第一篇：计算机组成原理论文

合肥学院

课程综述论文

题 目

系 部 专 业班 级

计算机科学与技术 计算机科学与技术 计科系12级计本（3）班

程浩帆

学生姓名

2014 年 5 月 6 日

计算机组成原理课程综述

摘要

计算机从产生到现在不过短短60多年。但它已经深入到人类生活的各各角落，现在人类的生活如果离开了计算机是难以想象的，而对于一个计算机科学与技术专业的学生来说，学习计算机组成原理却也是至关重要的。本综述论文主要讲述计算机组成原理课程综述课程主要内容和基本原理、实际应用，以及学习的心得体会。基本要求是使我们掌握计算机常用的逻辑部件的原理、参数及使用方法，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的技能。【关键词】 CPU 总线 存储器 指令系统 控制单元

（一）计算机组成原理课程综述：

本书突出介绍计算机组成的一般原理，采用从外部大框架入手，层层细化的叙述方法，即采用自顶向下的分析方法，详细讲述了计算机组成原理。通过对计算机系统概述、系统总线、存储系统、输入输出系统、中央处理器、控制单元的深入剖析和详细讲解，使得我们可以更形象更好地理解计算机的基本组成和工作原理。

从总体看全书共分为4篇,第1篇(第1、2章)介绍计算机的基本组成、发展及应用;第2篇(第3、4、5章)介绍系统总线、存储器(包括主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器)和输入输出系统;第3篇(第6、7、8章)介绍CPU的特性、结构和功能,包括计算机的算术逻辑单元、指令系统、指令流水、RISC技术及中断系统;第4篇(第9、10章)介绍控制单元的功能和设计,包括时序系统以及采用组合逻辑和微程序设计控制单元的设计思想与实现措施。通过本书的学习，可以对计算机的原理有个整体的概念，这将有助于我们以后能够更好的与计算机打交道。同时在以后工作中，我们遇到的计算机的问题都可以用我们在这本书中学到的原理来解释和应用。

（二）课程主要内容和基本原理：

本书中主要讲到常用的组合逻辑器件，如译码器、数据选择器、编码器、ALU的原理；常用的同步时序电路，如寄存器、移位寄存器、计数器的原理、参数及使用方法，数字化编码，数制及数制转换，数据表示，检错纠错码；数据的算术与逻辑运算，运算器的功能、组成与设计；典型机的运算器实例。计算机指令系统综述，指令格式与寻址方式；教学计算机的指令系统与汇编语言程序设计；控制器的功能、组成与设计，典型机的控制器实例。多级结构的存储系统综述，主存储器的组成与设计，典型机的内存储器实例，cache存储器的运行原理，虚拟存储器的概念与实现，磁盘设备的组成与运行原理，磁盘阵列技术；光盘机的组成与运行原理，磁带机的组成与运行原理。计算机输入/输出设备与输入/输出系统综述，显示器设备，针式打印机设备，激光印字机设备；计算机总线的功能与组成，输入/输出系统的功能与组成；典型机的总线与输入/输出系统实例。几种常用的输入/输出方式，中断与DMA 的请求、响应和处理。在中央处理器中，剖析CPU的内部结构，讲述CPU的功能，包括计算机的运算、指令系统、指令流水、时序系统、中断系统及控制单元。计算机之所以能协调的工作，是由控制单元（CPU）统一指挥的。本章着重分析控制单元为完成不同的指令所发出的各种操作命令。这些命令（又称控制信号）控制计算机所有部件有次序的完成计算机相应的操作，已达到执行程序的目的。第十章以十条机器指令为例，介绍控制单元的两种设计方法，组合逻辑设计和微程序设计。

（三）实际应用：

在计算机诞生并逐步成熟以来，计算机一直被作为大学和 研究机构的娇贵设备。在20世纪70年代中后期，大规模集成工艺日趋成熟，微芯片上集成的晶体管数一直按每三年翻两番的Moore定律增长，同时微处理器的性能也按此几何级数提高，而价格也以几何级数下降。正因为如此，才使得计算机走出实验室而渗透到各个领域，乃至走进普通百姓的家 中，也使得计算机的应用范围从科学计算，数据处理等传统领域扩展到办公自动化，多媒体，电子商务，虚拟工厂，远程教育等，遍及社 会，政治，经济，军事，科技以及个人文化生活和家庭生活的各个角落。

在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。而计算机的知识更新的速度非常的快，这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识，以适应市场的需要。

（四）心得体会：

计算机组成原理是计算机专业本科生必修的硬件课程中重要核心课程之一。基本要求是使我们掌握计算机常用的逻辑器件、部件的原理、参数及使用方法，学懂简单、完备的单台计算机的基本组成原理，学习计算机设计中的入门性知识，掌握维护、使用计算机的技能。通过学习《计算机组成原理》的过程中，我也了解到很多计算机方面的知识，知道计算机有层次结构和组成结构，计算机在各个组成结构的协调工作下完成很多人很难完成的功能。还了解到CPU的工作原理，CPU还可以处理很多突发事件比如：突然断电，死机时保存数据，硬件故障等等。在本书的最后章节还讲到了微指令和节拍，深入到CPU内部，让我们更好的知道计算机的工作原理。总之，在这本书中，我学到了非常多的有关计算机方面的知识，使我从一个对计算机一点都不了解的盲人，变成了一个初学者。这也给了我很大的感想，可以说在学习《计算机组成原理》的过程中，让我受益匪浅。

（五）结语：

对于计算机组成原理的知识整理，我深刻了解到计算机组成原理在计算机学习中的重要性，加深了对计算机组成原理的认识和了解。同时通过知识整理让我弥补了上课时很多没听懂的地方，收获极大。我相信这次的学习会对我以后的学习和工作产生非常大的影响力。同时我也将继续努力对计算机组陈原理方面进行是深入的研究，了解更多计算机方面的知识，为以后工作打下坚实的基础。

（六）参考文献

【1】唐俊飞.计算机组成原理[M].北京：刚等教育出版社，2000.【2】白中英,等.计算机组成原理[M].3版.北京：科学出版社，2002.【3】孙德文，等.微型计算机技术[M].修订版.北京：高等教育出版社，2006 【4】张晨曦，等。计算机体系结构【M】.2版.北京：高等教育出版社，2006

