第一篇：計(jì)算機(jī)組成原理論文

課 程 論 文

題

目 系

部 專

業(yè) 班

級 學(xué)生姓名 學(xué)

號

計(jì)算機(jī)組成原理論文 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

2012 年 5 月 16 日

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

內(nèi)容摘要

計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干硬件專業(yè)基礎(chǔ)課，本書突出介紹計(jì)算機(jī)組成的一般原理，不結(jié)合任何具體機(jī)型，在體系結(jié)構(gòu)上改變了過去自底向上的編寫習(xí)慣，采用從外部大框架入手，層層細(xì)化的敘述方法，即采用自頂向下的分析方法，詳述了計(jì)算機(jī)組成原理，使讀者更容易形成計(jì)算機(jī)的整體概念。此外，為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的需要，除了敘述基本原理外，本書還增加了不少新的內(nèi)容，書中舉例力求與當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，考慮到不好學(xué)校不設(shè)外部設(shè)備課程，故本書適當(dāng)?shù)卦黾恿送獯婧屯獠吭O(shè)備的內(nèi)容。通過本書的學(xué)習(xí)，可以對計(jì)算機(jī)的原理有個(gè)整體的概念，能有個(gè)大概的了解，對待不同的機(jī)型以后也會(huì)好掌握的。

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

在計(jì)算機(jī)普及的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方方面面產(chǎn)生了巨大影響。而計(jì)算機(jī)的知識更新的速度非常的快，這就使得我們這些學(xué)計(jì)算機(jī)的面臨著要不斷的更新自己關(guān)于計(jì)算機(jī)的知識，以適應(yīng)市場的需要。其實(shí)在大學(xué)四年里，我們并不能學(xué)到很多的知識，我們學(xué)習(xí)的只不過是如何學(xué)習(xí)的能力，大學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的地方。在大學(xué)里學(xué)到的知識很多是你以后走上社會(huì)用不到的。這就要求我們在學(xué)習(xí)課本上的理論知識的同時(shí)，還應(yīng)從中學(xué)習(xí)到學(xué)習(xí)的能力。

計(jì)算機(jī)組成原理是硬件系列課程中的核心課程，是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它對其它課程有承上啟下的作用，它的先修課程為“匯編語言”、“數(shù)字邏輯”，它又與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”等課程密切相關(guān)。它的主要教學(xué)任務(wù)是要求學(xué)生能系統(tǒng)地理解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的邏輯組成和工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析、應(yīng)用、設(shè)計(jì)及開發(fā)能力。它既有自身的完整理論體系，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性。該課程具有知識面、內(nèi)容多、抽象枯燥、難理解、更新快等特點(diǎn)。

課程主要內(nèi)容和基本原理

(一)本書的主要內(nèi)容 該課程主要講解簡單、單臺計(jì)算機(jī)的完整組成原理和內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，包括運(yùn)算器部件、控制器部件、存儲(chǔ)器子系統(tǒng)、輸入/輸出子系統(tǒng)（總線與接口等）與輸入/輸出系統(tǒng)設(shè)備，圍繞各自的功能、組成、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、使用等知識進(jìn)行介紹。

(二)本課程的特點(diǎn)

這本書擺脫了傳統(tǒng)，死板的編寫方法，采用從整體框架入手，自頂向下，由表及里，層層細(xì)化的敘述方法，通過對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述，總線系統(tǒng)等的深入剖析和詳細(xì)講解，使我們能形象的理解計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理。而且為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的需要，除了敘述基本原理外，書中還增加了新的內(nèi)容，書中舉例力求與當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。

而且該課程的工程性、實(shí)踐性、技術(shù)性比較強(qiáng)，還強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力、開創(chuàng)與創(chuàng)新意識、實(shí)驗(yàn)技能，這些要求更多的是通過作業(yè)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)完成，要求學(xué)生有意識地主動(dòng)加強(qiáng)這些方面的練習(xí)與鍛煉。(三)本課程的作用

計(jì)算機(jī)組成原理課，對于許多必須學(xué)習(xí)這門課的學(xué)生來說都會(huì)感到困難和不理解，為什么要學(xué)習(xí)這門課，本人在這里可以打個(gè)比喻。在過去每個(gè)人都會(huì)造人，但是都不清楚他的詳細(xì)過程，現(xiàn)在由于科學(xué)家的工作，使得我們都清楚了他的過程，就使得我們能夠創(chuàng)造出來比較優(yōu)良的人來了。用計(jì)算機(jī)的過程和這個(gè)差不多，當(dāng)我們明白了計(jì)算機(jī)的組成和工作原理以后，我們就可以更好的使用好計(jì)算機(jī)，讓它為我們服務(wù)。

實(shí)際應(yīng)用

首先我認(rèn)為在《計(jì)算機(jī)組成原理》這本書中學(xué)到的有關(guān)計(jì)算機(jī)原理方面的知識，對我們以后了解計(jì)算機(jī)以及和計(jì)算機(jī)打交道，甚至在以后應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)，都可能會(huì)有很大的益處，計(jì)算機(jī)原理的基本知識是不會(huì)變的，變也只是會(huì)在此基礎(chǔ)上，且不會(huì)偏離這些最基本的原理，尤其是這本計(jì)算機(jī)組成原理介紹的計(jì)算機(jī)原理是一種一般的計(jì)算機(jī)原理，不是針對某一個(gè)特定的機(jī)型而介紹的，下面我們來談?wù)勏到y(tǒng)總線的發(fā)展和應(yīng)用。

定義 總線，英文叫作“BUS”,即我們中文的“公共車”，這是非常形象的比如，公共車走的路線是一定的，我們?nèi)魏稳硕伎梢宰曹嚾ピ摋l公共車路線的任意一個(gè)站點(diǎn)。如果把我們?nèi)吮茸魇请娮有盘枺@就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當(dāng)然，從專業(yè)上來說，總線是一種描述電子信號傳輸線路的結(jié)構(gòu)形式，是一類信號線的集合，是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道[1]。通過總線能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過主機(jī)相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再于總線相連接。

工作原理

系統(tǒng)總線在微型計(jì)算機(jī)中的地位，如同人的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，CPU通過系統(tǒng)總線對存儲(chǔ)器的內(nèi)容進(jìn)行讀寫，同樣通過總線，實(shí)現(xiàn)將CPU內(nèi)數(shù)據(jù)寫入外設(shè)，或由外設(shè)讀入CPU。微型計(jì)算機(jī)都采用總線結(jié)構(gòu)。總線就是用來信息的一組通信線。微型計(jì)算機(jī)通過系統(tǒng)總線將各部件連接到一起，實(shí)現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件間的信息交換。一般情況下，CPU提供的信號需經(jīng)過總線形成電路形成系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線按照傳遞信息的功能來分，分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。這些總線提供了微處理器(CPU)與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口部件的連接線。可以認(rèn)為，一臺微型計(jì)算機(jī)就是以CPU為核心，其它部件全“掛接”在與CPU相連接的系統(tǒng)總線上。這種總線結(jié)構(gòu)形式，為組成微型計(jì)算機(jī)提供了方便。人們可以根據(jù)自己的需要，將規(guī)模不一的內(nèi)存和接口接到系統(tǒng)總線上，很容易形成各種規(guī)模的微型計(jì)算機(jī)。分類：

總線分類的方式有很多，如被分為外部和內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等，下面是幾種最常用的分類方法。按功能分

最常見的是從功能上來對數(shù)據(jù)總線進(jìn)行劃分，可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、和控制總線。在有的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)總線和地址總線可以在地址鎖存器控制下被共享，也即復(fù)用。

地址總線是專門用來傳送地址的。在設(shè)計(jì)過程中，見得最多的應(yīng)該是從CPU地址總線來選用外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)地址。地址總線的位數(shù)往往決定了存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間的大小，比如地址總線為16位，則其最大可存儲(chǔ)空間為216（64KB）。

數(shù)據(jù)總線是用于傳送數(shù)據(jù)信息，它又有單向傳輸和雙向傳輸數(shù)據(jù)總線之分，雙向傳輸數(shù)據(jù)總線通常采用雙向三態(tài)形式的總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)通常與微處理的字長相一致。例如Intel 8086微處理器字長16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定是完全意義上的數(shù)據(jù)。

控制總線是用于傳送控制信號和時(shí)序信號。如有時(shí)微處理器對外部存儲(chǔ)器進(jìn)行操作時(shí)要先通過控制總線發(fā)出讀/寫信號、片選信號和讀入中斷響應(yīng)信號等。控制總線一般是雙向的，其傳送方向由具體控制信號而定，其位數(shù)也要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。按傳輸方式分

按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絼澐郑偩€可以被分為串行總線和并行總線。從原理來看，并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式，但其成本上會(huì)有所增加。通俗地講，并行傳輸?shù)耐藩q如一條多車道公路，而串行傳輸則是只允許一輛汽車通過單線公路。目前常見的串行總線有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等；而并行總線相對來說種類要少，常見的如IEEE1284、ISA、PCI等。按時(shí)鐘信號方式分

按照時(shí)鐘信號是否獨(dú)立，可以分為同步總線和異步總線。同步總線的時(shí)鐘信號獨(dú)立于數(shù)據(jù)，也就是說要用一根單獨(dú)的線來作為時(shí)鐘信號線；而異步總線的時(shí)鐘信號是從數(shù)據(jù)中提取出來的，通常利用數(shù)據(jù)信號的邊沿來作為時(shí)鐘同步信號。發(fā)展簡史

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線的詳細(xì)發(fā)展歷程，包括早期的PC總線和ISA總線、PCI/AGP總線、PCI-X總線以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行總線。從PC總線到ISA、PCI總線，再由PCI進(jìn)入PCIExpress和HyperTransport體系，計(jì)算機(jī)在這三次大轉(zhuǎn)折中也完成三次飛躍式的提升。與這個(gè)過程相對應(yīng)，計(jì)算機(jī)的處理速度、實(shí)現(xiàn)的功能和軟件平臺都在進(jìn)行同樣的進(jìn)化，顯然，沒有總線技術(shù)的進(jìn)步作為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展就無從談起。業(yè)界站在一個(gè)嶄新的起點(diǎn)：PCIExpress和HyperTransport開創(chuàng)了一個(gè)近乎完美的總線架構(gòu)。而業(yè)界對高速總線的渴求也是無休無止，PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都將提上日程，它們將會(huì)再次帶來效能提升。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各個(gè)功能部件都是通過系統(tǒng)總線交換數(shù)據(jù)，總線的速度對系統(tǒng)性能有著極大的影響。而也正因?yàn)槿绱耍偩€被譽(yù)為是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。但相比CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤等功能部件，總線技術(shù)的提升步伐要緩慢得多。在PC發(fā)展的二十余年歷史中，總線只進(jìn)行三次更新?lián)Q代，但它的每次變革都令計(jì)算機(jī)的面貌煥然一新。

心得體會(huì)

自從上了大學(xué)后，進(jìn)入這個(gè)專業(yè)后才能這么經(jīng)常的接觸到電腦，才能學(xué)到有關(guān)電腦方面的知識。正因?yàn)榻佑|這類知識比較的晚，所以學(xué)習(xí)這方面的知識感覺到吃力。學(xué)習(xí)了這門課后覺得，計(jì)算機(jī)組成原理確實(shí)很難，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和龐大而且高度集成化。這使的我們普遍感到計(jì)算機(jī)組成原理這門課難學(xué)、難懂、概念抽象、感性認(rèn)識差。在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天，新技術(shù)、新理論從提出到實(shí)際應(yīng)用的周期大大縮短。我們很難在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)．在理解掌握基本知識技能的基礎(chǔ)上。學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，很難增強(qiáng)我們的學(xué)習(xí)興趣。也就更談不上能夠利用基本原理解決在學(xué)習(xí)過程中所遇到的新問題。

當(dāng)進(jìn)入第四章，存儲(chǔ)器的學(xué)習(xí)時(shí)，各種問題就不斷的出現(xiàn)，尤其在進(jìn)行存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展時(shí)，很多的問題都是似懂非懂的，在做題目時(shí)，也是犯各種各樣的錯(cuò)誤。在第五章的學(xué)習(xí)中，對于I/O設(shè)備與主機(jī)交換信息的控制方式中的程序查詢方式，程序中斷方式和DMA方式有了點(diǎn)了解。最難的就要數(shù)中央處理器和控制單元了。對于計(jì)算機(jī)運(yùn)算方法，這個(gè)沒太搞懂，像定點(diǎn)運(yùn)算中的乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算，又是用的什么原碼一位乘、原碼兩位乘、補(bǔ)碼一位乘、補(bǔ)碼兩位乘。總之，我是被繞暈了。還有就是控制單元的設(shè)計(jì)方法微程序設(shè)計(jì)，這個(gè)知識點(diǎn)也是不太懂，總的來說這門課程，學(xué)得不是很好。可是通過這門課的學(xué)習(xí)，我也學(xué)習(xí)到了很多以前不知道的知識：計(jì)算機(jī)都有些什么硬件，都有哪幾類總線，總線在計(jì)算機(jī)中又扮演著什么角色。計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器有哪些等等。讓我對計(jì)算機(jī)有了一個(gè)大致的了解。至少我不再像以前那樣對計(jì)算機(jī)什么也都不懂。

結(jié)語

通過學(xué)習(xí)這門課程，我們能夠從中得到有關(guān)計(jì)算機(jī)方面的知識，但是更多的是這門課程可以培養(yǎng)我們以下能力： 系統(tǒng)級的認(rèn)識能力。建立整機(jī)概念，掌握自項(xiàng)向下的問題分析能力，既能理解系統(tǒng)各層次的細(xì)節(jié)，又能站在系統(tǒng)總體的角度從宏觀上認(rèn)識系統(tǒng)，然后將系統(tǒng)很好的分解為功能模塊。這種理解必須超越各組成部分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而認(rèn)識到計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及它們建立和分析的過程，這一過程是應(yīng)該以深入理解計(jì)算機(jī)組成原理為基礎(chǔ)的。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)課程的重要環(huán)節(jié)，學(xué)好計(jì)算機(jī)僅靠理論知識是不夠的，課堂講授是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本知識和基本技能，而計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的目的是要通過實(shí)際操作將所學(xué)到的知識付諸實(shí)際，是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐就是從理論、抽象、設(shè)計(jì)三個(gè)方面將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部處理器、存儲(chǔ)器、控制器、運(yùn)算器、外設(shè)等各個(gè)部分聯(lián)系起來，達(dá)到互相支撐、互相促進(jìn)進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐碩飛 主編計(jì)算機(jī)組成原理 高等教育出版社

[2] 陳金兒,王讓定,林雪明,等.基于CC2005 的“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”課程改革[J].計(jì)算機(jī)教育,2006(11):33-37.[3] 鄭玉彤.《計(jì)算機(jī)組成原理》課程實(shí)現(xiàn)的比較研究[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào),2003,12(1):79-82.[4] 劉旭東,熊桂喜.“計(jì)算機(jī)組成原理”的課程改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2009(7):74-76.[5] 趙秋云,何嘉, 魏樂.對《計(jì)算機(jī)組成原理》課程教學(xué)模式的探討[J].電腦知識與技術(shù),2008,4(3):693-694.[6] 姚愛紅,張國印,武俊鵬.計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程實(shí)踐教學(xué)研究[J].計(jì)算機(jī)教育,2007(12):29-31.

