并配以同步信号送至显示器。三色信号并配以同步信号送至显示器。 主板主板显示适配器显示适配器 文本显示形式文本显示形式10-BL R G B I R G B C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0闪烁闪烁字符底色字符底色字符颜色字符颜色字符的属性字符的属性 (高字节高字节)字符的字符的ASC

30、II码码 (低字节低字节)10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口 字符格式字符格式 在文本字符显示形式下，显示存储器在文本字符显示形式下，显示存储器VRAMVRAM中存中存放一帧或几帧要显示的字符的信息。每个字符占字节。放一帧或几帧要显示的字符的信息。每个字符占字节。 VRAMVRAM中字符与屏幕上显示位置的关系中字符与屏幕上显示位置的关系10-247724782479. . . . . . 4DH属性属性属性属性.属性属性属性属性属性属性79H45H4EH44H字符字符 ASCII 码码A10A3A2A1A0点点阵阵行行地地址址字字符符发发生生器器0 显示屏幕显示屏

31、幕 80列列024行行My END行行 列列 VRAM点阵信息点阵信息10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口 字符发生器控制字符显示的过程字符发生器控制字符显示的过程10-字符发生器高位地址字符发生器高位地址 字符发生器低位地址字符发生器低位地址字符发生器字符发生器内容（行码）内容（行码）（）（）（的码）（的码）A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0(点阵行地址点阵行地址)00000101001110010111011110H28H44H82HFEH82H82H00H7 6 5 4 3 2 1 010.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口

32、 图形显示形式图形显示形式10-10.2.2 CRT10.2.2 CRT显示器及接口显示器及接口以像素为单位在屏幕上显示以像素为单位在屏幕上显示 VRAM VRAM以位的形式为每个像素保存信息。每个像素仅具有以位的形式为每个像素保存信息。每个像素仅具有独立的颜色属性，无背景颜色和形状、闪烁等其他属性。因独立的颜色属性，无背景颜色和形状、闪烁等其他属性。因此，只需用描绘像素颜色属性的二进制位数来决定可同时显此，只需用描绘像素颜色属性的二进制位数来决定可同时显示的颜色数。示的颜色数。 当二进制位数为当二进制位数为1 1时，只能显示两种颜色，这时为黑白时，只能显示两种颜色，这时为黑白显示。要显示彩色

33、，必须为每个像素在显示。要显示彩色，必须为每个像素在VRAMVRAM中提供中提供2 2个以上个以上的二进制位作为颜色属性信息。例如：的二进制位作为颜色属性信息。例如：用用4 4位二进制数表示位二进制数表示一个像素，可显示一个像素，可显示1616种颜色；用种颜色；用8 8位数表示时，可显示位数表示时，可显示256256种种颜色。颜色。 显然，颜色数越多，需要的显然，颜色数越多，需要的VRAMVRAM容量也就越大。当屏幕容量也就越大。当屏幕的分辨率的分辨率m mn n和颜色数和颜色数C C时，可用下式来确定所需时，可用下式来确定所需的的VRAMVRAM容量：容量： VRAMVRAM容量容量= =m

34、 mn nloglog2 2C C/8 /8 B B10.2.3 LCD10.2.3 LCD显示器及接口显示器及接口10-q LCDLCD显示器与显示原理显示器与显示原理q LCDLCD显示器接口显示器接口1. LCD1. LCD显示器与显示原理显示器与显示原理10-q LCD LCD显示器显示器 是一种以液晶材料为根本组件的新型平是一种以液晶材料为根本组件的新型平板显示器。板显示器。q 液晶显示器分类液晶显示器分类 根据驱动方式可分为根据驱动方式可分为静态驱动、无源矩阵静态驱动、无源矩阵驱动、有源矩阵驱动驱动、有源矩阵驱动三种。目前计算机中用的三种。目前计算机中用的液晶显示器主要是由薄膜式晶

35、体管组成的有源液晶显示器主要是由薄膜式晶体管组成的有源矩阵驱动式矩阵驱动式LCDLCD即即TFT-LCDTFT-LCD。10.2.3 LCD10.2.3 LCD显示器及接口显示器及接口10-q LCD LCD显示器显示原理显示器显示原理 液晶的显示是利用其在一定的电场或热的作液晶的显示是利用其在一定的电场或热的作用下会发生变化的特性来实现的。用下会发生变化的特性来实现的。10.2.3 LCD10.2.3 LCD显示器及接口显示器及接口2. LCD2. LCD显示器接口显示器接口10-接口接口控制器控制器显示显示存储器存储器 字符字符发生器发生器一行信息一行信息 存储器存储器 扫描扫描振荡器振荡