第二篇：计算机组成原理论文

合肥学院

课 程 论 文

题

目 系

部 专

业 班

级 学生姓名 指导教师

计算机组成原理课程综述 计算机科学与技术系

嵌入式 11级计本（2）班

*** 张向东

2013 年 5 月 20 日

计算机组成原理课程综述

内容摘要

计算机组成原理是计算机科学与技术系嵌入式专业中非常重要的基础专业课程，是以“数字逻辑”等专业基础课程为基础的一门课，同时也是“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等专业课程学习的基础课程。在当下网络横行的年代，计算机组成原理有着十分广泛的应用，也与我们的日常生活密不可分。日常生活中的科学计算与数据处理就是其最为广泛的应用之一，又如，电子商务，网络教育，人工智能等现今热门的领域也都是以其为基础的。作为计算机系的学生，我们必须学好计算机组成原理这门课程。本文旨在对这门课程的学习上进行一些讨论。

为此，我们需要从计算机的基本概念、计算机系统的基本组成及基本功能着手, 学习计算机的各个基本组成部件及控制单元的工作原理,掌握有关软、硬件的基本知识,尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的方法,为培养自身对计算机系统的分析、设计、开发和使用能力打下基础。

一． 计算机组成原理课程综述

计算机组成原理这门课程主要介绍了计算机系统的基本组成，计算机硬件系统，中央处理器和控制单元。课程主要研究CPU、主存储器、I/0接口和输入/输出以及总线的结构和功能。通过对本门课程的学习,可以在自己的脑中建立计算机的整机概念，深入了解计算机的工作原理，掌握计算机组织与实现的技术和方法，以及计算机系统分析和系统设计的方法，从而为计算机专业以后要上的专业课的学习打下坚实的基础。

计算机组成原理从内容上看有以下几个特点：一是虽然计算机的五大部件自成体系，较为独立，但是从整机来看，整个课程具有明显的整体性；二是某些设计思想可应用于不同部件，具有相通性，比如并行性思想；三是课程内容相对固定，但也有新的技术理论不断出现，需要关注新技术的发展。

二． 课程主要内容和基本原理

（一）计算机系统

计算机系统是由“硬件”和“软件”两大部分组成。所谓“硬件”，是指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外部设备等。所谓“软件”，它看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。此外，冯·诺依曼认为，计算机由运算器.存储器.控制器.输入设备和输出设备五大部件组成。

（二）计算机系统的硬件结构

在这一章节中我们需要掌握的有系统总线，存储器和输入输出系统。在系统总线这一章节中，我们要重点掌握的有计算机总线的功能与组成，总线的概念、连接方式、总线的仲裁、总线的定时以及总线接口的概念和基本功能。总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。总线可以分为片内总线，系统总线和通信总线。

而在存储器这一章节中，应重点掌握随机读写存储器的字位扩展情况，主存储器的组成与设计，cache存储器的运行原理以及虚拟存储器的概念与实现。

在输入/输出系统中，输入/输出系统的功能与组成，总线与输入/输出系统实例。几种常用的输入/输出方式，中断与DMA的请求、响应和处理是我们要着重学习的。

（三）中央处理器

中央处理器这一单元是我们这学期学习的重点，需要重点掌握的有计算机的运算方法，指令系统，CPU的功能与基本组成等。计算机的运算方法中定点运算尤为重要，其中补码运算需要重点掌握。在指令系统里指令的一般格式和寻址方式是重点。而CPU的功能与基本组成中的中断系统则应好好学习。

（四）控制单元

这章介绍了控制单元的功能和设计，其中要对微程序和微操作应做为重点掌握。

三． 实际应用

自ENIAC问世后将近30余年的时间里，计算机一直被作为大学和研究机构的娇贵设备。在20世纪70年代中后期，大规模集成工艺日趋成熟，微芯片上集成的晶体管数一直按每3年翻两番的Moore定律增长，微处理器的性能也按此几何级数提高，而价格也以同样的几何级数下降，以至于以前需花数百万美元的机器（如80M FLOPS 的 CRAY）变得价值仅为数千美元(而此类机器的性能可达200M FLOPS)，至于对性能不高的微处理器芯片而言，仅花数美元就可购到。正因为如此，才使得计算机走出实验室而渗透到各个领域，乃至走进普通百姓的家中，也使得计算机的应用范围从科学计算，数据处理等传统领域扩展到办公自动化，多媒体，电子商务，虚拟工厂，远程教育等，遍及社会，政治，经济，军事，科技以及个人文化生活和家庭生活的各个角落。

四． 心得体会

计算机科学与技术的发展日新月异，可是，不管它如何发展，都离不开计算计组成原理的理论支撑。而对于计算机组成原理的学习，我认为重点是理解，老师也常常教导我们不要死记硬背，而要理解，这样学习效率才会提高。例如，定点运算中的补码运算，如果光靠死记硬背的话，我想学起来是十分痛苦的。但是，如果理解之后再去运算那就容易很多了。

此外，我觉得任何一门工科课程都要有动手实验的环节，计算机组成原理实验也是十分重要的。可是我觉得这个学期开设的组成原理实验课程太少了。通过实验，我们可以能够更加深入地了解计算机的组成、结构和工作原理，从而提高对计算机系统的分析和设计的能力。再者，实验更是我们创新思维的源泉，是培养高素质创新型计算机专业人才的重要保障。通过实验可以加强我们的动手能力，加深对课程的认识，加大学习的热情和兴趣。总之，我觉得实验是课程学习重要环节之一。

五． 结语

刚开始学习这门课程的时候，觉得这门课程应该是一门特别简单的基础理论课程，就像计算机导论一样，所以开始时，对待这门课的态度其实也没有那么认真。不过因为张老师是个十分认真的老师，所以上课的时候还是蛮认真听讲的。在开实验课之前，我还没有对这门课有兴趣，但是开了实验课之后，我觉得计算机组成原理也挺有意思的，就有了兴趣。只是可惜，实验课开的太晚了，而且也不多。此时的我，也慢慢意识到了计算机组成原理这门课的重要性。同时，我坚信，这门课程对我以后的学习会有很大的帮助。