第二篇：計(jì)算機(jī)組成原理論文

合肥學(xué)院

課 程 論 文

題

目 系

部 專

業(yè) 班

級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

嵌入式 11級計(jì)本（2）班

*** 張向東

2013 年 5 月 20 日

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

內(nèi)容摘要

計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系嵌入式專業(yè)中非常重要的基礎(chǔ)專業(yè)課程，是以“數(shù)字邏輯”等專業(yè)基礎(chǔ)課程為基礎(chǔ)的一門課，同時(shí)也是“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程。在當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)橫行的年代，計(jì)算機(jī)組成原理有著十分廣泛的應(yīng)用，也與我們的日常生活密不可分。日常生活中的科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理就是其最為廣泛的應(yīng)用之一，又如，電子商務(wù)，網(wǎng)絡(luò)教育，人工智能等現(xiàn)今熱門的領(lǐng)域也都是以其為基礎(chǔ)的。作為計(jì)算機(jī)系的學(xué)生，我們必須學(xué)好計(jì)算機(jī)組成原理這門課程。本文旨在對這門課程的學(xué)習(xí)上進(jìn)行一些討論。

為此，我們需要從計(jì)算機(jī)的基本概念、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及基本功能著手, 學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的各個(gè)基本組成部件及控制單元的工作原理,掌握有關(guān)軟、硬件的基本知識,尤其是各基本組成部件有機(jī)連接構(gòu)成整機(jī)系統(tǒng)的方法,為培養(yǎng)自身對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和使用能力打下基礎(chǔ)。

一． 計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

計(jì)算機(jī)組成原理這門課程主要介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，中央處理器和控制單元。課程主要研究CPU、主存儲(chǔ)器、I/0接口和輸入/輸出以及總線的結(jié)構(gòu)和功能。通過對本門課程的學(xué)習(xí),可以在自己的腦中建立計(jì)算機(jī)的整機(jī)概念，深入了解計(jì)算機(jī)的工作原理，掌握計(jì)算機(jī)組織與實(shí)現(xiàn)的技術(shù)和方法，以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，從而為計(jì)算機(jī)專業(yè)以后要上的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)組成原理從內(nèi)容上看有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是雖然計(jì)算機(jī)的五大部件自成體系，較為獨(dú)立，但是從整機(jī)來看，整個(gè)課程具有明顯的整體性；二是某些設(shè)計(jì)思想可應(yīng)用于不同部件，具有相通性，比如并行性思想；三是課程內(nèi)容相對固定，但也有新的技術(shù)理論不斷出現(xiàn)，需要關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展。

二． 課程主要內(nèi)容和基本原理

（一）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由“硬件”和“軟件”兩大部分組成。所謂“硬件”，是指計(jì)算機(jī)的實(shí)體部分，它由看得見摸得著的各種電子元器件，各類光、電、機(jī)設(shè)備的實(shí)物組成，如主機(jī)、外部設(shè)備等。所謂“軟件”，它看不見摸不著，由人們事先編制的具有各類特殊功能的程序組成。此外，馮·諾依曼認(rèn)為，計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器.存儲(chǔ)器.控制器.輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。

（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

在這一章節(jié)中我們需要掌握的有系統(tǒng)總線，存儲(chǔ)器和輸入輸出系統(tǒng)。在系統(tǒng)總線這一章節(jié)中，我們要重點(diǎn)掌握的有計(jì)算機(jī)總線的功能與組成，總線的概念、連接方式、總線的仲裁、總線的定時(shí)以及總線接口的概念和基本功能。總線是連接多個(gè)部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)。總線可以分為片內(nèi)總線，系統(tǒng)總線和通信總線。

而在存儲(chǔ)器這一章節(jié)中，應(yīng)重點(diǎn)掌握隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器的字位擴(kuò)展情況，主存儲(chǔ)器的組成與設(shè)計(jì)，cache存儲(chǔ)器的運(yùn)行原理以及虛擬存儲(chǔ)器的概念與實(shí)現(xiàn)。

在輸入/輸出系統(tǒng)中，輸入/輸出系統(tǒng)的功能與組成，總線與輸入/輸出系統(tǒng)實(shí)例。幾種常用的輸入/輸出方式，中斷與DMA的請求、響應(yīng)和處理是我們要著重學(xué)習(xí)的。

（三）中央處理器

中央處理器這一單元是我們這學(xué)期學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，需要重點(diǎn)掌握的有計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法，指令系統(tǒng)，CPU的功能與基本組成等。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法中定點(diǎn)運(yùn)算尤為重要，其中補(bǔ)碼運(yùn)算需要重點(diǎn)掌握。在指令系統(tǒng)里指令的一般格式和尋址方式是重點(diǎn)。而CPU的功能與基本組成中的中斷系統(tǒng)則應(yīng)好好學(xué)習(xí)。

（四）控制單元

這章介紹了控制單元的功能和設(shè)計(jì)，其中要對微程序和微操作應(yīng)做為重點(diǎn)掌握。

三． 實(shí)際應(yīng)用

自ENIAC問世后將近30余年的時(shí)間里，計(jì)算機(jī)一直被作為大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的嬌貴設(shè)備。在20世紀(jì)70年代中后期，大規(guī)模集成工藝日趨成熟，微芯片上集成的晶體管數(shù)一直按每3年翻兩番的Moore定律增長，微處理器的性能也按此幾何級數(shù)提高，而價(jià)格也以同樣的幾何級數(shù)下降，以至于以前需花數(shù)百萬美元的機(jī)器（如80M FLOPS 的 CRAY）變得價(jià)值僅為數(shù)千美元(而此類機(jī)器的性能可達(dá)200M FLOPS)，至于對性能不高的微處理器芯片而言，僅花數(shù)美元就可購到。正因?yàn)槿绱耍攀沟糜?jì)算機(jī)走出實(shí)驗(yàn)室而滲透到各個(gè)領(lǐng)域，乃至走進(jìn)普通百姓的家中，也使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍從科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理等傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到辦公自動(dòng)化，多媒體，電子商務(wù)，虛擬工廠，遠(yuǎn)程教育等，遍及社會(huì)，政治，經(jīng)濟(jì)，軍事，科技以及個(gè)人文化生活和家庭生活的各個(gè)角落。

四． 心得體會(huì)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展日新月異，可是，不管它如何發(fā)展，都離不開計(jì)算計(jì)組成原理的理論支撐。而對于計(jì)算機(jī)組成原理的學(xué)習(xí)，我認(rèn)為重點(diǎn)是理解，老師也常常教導(dǎo)我們不要死記硬背，而要理解，這樣學(xué)習(xí)效率才會(huì)提高。例如，定點(diǎn)運(yùn)算中的補(bǔ)碼運(yùn)算，如果光靠死記硬背的話，我想學(xué)起來是十分痛苦的。但是，如果理解之后再去運(yùn)算那就容易很多了。

此外，我覺得任何一門工科課程都要有動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)也是十分重要的。可是我覺得這個(gè)學(xué)期開設(shè)的組成原理實(shí)驗(yàn)課程太少了。通過實(shí)驗(yàn)，我們可以能夠更加深入地了解計(jì)算機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理，從而提高對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的能力。再者，實(shí)驗(yàn)更是我們創(chuàng)新思維的源泉，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的重要保障。通過實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力，加深對課程的認(rèn)識，加大學(xué)習(xí)的熱情和興趣。總之，我覺得實(shí)驗(yàn)是課程學(xué)習(xí)重要環(huán)節(jié)之一。

五． 結(jié)語

剛開始學(xué)習(xí)這門課程的時(shí)候，覺得這門課程應(yīng)該是一門特別簡單的基礎(chǔ)理論課程，就像計(jì)算機(jī)導(dǎo)論一樣，所以開始時(shí)，對待這門課的態(tài)度其實(shí)也沒有那么認(rèn)真。不過因?yàn)閺埨蠋熓莻€(gè)十分認(rèn)真的老師，所以上課的時(shí)候還是蠻認(rèn)真聽講的。在開實(shí)驗(yàn)課之前，我還沒有對這門課有興趣，但是開了實(shí)驗(yàn)課之后，我覺得計(jì)算機(jī)組成原理也挺有意思的，就有了興趣。只是可惜，實(shí)驗(yàn)課開的太晚了，而且也不多。此時(shí)的我，也慢慢意識到了計(jì)算機(jī)組成原理這門課的重要性。同時(shí)，我堅(jiān)信，這門課程對我以后的學(xué)習(xí)會(huì)有很大的幫助。

六． 參考文獻(xiàn)

【1】.《計(jì)算機(jī)組成原理》第二版，唐朔飛 高等教育出版社 2008.1

第三篇：計(jì)算機(jī)組成原理論文

合肥學(xué)院

課程綜述論文

題 目

系 部 專 業(yè)班 級

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 計(jì)科系12級計(jì)本（3）班

程浩帆

學(xué)生姓名

2014 年 5 月 6 日

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

摘要

計(jì)算機(jī)從產(chǎn)生到現(xiàn)在不過短短60多年。但它已經(jīng)深入到人類生活的各各角落，現(xiàn)在人類的生活如果離開了計(jì)算機(jī)是難以想象的，而對于一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理卻也是至關(guān)重要的。本綜述論文主要講述計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述課程主要內(nèi)容和基本原理、實(shí)際應(yīng)用，以及學(xué)習(xí)的心得體會(huì)。基本要求是使我們掌握計(jì)算機(jī)常用的邏輯部件的原理、參數(shù)及使用方法，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的入門性知識，掌握維護(hù)、使用計(jì)算機(jī)的技能。【關(guān)鍵詞】 CPU 總線 存儲(chǔ)器 指令系統(tǒng) 控制單元

（一）計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述：

本書突出介紹計(jì)算機(jī)組成的一般原理，采用從外部大框架入手，層層細(xì)化的敘述方法，即采用自頂向下的分析方法，詳細(xì)講述了計(jì)算機(jī)組成原理。通過對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、系統(tǒng)總線、存儲(chǔ)系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、中央處理器、控制單元的深入剖析和詳細(xì)講解，使得我們可以更形象更好地理解計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理。

從總體看全書共分為4篇,第1篇(第1、2章)介紹計(jì)算機(jī)的基本組成、發(fā)展及應(yīng)用;第2篇(第3、4、5章)介紹系統(tǒng)總線、存儲(chǔ)器(包括主存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器)和輸入輸出系統(tǒng);第3篇(第6、7、8章)介紹CPU的特性、結(jié)構(gòu)和功能,包括計(jì)算機(jī)的算術(shù)邏輯單元、指令系統(tǒng)、指令流水、RISC技術(shù)及中斷系統(tǒng);第4篇(第9、10章)介紹控制單元的功能和設(shè)計(jì),包括時(shí)序系統(tǒng)以及采用組合邏輯和微程序設(shè)計(jì)控制單元的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)措施。通過本書的學(xué)習(xí)，可以對計(jì)算機(jī)的原理有個(gè)整體的概念，這將有助于我們以后能夠更好的與計(jì)算機(jī)打交道。同時(shí)在以后工作中，我們遇到的計(jì)算機(jī)的問題都可以用我們在這本書中學(xué)到的原理來解釋和應(yīng)用。