36、器 图形图形发生器发生器X X驱动驱动照明照明装置装置 液晶液晶显示板显示板Y Y驱动驱动LCDLCD接口基本结构接口基本结构主机主机10.2.3 LCD10.2.3 LCD显示器及接口显示器及接口10.3 10.3 打印机及其接口打印机及其接口10-10.3.1 10.3.1 打印机及打印控制原理打印机及打印控制原理10.3.2 10.3.2 CentronicsCentronics并行接口标准并行接口标准10.3.3 10.3.3 并行打印机并行打印机接口方法接口方法10.3.1 10.3.1 打印机及其打印控制原理打印机及其打印控制原理10- 打印机是微机系统中主要的硬拷贝输出设备，打印

37、机是微机系统中主要的硬拷贝输出设备，当前流行的主要有：当前流行的主要有： 针式打印机针式打印机 喷墨打印机喷墨打印机 激光打印机激光打印机 它们的构造和打印及控制原理各不一样。它们的构造和打印及控制原理各不一样。10-10.3.1 10.3.1 打印机及其打印控制原理打印机及其打印控制原理 针针 式式 打印机打印机 喷喷 墨墨 打印机打印机 激激 光光 打印机打印机q 针式打印机主要由以下几部分组成：针式打印机主要由以下几部分组成： 打印头打印头 字车行走机构字车行走机构 走纸机构走纸机构 色带机构色带机构 与主计算机的接口及内部控制逻辑与主计算机的接口及内部控制逻辑q 打印控制原理：打印控制

38、原理：10- 字符字符/ /图形都按点阵式构造打印图形都按点阵式构造打印, , 且是将字符点且是将字符点阵按列纵向打印，假设干列后，一个字符被打印阵按列纵向打印，假设干列后，一个字符被打印完毕，等一行字符先后都打印完后再走纸。完毕，等一行字符先后都打印完后再走纸。 针针 式式 打印机打印机 喷喷 墨墨 打印机打印机 激激 光光 打印机打印机打印机的打印控制原理框图打印机的打印控制原理框图字符的字符的列信息列信息数据数据选通信号选通信号回答信号回答信号忙忙ASCIIASCII输入控输入控制逻辑制逻辑地址地址计数器计数器打印时序控制逻辑打印时序控制逻辑打印打印ASCIIASCII至至打打印印头头接

39、口接口电路电路字符字符发生发生器器驱驱动动器器至走纸机构至走纸机构打印字车打印字车列计数器列计数器打印打印行缓行缓冲器冲器10.3.110.3.1 打印机及其打印控制原理打印机及其打印控制原理10-10.3.110.3.1 打印机及其打印控制原理打印机及其打印控制原理 喷墨打印机是靠喷出的微小墨点在纸上组成喷墨打印机是靠喷出的微小墨点在纸上组成字符和图形的。与针式打印机相比，两者在内部字符和图形的。与针式打印机相比，两者在内部构造上有很大不同，喷墨打印机用墨盒及喷头代构造上有很大不同，喷墨打印机用墨盒及喷头代替了针式打印机的色带机构及钢针打印头。替了针式打印机的色带机构及钢针打印头。 但两者在

40、打印控制原理方面，除打印时序控但两者在打印控制原理方面，除打印时序控制逻辑有明显差异外，其他地方相似。制逻辑有明显差异外，其他地方相似。 针针 式式 打印机打印机 喷喷 墨墨 打印机打印机 激激 光光 打印机打印机10-10.3.110.3.1 打印机及其打印控制原理打印机及其打印控制原理 激光打印机是激光技术与电子技术相结合的激光打印机是激光技术与电子技术相结合的高科技产品，主要由激光扫描系统和电子照相转高科技产品，主要由激光扫描系统和电子照相转印系统两部分组成，其打印控制原理如以下图所印系统两部分组成，其打印控制原理如以下图所示。示。 针针 式式 打印机打印机 喷喷 墨墨 打印机打印机 激