六． 参考文献

【1】.《计算机组成原理》第二版，唐朔飞 高等教育出版社 2008.1

第三篇：计算机组成原理论文

合肥学院

课 程 论 文

题 目

计算机组成原理课程论文

计算机科学与技术

网络工程

系 部 专 业班 级

学生姓名

2013 年 12 月 24 日

计算机组成原理课程综述

一、内容摘要：

计算机组成原理是计算机科学与技术专业的硬件专业基础课，该书主要突出介绍计算机组成的一般原理。本课程具有极强的综合性，所以在之前我们就学习了数据结构，操作系统，数字逻辑等一些相关课程，为学好这门可打下基础。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。

二、计算机组成原理课程综述：

计算机组成原理这门课主要是通过对计算机系统概述、总线系统、存储系统（包括主存储器，高速缓冲存储器和辅助存储器）、输入输出系统、中央处理器（包括运算方法和运算器、指令系统、cpu结构及功能）、控制单元（包括器功能和组合逻辑以及微程序控制单元的设计思想和实现技术）的深入剖析和详细讲解，使我们能形象地理解计算机的基本组成和工作原理。

三、课程主要内容和基本原理：

第一章 计算机系统概论：

本章主要介绍计算机的组成概貌及工作原理,旨在使读者对计算机总体结构有个概括的了解,为深入学习以后各章打下基础。计算机软硬件概念、计算机系统的层次结构、计算机的基本组成、冯•诺依曼计算机的特点、计算机的硬件框图及工作过程、计算机硬件的主要技术指标和本书结构及学习指南。计算机系统是一个非常复杂的系统，它由“硬件”和“软件”两大部分组成。必须清楚地认识到“硬件”和“软件”各自在计算机系统中的地位和作用，以及它们相互之间的依存关系。

第二章 计算机的发展及应用

本章简要的介绍计算机的发展史以及它的应用领域，旨在使读者对计算机有一个感性的认识，以及计算机的应用，例如在数据处理，工业控制，网络技术等方面的应用，最后这一章还展望了计算机的未来，可以想象几十年后，计算机给人类带来的绚丽多彩的生活和人类社会的美好憧憬绝不是幻想。

第三章 系统总线

本章着重介绍系统总线的基本概念及其分类、结构和总线控制逻辑。总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。总线主要分为片内总线，系统总线，通信总线。片内总线是指芯片内部的总线。系统总线是指cpu、主存、I/O设备各大部件的信息传输线，其中又可以分为数据总线，地址总线和控制总线。总线具有一些特性，比如机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。而衡量总线性能的指标有总线带宽，总线宽度，时钟同步/异步，总线复用等。为了使系统设计简化，模块生产批量化，确保其性能稳定可靠，实现可移化，便于维护，人们还设立了总线标准。总线结构又可以分为单总线结构和多总线结构。

第四章 存储器

本章重点介绍主存储器的分类、工作原理、组成方式以及与其他部件的联系此外还介绍了高速缓冲存储器、磁表面存储器等的基本组成和工作原理。旨在使我们真正建立器如何用不同的存储器组成具有层次结构的存储系统的概念。存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。存储器主要分为主存储器，高速缓冲存储器，辅助存储器。其中主存储器中包括随机存取器和只读存储器。高速缓冲存储器主要就是要掌握它与主存之间的地址映射。辅助存储器主要就是磁盘存储器，只需要简单了解一下它的工作原理即可。

第五章 输入输出系统

除了cpu和存储器两大模块外，计算机硬件系统的第三个关键部分是输入输出模块，又称输入输出系统。随着计算机系统的不断发展，应用范围的不断扩大，I/O设备的数量和种类也越来越多，它们与主机的联络方式及信息的交换方式也各不相同。因此，输入输出系统涉及的内容极其复杂，既包括具体的各类I/0 设备，又包括各种不同的I/0设备如何与主机交换信息。本章重点就是分析I/0设备与主机交换信息的三种控制方式，分别为程序查询方式，程序中断方式，DMA方式，以及相应的接口功能和组成，对几种常用的I/O设备也进行了简单介绍，例如键盘，鼠标，打印机等。

第六章 计算机的运算方法

本章主要介绍参与运算的各类数据（包括无符号数和有符号数，定点数和浮点数等），以及它们在计算机中的运算方法。使我们进一步认识到计算机在自动解题过程中数据信息的加工处理流程，从而进一步加深对计算机硬件组成及整机工作原理的理解。本章还涉及到了一些原码，补码，反码方面的知识，而且与我们在数字逻辑中接触的算法有所不同，这就需要我们能够准确的运用本章学习到的知识了。

第七章 指令系统

本章主要介绍机器指令系统的分类，常见的寻址方式，指令格式以及设计指令系统时应考虑的各种因素。机器语音是由一条条语句构成的，每一条语句又能准确表达某种语义。指令一般是由操作码和地址码两部分组成。此外本章还对RISC技术也进行了简要介绍，使我们进一步体会指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在的密切关系。

第八章 cpu的结构和功能

CPU 是计算机进行运算的核心, 主要性能指标有字长、频率、高速缓存、前端总线频率、超线程技术的应用、支持的扩展指令集等对整个计算机的性能起着至关重要的作用。在计算机的使用中常见的CPU 超频故障、计算机感染病毒使CPU 性能大幅度下降,偶伴随死机等现象, 逐步掌握CPU 主要性能与故障的排除技巧, 达到举一反三的效果。CPU的主要功能是执行指令，控制并完成各种操作，包括运算操作、传送操作、输入输出操作等。CPU具备以下四个方面的功能：指令控制：保证机器按顺序执行程序是CPU的首要任务。操作控制：CPU根据指令的要求，产生需要的操作信号。时间控制：对各种操作信号进行定时，即进行时间控制。数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算。完成数据的加工处理，是CPU的核心任务。

第九章 控制单元的功能

本章结合指令周期的四个阶段，着重分析控制单元为完成不同指令所发出的各种操作命令，这些命令控制计算机的所有部件有次序的完成相应的操作，已达到执行程序的目的，使读者进一步理解指令周期、机器周期、时钟周期和控制信号的关系，进一步体会控制单元在机器运行中所起到的核心作用，为下一章设计控制单元打好基础。