（二）課程主要內(nèi)容和基本原理：

本書中主要講到常用的組合邏輯器件，如譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、編碼器、ALU的原理；常用的同步時(shí)序電路，如寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器的原理、參數(shù)及使用方法，數(shù)字化編碼，數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)表示，檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼；數(shù)據(jù)的算術(shù)與邏輯運(yùn)算，運(yùn)算器的功能、組成與設(shè)計(jì)；典型機(jī)的運(yùn)算器實(shí)例。計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)綜述，指令格式與尋址方式；教學(xué)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)；控制器的功能、組成與設(shè)計(jì)，典型機(jī)的控制器實(shí)例。多級結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)綜述，主存儲(chǔ)器的組成與設(shè)計(jì)，典型機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器實(shí)例，cache存儲(chǔ)器的運(yùn)行原理，虛擬存儲(chǔ)器的概念與實(shí)現(xiàn)，磁盤設(shè)備的組成與運(yùn)行原理，磁盤陣列技術(shù)；光盤機(jī)的組成與運(yùn)行原理，磁帶機(jī)的組成與運(yùn)行原理。計(jì)算機(jī)輸入/輸出設(shè)備與輸入/輸出系統(tǒng)綜述，顯示器設(shè)備，針式打印機(jī)設(shè)備，激光印字機(jī)設(shè)備；計(jì)算機(jī)總線的功能與組成，輸入/輸出系統(tǒng)的功能與組成；典型機(jī)的總線與輸入/輸出系統(tǒng)實(shí)例。幾種常用的輸入/輸出方式，中斷與DMA 的請求、響應(yīng)和處理。在中央處理器中，剖析CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，講述CPU的功能，包括計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、指令系統(tǒng)、指令流水、時(shí)序系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)及控制單元。計(jì)算機(jī)之所以能協(xié)調(diào)的工作，是由控制單元（CPU）統(tǒng)一指揮的。本章著重分析控制單元為完成不同的指令所發(fā)出的各種操作命令。這些命令（又稱控制信號）控制計(jì)算機(jī)所有部件有次序的完成計(jì)算機(jī)相應(yīng)的操作，已達(dá)到執(zhí)行程序的目的。第十章以十條機(jī)器指令為例，介紹控制單元的兩種設(shè)計(jì)方法，組合邏輯設(shè)計(jì)和微程序設(shè)計(jì)。

（三）實(shí)際應(yīng)用：

在計(jì)算機(jī)誕生并逐步成熟以來，計(jì)算機(jī)一直被作為大學(xué)和 研究機(jī)構(gòu)的嬌貴設(shè)備。在20世紀(jì)70年代中后期，大規(guī)模集成工藝日趨成熟，微芯片上集成的晶體管數(shù)一直按每三年翻兩番的Moore定律增長，同時(shí)微處理器的性能也按此幾何級數(shù)提高，而價(jià)格也以幾何級數(shù)下降。正因?yàn)槿绱耍攀沟糜?jì)算機(jī)走出實(shí)驗(yàn)室而滲透到各個(gè)領(lǐng)域，乃至走進(jìn)普通百姓的家 中，也使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍從科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理等傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到辦公自動(dòng)化，多媒體，電子商務(wù)，虛擬工廠，遠(yuǎn)程教育等，遍及社 會(huì)，政治，經(jīng)濟(jì)，軍事，科技以及個(gè)人文化生活和家庭生活的各個(gè)角落。

在計(jì)算機(jī)普及的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方方面面產(chǎn)生了巨大影響。而計(jì)算機(jī)的知識更新的速度非常的快，這就使得我們這些學(xué)計(jì)算機(jī)的面臨著要不斷的更新自己關(guān)于計(jì)算機(jī)的知識，以適應(yīng)市場的需要。

（四）心得體會(huì)：

計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生必修的硬件課程中重要核心課程之一。基本要求是使我們掌握計(jì)算機(jī)常用的邏輯器件、部件的原理、參數(shù)及使用方法，學(xué)懂簡單、完備的單臺計(jì)算機(jī)的基本組成原理，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的入門性知識，掌握維護(hù)、使用計(jì)算機(jī)的技能。通過學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)組成原理》的過程中，我也了解到很多計(jì)算機(jī)方面的知識，知道計(jì)算機(jī)有層次結(jié)構(gòu)和組成結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)在各個(gè)組成結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作下完成很多人很難完成的功能。還了解到CPU的工作原理，CPU還可以處理很多突發(fā)事件比如：突然斷電，死機(jī)時(shí)保存數(shù)據(jù)，硬件故障等等。在本書的最后章節(jié)還講到了微指令和節(jié)拍，深入到CPU內(nèi)部，讓我們更好的知道計(jì)算機(jī)的工作原理。總之，在這本書中，我學(xué)到了非常多的有關(guān)計(jì)算機(jī)方面的知識，使我從一個(gè)對計(jì)算機(jī)一點(diǎn)都不了解的盲人，變成了一個(gè)初學(xué)者。這也給了我很大的感想，可以說在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)組成原理》的過程中，讓我受益匪淺。

（五）結(jié)語：

對于計(jì)算機(jī)組成原理的知識整理，我深刻了解到計(jì)算機(jī)組成原理在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中的重要性，加深了對計(jì)算機(jī)組成原理的認(rèn)識和了解。同時(shí)通過知識整理讓我彌補(bǔ)了上課時(shí)很多沒聽懂的地方，收獲極大。我相信這次的學(xué)習(xí)會(huì)對我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生非常大的影響力。同時(shí)我也將繼續(xù)努力對計(jì)算機(jī)組陳原理方面進(jìn)行是深入的研究，了解更多計(jì)算機(jī)方面的知識，為以后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（六）參考文獻(xiàn)

【1】唐俊飛.計(jì)算機(jī)組成原理[M].北京：剛等教育出版社，2000.【2】白中英,等.計(jì)算機(jī)組成原理[M].3版.北京：科學(xué)出版社，2002.【3】孫德文，等.微型計(jì)算機(jī)技術(shù)[M].修訂版.北京：高等教育出版社，2006 【4】張晨曦，等。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)【M】.2版.北京：高等教育出版社，2006

第四篇：計(jì)算機(jī)組成原理論文

合肥學(xué)院

課 程 論 文

題 目

計(jì)算機(jī)組成原理課程論文

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)工程

系 部 專 業(yè)班 級

學(xué)生姓名

2013 年 12 月 24 日

計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述

一、內(nèi)容摘要：

計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的硬件專業(yè)基礎(chǔ)課，該書主要突出介紹計(jì)算機(jī)組成的一般原理。本課程具有極強(qiáng)的綜合性，所以在之前我們就學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，數(shù)字邏輯等一些相關(guān)課程，為學(xué)好這門可打下基礎(chǔ)。它的主要教學(xué)任務(wù)是要求學(xué)生能系統(tǒng)地理解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的邏輯組成和工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析、應(yīng)用、設(shè)計(jì)及開發(fā)能力。

二、計(jì)算機(jī)組成原理課程綜述：

計(jì)算機(jī)組成原理這門課主要是通過對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、總線系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)（包括主存儲(chǔ)器，高速緩沖存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器）、輸入輸出系統(tǒng)、中央處理器（包括運(yùn)算方法和運(yùn)算器、指令系統(tǒng)、cpu結(jié)構(gòu)及功能）、控制單元（包括器功能和組合邏輯以及微程序控制單元的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)技術(shù)）的深入剖析和詳細(xì)講解，使我們能形象地理解計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理。

三、課程主要內(nèi)容和基本原理：

第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論：

本章主要介紹計(jì)算機(jī)的組成概貌及工作原理,旨在使讀者對計(jì)算機(jī)總體結(jié)構(gòu)有個(gè)概括的了解,為深入學(xué)習(xí)以后各章打下基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)軟硬件概念、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)的基本組成、馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、計(jì)算機(jī)的硬件框圖及工作過程、計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo)和本書結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)指南。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它由“硬件”和“軟件”兩大部分組成。必須清楚地認(rèn)識到“硬件”和“軟件”各自在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用，以及它們相互之間的依存關(guān)系。

第二章 計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用

本章簡要的介紹計(jì)算機(jī)的發(fā)展史以及它的應(yīng)用領(lǐng)域，旨在使讀者對計(jì)算機(jī)有一個(gè)感性的認(rèn)識，以及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，例如在數(shù)據(jù)處理，工業(yè)控制，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的應(yīng)用，最后這一章還展望了計(jì)算機(jī)的未來，可以想象幾十年后，計(jì)算機(jī)給人類帶來的絢麗多彩的生活和人類社會(huì)的美好憧憬絕不是幻想。

第三章 系統(tǒng)總線

本章著重介紹系統(tǒng)總線的基本概念及其分類、結(jié)構(gòu)和總線控制邏輯。總線是連接多個(gè)部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)。總線主要分為片內(nèi)總線，系統(tǒng)總線，通信總線。片內(nèi)總線是指芯片內(nèi)部的總線。系統(tǒng)總線是指cpu、主存、I/O設(shè)備各大部件的信息傳輸線，其中又可以分為數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線。總線具有一些特性，比如機(jī)械特性、電氣特性、功能特性、時(shí)間特性。而衡量總線性能的指標(biāo)有總線帶寬，總線寬度，時(shí)鐘同步/異步，總線復(fù)用等。為了使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化，模塊生產(chǎn)批量化，確保其性能穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)可移化，便于維護(hù)，人們還設(shè)立了總線標(biāo)準(zhǔn)。總線結(jié)構(gòu)又可以分為單總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)。

第四章 存儲(chǔ)器

本章重點(diǎn)介紹主存儲(chǔ)器的分類、工作原理、組成方式以及與其他部件的聯(lián)系此外還介紹了高速緩沖存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器等的基本組成和工作原理。旨在使我們真正建立器如何用不同的存儲(chǔ)器組成具有層次結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)的概念。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器主要分為主存儲(chǔ)器，高速緩沖存儲(chǔ)器，輔助存儲(chǔ)器。其中主存儲(chǔ)器中包括隨機(jī)存取器和只讀存儲(chǔ)器。高速緩沖存儲(chǔ)器主要就是要掌握它與主存之間的地址映射。輔助存儲(chǔ)器主要就是磁盤存儲(chǔ)器，只需要簡單了解一下它的工作原理即可。

第五章 輸入輸出系統(tǒng)

除了cpu和存儲(chǔ)器兩大模塊外，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的第三個(gè)關(guān)鍵部分是輸入輸出模塊，又稱輸入輸出系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，I/O設(shè)備的數(shù)量和種類也越來越多，它們與主機(jī)的聯(lián)絡(luò)方式及信息的交換方式也各不相同。因此，輸入輸出系統(tǒng)涉及的內(nèi)容極其復(fù)雜，既包括具體的各類I/0 設(shè)備，又包括各種不同的I/0設(shè)備如何與主機(jī)交換信息。本章重點(diǎn)就是分析I/0設(shè)備與主機(jī)交換信息的三種控制方式，分別為程序查詢方式，程序中斷方式，DMA方式，以及相應(yīng)的接口功能和組成，對幾種常用的I/O設(shè)備也進(jìn)行了簡單介紹，例如鍵盤，鼠標(biāo)，打印機(jī)等。

第六章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法

本章主要介紹參與運(yùn)算的各類數(shù)據(jù)（包括無符號數(shù)和有符號數(shù)，定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)等），以及它們在計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算方法。使我們進(jìn)一步認(rèn)識到計(jì)算機(jī)在自動(dòng)解題過程中數(shù)據(jù)信息的加工處理流程，從而進(jìn)一步加深對計(jì)算機(jī)硬件組成及整機(jī)工作原理的理解。本章還涉及到了一些原碼，補(bǔ)碼，反碼方面的知識，而且與我們在數(shù)字邏輯中接觸的算法有所不同，這就需要我們能夠準(zhǔn)確的運(yùn)用本章學(xué)習(xí)到的知識了。

第七章 指令系統(tǒng)

本章主要介紹機(jī)器指令系統(tǒng)的分類，常見的尋址方式，指令格式以及設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的各種因素。機(jī)器語音是由一條條語句構(gòu)成的，每一條語句又能準(zhǔn)確表達(dá)某種語義。指令一般是由操作碼和地址碼兩部分組成。此外本章還對RISC技術(shù)也進(jìn)行了簡要介紹，使我們進(jìn)一步體會(huì)指令系統(tǒng)與機(jī)器的主要功能以及與硬件結(jié)構(gòu)之間存在的密切關(guān)系。

第八章 cpu的結(jié)構(gòu)和功能

CPU 是計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算的核心, 主要性能指標(biāo)有字長、頻率、高速緩存、前端總線頻率、超線程技術(shù)的應(yīng)用、支持的擴(kuò)展指令集等對整個(gè)計(jì)算機(jī)的性能起著至關(guān)重要的作用。在計(jì)算機(jī)的使用中常見的CPU 超頻故障、計(jì)算機(jī)感染病毒使CPU 性能大幅度下降,偶伴隨死機(jī)等現(xiàn)象, 逐步掌握CPU 主要性能與故障的排除技巧, 達(dá)到舉一反三的效果。CPU的主要功能是執(zhí)行指令，控制并完成各種操作，包括運(yùn)算操作、傳送操作、輸入輸出操作等。CPU具備以下四個(gè)方面的功能：指令控制：保證機(jī)器按順序執(zhí)行程序是CPU的首要任務(wù)。操作控制：CPU根據(jù)指令的要求，產(chǎn)生需要的操作信號。時(shí)間控制：對各種操作信號進(jìn)行定時(shí)，即進(jìn)行時(shí)間控制。數(shù)據(jù)加工：對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。完成數(shù)據(jù)的加工處理，是CPU的核心任務(wù)。

