暖通与燃气数值化测量技术2007(9)

第六章 外围设备I/O接口技术

6-1 概述

今天的外围设备I/O接口技术已发展成了一个庞大的家族，人们许多昔日的梦想也越来越多地被成功的喜悦所代替。

外围设备接口技术是人机信息交换的接口，它把外围设备所拥有的能力同计算机完美地结合起来。

外围设备I/O接口技术包括输入系统和输出系统。（输出系统包括声音应答设备、静电印刷、缩微胶卷输出装置等）

6-2 显示系统

自1950年第一台图形显示器在麻省理工学院问世以来，计算机图形显示技术就引起了人们极大的关注。（70年代开始普及） 6-2-1 显示器基本工作原理 1、显示器种类 按照显示原理可分为：

① 数字显示器 ② 组合显示器 ③ 模拟显示器

数字显示器：一般具有六种彩色输入线，当一种彩色被认定，该彩色就出现在屏幕上，数字显示器能显示的彩色种类为2n。大多数显示器是数字的，单色显示适配器MDA、彩色图形适配器CGA、增强型图形适配器EGA和VGA都需要一个数字显示器。（Video Graphics Array视频显示图形阵列）

组合显示器：所有视频信息都用NTSC（美国国家电视系统委员会）的编码标准。（只有一条视频输入线，可以是单色的，也可以是彩色的。它在一条线上编码，分辨率通常很低。）CGA也可支持组合显示器。

模拟显示器：模拟RGB被认为是一种最有优势的显示技术。

它有三种彩色模拟输入线，加在第个输入线上的电压等级决定了出现在屏幕上的那种彩色的数量，在理论上它能显示的彩色数目是无限的。实际上做不到，主要取决于适配器的功能。由于彩色能力的无限性，模拟RGB被认为是一种最

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有优势的显示技术。

显示器的选择取决于将在系统上运行的应用软件。IBM兼容显示器：保证投资的持续性。 2、测控系统的工作方式 ① 黑模式

最底层的节点机，可以通过RS232与上位机相连。投资少，但开发过程需上位机或智能终端支持。 ② 智能终端方式

主机不需显示，适配器只通过RS232送终端。 ③ 小键盘LED方式

应用于输入/输出信息较少的工作环境。 ④ 图形显示方式

应用最多的一种。目前已开发出多种适配器（MDA、CGA、EGA、VGA、液晶显示适配器、液晶显示器LCD功耗低、防粉尘、防震动、体积小、重量轻。） ⑤ 模拟屏方式

利用发光二级管LED等组成大规模显示矩阵，广泛用于广告牌、大屏幕模拟显示器、信息提示牌。 ⑥ 双屏显示方式

高质量显示器作图形工作站，字符显示器作控制台。 3、基本显示原理 6-2-2 显示适配器模板 设计基本分为两种： 1、I/O方式的显示适配器

不占CPU内存，适用于内存空间小的系统。I/O方式未包括字符和汉字的字形库，字符和汉字显示按图形处理。 2、内存直接映象方式显示适配器 占内存，比I/O方式速度快，访问简捷。

①增强型图形适配器（EGA） 高分辨率显示彩色图形

②视频显示图形阵列（VGA） VGA门阵列，个人计算机显示系统VGA的

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天下。 ③显示存储器 ④双屏及多屏显示系统

显示方式的选择：一般投资少，则需要的开发周期就长；投资多，支持的软件、硬件丰富，开发周期就短，人机界面也会高得多。

6-3 汉字信息处理

6-3-1 汉字信息处理系统的构成 6-3-2 汉字显示与汉字字模库 6-3-3 汉字打印

6-4 键盘接口

6-4-1 IBM PC/XT键盘及接口 6-4-2 非标准专用键盘及接口

6-5 打印控制器

6-5-1 打印机适配器构成

6-5-2 并行打印机适配器接口信号分布

6-6 串行通讯I/O接口

CPU与外部的信息交换称为通讯。 6-6-1 串行通讯的特点 只要一条传送线，速度慢。 6-6-2传送编码 6-6-3 两种通讯方式 1、异步通讯

异步通讯中，在CPU与外设之间必须有两项规定：字符格式和波特率。波特率即数据传送速度的规定。 2、同步传送

6-6-4 串行传送中的几个关键 1、数据传送方式

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2、信号的调频和解频 3、数据终端与调制器的接口 ① 电流回路（较老的方法）

② RS-232C接口（目前最常用的一种串行通讯接口。Recommended Standard） ③ RS-422A标准接口 ④ RS-423A标准接口 ⑤ RS-485标准接口 4、通讯差错的校验

6-7 并行I/O接口

6-7-1 8255A可编程I/O接口 6-7-2 8155/8158可编程I/O接口

6-8 外部I/O口的扩展

6-8-1 线选法 6-8-2 全地址译码法 思考题：

1、显示器可以分为哪几类？为什么模拟显示器（RGB）被认为是一种最有优势的显示技术？

2、计算机显示系统由哪几个部分组成？用框图表示显示系统的构成。 3、CPU与外部的通讯方式有哪两种？ 4、什么是接口？为什么需要接口？ 5、写出几个目前常用的串口。

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第七章 测控系统设计

7-1 概述

前面几章内容介绍的目的，是为设计应用系统打下基础。然而，即使掌握了前面的全部内容并已能熟练地应用，仍然不等于已经能够设计实际的应用系统了。一个真正的测控系统项目，从承接到最后验收，这中间有很多事要做。本章从系统工程的角度出发，就应用系统的研制步骤和方法等做些陈述。

7-2 应用系统的研制流程

作为一个测控系统的项目，其研制一般可以分为四个阶段，即准备阶段、设计阶段、仿真与调试阶段和现场联调投运阶段。

7-2-1 准备阶段

1、甲方提出任务委托书

在委托乙方承接系统项目前，甲方一定要提供正式的书面委托任务书，该委托书一定要有清楚准确的技术指标要求，还要包含研究经费、计划进度及合作方式等内容。 2、乙方研究任务委托书

乙方在接到任务委托书后要认真阅读，并逐条进行研究，对含混不清、认识上有分歧和需补充或删除的地方要不得逐条标出，并拟订出要进一步弄清的问题及修改意见。

3、双方对委托书进行确认性修改

双方就有关事宜进行协商和讨论，经过修改和确认的委托书中不再应有含义不清的词汇和条款，且双方的任务和技术界面必须划分清楚。 4、乙方初步进行系统总体方案设计

由于任务和经费没有落实，所以这时总体方案的设计只能是粗线条的。把握尺度的三大关键问题：技术难点、经费概算、工期。 5、乙方进行方案可行性论证

方案可行性论证的目的是要估计承接该项任务的把握性，并为签合同后设计阶段的总体设计打下基础。论证的主要内容是技术可行性、经费可行性和进度计划可行性。特别要指出，对控制项目尤其是对可测性和可控性应给予充分重

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