计算机组成原理：显示设备

第7章外围设备接口7.2显示设备液晶显示器LCDLiquidCrystalDisplay阴极射线管显示器CRTCathodeRayTube像素：组成图像的最小单位，显示器上的发光点点距：相邻像素的距离（相同色彩点的距离）0.31mm、0.28mm、0.25mm……分辨率：显示器所能表示的像素个数分辨率＝水平点数×垂直点数640×480800×6001024×7681280×1024……像素和分辨率点距越小，显示的图像越细腻分辨率越高，所能表达的图像信息越多灰度级：黑白显示器所显示的像素点的亮暗差别,彩色显示器所能表现的颜色数量(彩色深度)单色显示器：只有两级灰度的显示器黑白显示器：具有多种灰度级的黑白显示器彩色显示器：红、绿、蓝三色发光点组成灰度和彩色深度与显示存储器有关。如果使用8个二进制位表达一个像素的灰度，则可以有256种不同的亮度。如果红、绿、蓝三色都用8个二进制位表达，则彩色图像就具有224（16M）种颜色，被成为真彩色灰度级越多，图像层次感越强；色彩数越多，图像越清楚逼真灰度和色彩刷新和扫描刷新：使电子束不断地重复扫描整个屏幕的过程不感到闪烁的刷新频率：＞30次/秒模拟电视标准：每秒刷新50帧图像光栅扫描：光栅扫描是从上至下顺序扫描整个屏幕逐行扫描隔行扫描扫描频率：完成一帧所花时间的倒数，也叫刷新频率(每个像素在一秒内被刷新次数)刷新频率越高、图像越稳定，感觉越舒服字符显示器图CRT字符显示器的原理框图图

显示控制原理图假定时钟直接用于点计数器的计数脉冲，则其频率为：f=s×q1×q2×q3×q4式中，s为画面刷新频率，q1~q4分别为点、字、行、排计数器的最大值。根据前面的假定和计算，取s=50，可得出所需的时钟频率为：f=50×7×96×10×31=10.42MHz图

点阵法字符发生器7.3输入设备和打印设备输入设备图形输入：键盘、鼠标器、手写笔图像输入：扫描仪、摄像头声音输入：麦克风打印设备针式打印机喷墨打印机激光打印机7.4硬磁盘存储设备记录方式：代码0或1的写入电流波形数据序列10001110NRZ0NRZ1PMFMMFM磁盘上信息的分布盘片的上下两面都能记录信息，通常把磁盘片表面称为记录面（磁面）记录面上一系列同心圆称为磁道，每个盘片表面通常有几十到几百个磁道柱面指的就是多个盘片上具有相同编号的磁道，它的数目和磁道是相同的每个磁道又分为若干个扇区，它是磁盘上的最小记录单位PC机中每个扇区的标准容量是512个字节硬盘常见的技术指标每分钟转速,5400RPM,7200RPM平均寻道时间,指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道（应该是柱面，但对于具体磁头来说就是磁道）上方所需要的平均时间平均等待时间，或平均潜伏期（AverageLatency）平均访问时间（AverageAccessTime），指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，近似等于平均寻道时间+平均潜伏期数据传输率（DTR，DataTransferRate）：单位为MB/s（兆字节每秒，又称MBPS）或Mbits/s（兆位每秒，又称Mbps）0磁道n磁道柱面扇区磁道7.5软磁盘存储设备软盘片规格面数磁道/面扇区/道字节/扇容量5.25英寸双面双密2409512360KB5.25英寸双面高密280155121.2MB3.5英寸双面低密2809512720KB3.5英寸双面高密280185121.44MB3.5英寸双面超高密280365122.88MB7.6磁带存储设备7.7光盘存储设备

CD-ROM，DVD-ROM；CD-R，CD-RW廉价磁盘冗余阵列RAID1988年，Patterson教授首先提出廉价磁盘冗余阵列RAIDRedundantArrayofInexpensiveDisks独立磁盘冗余阵列RAIDRedundantArrayofIndependentDisks简称磁盘阵列技术磁盘阵列将数据分布存放在多个磁盘驱动器、代替一个大容量磁盘，提高性能；添加冗余磁盘存放校验信息，提高可靠性优点：容量大、速度快、可靠性高、造价低廉RAID的主要类型主要有7个RAID级别RAID0～RAID6，有些研究人员也定义了其他级别RAID各级别具有不同结构，但有如下共性：RAID由一组物理磁盘驱动器组成，操作系统视之为一个逻辑驱动器数据分布在一组物理磁盘上冗余信息被存储在冗余磁盘空间中，保证磁盘在万一损坏时可以恢复数据其中第2、3个特性在不同的RAID级别中的表现不同，RAID0不支持第3个特性RAID0数据分块，即把数据分布在多个盘上非冗余阵列、无冗余信息严格地说，它不属于RAID系列MNOetc...IJKLEFGHABCDRAID1亦称镜像盘，使用双备份磁盘每当数据写入一个磁盘时，将该数据也写到另一个冗余盘，形成信息的两份复制品GGHHEEFFCCDDAABB==RAID2位交叉式海明编码阵列各个数据盘上的相应位计算海明校验码，编码位被存放在多个校验（Ecc）磁盘的对应位上D0D1D2D3C0C1C2C3B0B1B2B3A0A1A2A3Ecc/AxEcc/BxEcc/CxEcc/DxEcc/AyEcc/ByEcc/CyEcc/DyEcc/AzEcc/BzEcc/CzEcc/DzRAID3位交叉奇偶校验盘阵列单盘容错并行传输：数据以位或字节交叉存储，奇偶校验信息存储在一台专用盘上D0D1D2D3C0C1C2C3B0B1B2B3A0A1A2A3A校验码B校验码C校验码D校验码校验码产生器位或字节RAID4专用奇偶校验独立存取盘阵列数据以块（块大小可变）交叉的方式存于各盘，奇偶校验信息存在一台专用盘上D0D1D2D3C0C1C2C3B0B1B2B3A0A1A2A3A校验码B校验码C校验码D校验码校验码产生器数据块RAID5块交叉分布式奇偶校验盘阵列数据以块交叉的方式存于各盘，无专用冗余盘，奇偶校验信息均匀分布在所有磁盘上C4D44校验码E4A3C3D3A2B2D2A1B1C1A0B0C0D00校验码1校验码2校验码3校验码校验码产生器E1E2E3B4RAID6双维奇偶校验独立存取盘阵列数据以块（块大小可变）交叉方式存于各盘，检、纠错信息均匀分布在所有磁盘上C2D3D校验码C1D2A2D1A1B1A0B0C