第九章 控制單元的功能

本章結(jié)合指令周期的四個(gè)階段，著重分析控制單元為完成不同指令所發(fā)出的各種操作命令，這些命令控制計(jì)算機(jī)的所有部件有次序的完成相應(yīng)的操作，已達(dá)到執(zhí)行程序的目的，使讀者進(jìn)一步理解指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期和控制信號的關(guān)系，進(jìn)一步體會(huì)控制單元在機(jī)器運(yùn)行中所起到的核心作用，為下一章設(shè)計(jì)控制單元打好基礎(chǔ)。

第十章 控制單元的設(shè)計(jì)

本章主要介紹了兩種設(shè)計(jì)方法，一是組合邏輯設(shè)計(jì)，二是微程序設(shè)計(jì)，旨在使我們能夠初步掌握設(shè)計(jì)控制單元的思路，本章可以說是整本書最難的一章，它要求我們能夠運(yùn)用上一章學(xué)習(xí)的知識來完成控制單元的設(shè)計(jì)，這對于我們來說真是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

四、實(shí)際應(yīng)用：

由于我們是網(wǎng)絡(luò)過程專業(yè)的學(xué)生，我就舉一個(gè)計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用。就拿現(xiàn)在很火的電子商務(wù)來說，電子商務(wù)的含義是任何一個(gè)組織機(jī)構(gòu)可利用Internet來改變他們與客戶、供應(yīng)商、合作伙伴和內(nèi)部員工的交流，也可以認(rèn)為是消費(fèi)者、銷售者和結(jié)算部門利用Internet完成商品采購和支付的過程這種簡潔、可靠的商品銷售方式可從根本上改變傳統(tǒng)的銷售方式，提高了效率，節(jié)省了人力。

五、心得體會(huì)：

通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)組成原理這門課給我的第一感覺就是很難，因?yàn)樗鼘τ趯W(xué)生的綜合知識要求的比較高，涉及的知識面也比較廣，如果之前的一些學(xué)科沒有學(xué)好的話，學(xué)起來還真有點(diǎn)吃力。但是這本書有循序漸進(jìn)的帶我們了解了計(jì)算機(jī)的組成，從淺入深，只要認(rèn)真學(xué)習(xí)，多做題，多理解，學(xué)起來還算過得去。對于前幾章的學(xué)習(xí)我還能夠跟得上，但是從機(jī)器語言開始我就感覺有些力不從心了，它要求對知識的理解程度相當(dāng)高，簡單的模仿是肯定不行的，尤其是最后一章的控制單元的設(shè)計(jì)，這對于我們來說真的是個(gè)坎。不管怎么說通過學(xué)習(xí)這本書我了解到很多計(jì)算機(jī)方面的知識，知道計(jì)算機(jī)有層次結(jié)構(gòu)和組成結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)在各個(gè)組成結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作下完成很多人很難完成的功能。這就是我最大的收獲。

六、結(jié)語： 通過對計(jì)算機(jī)組成原理知識的學(xué)習(xí)和整理，我深刻了解到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的重要性，加深了對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的認(rèn)識，了解到了計(jì)算機(jī)的組成和基本功能。掌握了計(jì)算機(jī)總線、存儲(chǔ)器、輸入輸出系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)運(yùn)算方法、指令系統(tǒng)、CPU、控制單元等發(fā)面的知識。我相信這次的學(xué)習(xí)會(huì)對我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生非常大的影響。

七、參考文獻(xiàn)：

【1】唐朔飛 《計(jì)算機(jī)組成原理》（第二版）高等教育出版社，2008.1

第五篇：計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)論文

摘 要

摘要

顯示器作為計(jì)算機(jī)重要的輸出部件和人機(jī)交流的窗戶，是一臺電腦必不可少的部分，其重要性是不言而喻的。我們打開電腦，從開機(jī)的字符提示到開機(jī)后的圖形化界面以及瀏覽圖片觀賞電影都是根據(jù)顯示器的輸出獲得信息。

顯示器隨著電子技術(shù)的發(fā)展有著驚天的變化，特別是最近10余年的科技進(jìn)步產(chǎn)生了大量各式各樣的顯示設(shè)備。目前常見顯示器有陰極射線管CRT(Cathode Ray Tube)，發(fā)光二極管LED（Lighting Emitting Diode）和等離子顯示器PDP（Plasma Display Panel）液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）,電化學(xué)反應(yīng)顯示等。它們有各自的特點(diǎn)，應(yīng)用在各種不同的場合。

顯示器顯示方式和顯示模式：就屏幕顯示畫面的點(diǎn)組織方式而言，顯示方式有兩種，即字符數(shù)字方式（Alphabet/Number，A/N）和全點(diǎn)尋址圖形方式（All Point Addressable，APA）。顯示模式主要是指一屏能顯示的點(diǎn)數(shù)和顏色數(shù)（包括一屏能顯示的字符數(shù)）。常用的顯示模式有CGA、EGA、VGA和SVGA（即TVGA）等等。典型的 IBM指標(biāo)是：CGA為320×200和8色，EGA為640×350和16色，VGA為640×480，SVGA為800×600、1024×768、1280×1024和1600×1200等。目前的顯示都采用VGA以上的顯示模式，它們的同屏彩色數(shù)可在16、256、16K、32K、64K、16M（所謂真彩色）直到4G中選擇。很多人對于顯示器的直觀認(rèn)識一般會(huì)產(chǎn)生對顯示原理的疑惑。就如將在后面詳細(xì)展示一樣，其實(shí)質(zhì)是在顯存中存放一幀待顯示字符的ASCII碼，顯示時(shí)通過查詢相應(yīng)字符在字符庫中的點(diǎn)陣信息來確定屏幕上點(diǎn)的亮暗來得到顯示結(jié)果。這實(shí)質(zhì)是A/N顯示方式的原理。為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，加深對相關(guān)技術(shù)的理解本文就顯示器的一些相關(guān)知識作詳細(xì)的論述。

本文從結(jié)構(gòu)上分成兩大部分：

Ⅰ

摘 要

第一部分： 顯示設(shè)備及其原理作詳細(xì)的介紹。了解各種顯示設(shè)

備以及顯示技術(shù)的相關(guān)術(shù)語，介紹了字符和圖形兩種顯示方式，并在這兩種顯示方式的對比中讓大家對顯示器有更深的理解和認(rèn)識。在屏幕的組織形式的基礎(chǔ)上，細(xì)致的說明了屏幕顯示和顯示緩存之間的對應(yīng)關(guān)系，并結(jié)合兩種顯示方式進(jìn)行了較為。最后結(jié)合屏幕的顯示，展示了顯示器內(nèi)部各級計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系。第二部分： 為了加深直觀認(rèn)識，本文特地使用FLASH實(shí)現(xiàn)A/N顯示方式的演示動(dòng)畫，以期對讀者深刻的展示理論的實(shí)現(xiàn)。本章主要討論了A/N顯示方式演示動(dòng)畫的FLASH實(shí)現(xiàn)。其中涉及到的要點(diǎn)有組件的動(dòng)畫效果實(shí)現(xiàn)，字符矩陣動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)思路，并梳理了A/N顯示方式的邏輯流程。為了完善動(dòng)畫演示過程，我們還在FLASH中加入了對播放的控制，以及一些簡單的腳本編寫。相信對讀者理解顯示原理有一些直觀的幫助。希望本文對廣大讀者有所幫助。如有不當(dāng)之處希望讀者指出以便更正。

關(guān)鍵字：顯示器 顯示方式 字符 ASCII碼 點(diǎn)陣

Ⅱ

Abstract

Abstract The monitor is a computer display output window and man-machine communication.Is an essential part of a computer and Its importance is self-evident.We turn on the computer,the character tips when booting,graphical interface, and viewing pictures, watching the film are based on access to the information display output.The development of electronic technology has shaking changes, particularly in the last 10 years produced a large number of scientific and technological progress in a variety of display devices.Currently there are common cathode ray tube monitors CRT(Cathode Ray Tube), light emitting diode LED(Lighting Emitting Diode)and plasma display PDP(Plasma Display Panel)liquid crystal display LCD(Liquid Crystal Display), the electrochemical reaction display.They have their own characteristics, used in a variety of occasions

Display mode Point on the screen display in terms of organization, There are two display modes :Alphabet/Number，A/N, All Point Addressable，APA.Display mode mainly refers to the nunber of points a screen can display

and number of colors（Including a screen showing the number of characters）Common display mode: CGA、EGA、VGA

and SVGA（namely TVGA）The IBM targets are CGA 320×200 ,8 colors，EGA 640×350,16 colors，VGA 640×480，SVGA 800×600、1024×768、1280×1024 and 1600×1200.The current display modes are generally beyond VGA.Their number of colors in one screen can be 16、256、16K、32K、64K、16M upto 4G if the vram is large enough(The so-called true color)Many people have an intuitive understanding of the theory on display the general principle.As will be detailed later in the same show, and its essence is stored in a memory to be displayed in the ASCII character code, displayed by querying the corresponding character in the character library of information to determine the lattice points on the screen to be bright and dark displayed.This is essentially A / N

Ⅲ

Abstract display principle.In this paper, we pay attention to Alphabet/Number，A/N.In this paper, we pay attention to Alphabet/Number，A/N.The characters will be introduced and the principle will be demonstrated.As will be later detailed representation ,the essence is in video memory storing an ASCII code of the characters to be displayed, is displayed by querying the corresponding characters in dot matrix characters in the information library to determine the points of the screen to be bright or dark displayed.In order to adapt to technological development, deepen the understanding of related technologies on display some of this knowledge for detail.Part I: Principles of display devices and a detailed description.Understanding of various display devices and display technologies related terms, describes the character and graphic display, and in contrast to the two displayed in so that we can display a deeper understanding and awareness.The organizational form of the screen based on the detailed description of the screen and display the correspondence between the cache and display were combined with two more.Finally, the screen display, internal display shows the correspondence between the counter at all levels.Part II: In order to enhance intuitive understanding, this article specifically to achieve using FLASH A / N display demo, to show the reader a profound realization of the theory.This chapter discusses the A / N display FLASH Animation of realization.Which involves the main points of the components to achieve animation, character animation realization matrix idea, and sort out the A / N display logic process.In order to improve the animation process, we also added a FLASH on the play control, and some simple scripting.I believe the reader understand the principles shown to help some intuitive Hope this article helps you much.Please point out irregularities in order to correct.Keywords: Monitor Display mode Character ASCII code Dot matrix

Ⅳ

目 錄

目 錄

目 錄...............................................................................................................................5 第一章 題目來源............................................................................................................6 1.1 題目背景.................................................................................................................6 1.2 實(shí)現(xiàn)方式及可行性...................................................................................................7 1.3 課程設(shè)計(jì)效果..........................................................................................................7 第二章 開發(fā)環(huán)境.............................................................................................................8 2.1 Adobe Flash CS4 Professional程序.....................................................................8 2.2 Adobe Flash CS4 Professional與之前版本對比及其新功能..................................8 第三章 顯示器設(shè)備........................................................................................................11 3.1 概述......................................................................................................................11 3.2 顯示技術(shù)中的相關(guān)術(shù)語..........................................................................................12 3.3 顯示方式和顯示規(guī)格.............................................................................................14 3.4 光柵掃描成像原理.................................................................................................15 3.5 屏幕顯示與顯示緩存間的對應(yīng)關(guān)系........................................................................20 3.6 本章小結(jié).................................................................................................................24 第四章 開發(fā)流程...........................................................................................................25 4.1 圖形組件繪制........................................................................................................25 4.2 箭頭的繪制及動(dòng)態(tài)效果實(shí)現(xiàn)...................................................................................26 4.3 字符矩陣的繪制及掃描動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法.....................................................................27 4.4 A/N顯示方式流程及其動(dòng)態(tài)描述............................................................................28 4.5 時(shí)序控制與優(yōu)化....................................................................................................28 4.6 播放控制...............................................................................................................29 4.7 美化及校驗(yàn)...........................................................................................................30 4.8 本章小結(jié)...............................................................................................................31 第五章 總結(jié)與改進(jìn)........................................................................................................32 5.1 總結(jié)......................................................................................................................32

Ⅴ

題目來源

第一章 題目來源

1.1 題目背景

輸入輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人或其他設(shè)備、系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互的裝置。人們常用數(shù)字、字符、文字、圖形、聲音等形式來表示各種信息，而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部所能處理的則是以電信號形式表示的數(shù)字代碼（一系列0/1表示的二進(jìn)制代碼）。在輸出設(shè)備中，顯示設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重要的輸出設(shè)備之一。對于軟件的設(shè)計(jì)和執(zhí)行效果往往以字符或圖形的形式在屏幕上顯示出來，以便操作者觀察結(jié)果。

在CRT顯示器中，畫面產(chǎn)生的字符或圖形都是用若干點(diǎn)組成的，每個(gè)字符橫向、縱向均占有一定的點(diǎn)數(shù)，稱之為字符的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。而用來產(chǎn)生字符點(diǎn)陣圖形的器件稱之為字符發(fā)生器。它有專用的芯片，如APPLE-I所用的2513，采用5*8點(diǎn)陣，能產(chǎn)生64種字符的點(diǎn)陣信息。也可以用通用ROM作為字符發(fā)生器，如PC機(jī)，用8KB ROM空間存放256種字符的點(diǎn)陣代碼，有三套字體，即每個(gè)字符可以用7*9,7*7,5*7點(diǎn)陣。