第十章 控制单元的设计

本章主要介绍了两种设计方法，一是组合逻辑设计，二是微程序设计，旨在使我们能够初步掌握设计控制单元的思路，本章可以说是整本书最难的一章，它要求我们能够运用上一章学习的知识来完成控制单元的设计，这对于我们来说真是一个不小的挑战。

四、实际应用：

由于我们是网络过程专业的学生，我就举一个计算机在网络方面的应用。就拿现在很火的电子商务来说，电子商务的含义是任何一个组织机构可利用Internet来改变他们与客户、供应商、合作伙伴和内部员工的交流，也可以认为是消费者、销售者和结算部门利用Internet完成商品采购和支付的过程这种简洁、可靠的商品销售方式可从根本上改变传统的销售方式，提高了效率，节省了人力。

五、心得体会：

通过一个学期的学习，计算机组成原理这门课给我的第一感觉就是很难，因为它对于学生的综合知识要求的比较高，涉及的知识面也比较广，如果之前的一些学科没有学好的话，学起来还真有点吃力。但是这本书有循序渐进的带我们了解了计算机的组成，从浅入深，只要认真学习，多做题，多理解，学起来还算过得去。对于前几章的学习我还能够跟得上，但是从机器语言开始我就感觉有些力不从心了，它要求对知识的理解程度相当高，简单的模仿是肯定不行的，尤其是最后一章的控制单元的设计，这对于我们来说真的是个坎。不管怎么说通过学习这本书我了解到很多计算机方面的知识，知道计算机有层次结构和组成结构，计算机在各个组成结构的协调工作下完成很多人很难完成的功能。这就是我最大的收获。

六、结语： 通过对计算机组成原理知识的学习和整理，我深刻了解到计算机基础的重要性，加深了对计算机基础的认识，了解到了计算机的组成和基本功能。掌握了计算机总线、存储器、输入输出系统、计算机运算方法、指令系统、CPU、控制单元等发面的知识。我相信这次的学习会对我以后的学习和工作产生非常大的影响。

七、参考文献：

【1】唐朔飞 《计算机组成原理》（第二版）高等教育出版社，2008.1

第四篇：计算机组成原理论文

课 程 论 文

题

目 系

部 专

业 班

级 学生姓名 学

号

计算机组成原理论文 计算机科学与技术 计算机科学与技术

2012 年 5 月 16 日

计算机组成原理课程综述

内容摘要

计算机组成原理是计算机科学与技术专业的主干硬件专业基础课，本书突出介绍计算机组成的一般原理，不结合任何具体机型，在体系结构上改变了过去自底向上的编写习惯，采用从外部大框架入手，层层细化的叙述方法，即采用自顶向下的分析方法，详述了计算机组成原理，使读者更容易形成计算机的整体概念。此外，为了适应计算机科学发展的需要，除了叙述基本原理外，本书还增加了不少新的内容，书中举例力求与当代计算机技术相结合，考虑到不好学校不设外部设备课程，故本书适当地增加了外存和外部设备的内容。通过本书的学习，可以对计算机的原理有个整体的概念，能有个大概的了解，对待不同的机型以后也会好掌握的。

计算机组成原理课程综述

在计算机普及的今天，现代信息技术飞速发展，计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。而计算机的知识更新的速度非常的快，这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识，以适应市场的需要。其实在大学四年里，我们并不能学到很多的知识，我们学习的只不过是如何学习的能力，大学就是培养学生各种能力的地方。在大学里学到的知识很多是你以后走上社会用不到的。这就要求我们在学习课本上的理论知识的同时，还应从中学习到学习的能力。

计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程，是计算机专业重要的专业基础课，它对其它课程有承上启下的作用，它的先修课程为“汇编语言”、“数字逻辑”，它又与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等课程密切相关。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理，培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。它既有自身的完整理论体系，又有很强的实践性。该课程具有知识面、内容多、抽象枯燥、难理解、更新快等特点。

课程主要内容和基本原理

(一)本书的主要内容 该课程主要讲解简单、单台计算机的完整组成原理和内部运行机制，包括运算器部件、控制器部件、存储器子系统、输入/输出子系统（总线与接口等）与输入/输出系统设备，围绕各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行介绍。

(二)本课程的特点

这本书摆脱了传统，死板的编写方法，采用从整体框架入手，自顶向下，由表及里，层层细化的叙述方法，通过对计算机系统概述，总线系统等的深入剖析和详细讲解，使我们能形象的理解计算机的基本组成和工作原理。而且为了适应计算机科学发展的需要，除了叙述基本原理外，书中还增加了新的内容，书中举例力求与当代计算机技术相结合。

而且该课程的工程性、实践性、技术性比较强，还强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识、实验技能，这些要求更多的是通过作业、教学实验等环节完成，要求学生有意识地主动加强这些方面的练习与锻炼。(三)本课程的作用

计算机组成原理课，对于许多必须学习这门课的学生来说都会感到困难和不理解，为什么要学习这门课，本人在这里可以打个比喻。在过去每个人都会造人，但是都不清楚他的详细过程，现在由于科学家的工作，使得我们都清楚了他的过程，就使得我们能够创造出来比较优良的人来了。用计算机的过程和这个差不多，当我们明白了计算机的组成和工作原理以后，我们就可以更好的使用好计算机，让它为我们服务。

实际应用

首先我认为在《计算机组成原理》这本书中学到的有关计算机原理方面的知识，对我们以后了解计算机以及和计算机打交道，甚至在以后应用计算机时，都可能会有很大的益处，计算机原理的基本知识是不会变的，变也只是会在此基础上，且不会偏离这些最基本的原理，尤其是这本计算机组成原理介绍的计算机原理是一种一般的计算机原理，不是针对某一个特定的机型而介绍的，下面我们来谈谈系统总线的发展和应用。

定义 总线，英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”，这是非常形象的比如，公共车走的路线是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号，这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然，从专业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统间传输信息的公共通道[1]。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。如在计算机系统中，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过主机相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接。