41、激 光光 打印机打印机激光产生与调制激光产生与调制高频驱动电路高频驱动电路纸输入纸输入激光扫描系统激光扫描系统电子照相电子照相转印系统转印系统纸输出纸输出激光束激光束电电子子照照相相扫扫描描偏偏转转装装置置静静电电潜潜像像感感光光鼓鼓红红外外线线热热辐辐射射定定影影10.3.2 Centronics10.3.2 Centronics并行接口标准并行接口标准10-打印机从外部接口特性看，可分为两类：打印机从外部接口特性看，可分为两类：q串行打印机串行打印机q并行打印机并行打印机采用采用CentronicsCentronics并并行接口标准行接口标准采用采用RS-232-CRS-232-C串行接串

42、行接口标准口标准, ,USBUSB接口标准接口标准CentronicsCentronics标准握手联络信号定时时序标准握手联络信号定时时序10- CentronicsCentronics标准定义了标准定义了3636芯插头及其连接电缆。其中芯插头及其连接电缆。其中最主要的是最主要的是8 8位并行数据线位并行数据线，两根握手联络信号线，两根握手联络信号线STROBESTROBE、ACKACK和一根忙线和一根忙线BUSYBUSY。工作时序如下：工作时序如下：有效有效不忙不忙0.5s0.5s0.5s0.5std接接口口打打印印机机DATASTROBEBUSYACK10.3.2 Centronics10

43、.3.2 Centronics并行接口标准并行接口标准10.3.3 10.3.3 并行打印机接口方法并行打印机接口方法典型并行打印机接口原理典型并行打印机接口原理程序查询式接口程序查询式接口中断驱动式接口中断驱动式接口10-1.1.典型并行打印机接口原理典型并行打印机接口原理10- 按按CentronicsCentronics标准和工作时序设计的典型并行打印标准和工作时序设计的典型并行打印机接口逻辑框图如下：机接口逻辑框图如下： 10.3.3 10.3.3 并行打印机接口方法并行打印机接口方法8D7D0DIRAENA9A0IOR复位复位IRQ数据收发器数据收发器命令译码器命令译码器写数据写数据

44、写控制写控制读状态读状态读数据读数据状态寄存状态寄存器（器（1）状态寄存状态寄存器（器（2）输入数据输入数据缓冲器缓冲器输出数据输出数据寄存器寄存器控制寄存器控制寄存器驱动器驱动器集电极集电极EN1数据线数据线状态信号状态信号控制信号控制信号打打 印印 机机88855554读控制读控制IOW10.3.3 10.3.3 并行打印机接口方法并行打印机接口方法10- 详细接口的设计取决于接口工作采用详细接口的设计取决于接口工作采用程序查程序查询式询式还是还是中断驱动式中断驱动式。 实际上，对于多数打印机接口，只要在硬件实际上，对于多数打印机接口，只要在硬件上能提供上能提供一个一个8 8位数据输出端口

45、和位数据输出端口和2 2根握手联络信根握手联络信号线号线（STROBESTROBE和和ACK ACK 或或 STROBESTROBE和和BUSYBUSY），软件软件上设计相应的控制程序，使各信号间满足规定的上设计相应的控制程序，使各信号间满足规定的时序，即可控制打印机正常工作。时序，即可控制打印机正常工作。2.2.程序查询式接口程序查询式接口10-D0 7PA0 7PC6PC2MPUBUSYSTB 既可用不可编程并行接口，也可用可编程并行接既可用不可编程并行接口，也可用可编程并行接口。假定以口。假定以82558255A A作为接口器件，查询式打印机接口如下：作为接口器件，查询式打印机接口如下：10.3.3 10.3.3 并行打印机接口方法并行打印机接口方法A A口用于输出要口用于输出要打印的数据打印的数据接收来自打印机接收来自打印机的忙信号的忙信号BUSYBUSY提供对打印机的提供对打印机的选通信号选通信号StrobeStrobe查询式接口驱动程序查询式接口驱动程序10-数据送数据送82558255A A口口数据缓冲区指针加数据缓冲区指针加1 182558255初始化初始化: :A A口方式口方式0 0，输出输出; ;C C口高口高4 4位输出位输出, ,低