64個(gè)字符各自編碼的6位作為字符發(fā)生器的高位地址。當(dāng)需要在屏幕上顯示某字符時(shí)，按該字符的6位編址訪問ROM，選中這個(gè)字符的點(diǎn)陣。該字符的點(diǎn)陣信息是按行輸出的，并且要與電子束的掃描保持同步。因此，可以用CRT控制器提供的掃描時(shí)序作為字符發(fā)生器的低三位地址，經(jīng)譯碼后依次取出字符點(diǎn)陣的8行代碼。

為了提供顯示內(nèi)容，需要設(shè)置一個(gè)顯示緩沖存儲(chǔ)器，或稱為視頻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器VRAM（video RAM）。其中存放一幀畫面的相關(guān)信息。顯示器一方面對屏幕進(jìn)行光柵掃描，一方面同步地從VRAM中讀取顯示內(nèi)容，送往顯示器件。在字符方式顯示時(shí)，在緩存RAM中存放的是一幀待顯示字符的ＡＳＣＩＩ碼或其他形式的編碼，字符的點(diǎn)陣信息則存放在字符發(fā)生器（字庫）中。一個(gè)字符編碼占緩存的一個(gè)字節(jié)，因此緩存的最小容量是由屏幕上字符顯示的行列規(guī)格決定的。字符顯示時(shí)，屏幕上每個(gè)字符位置對應(yīng)緩存中的一個(gè)字符編碼字節(jié)，緩存各字節(jié)單元的地址隨著屏幕由左到右，自上而下的顯示順序從低到高安排。也即，緩存０號單元所放的字符數(shù)據(jù)經(jīng)字符發(fā)生器轉(zhuǎn)換為字形后，顯示在屏幕第一排字符左邊第一個(gè)位置上，１號單元所放的字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在屏幕第一行左邊第二個(gè)位置上，以此類推，緩存最后一個(gè)單元放的字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在屏幕最后一排右邊

題目來源

最末一個(gè)位置上。

為了便于清晰、明了、直觀的再現(xiàn)字符在屏幕上輸出顯示的整個(gè)過程與原理，便于學(xué)生直觀透徹的了解其全過程，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和教學(xué)演示，利用FLASH動(dòng)畫制作軟件，模擬出整個(gè)字符顯示的過程，特別是字符編碼、地址組織、調(diào)用顯示等過程。

1.2 實(shí)現(xiàn)方式及可行性

FLASH是一款強(qiáng)大的基于幀動(dòng)畫的動(dòng)畫制作軟件，其具有簡明但不失專業(yè)的動(dòng)畫制作能力，利用幀的編輯及連接，使用ActionScript語言執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，可以方便制作出各種動(dòng)畫效果，能夠直觀清晰的演示各種效果及步驟。此次利用FLASH10進(jìn)行動(dòng)畫演示制作，能夠充分展現(xiàn)出各步驟效果，讓演示過程流暢明了,便于理解字符顯示的整個(gè)過程。

1.3 課程設(shè)計(jì)效果

字符顯示FLASH演示動(dòng)畫：

完整再現(xiàn)字符的編碼顯示過程，從VRAM中的字符編碼到ROM中的儲(chǔ)存點(diǎn)陣，從點(diǎn)陣調(diào)用再到點(diǎn)頻控制下的移位寄存器的移位，最后串行輸出依次顯示在屏幕上。動(dòng)態(tài)直觀展現(xiàn)各流程的流向和字符的產(chǎn)生中間過程。

通過此動(dòng)畫演示，清楚展現(xiàn)了字符顯示的內(nèi)部原理以及調(diào)用產(chǎn)生關(guān)系，掌握字符顯示全過程，讓人對整個(gè)流程留下清晰、直觀的印象。

開發(fā)環(huán)境

第二章 開發(fā)環(huán)境

2.1 Adobe Flash CS4 Professional程序

本設(shè)計(jì)以Adobe Flash CS4 Professional程序?yàn)殚_發(fā)工具。Adobe Flash CS4 Professional 軟件是業(yè)界領(lǐng)先的創(chuàng)作環(huán)境, 用于創(chuàng)建引人入勝的交互式體驗(yàn)。面向使用不同平臺和設(shè)備的用戶。Flash 中的動(dòng)畫制作更簡單，借助基于對象的動(dòng)畫快速創(chuàng)建動(dòng)畫、輕松修改運(yùn)動(dòng)路徑并全面控制個(gè)別動(dòng)畫屬性。使用一系列鏈接對象創(chuàng)建類似于鏈的動(dòng)畫效果, 或使用全新的骨骼工具扭曲單個(gè)形狀。

選擇Adobe Flash CS4 Professional作為開發(fā)工具因?yàn)槠涔δ芨鼮閺?qiáng)大，應(yīng)用更為廣泛。

1.Adobe Flash CS4 Professional的工具箱可伸縮成單雙列的，面板調(diào)板可以縮為精美的圖標(biāo)，半透明標(biāo)題欄，可隨意伸縮。

2.Adobe Flash CS4 Professional的界面會(huì)很方便在“設(shè)計(jì)布局”和“編程布局”間切換。

3.改良的鋼筆工具，類似illustrator的相應(yīng)工具。

4.屬性面板可以監(jiān)測出您畫的原始形狀是圓、橢圓還是方，而不像以前統(tǒng)一顯示出為形狀。

5.可以直接繪制出圈環(huán)。圓角矩形的四個(gè)拐角都可以單獨(dú)調(diào)整，有點(diǎn)像Fireworks的自動(dòng)形狀屬性。

6.可直接導(dǎo)入分層的Photoshop PSD文件，并且可能決定哪些層需被導(dǎo)入。還可以保留圖層的上組、樣式、蒙版和智能濾鏡、路徑的可編輯性。導(dǎo)入選項(xiàng)包括是否保留原圖層內(nèi)容的位置和尺寸、是否保持PSD的分層狀態(tài)、是否把圖層轉(zhuǎn)換為影片剪輯，是否為其起實(shí)例名，以及選擇參考點(diǎn)的位置、單獨(dú)對每層進(jìn)行JPG優(yōu)化等等。對于是否能夠保持文字圖層的可編輯狀態(tài)，現(xiàn)在還不能完全確定。

7.可更完美的導(dǎo)入illustrator AI矢量文件，應(yīng)該可以保留所有特性，包括精確的顏色、形狀、路徑和樣式。

2.2 Adobe Flash CS4 Professional與之前版本對比及其新功能

開發(fā)環(huán)境

通過對比可看到Adobe Flash CS4 Professional比Adobe Flash CS3 Professional具有更多新功能： 1.基于對象的動(dòng)畫

使用基于對象的動(dòng)畫對個(gè)別動(dòng)畫屬性實(shí)現(xiàn)全面控制, 它將補(bǔ)間直接應(yīng)用于對象而不是關(guān)鍵幀，可直接將補(bǔ)間動(dòng)畫套用至物件而非關(guān)鍵影格。使用貝賽爾手柄輕松更改運(yùn)動(dòng)路徑。2.3D 轉(zhuǎn)換

借助令人興奮的全新 3D平移和旋轉(zhuǎn)工具, 通過 3D 空間為 2D 對象創(chuàng)作動(dòng)畫, 您可以沿 x、y、z 軸創(chuàng)作動(dòng)畫。將本地或全局轉(zhuǎn)換應(yīng)用于任何對象。但非真正意義上的3D，層的位置關(guān)系其顯示問題。（處于頂層的圖形不會(huì)因?yàn)?D旋轉(zhuǎn)而到達(dá)底部）3.反向運(yùn)動(dòng)與骨骼工具

使用一系列鏈接對象創(chuàng)建類似于鏈的動(dòng)畫效果, 或使用全新的骨骼工具扭曲單個(gè)形狀。

開發(fā)環(huán)境

圖7-1，Adobe Flash CS4 Professional與Adobe Flash CS3 Professional功能對比

4.使用 Deco 工具和噴涂刷實(shí)現(xiàn)程序建模

將任何元件轉(zhuǎn)變?yōu)榧磿r(shí)設(shè)計(jì)工具。以各種方式應(yīng)用元件: 使用 Deco 工具快速創(chuàng)建類似于萬花筒的效果并應(yīng)用填充, 或使用噴涂刷在定義區(qū)域隨機(jī)噴涂元件。5.動(dòng)畫編輯器

使用全新的動(dòng)畫編輯器體驗(yàn)對關(guān)鍵幀參數(shù)的細(xì)致控制, 這些參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)、大小、縮放、位置和濾鏡等。使用圖形顯示以全面控制輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)整。6.元數(shù)據(jù)(XMP)支持

使用全新的 XMP 面板加入中繼資料至 SWF 檔。快速指派標(biāo)籤以增強(qiáng)協(xié)同作業(yè)并提供更佳的行動(dòng)使用體驗(yàn)。7.動(dòng)畫預(yù)設(shè)

借助可應(yīng)用于任何對象的預(yù)建動(dòng)畫啟動(dòng)項(xiàng)目。從大量預(yù)設(shè)中進(jìn)行選擇, 或創(chuàng)建并保存自己的動(dòng)畫。與他人共享預(yù)設(shè)以節(jié)省動(dòng)畫創(chuàng)作時(shí)間。

8.針對 Adobe AIR? 進(jìn)行創(chuàng)作

運(yùn)用全新的整合功能提供桌面互動(dòng)使用體驗(yàn),借助發(fā)布到 Adobe AIR 運(yùn)行時(shí)的全新集成功能, 實(shí)現(xiàn)交互式桌面體驗(yàn)。面向跨更多設(shè)備-Web、移動(dòng)和桌面的更多用戶。9.H.264 支持

借助 Adobe Media Encoder 編碼為 Adobe Flash Player 運(yùn)行時(shí)可以識別的任何格式, 其它 Adobe 視頻產(chǎn)品也提供這個(gè)工具, 現(xiàn)在新增了 H.264 支持。10.全新 Adobe Creative Suite? 界面

借助直觀的面板停靠和彈出式行為提高工作效率, 它們簡化了您在所有 Adobe Creative Suite 版本中與工具的交互。

顯示器設(shè)備

第三章 顯示器設(shè)備

3.1 概述

以可見光的形式傳遞和處理信息的設(shè)備，即顯示設(shè)備。如下圖所示。

圖 3-1

CRT和LCD顯示器

顯示設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要輸出設(shè)備之一。軟件設(shè)計(jì)及執(zhí)行結(jié)果的效果往往以字符或者圖形的形式在屏幕上顯示出來，以供使用者觀察。如果需要對程序做些修改，操作人員就可以根據(jù)顯示情況，通過鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，將有關(guān)的數(shù)據(jù)和命令送入計(jì)算機(jī)，以便對程序的運(yùn)行隨時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)和控制。因此，顯示設(shè)備是較為理想的人-機(jī)通信設(shè)備。

對于一般的用戶來說，要求顯示器在屏幕指定的位置顯示需要的字符、數(shù)字和圖形。對于高級用戶，涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造中，要求設(shè)備顯示繪制三維圖形等。總之，顯示設(shè)備和其他I/O設(shè)備相比，不僅工作速度快、無機(jī)械噪聲，且還具有更強(qiáng)的編輯功能和通信功能，廣泛用于CAD、CAM、計(jì)算機(jī)模擬、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和通信網(wǎng)中。

顯示設(shè)備子系統(tǒng)的硬件組成一般包括顯示器件、控制器和接口。在微型系統(tǒng)中，控制器和接口往往合并為一個(gè)整體，稱為顯示適配卡。其軟件組成有包含在操作系統(tǒng)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)程序，可有操作系統(tǒng)調(diào)用；提供專門圖形功能的各種圖形軟件等。

顯示器的分類

按發(fā)光原理不同，可將顯示器劃分為一下兩類： 1.發(fā)光器件

外加電信號，發(fā)光器件將產(chǎn)生光輻射，從而發(fā)光，如：陰極射線管CRT(Cathode

顯示器設(shè)備

Ray Tube)，發(fā)光二極管LED（Lighting Emitting Diode）和等離子顯示器PDP（Plasma Display Panel）等。

2.光調(diào)節(jié)器件

這類器件本身并不發(fā)光，工作時(shí)需要另設(shè)光源。在外加電信號作用下，器件的局部區(qū)域的光特性發(fā)生變化，引起透射光和反射光。顯示屏幕上收到器件形成的調(diào)制光，即隨電信號而變化的光。如：液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）,電化學(xué)反應(yīng)顯示等。

按所顯示的信息內(nèi)容不同，可將顯示器劃分為：字符顯示器、圖形顯示器、圖像顯示器三大類。

就一般情況而言，CRT顯示設(shè)備的清晰度和分辨率較高，大多數(shù)顯示終端仍以CRT顯示器為主，亦是本課程設(shè)計(jì)主要討論的對象。在CRT顯示設(shè)備中，以掃描方式不同，分成光柵掃描和隨機(jī)掃描兩種顯示器，以分辨率不同，分成高分辨顯示器和低分辨顯示器；以顯示的顏色分類，有單色（黑白）顯示器和彩色顯示器，以CRT熒光屏對角線的長度分類，有12英寸、14英寸、16英寸、19英寸等多種顯示器。

3.2 顯示技術(shù)中的相關(guān)術(shù)語

1.分辨率和灰度級

分辨率是指顯示器所能表示的像素個(gè)數(shù)。象素越高，分辨率越高，圖象越清晰，分辨率取決于顯像管熒光粉的粒數(shù)、熒光屏的尺寸和CRT電子束的聚焦能力。同時(shí)刷新存儲(chǔ)器要有與顯示像素?cái)?shù)相對應(yīng)的存儲(chǔ)空間，用來儲(chǔ)存每個(gè)像素的信息。