工作原理

系统总线在微型计算机中的地位，如同人的神经中枢系统，CPU通过系统总线对存储器的内容进行读写，同样通过总线，实现将CPU内数据写入外设，或由外设读入CPU。微型计算机都采用总线结构。总线就是用来信息的一组通信线。微型计算机通过系统总线将各部件连接到一起，实现了微型计算机内部各部件间的信息交换。一般情况下，CPU提供的信号需经过总线形成电路形成系统总线。系统总线按照传递信息的功能来分，分为地址总线、数据总线和控制总线。这些总线提供了微处理器(CPU)与存储器、输入输出接口部件的连接线。可以认为，一台微型计算机就是以CPU为核心，其它部件全“挂接”在与CPU相连接的系统总线上。这种总线结构形式，为组成微型计算机提供了方便。人们可以根据自己的需要，将规模不一的内存和接口接到系统总线上，很容易形成各种规模的微型计算机。分类：

总线分类的方式有很多，如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等，下面是几种最常用的分类方法。按功能分

最常见的是从功能上来对数据总线进行划分，可以分为地址总线、数据总线、和控制总线。在有的系统中，数据总线和地址总线可以在地址锁存器控制下被共享，也即复用。

地址总线是专门用来传送地址的。在设计过程中，见得最多的应该是从CPU地址总线来选用外部存储器的存储地址。地址总线的位数往往决定了存储器存储空间的大小，比如地址总线为16位，则其最大可存储空间为216（64KB）。

数据总线是用于传送数据信息，它又有单向传输和双向传输数据总线之分，双向传输数据总线通常采用双向三态形式的总线。数据总线的位数通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。在实际工作中，数据总线上传送的并不一定是完全意义上的数据。

控制总线是用于传送控制信号和时序信号。如有时微处理器对外部存储器进行操作时要先通过控制总线发出读/写信号、片选信号和读入中断响应信号等。控制总线一般是双向的，其传送方向由具体控制信号而定，其位数也要根据系统的实际控制需要而定。按传输方式分

按照数据传输的方式划分，总线可以被分为串行总线和并行总线。从原理来看，并行传输方式其实优于串行传输方式，但其成本上会有所增加。通俗地讲，并行传输的通路犹如一条多车道公路，而串行传输则是只允许一辆汽车通过单线公路。目前常见的串行总线有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等；而并行总线相对来说种类要少，常见的如IEEE1284、ISA、PCI等。按时钟信号方式分

按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据，也就是说要用一根单独的线来作为时钟信号线；而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的，通常利用数据信号的边沿来作为时钟同步信号。发展简史

计算机系统总线的详细发展历程，包括早期的PC总线和ISA总线、PCI/AGP总线、PCI-X总线以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行总线。从PC总线到ISA、PCI总线，再由PCI进入PCIExpress和HyperTransport体系，计算机在这三次大转折中也完成三次飞跃式的提升。与这个过程相对应，计算机的处理速度、实现的功能和软件平台都在进行同样的进化，显然，没有总线技术的进步作为基础，计算机的快速发展就无从谈起。业界站在一个崭新的起点：PCIExpress和HyperTransport开创了一个近乎完美的总线架构。而业界对高速总线的渴求也是无休无止，PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都将提上日程，它们将会再次带来效能提升。在计算机系统中，各个功能部件都是通过系统总线交换数据，总线的速度对系统性能有着极大的影响。而也正因为如此，总线被誉为是计算机系统的神经中枢。但相比CPU、显卡、内存、硬盘等功能部件，总线技术的提升步伐要缓慢得多。在PC发展的二十余年历史中，总线只进行三次更新换代，但它的每次变革都令计算机的面貌焕然一新。

心得体会

自从上了大学后，进入这个专业后才能这么经常的接触到电脑，才能学到有关电脑方面的知识。正因为接触这类知识比较的晚，所以学习这方面的知识感觉到吃力。学习了这门课后觉得，计算机组成原理确实很难，随着计算机技术和电子技术的飞速发展。计算机内部结构日趋复杂和庞大而且高度集成化。这使的我们普遍感到计算机组成原理这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差。在计算机技术快速发展的今天，新技术、新理论从提出到实际应用的周期大大缩短。我们很难在有限的教学时间内．在理解掌握基本知识技能的基础上。学习新知识、新技术，很难增强我们的学习兴趣。也就更谈不上能够利用基本原理解决在学习过程中所遇到的新问题。

当进入第四章，存储器的学习时，各种问题就不断的出现，尤其在进行存储器容量扩展时，很多的问题都是似懂非懂的，在做题目时，也是犯各种各样的错误。在第五章的学习中，对于I/O设备与主机交换信息的控制方式中的程序查询方式，程序中断方式和DMA方式有了点了解。最难的就要数中央处理器和控制单元了。对于计算机运算方法，这个没太搞懂，像定点运算中的乘法运算和除法运算，又是用的什么原码一位乘、原码两位乘、补码一位乘、补码两位乘。总之，我是被绕晕了。还有就是控制单元的设计方法微程序设计，这个知识点也是不太懂，总的来说这门课程，学得不是很好。可是通过这门课的学习，我也学习到了很多以前不知道的知识：计算机都有些什么硬件，都有哪几类总线，总线在计算机中又扮演着什么角色。计算机中的存储器有哪些等等。让我对计算机有了一个大致的了解。至少我不再像以前那样对计算机什么也都不懂。

结语

通过学习这门课程，我们能够从中得到有关计算机方面的知识，但是更多的是这门课程可以培养我们以下能力： 系统级的认识能力。建立整机概念，掌握自项向下的问题分析能力，既能理解系统各层次的细节，又能站在系统总体的角度从宏观上认识系统，然后将系统很好的分解为功能模块。这种理解必须超越各组成部分的实现细节，而认识到计算机的软件系统和硬件系统的结构以及它们建立和分析的过程，这一过程是应该以深入理解计算机组成原理为基础的。培养学生理论联系实际的能力。计算机实践教学是计算机课程的重要环节，学好计算机仅靠理论知识是不够的，课堂讲授是使学生掌握计算机的基本知识和基本技能，而计算机实践教学的目的是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际，是课堂教学的延伸和补充。计算机设计与实践就是从理论、抽象、设计三个方面将计算机系统内部处理器、存储器、控制器、运算器、外设等各个部分联系起来，达到互相支撑、互相促进进。

参考文献

[1] 唐硕飞 主编计算机组成原理 高等教育出版社

[2] 陈金儿,王让定,林雪明,等.基于CC2005 的“计算机组成原理与结构”课程改革[J].计算机教育,2006(11):33-37.[3] 郑玉彤.《计算机组成原理》课程实现的比较研究[J].中央民族大学学报,2003,12(1):79-82.[4] 刘旭东,熊桂喜.“计算机组成原理”的课程改革与实践[J].计算机教育,2009(7):74-76.[5] 赵秋云,何嘉, 魏乐.对《计算机组成原理》课程教学模式的探讨[J].电脑知识与技术,2008,4(3):693-694.[6] 姚爱红,张国印,武俊鹏.计算机专业硬件课程实践教学研究[J].计算机教育,2007(12):29-31.

第五篇：计算机组成原理课程设计论文

摘 要

摘要

显示器作为计算机重要的输出部件和人机交流的窗户，是一台电脑必不可少的部分，其重要性是不言而喻的。我们打开电脑，从开机的字符提示到开机后的图形化界面以及浏览图片观赏电影都是根据显示器的输出获得信息。

显示器随着电子技术的发展有着惊天的变化，特别是最近10余年的科技进步产生了大量各式各样的显示设备。目前常见显示器有阴极射线管CRT(Cathode Ray Tube)，发光二极管LED（Lighting Emitting Diode）和等离子显示器PDP（Plasma Display Panel）液晶显示器LCD（Liquid Crystal Display）,电化学反应显示等。它们有各自的特点，应用在各种不同的场合。

显示器显示方式和显示模式：就屏幕显示画面的点组织方式而言，显示方式有两种，即字符数字方式（Alphabet/Number，A/N）和全点寻址图形方式（All Point Addressable，APA）。显示模式主要是指一屏能显示的点数和颜色数（包括一屏能显示的字符数）。常用的显示模式有CGA、EGA、VGA和SVGA（即TVGA）等等。典型的 IBM指标是：CGA为320×200和8色，EGA为640×350和16色，VGA为640×480，SVGA为800×600、1024×768、1280×1024和1600×1200等。目前的显示都采用VGA以上的显示模式，它们的同屏彩色数可在16、256、16K、32K、64K、16M（所谓真彩色）直到4G中选择。很多人对于显示器的直观认识一般会产生对显示原理的疑惑。就如将在后面详细展示一样，其实质是在显存中存放一帧待显示字符的ASCII码，显示时通过查询相应字符在字符库中的点阵信息来确定屏幕上点的亮暗来得到显示结果。这实质是A/N显示方式的原理。为了适应技术的发展，加深对相关技术的理解本文就显示器的一些相关知识作详细的论述。

本文从结构上分成两大部分：

Ⅰ

摘 要

第一部分： 显示设备及其原理作详细的介绍。了解各种显示设

备以及显示技术的相关术语，介绍了字符和图形两种显示方式，并在这两种显示方式的对比中让大家对显示器有更深的理解和认识。在屏幕的组织形式的基础上，细致的说明了屏幕显示和显示缓存之间的对应关系，并结合两种显示方式进行了较为。最后结合屏幕的显示，展示了显示器内部各级计数器之间的对应关系。第二部分： 为了加深直观认识，本文特地使用FLASH实现A/N显示方式的演示动画，以期对读者深刻的展示理论的实现。本章主要讨论了A/N显示方式演示动画的FLASH实现。其中涉及到的要点有组件的动画效果实现，字符矩阵动画的实现思路，并梳理了A/N显示方式的逻辑流程。为了完善动画演示过程，我们还在FLASH中加入了对播放的控制，以及一些简单的脚本编写。相信对读者理解显示原理有一些直观的帮助。希望本文对广大读者有所帮助。如有不当之处希望读者指出以便更正。

关键字：显示器 显示方式 字符 ASCII码 点阵

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 录

目 录

目 录...............................................................................................................................5 第一章 题目来源............................................................................................................6 1.1 题目背景.................................................................................................................6 1.2 实现方式及可行性...................................................................................................7 1.3 课程设计效果..........................................................................................................7 第二章 开发环境.............................................................................................................8 2.1 Adobe Flash CS4 Professional程序.....................................................................8 2.2 Adobe Flash CS4 Professional与之前版本对比及其新功能..................................8 第三章 显示器设备........................................................................................................11 3.1 概述......................................................................................................................11 3.2 显示技术中的相关术语..........................................................................................12 3.3 显示方式和显示规格.............................................................................................14 3.4 光栅扫描成像原理.................................................................................................15 3.5 屏幕显示与显示缓存间的对应关系........................................................................20 3.6 本章小结.................................................................................................................24 第四章 开发流程...........................................................................................................25 4.1 图形组件绘制........................................................................................................25 4.2 箭头的绘制及动态效果实现...................................................................................26 4.3 字符矩阵的绘制及扫描动画实现方法.....................................................................27 4.4 A/N显示方式流程及其动态描述............................................................................28 4.5 时序控制与优化....................................................................................................28 4.6 播放控制...............................................................................................................29 4.7 美化及校验...........................................................................................................30 4.8 本章小结...............................................................................................................31 第五章 总结与改进........................................................................................................32 5.1 总结......................................................................................................................32

Ⅴ

题目来源

第一章 题目来源

1.1 题目背景

输入输出设备是计算机系统与人或其他设备、系统之间进行信息交互的装置。人们常用数字、字符、文字、图形、声音等形式来表示各种信息，而在计算机内部所能处理的则是以电信号形式表示的数字代码（一系列0/1表示的二进制代码）。在输出设备中，显示设备是计算机系统重要的输出设备之一。对于软件的设计和执行效果往往以字符或图形的形式在屏幕上显示出来，以便操作者观察结果。