灰度級是指黑白顯示器中所顯示的像素點(diǎn)的亮暗差別，在彩色顯示器中則表現(xiàn)為顏色的不用。灰度級越多，圖象層次越清楚逼真，灰度級取決于每個(gè)像素對應(yīng)刷新存儲(chǔ)器單位的個(gè)數(shù)和CRT本身的性能。如果用4位表示一個(gè)象素，則只有16級灰度或顏色。如果用8位表示一個(gè)像素，則有256級灰度或顏色。2.刷新和刷新存儲(chǔ)器

顯示器設(shè)備

CRT發(fā)光是由電子束打在熒光粉上引起的，電子束掃過之后其發(fā)光亮度只能

顯示器設(shè)備

維持幾十毫秒便消失。為了使人眼能看到穩(wěn)定的圖像顯示，必須使電子束不斷重復(fù)掃描整個(gè)屏幕，這個(gè)過程叫做刷新。按人的視覺生理，刷新頻率大于25次/秒是才不會(huì)感到閃爍。顯示設(shè)備中通常選用電視中的標(biāo)準(zhǔn)，每秒70幀圖象。

為了不斷提供刷新圖像的信號，必須把每一幀圖像信息存儲(chǔ)在刷新存儲(chǔ)器，也叫視頻存儲(chǔ)器。其存儲(chǔ)容量由圖象分辨率和灰度級決定。3.隨機(jī)掃描和光柵掃描

電子束在熒光屏上按某種軌跡運(yùn)動(dòng)稱為掃描。控制電子束掃描軌跡的電路叫做掃描偏轉(zhuǎn)電路。主要的掃描方式有隨機(jī)掃描和光柵掃描兩種。

隨機(jī)掃描時(shí)控制電子束在CRT屏幕上隨機(jī)地運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生圖像和字符。電子束只用在需要做圖的地方掃描，而不必掃描全屏幕，因此這種掃描方式畫圖速度快、圖像清晰。

光柵掃描是電視中采用的掃描方法。在電視中圖象充滿整個(gè)畫面，因此要求電子束掃過整個(gè)屏幕。光柵掃描時(shí)從上至下順序掃描，采用逐行掃描和隔行掃描兩種方式。如下圖所示。

圖 3-2

光柵掃描

3.3 顯示方式和顯示規(guī)格

1．顯示器的顯示方式

（1）字符/數(shù)字方式（A/N方式）

在這種顯示方式下，以字符為顯示內(nèi)容的基本單元，又稱為文本顯示方式。實(shí)際上，字符是由點(diǎn)陣組成的，在顯示過程中需將字符ASCII碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的字符點(diǎn)陣代碼。

顯示器設(shè)備

（2）圖形方式（APA方式）

這種顯示方式下，以點(diǎn)(象素)為顯示的基本單位。

圖形不如字符那樣整齊，圖形的信息更具隨機(jī)性。不論字符還是圖形，實(shí)際上都有許多亮度不同的、或色彩不同的像點(diǎn)所組成。

可用分辨率這一指標(biāo)衡量顯示規(guī)格。對字符方式，分辨率指一幀畫面最多可顯示的字符行數(shù)和列數(shù)，一般列數(shù)大于行數(shù)。進(jìn)一步描述指標(biāo)是每個(gè)字符點(diǎn)陣的組成，即橫向點(diǎn)數(shù)與縱向點(diǎn)數(shù)。對于圖形方式，分辨率指一幀畫面最多可顯示的像點(diǎn)數(shù)，即可顯示的水平線數(shù)與每線的點(diǎn)數(shù)。顯然，分辨率越高，畫面越清晰，顯示容量越大。

顯示器分為單色顯示器（單顯）與彩色顯示器（彩顯）兩類。對于單色顯示器，可用不同灰度提供畫面的多層次。對于彩色顯示器，則可以不同的顏色提供更好的顯示效果。相應(yīng)的，可提供的灰度級別或色數(shù)也是顯示規(guī)格中的重要指標(biāo)。2.顯示器的顯示規(guī)格

顯示規(guī)格取決于顯示控制器（適配卡）提供的顯示規(guī)格和顯示頭所能滿足的分辨率。

隨著技術(shù)的發(fā)展，顯示設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，各設(shè)備廠商先后推出了各種顯示器適配卡，如VGA卡，A/N方式下：規(guī)格有25×40、25×80，2色、4色等。APA方式下：規(guī)格有320×200、800×600，2色、256色等。

3.4 光柵掃描成像原理

前面我們大致了解了光柵掃描方法，使大家對光柵掃描有了一定的認(rèn)識，本小節(jié)中我們將更加細(xì)致的介紹光柵的掃描成像原理。

CRT顯示其所用的顯示器件是陰極射線管，其結(jié)構(gòu)原理如圖3-3所示。CRT主要由電子槍、視頻放大、掃描偏轉(zhuǎn)電路、熒光等幾部分組成。人們之所以能在CRT熒光屏行看見所顯示的圖形或字符，是因?yàn)殛帢O射線管的電子槍所發(fā)射的電子流經(jīng)過聚焦后形成電子束，轟擊熒光屏，使屏幕上所涂熒光粉發(fā)出可見光。

顯示器設(shè)備

要在屏幕上指定的位置進(jìn)行顯示，需要通過掃描偏轉(zhuǎn)電路產(chǎn)生兩個(gè)互相垂直的電磁場，控制電子束在X方向和Y方向偏轉(zhuǎn)，從而將電子束引向屏幕的相應(yīng)位置。

CRT顯示器可以采用多種掃描方式進(jìn)行工作，用得最多的是光柵掃描和隨機(jī)掃描的兩種方式。在隨機(jī)掃描方式中，電子束沒有固定的掃描路徑，旨在需要的顯示字符或者圖形的地方掃描。因此，掃描控制信號隨顯示內(nèi)容的不同為有所變化，這就使掃描電路比較復(fù)雜。光柵掃描則有固定格式，不管在屏幕上需要顯示或者不需要顯示的地方，都按統(tǒng)一路徑全屏掃描。因此，掃描控制信號不隨顯示畫面變化，使得掃描電路比較簡單。目前，隨機(jī)掃描方式只用于圖形顯示，而光柵掃描因控制簡單，被廣泛用于字符顯示和圖形顯示器中。

圖 3-3 顯示頭的結(jié)構(gòu)原理

1.光柵的形成

在光柵掃描方式中，電子束從熒光的左上角開始，沿著稍稍傾斜的水平方向均勻地向右掃描，到達(dá)屏幕右端后迅速水平會(huì)掃到左端下一行位置，有從左向右均勻的掃描。這樣一行一行的打掃描，直到屏幕最后一行的右端。然后又垂直回掃，返回屏幕左上角，重復(fù)當(dāng)前的掃描過程。經(jīng)過電子束如此反復(fù)的從左至右、自上而下的掃描全屏，便在熒光屏上形成一條一條的垂直分布于整個(gè)屏幕的水平掃描線，如下圖示。這些掃描線稱為光柵，代表電子束在屏幕上的運(yùn)動(dòng)軌跡。水平回掃和垂直回掃時(shí)，熒光屏上下出現(xiàn)亮線，CRT處于“消隱”狀態(tài)，如圖3-4中白線所示。

顯示器設(shè)備

圖 3-4

光柵-電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡

為了實(shí)現(xiàn)這種有規(guī)律的光柵掃描，應(yīng)該通過電磁場的變化，控制電子束既作水平方向的運(yùn)動(dòng)，又做垂直方向的運(yùn)動(dòng)。因此，需要在CRT的水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈中，分別記接通不同頻率做線性變化的鋸齒波電流或鋸齒波電壓，如圖示。水平方向的鋸齒波掃描電流引起的電磁場變化控制電子束的運(yùn)動(dòng)，形成水平掃描線（行掃描）；垂直方向的鋸齒波掃描電流引起的電磁場變化則造成掃描線的垂直移動(dòng)（場掃描）。這些鋸齒波電流是由CRT控制器送來的水平同步和垂直同步信號觸發(fā)器的掃描電路中的鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的。

(a)行掃描電流

(b)場掃描電流

圖3-5

鋸齒掃描電流

2.象點(diǎn)存在的因素

由前面的內(nèi)容可知，一幀畫面是由一定數(shù)量的的平行的水平掃描線組成的，這些掃描線在一個(gè)垂直的場掃描控制下均勻的、自上而下分布于整個(gè)畫面。

每條掃描線由若干像點(diǎn)組成。每個(gè)像點(diǎn)的位置和亮度取決于下面的基本因素。電子束X向和Y向的偏轉(zhuǎn)決定像點(diǎn)的位置，電子束的通、斷、強(qiáng)、弱決定像點(diǎn)的亮度。由水平同步和垂直同步信號經(jīng)掃描電路產(chǎn)生的行。場掃描電流能夠通過電磁場的變化控制電子束的X偏轉(zhuǎn)和Y的偏轉(zhuǎn)，那么電子束的強(qiáng)弱有什么信號來控

顯示器設(shè)備

制呢？前面講過，電子束由CRT管電子槍中的陰極發(fā)射的電子流經(jīng)過聚焦而成。在電子槍中還沒有一個(gè)控制柵，用控制柵和陰極之間的電位差來控制電子束電流的大小。因此，可將控制像點(diǎn)的視頻信號銅鼓視頻發(fā)達(dá)電路加在控制刪上，這樣便可以用外部信號來調(diào)整控制柵極點(diǎn)位的高低，以控制電子槍所發(fā)射的電子束的強(qiáng)弱，從而使像點(diǎn)的亮度發(fā)生變化。例如，當(dāng)控制柵所加的信號為“1”時(shí)，電子槍發(fā)射的具有一定能量的電子束，使屏幕上相應(yīng)的點(diǎn)發(fā)亮；當(dāng)信號為“0”時(shí)，電子槍不發(fā)射電子束，使像點(diǎn)成為暗點(diǎn)。若改變所加信號的電平大小，則可控制像點(diǎn)具有不同的亮度（灰度）。

如果畫面是彩色的，那么每個(gè)像點(diǎn)還要受顏色的控制。彩色CRT根據(jù)三基色原理，在顯示頭中設(shè)有3個(gè)電子槍，分別發(fā)射能產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)3中基色的電子束。它們受3套視頻放大電路的控制，將紅、綠、藍(lán)三基色視頻信號（R,G,B）分別送到相應(yīng)的放大電路，用R、G、B與加亮信號I不同組和控制三束電子的強(qiáng)弱。相應(yīng)的熒屏光屏上的像點(diǎn)由能發(fā)出紅、綠、藍(lán)的熒光粉小點(diǎn)組成，當(dāng)一束（或兩束、三束）電子轟擊對應(yīng)的熒光粉小點(diǎn)時(shí)，屏幕上的像點(diǎn)便出現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三基色之一或者三基色混合的其他顏色。如下圖所示。

圖3-6

象點(diǎn)顏色形成

3.字符點(diǎn)陣圖形的形成

在CRT顯示器中，畫面上的字符或圖形都是由若干點(diǎn)組成的，每個(gè)字符橫向、縱向均占一定的點(diǎn)數(shù)，成為字符的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。常用的字符點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)有5×7點(diǎn)陣，5×8點(diǎn)陣，7×9點(diǎn)陣，如圖3-7所示。所謂5×7點(diǎn)陣，即每個(gè)字符由橫向5個(gè)點(diǎn)，縱向7個(gè)點(diǎn)，共35個(gè)點(diǎn)組成。其中，需要顯示的部分為亮點(diǎn)，不需要顯示的部分為暗點(diǎn)。

顯示器設(shè)備

在CRT顯示器中，用來產(chǎn)生字符點(diǎn)陣圖形的器件成為字符發(fā)生器。它有專用的芯片，如APPLE-1所用的2513，采用5×8點(diǎn)陣，能產(chǎn)生64種字符的點(diǎn)陣信息。

圖3-8是2513芯片的邏輯框圖，該芯片的核心部分是一個(gè)ROM，存儲(chǔ)64種字符的點(diǎn)陣碼，每個(gè)字符排成5列×8行的點(diǎn)陣形式，如圖6-13（A）所示。點(diǎn)陣圖中字符需要顯示的點(diǎn)用代碼1表示，不需要顯示的點(diǎn)則用代碼0表示。每個(gè)字符都以這種點(diǎn)陣圖形式的代碼形式存放在ROM中，一行代碼占1個(gè)存儲(chǔ)單元，因此一個(gè)字符的點(diǎn)陣代碼占8個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元5位。

圖 3-7

7×9字符點(diǎn)陣代碼

圖 3-8

2513字符發(fā)生器邏輯框圖

64個(gè)字符以各自的編碼的6位作為字符發(fā)生器的高位地址。當(dāng)需要在屏幕上顯示某字符時(shí)，按該字符的6位編碼訪問ROM，選中這個(gè)字符的點(diǎn)陣。該字符的點(diǎn)陣信息是按行輸出的，并且要與電子束的掃描保持同步。因此，可用CRT控制器提供的掃描時(shí)序作為字符發(fā)生器的低3位地址，經(jīng)譯碼后依次取出字符點(diǎn)陣的8行代碼。例如，字符H的6位ASCII碼是001000，以這6位編碼作為高位地址訪問的ROM，選中字符H的點(diǎn)陣代碼。當(dāng)掃描線序號為000，即電子束掃描屏幕上該字符未知的第一條光柵時(shí)，字符發(fā)生器輸出該點(diǎn)陣圖形的第一行代碼；序號為001，掃描第二條光柵，輸出第二行代碼：......；知道序號為111，即掃描字符位置的最后一條光柵時(shí)，字符H的8行代碼全部輸出完畢。