在CRT显示器中，画面产生的字符或图形都是用若干点组成的，每个字符横向、纵向均占有一定的点数，称之为字符的点阵结构。而用来产生字符点阵图形的器件称之为字符发生器。它有专用的芯片，如APPLE-I所用的2513，采用5*8点阵，能产生64种字符的点阵信息。也可以用通用ROM作为字符发生器，如PC机，用8KB ROM空间存放256种字符的点阵代码，有三套字体，即每个字符可以用7*9,7*7,5*7点阵。

64个字符各自编码的6位作为字符发生器的高位地址。当需要在屏幕上显示某字符时，按该字符的6位编址访问ROM，选中这个字符的点阵。该字符的点阵信息是按行输出的，并且要与电子束的扫描保持同步。因此，可以用CRT控制器提供的扫描时序作为字符发生器的低三位地址，经译码后依次取出字符点阵的8行代码。

为了提供显示内容，需要设置一个显示缓冲存储器，或称为视频随机存取存储器VRAM（video RAM）。其中存放一帧画面的相关信息。显示器一方面对屏幕进行光栅扫描，一方面同步地从VRAM中读取显示内容，送往显示器件。在字符方式显示时，在缓存RAM中存放的是一帧待显示字符的ＡＳＣＩＩ码或其他形式的编码，字符的点阵信息则存放在字符发生器（字库）中。一个字符编码占缓存的一个字节，因此缓存的最小容量是由屏幕上字符显示的行列规格决定的。字符显示时，屏幕上每个字符位置对应缓存中的一个字符编码字节，缓存各字节单元的地址随着屏幕由左到右，自上而下的显示顺序从低到高安排。也即，缓存０号单元所放的字符数据经字符发生器转换为字形后，显示在屏幕第一排字符左边第一个位置上，１号单元所放的字符数据转换后显示在屏幕第一行左边第二个位置上，以此类推，缓存最后一个单元放的字符数据转换后显示在屏幕最后一排右边

题目来源

最末一个位置上。

为了便于清晰、明了、直观的再现字符在屏幕上输出显示的整个过程与原理，便于学生直观透彻的了解其全过程，方便学生学习和教学演示，利用FLASH动画制作软件，模拟出整个字符显示的过程，特别是字符编码、地址组织、调用显示等过程。

1.2 实现方式及可行性

FLASH是一款强大的基于帧动画的动画制作软件，其具有简明但不失专业的动画制作能力，利用帧的编辑及连接，使用ActionScript语言执行相应动作，可以方便制作出各种动画效果，能够直观清晰的演示各种效果及步骤。此次利用FLASH10进行动画演示制作，能够充分展现出各步骤效果，让演示过程流畅明了,便于理解字符显示的整个过程。

1.3 课程设计效果

字符显示FLASH演示动画：

完整再现字符的编码显示过程，从VRAM中的字符编码到ROM中的储存点阵，从点阵调用再到点频控制下的移位寄存器的移位，最后串行输出依次显示在屏幕上。动态直观展现各流程的流向和字符的产生中间过程。

通过此动画演示，清楚展现了字符显示的内部原理以及调用产生关系，掌握字符显示全过程，让人对整个流程留下清晰、直观的印象。

开发环境

第二章 开发环境

2.1 Adobe Flash CS4 Professional程序

本设计以Adobe Flash CS4 Professional程序为开发工具。Adobe Flash CS4 Professional 软件是业界领先的创作环境, 用于创建引人入胜的交互式体验。面向使用不同平台和设备的用户。Flash 中的动画制作更简单，借助基于对象的动画快速创建动画、轻松修改运动路径并全面控制个别动画属性。使用一系列链接对象创建类似于链的动画效果, 或使用全新的骨骼工具扭曲单个形状。

选择Adobe Flash CS4 Professional作为开发工具因为其功能更为强大，应用更为广泛。

1.Adobe Flash CS4 Professional的工具箱可伸缩成单双列的，面板调板可以缩为精美的图标，半透明标题栏，可随意伸缩。

2.Adobe Flash CS4 Professional的界面会很方便在“设计布局”和“编程布局”间切换。

3.改良的钢笔工具，类似illustrator的相应工具。

4.属性面板可以监测出您画的原始形状是圆、椭圆还是方，而不像以前统一显示出为形状。

5.可以直接绘制出圈环。圆角矩形的四个拐角都可以单独调整，有点像Fireworks的自动形状属性。

6.可直接导入分层的Photoshop PSD文件，并且可能决定哪些层需被导入。还可以保留图层的上组、样式、蒙版和智能滤镜、路径的可编辑性。导入选项包括是否保留原图层内容的位置和尺寸、是否保持PSD的分层状态、是否把图层转换为影片剪辑，是否为其起实例名，以及选择参考点的位置、单独对每层进行JPG优化等等。对于是否能够保持文字图层的可编辑状态，现在还不能完全确定。

7.可更完美的导入illustrator AI矢量文件，应该可以保留所有特性，包括精确的颜色、形状、路径和样式。

2.2 Adobe Flash CS4 Professional与之前版本对比及其新功能

开发环境

通过对比可看到Adobe Flash CS4 Professional比Adobe Flash CS3 Professional具有更多新功能： 1.基于对象的动画

使用基于对象的动画对个别动画属性实现全面控制, 它将补间直接应用于对象而不是关键帧，可直接将补间动画套用至物件而非关键影格。使用贝赛尔手柄轻松更改运动路径。2.3D 转换

借助令人兴奋的全新 3D平移和旋转工具, 通过 3D 空间为 2D 对象创作动画, 您可以沿 x、y、z 轴创作动画。将本地或全局转换应用于任何对象。但非真正意义上的3D，层的位置关系其显示问题。（处于顶层的图形不会因为3D旋转而到达底部）3.反向运动与骨骼工具

使用一系列链接对象创建类似于链的动画效果, 或使用全新的骨骼工具扭曲单个形状。

开发环境

图7-1，Adobe Flash CS4 Professional与Adobe Flash CS3 Professional功能对比

4.使用 Deco 工具和喷涂刷实现程序建模

将任何元件转变为即时设计工具。以各种方式应用元件: 使用 Deco 工具快速创建类似于万花筒的效果并应用填充, 或使用喷涂刷在定义区域随机喷涂元件。5.动画编辑器

使用全新的动画编辑器体验对关键帧参数的细致控制, 这些参数包括旋转、大小、缩放、位置和滤镜等。使用图形显示以全面控制轻松实现调整。6.元数据(XMP)支持

使用全新的 XMP 面板加入中继资料至 SWF 档。快速指派标籤以增强协同作业并提供更佳的行动使用体验。7.动画预设

借助可应用于任何对象的预建动画启动项目。从大量预设中进行选择, 或创建并保存自己的动画。与他人共享预设以节省动画创作时间。

8.针对 Adobe AIR™ 进行创作

运用全新的整合功能提供桌面互动使用体验,借助发布到 Adobe AIR 运行时的全新集成功能, 实现交互式桌面体验。面向跨更多设备-Web、移动和桌面的更多用户。9.H.264 支持

借助 Adobe Media Encoder 编码为 Adobe Flash Player 运行时可以识别的任何格式, 其它 Adobe 视频产品也提供这个工具, 现在新增了 H.264 支持。10.全新 Adobe Creative Suite® 界面

借助直观的面板停靠和弹出式行为提高工作效率, 它们简化了您在所有 Adobe Creative Suite 版本中与工具的交互。

显示器设备

第三章 显示器设备

3.1 概述

以可见光的形式传递和处理信息的设备，即显示设备。如下图所示。

图 3-1

CRT和LCD显示器

显示设备是计算机系统的重要输出设备之一。软件设计及执行结果的效果往往以字符或者图形的形式在屏幕上显示出来，以供使用者观察。如果需要对程序做些修改，操作人员就可以根据显示情况，通过键盘、鼠标等输入设备，将有关的数据和命令送入计算机，以便对程序的运行随时进行人工干预和控制。因此，显示设备是较为理想的人-机通信设备。

对于一般的用户来说，要求显示器在屏幕指定的位置显示需要的字符、数字和图形。对于高级用户，涉及计算机辅助设计和辅助制造中，要求设备显示绘制三维图形等。总之，显示设备和其他I/O设备相比，不仅工作速度快、无机械噪声，且还具有更强的编辑功能和通信功能，广泛用于CAD、CAM、计算机模拟、计算机网和通信网中。

显示设备子系统的硬件组成一般包括显示器件、控制器和接口。在微型系统中，控制器和接口往往合并为一个整体，称为显示适配卡。其软件组成有包含在操作系统内部的驱动程序，可有操作系统调用；提供专门图形功能的各种图形软件等。

显示器的分类

按发光原理不同，可将显示器划分为一下两类： 1.发光器件

外加电信号，发光器件将产生光辐射，从而发光，如：阴极射线管CRT(Cathode

显示器设备

Ray Tube)，发光二极管LED（Lighting Emitting Diode）和等离子显示器PDP（Plasma Display Panel）等。

2.光调节器件

这类器件本身并不发光，工作时需要另设光源。在外加电信号作用下，器件的局部区域的光特性发生变化，引起透射光和反射光。显示屏幕上收到器件形成的调制光，即随电信号而变化的光。如：液晶显示器LCD（Liquid Crystal Display）,电化学反应显示等。

按所显示的信息内容不同，可将显示器划分为：字符显示器、图形显示器、图像显示器三大类。

就一般情况而言，CRT显示设备的清晰度和分辨率较高，大多数显示终端仍以CRT显示器为主，亦是本课程设计主要讨论的对象。在CRT显示设备中，以扫描方式不同，分成光栅扫描和随机扫描两种显示器，以分辨率不同，分成高分辨显示器和低分辨显示器；以显示的颜色分类，有单色（黑白）显示器和彩色显示器，以CRT荧光屏对角线的长度分类，有12英寸、14英寸、16英寸、19英寸等多种显示器。

3.2 显示技术中的相关术语

1.分辨率和灰度级

分辨率是指显示器所能表示的像素个数。象素越高，分辨率越高，图象越清晰，分辨率取决于显像管荧光粉的粒数、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来储存每个像素的信息。

灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不用。灰度级越多，图象层次越清楚逼真，灰度级取决于每个像素对应刷新存储器单位的个数和CRT本身的性能。如果用4位表示一个象素，则只有16级灰度或颜色。如果用8位表示一个像素，则有256级灰度或颜色。2.刷新和刷新存储器

显示器设备

CRT发光是由电子束打在荧光粉上引起的，电子束扫过之后其发光亮度只能

显示器设备

维持几十毫秒便消失。为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须使电子束不断重复扫描整个屏幕，这个过程叫做刷新。按人的视觉生理，刷新频率大于25次/秒是才不会感到闪烁。显示设备中通常选用电视中的标准，每秒70帧图象。

为了不断提供刷新图像的信号，必须把每一帧图像信息存储在刷新存储器，也叫视频存储器。其存储容量由图象分辨率和灰度级决定。3.随机扫描和光栅扫描

电子束在荧光屏上按某种轨迹运动称为扫描。控制电子束扫描轨迹的电路叫做扫描偏转电路。主要的扫描方式有随机扫描和光栅扫描两种。

随机扫描时控制电子束在CRT屏幕上随机地运动，从而产生图像和字符。电子束只用在需要做图的地方扫描，而不必扫描全屏幕，因此这种扫描方式画图速度快、图像清晰。

光栅扫描是电视中采用的扫描方法。在电视中图象充满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描时从上至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。如下图所示。

图 3-2

光栅扫描

3.3 显示方式和显示规格

1．显示器的显示方式

（1）字符/数字方式（A/N方式）

在这种显示方式下，以字符为显示内容的基本单元，又称为文本显示方式。实际上，字符是由点阵组成的，在显示过程中需将字符ASCII码转换为相应的字符点阵代码。

显示器设备

（2）图形方式（APA方式）

这种显示方式下，以点(象素)为显示的基本单位。

图形不如字符那样整齐，图形的信息更具随机性。不论字符还是图形，实际上都有许多亮度不同的、或色彩不同的像点所组成。

可用分辨率这一指标衡量显示规格。对字符方式，分辨率指一帧画面最多可显示的字符行数和列数，一般列数大于行数。进一步描述指标是每个字