在屏幕上，每個(gè)字符行一般要顯示多個(gè)字符，而電子束在進(jìn)行全屏幕掃描時(shí)，是沿屏幕從左向右的方向掃描完第一行光柵，再掃描第二行光柵。按照這種掃描方式，在顯示字符時(shí)，并不是對一排的每個(gè)字符單獨(dú)進(jìn)行點(diǎn)陣掃描，而是采用對一排的所有字符的點(diǎn)陣進(jìn)行逐行依次掃描。

顯示器設(shè)備

為使屏幕上顯示的字符不擠在一起，易于辨認(rèn)，一排的各個(gè)字符間要留出若干點(diǎn)的位置，作為字符間的橫向間隔，這些點(diǎn)都是消隱的。例如，PC機(jī)的顯示器一般采用7×9字符點(diǎn)陣，而字符所占區(qū)間為9×14點(diǎn)陣。換句話說，字符間的橫向間隔是2個(gè)消隱點(diǎn)，排間的縱向間隔是5條消隱線。

3.5 屏幕顯示與顯示緩存間的對應(yīng)關(guān)系

為了提供顯示內(nèi)容，需要設(shè)置一個(gè)顯示緩沖存儲(chǔ)器，即前述的刷新存儲(chǔ)器，或稱為視頻隨即存取存儲(chǔ)器VRAM（VIDEO RAM）。顯示緩沖存儲(chǔ)器的功能包括數(shù)據(jù)緩沖和屏幕刷新。其中存放每一幀畫面的有關(guān)信息。顯示器一方面對屏幕進(jìn)行光柵掃描，一方面同步地從VRAM中讀取顯示內(nèi)容，送往顯示器件。為了使畫面呈現(xiàn)某種動(dòng)畫效果，就需要使VRAM中的內(nèi)容作相應(yīng)的變化，或者在讀取時(shí)進(jìn)行某種地址轉(zhuǎn)換

從硬件角度講，顯示器控制器的基本任務(wù)就是將VRAM內(nèi)容同步地送往顯示器屏幕。為此，需要決定何時(shí)發(fā)出的水平同步信號？何時(shí)發(fā)出垂直同步信號？何時(shí)訪問VRAM？地址碼如何產(chǎn)生？從VRAM中讀出的代碼是否要經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換以變?yōu)榭刂乒恻c(diǎn)的信號？等等。這些工作以一定頻率，同步地、周而復(fù)始地進(jìn)行。采取不同顯示規(guī)格，上述關(guān)系將不同。

VRAM中的內(nèi)容一般包括顯示內(nèi)容和屬性內(nèi)容兩個(gè)部分。前者提供顯示字符代碼，或者圖像的像點(diǎn)信息；后者則提出有關(guān)顯示的屬性。本課程設(shè)計(jì)中主要討論VRAM的顯示內(nèi)容。

VRAM一般設(shè)置在顯示器控制器，如CGA卡，EGA卡，VGA卡中。在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，VRAM占主存空間，從軟件上講視為主存的一部分。在獨(dú)立的顯示終端中，VRAM作為外圍設(shè)備存在與主存分離。

我們了解各種顯示器的工作原理時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解和掌握屏幕顯示與顯示緩存VRAM之間的對應(yīng)關(guān)系，即顯示緩存中存放的內(nèi)容、所需容量大小、緩存地址組織、由字符編碼到字符點(diǎn)陣之間的轉(zhuǎn)換，以及如何通過一組同步計(jì)數(shù)器控制屏幕的水平掃描與垂直掃描、何時(shí)訪問VRAM等。

顯示器設(shè)備

1.顯示內(nèi)容和容量

顯示器主要有字符和圖形兩種顯示方式。這兒以CRT為研究對象來討論在這兩種顯示方式下，顯示存儲(chǔ)器的內(nèi)容和容量。

在字符顯示方式下，顯示存儲(chǔ)器中存放的是每一幀待顯示字符的ASCII碼，字符點(diǎn)陣信息則存放在相應(yīng)的字符發(fā)生器中，如前面所舉的2513字符發(fā)生器。在這種方式下，一個(gè)字符編碼占緩存的一個(gè)字節(jié)，因而顯示存儲(chǔ)器的最小容量由屏幕上字符顯示的陣列規(guī)格決定。這里我們假設(shè)在這種顯示方式下字符的顯示規(guī)格為m行 ×n列，那么顯示存儲(chǔ)器的最小容量（vol，單位為字節(jié)）為：

vol?m?n

例如，一幀字符的顯示規(guī)格為25行×80列，那么緩存的最小容量是2KB。

在圖形顯示方式下，顯示存儲(chǔ)器中存放的是每一幀待顯示圖形的像點(diǎn)代碼，其中0和1分別表示圖形中的暗點(diǎn)和亮點(diǎn)。這些圖形可以是漢字、字符，還可以是幾何圖形、圖標(biāo)等。在這種顯示方式下，顯示存儲(chǔ)器的容量取決于屏幕分辨率和現(xiàn)實(shí)的顏色種類。這里我們假設(shè)在圖形顯示方式下屏幕的分辨率為想x線×y點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)需要b位代碼來表示，那么顯示存儲(chǔ)器的最小容量（vol，單位為字節(jié)）為：

x?y?bvol?8

例如，屏幕分辨率為200線×640點(diǎn)，在單色顯示下，則需要一個(gè)16KB的緩存來存放一幀的像點(diǎn)代碼。在彩色顯示下，假設(shè)每個(gè)點(diǎn)需要2位代碼來表示，則此時(shí)需要一個(gè)32KB的緩存來存放一幀的像點(diǎn)代碼。由此我們可以得出，在分辨率（x×y）不變時(shí)，顏色增加（b↑），則顯示緩沖存儲(chǔ)器的容量也增加（vol↑）；在容量（vol）不變時(shí)，顏色增加（b↑），則顯示分辨率降低（x×y↓）。2．顯存的地址組織

顯示緩存中不論存放字符的代碼信息還是圖像的像點(diǎn)信息，每個(gè)數(shù)據(jù)位置都應(yīng)該與屏幕的位置一一對應(yīng)，才能在屏幕的指定位置上獲得所要顯示的字符或圖

顯示器設(shè)備

形。一般情況下，屏幕顯示從左向右，自上而下，顯存地址從低到高安排。

字符顯示時(shí)，屏幕上每個(gè)字符位置對應(yīng)緩存中的一個(gè)字符編碼字節(jié)，緩存各字節(jié)單元的地址隨著屏幕由左向右，自上而下的顯示順序從低向高安排。也就是說，緩存0號單元所放的字符數(shù)據(jù)經(jīng)字符發(fā)生器轉(zhuǎn)換為字形后，顯示在屏幕第一排字符左邊第一個(gè)位置上，1號單元放的字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在屏幕第一行左邊第二個(gè)位置上??緩存最后一個(gè)單元放的字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示在屏幕最后一排右邊最末一個(gè)位置上。其緩存地址安排與屏幕位置的對應(yīng)關(guān)系如圖3-9所示。

圖形顯示時(shí)，用掃描行*列（像點(diǎn)的位置）對應(yīng)緩存的一位（黑白顯示）或幾位（彩色顯示)。緩存地址也按屏幕掃描順序由低向高遞增，各地址單元內(nèi)高位存放的點(diǎn)先掃在屏幕上，低位存放的點(diǎn)后顯示。其緩存地址安排與屏幕位置的對應(yīng)關(guān)系如圖3-10所示。

圖 3-9

A/N方式下的地址組織

圖 3-10

圖形方式下的地址組織

3.信息轉(zhuǎn)換

緩存中的字符編碼或圖形像點(diǎn)信息都是一些二進(jìn)制代碼，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能成為圖像顯示在屏幕上。下面討論在字符方式和圖形方式下，緩存中的信息如何轉(zhuǎn)換為屏幕上的圖像。

在字符方式下，首先從緩存取出字符編碼，將字符編碼和CRT控制器提供的掃描時(shí)序分別送入字符發(fā)生器地址端高位和低位，取出字符的一行點(diǎn)陣代碼。這行代碼是并行輸出的，需要送入移位寄存器轉(zhuǎn)換為串行的點(diǎn)脈沖信號。將這串點(diǎn)脈沖作為視頻信號依次送入CRT視頻接收端，控制屏幕上像點(diǎn)的亮度，在相應(yīng)的掃描線上形成與該行點(diǎn)陣代碼相對應(yīng)的亮點(diǎn)和暗點(diǎn)。重復(fù)上述過程，屏幕將出現(xiàn)一幀字符的圖像。如圖3-11所示。

顯示器設(shè)備

圖像顯示時(shí)，因?yàn)榫彺嬷写娣诺木褪窍顸c(diǎn)信息，所以轉(zhuǎn)換比較簡單。由緩存取出一個(gè)字節(jié)的像點(diǎn)信息直接送入移位寄存器，在點(diǎn)頻的控制下進(jìn)行移位，串行地輸出與掃描同步的視頻信號，用以控制在屏幕上顯示相應(yīng)的圖形像點(diǎn)。如圖3-12。

圖 3-11 字符方式下的信息轉(zhuǎn)換

圖 3-12 圖形方式下的信息轉(zhuǎn)換

4.同步控制

不論是字符還是圖形顯示方式，都要求行、場掃描和視頻信號在時(shí)間上嚴(yán)格同步，即 電子束掃描到某點(diǎn)位置，相應(yīng)視頻信號應(yīng)同時(shí)送到，控制點(diǎn)亮或不亮。這里就需要解決以下幾個(gè)問題：何時(shí)訪問顯存，取字符編碼或圖形點(diǎn)代碼？何時(shí)發(fā)水平同步信號？何時(shí)發(fā)垂直同步信號？第一個(gè)問題是如何控制產(chǎn)生相應(yīng)的視頻信號，后兩個(gè)問題是如何控制電子束掃描。

為解決上述提出的幾個(gè)問題，在顯示器中設(shè)有若干級計(jì)數(shù)器，對顯示器點(diǎn)頻進(jìn)行若干級分頻，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號。

對于我們課程設(shè)計(jì)中重點(diǎn)研究的字符顯示方式，其中設(shè)置了4級計(jì)數(shù)器，分別是點(diǎn)計(jì)數(shù)器、字符計(jì)數(shù)器、線計(jì)數(shù)器、行計(jì)數(shù)器。

假如，PC機(jī)的顯示規(guī)格為：每幀最大顯示25行*80列，字符點(diǎn)陣7*9，自付區(qū)9*14。那么，各計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系如下圖所示（圖中l(wèi)為水平回掃軌跡折合所占的字符數(shù)，m為垂直回掃軌跡折合所占的行數(shù)）。

圖3-13

字符顯示方式下各計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系

點(diǎn)計(jì)數(shù)一個(gè)循環(huán)，訪問VRAM一次以讀取顯示字符的編碼，VRAM的地址根據(jù)行計(jì)數(shù)值與字符計(jì)數(shù)字決定。

每讀一次VRAM，就緊跟著讀一次字符發(fā)生器ROM，由VRAM讀出的字符編碼產(chǎn)生ROM的高位地址，線計(jì)數(shù)值決定ROM的低位地址。

顯示器設(shè)備

每次從ROM中讀出顯示字符的一線7位，由點(diǎn)脈沖控制逐位顯示7點(diǎn)（亮或暗）。

由于每條水平掃描線只能顯示一行字符（可多達(dá)80個(gè)）的一線，所以，上述訪問VRAM與ROM的過程需要重復(fù)9遍（每遍又要多次訪問VRAM和ROM，以讀取不同的字符），才能顯示完整的一行字符。

字符計(jì)數(shù)循環(huán)一次，發(fā)一次水平同步信號。行計(jì)數(shù)循環(huán)一次，發(fā)一次垂直同步信號。

為了讓大家對字符顯示方式的同步控制有更為明晰的認(rèn)識，這兒將其與圖形顯示方式的同步控制做比較。

在同步顯示方式下，設(shè)置了3級計(jì)數(shù)器，它們分別是點(diǎn)計(jì)數(shù)器、字節(jié)計(jì)數(shù)器、線計(jì)數(shù)。設(shè)某單色圖形顯示器的分辨率為800點(diǎn)*200線。那么各級計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系如下圖所示（圖中l(wèi)為水平回掃軌跡折合所占的字節(jié)數(shù)，m為垂直回掃軌跡折合所占的線數(shù)）。

圖3-14

圖形顯示方式下各計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系

3.6 本章小結(jié)

本章中我們了解了各種顯示設(shè)備以及顯示技術(shù)的相關(guān)術(shù)語，進(jìn)而結(jié)合CRT的工作方式介紹了字符和圖形兩種顯示方式，并在這兩種顯示方式的對比中讓大家對顯示器有更深的理解和認(rèn)識。在屏幕的組織形式的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步了解了屏幕顯示和顯示緩存之間的對應(yīng)關(guān)系，并結(jié)合兩種顯示方式進(jìn)行了較為細(xì)致的說明。最后我們結(jié)合屏幕的顯示，展示了顯示器內(nèi)部各級計(jì)數(shù)器之間的對應(yīng)關(guān)系。在下一章中我們將結(jié)合以上原理進(jìn)入本課程設(shè)計(jì)的核心---用flash演示字符顯示方式下屏幕顯示和顯示緩存之間的對應(yīng)關(guān)系以及信息的轉(zhuǎn)換路徑。

開發(fā)流程

第四章 開發(fā)流程

本章概要：

使用FLASH實(shí)現(xiàn)A/N顯示方式的演示動(dòng)畫,首先構(gòu)建實(shí)現(xiàn)的大致思路： 1.各圖形組件的繪制

2.箭頭的繪制及動(dòng)態(tài)效果實(shí)現(xiàn)

3.字符矩陣的繪制及掃描動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法 4.A/N顯示方式流程及其動(dòng)態(tài)描述 5.時(shí)序控制與優(yōu)化 6.播放控制 7.美化及校驗(yàn)

4.1 圖形組件繪制

首先規(guī)劃靜態(tài)組件的大體位置。需要繪制的靜態(tài)組件如下：VRAM、ROM、地址譯碼器、移位寄存器、掃描時(shí)序、行譯碼器。

考慮到便于管理，將繪制的圖形一律聲明為元件。在元件庫里統(tǒng)一管理。

開發(fā)流程

圖4-1 各圖形的繪制

為便于管理各圖形都以元件的形式由元件庫統(tǒng)一管理

4.2 箭頭的繪制及動(dòng)態(tài)效果實(shí)現(xiàn)

首先按需繪制好長度合適的箭頭。

接下來考慮箭頭動(dòng)態(tài)效果的實(shí)現(xiàn)。在演示動(dòng)畫里希望達(dá)到的效果是：箭頭所代表的信息傳遞路線第一次出現(xiàn)時(shí)，箭頭以擦除效果出現(xiàn)；當(dāng)該信息傳遞路線再次被使用的時(shí)候，箭頭產(chǎn)生閃爍效果以標(biāo)志此路線被激活。

圖4-2 箭頭動(dòng)態(tài)效果實(shí)現(xiàn)

利用遮罩圖層的滑動(dòng)達(dá)到箭頭的動(dòng)畫效果

開發(fā)流程

箭頭動(dòng)畫具體在FLASH中的實(shí)現(xiàn)是利用了遮罩圖層功能（見圖4-2）。為每個(gè)箭頭建立對應(yīng)的遮罩圖層，遮罩圖層的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起箭頭的可見性的變化。對遮罩圖層內(nèi)容使用用補(bǔ)間動(dòng)畫可以實(shí)現(xiàn)箭頭的擦除效果，而閃爍效果則直接對遮罩內(nèi)容進(jìn)行幾次遮擋和移開就可以實(shí)現(xiàn)。

4.3 字符矩陣的繪制及掃描動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法

為了清晰展示出光柵逐行掃描的過程及其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，我采用了數(shù)字01和色塊結(jié)合的方式進(jìn)行描述。矩陣中1表示改點(diǎn)要顯示，同時(shí)用紅色色塊進(jìn)行標(biāo)識。（見圖4-3）

圖4-3 字符矩陣的繪制

用數(shù)字01和色塊結(jié)合的方式進(jìn)行描述

掃描動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方式和箭頭動(dòng)畫類似，都是在加動(dòng)畫的圖層上添加一個(gè)遮罩圖層，利用遮罩圖層的逐行運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生逐行掃描的效果。（見圖4-4）

開發(fā)流程

圖4-4 掃描動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)

4.4 A/N顯示方式流程及其動(dòng)態(tài)描述

這一步中應(yīng)按時(shí)序?qū)⒁獙?shí)現(xiàn)的動(dòng)畫效果準(zhǔn)備好。

在演示動(dòng)畫中期望達(dá)到的預(yù)期效果中有如下部分需要?jiǎng)赢嫞? VRAM——>地址譯碼器（提取字符ASCII碼）地址譯碼器——>ROM（找到對應(yīng)的字符矩陣）ROM——>移位寄存器（將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行）移位寄存器——>逐行掃描

CRT控制器——>行譯碼器（發(fā)出掃描信號）行譯碼器——>ROM（確定要掃描的行號）

4.5 時(shí)序控制與優(yōu)化

在這一步需要統(tǒng)籌考慮動(dòng)畫的時(shí)間安排，將第4步中涉及的動(dòng)畫過程分組管

開發(fā)流程

理，根據(jù)時(shí)序在時(shí)間軸上安排動(dòng)畫。

（注：分組管理的思想對于FLASH這種多圖層編輯軟件來說尤為重要，相當(dāng)于面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言中的“類”，將具有類似行為屬性的元素統(tǒng)一封裝管理。）

在這一步已經(jīng)完成了基本動(dòng)畫的演示，根據(jù)播放效果進(jìn)行時(shí)間上的優(yōu)化。

4.6 播放控制

為了達(dá)到更好的展示效果，需要對動(dòng)畫提供控制信息，以便控制動(dòng)畫的播放狀態(tài)。

此處添加了三個(gè)按鈕，分別實(shí)現(xiàn)回放、暫停、和播放。（見圖4-5）

圖4-5 播放控制

圖中按鈕自左向右依次是回放、暫停和播放

FLASH CS4中不再提供直接在按鈕上添加動(dòng)作的功能，只能在幀上添加動(dòng)作，因此需要為每個(gè)按鈕注冊為監(jiān)聽者。以播放按鈕為例，最后一行為注冊。（見圖4-6）

開發(fā)流程

圖4-6 播放按鈕的腳本描述

將所有按鈕制作完畢之后，希望影片在按下播放鍵之后才播放（而不是初始就自動(dòng)播放），需要在場景的時(shí)間軸上添加一個(gè)控制圖層，第一幀中加入stop();命令。

4.7 美化及校驗(yàn)

最后，為使演示動(dòng)畫更完美，為演示動(dòng)畫做美化和收尾工作。最終大功告成：

開發(fā)流程

圖4-7 最后的美化工作

4.8 本章小結(jié)

本章主要討論了A/N顯示方式演示動(dòng)畫的FLASH實(shí)現(xiàn)。其中涉及到的要點(diǎn)有組件的動(dòng)畫效果實(shí)現(xiàn)，字符矩陣動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)思路，并梳理了A/N顯示方式的邏輯流程。為了完善動(dòng)畫演示過程，我們還在FLASH中加入了對播放的控制，以及一些簡單的腳本編寫。

總結(jié)與改進(jìn)

第五章 總結(jié)與改進(jìn)

5.1 總結(jié)

顯示設(shè)備是幾乎每個(gè)人在日常生活中都接到的器件，包括電視機(jī)屏幕，電腦顯示屏，手機(jī)顯示屏等等，而顯示設(shè)備本身也是千變?nèi)f化。隨著踏入21世紀(jì)的大門，科學(xué)技術(shù)駛?cè)肓丝燔嚨溃@也帶來了顯示設(shè)備的不斷升級換代，從CRT到LCD，再到LED，其中又伴隨著設(shè)備體積的減小，分辨率的逐漸提高，在帶來極好的便攜性的同時(shí)，也給我們的視覺也帶來一次次的沖擊。新一代的顯示技術(shù)正在日新月異，高清的，可折疊式的塑料顯示器，利用空氣反射等構(gòu)成的顯示設(shè)備、顯示原理和顯示方式正在一步步向前推進(jìn)。

本次課程設(shè)計(jì)在顯示器的不斷更新?lián)Q代的背景下，向您介紹了基本的顯示設(shè)備，而后以CRT顯示設(shè)別為例，介紹了主要的兩種顯示方式以及顯示器的顯示原理，為您進(jìn)一步了解各種新型的顯示設(shè)備打好基礎(chǔ)。其中，通過對比字符顯示方式和圖形顯示方式，讓您能夠更加深刻的理解兩種顯示方式以及它們不同的工原理，而后結(jié)合具體的flash演示系統(tǒng)，使您以更加直觀的方式去了解顯示器的顯示原理，屏幕組織和顯示緩存之間的對應(yīng)關(guān)系，以及光柵掃描的成像原理。限于時(shí)間等因素，課題中只是通過字符顯示方式的flash演示向您展示了顯示緩存的內(nèi)容、地址組織以及各種信號的同步控制，而圖形顯示方式在第三章顯示設(shè)備中有較為詳細(xì)的介紹，只要根據(jù)圖形顯示方式的相應(yīng)的基本顯示原理和顯示緩存的地址組織等，便可以做出和字符顯示方式下的flash演示相似的效果。最后希望大家能結(jié)合文中的基本原理和flash演示對顯示設(shè)備的顯示原理有較為深刻的理解，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.2 不足之處及改進(jìn)方式：

由于時(shí)間倉促以及同學(xué)們水平有限，對課程中的錯(cuò)誤以及不足之處，懇請老師批評指正。

總結(jié)與改進(jìn)

我們也認(rèn)識到本課程中有些不足的地方，各種顯示設(shè)備以及顯示技術(shù)的相關(guān)術(shù)語，很多地方我們都只是簡要的說明了一下，某些具體的事例也缺少相應(yīng)的圖文說明。

比如說顯示器到底是什么，其實(shí)到目前為止顯示器的概念還沒有統(tǒng)一的說法，但對其認(rèn)識卻大都相同，顧名思義它應(yīng)該是將一定的電子文件通過特定的傳輸設(shè)備顯示到屏幕上再反射人眼的一種顯示工具。從廣義上講，街頭隨處可見的大屏幕，電視機(jī)的熒光屏、手機(jī)、快譯通等的顯示屏都算是顯示器的范疇，但目前一般指與電腦主機(jī)相連的顯示設(shè)備。

在顯示器的分類上，可以按：1.顯示器的尺寸 2.調(diào)控方式不同 3.顯像管種類的不同等多種方式進(jìn)行分類4..按發(fā)光原理不同等多種方式進(jìn)行分類。而在我們課程設(shè)計(jì)之中只是簡要按發(fā)光原理不同而進(jìn)行了分類。

在有關(guān)刷新和刷新存儲(chǔ)器的方面：動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器的刷新可以分為：1.集中式刷新方式 2.分散式刷新方式 3.異步式刷新方式而這些我們都并沒有 去詳細(xì)講解，而只是簡要的說明了下。

在有關(guān)屏幕顯示與顯示緩存間的對應(yīng)關(guān)系的講解處，也缺少相應(yīng)的圖形進(jìn)行幫助分析說明,所以文中相應(yīng)的地方可以適當(dāng)加些圖片進(jìn)行輔助說明，如圖所示:

圖 5-1

屏幕顯示與顯示緩存間的對應(yīng)關(guān)系

總結(jié)與改進(jìn)

由此可見如果每個(gè)知識點(diǎn)我們要去深入的研究的話，這幾乎是不可能的，這

總結(jié)與改進(jìn)

也是超出了同學(xué)們的理解范圍的了。所以文中很多相關(guān)術(shù)語我們也是簡要的講解了下，并沒有進(jìn)行深入的探討。而后對于兩種主要的顯示方式，我們只是較為詳細(xì)的介紹了字符顯示方式，對于圖形顯示方式我們只是以類比思想的方式，大概介紹了一下。而后的演示系統(tǒng)也只是向您較為直觀的展示了字符方式下的屏幕組織和緩存組織，以及對應(yīng)的同步控制等，而對于圖形顯示方式只是在原理方面有較為詳實(shí)的介紹，具體實(shí)現(xiàn)只需按部就班，仿照著字符顯示方式的實(shí)現(xiàn)方式去做，本次課程中限于時(shí)間關(guān)系就沒有具體實(shí)現(xiàn)。

至于作為本課程設(shè)計(jì)的核心部分-------用flash演示字符顯示方式下屏幕顯示和顯示緩存之間的對應(yīng)關(guān)系以及信息的轉(zhuǎn)換路徑，也存在這一些不足之處。其中最大的缺陷便是該程序缺少必要的用戶交互界面。如果能夠在這方面做的更為生動(dòng)點(diǎn)的話，那么運(yùn)行效果就更好了。比如用戶可以任意的在一個(gè)文本框中輸入一串字符串，然后程序會(huì)在舞臺上顯示出相應(yīng)的運(yùn)行效果，這樣就能使用戶感覺更為真實(shí)與互動(dòng)。

在flash制作中畫面的整潔是很重要的，一個(gè)整潔的畫面可以讓人第一眼看上去感覺很很清晰自然，也顯得井然有序。

其次應(yīng)該要盡可能的使用圖層，因?yàn)閳D層可以讓我們在程序制作的過程中，對整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)以及流程都能夠很清楚地把握住。

還應(yīng)該要多使用影片剪輯實(shí)例，很多同學(xué)在制作flash的過程中都喜歡把所有的內(nèi)容都放在主時(shí)間軸上，制作混亂，修改起來連自己也找不到地方，并且顧此失彼。其實(shí)好的課件主時(shí)間軸上只有為數(shù)不多的關(guān)鍵幀，每一個(gè)關(guān)鍵幀上放置一個(gè)主題內(nèi)容，這些內(nèi)容都包含在一個(gè)影片剪輯之中，制作方便，修改也就不必到處亂找了。這些都是我們在本課程制作過程中還得注意的地方。

缺少與動(dòng)畫播放同步的音頻講解也是本課程設(shè)計(jì)的一大缺陷，一個(gè)好的flash課件都是音頻與視屏或者動(dòng)畫相結(jié)合同步播放的，所以這也是我們還需改進(jìn)的地方

當(dāng)然同學(xué)們都是已經(jīng)盡夠自己的最大努力的了。主要還是由于很多同學(xué)都沒有學(xué)過flash制作，同學(xué)們的水平有限，所以最后效果也顯得不盡完美，還需老師能夠指正！

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