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计算机组成原理——习题与解析 第九章 输入输出系统 邵桂芳
4. 外部设备位于主机箱的外部
答案：错，外部设备是主机之外的设备
5. 在各种数字磁记录方式中，改进式调频制的记录密度最高 答案：对
6. 个人微机键盘上的Ctrl键起控制作用，它必须与其它键同时按下才生效 答案：对
7. 键盘属于输入设备，但显示器上显示的内容既有机器的输出结果，又有用户通过键盘输
入的内容，所以显示器既是输入设备，又是输出设备
答案：错，显示器无论是输出机器的结果还是输出键盘输入的内容均是向用户输出信息，所以显示器应属于输出设备
8. 语音合成器最为输入设备可以将人的语音转换成计算机能够识别的信息 答案：错，语音合成器作为输出设备可以将计算机信息转换成人的语音信息 9. 非击打式打印设备速度快、噪音低、印字质量高，但价格较贵 答案：对
10. 针式打印机点阵的点越多，印字质量越高 答案：对
11. 行式打印机的速度比串行式打印机快 答案：对
12. 图形比图像更适合表现类似于照片和绘画之类的有真实感的画面
答案：错，图像显示器的分辨率比兼容的图形显示器的分辨率更高，因此画面的真实感更强 13. 一般来说图像比图形的数据量要少一些 错，图像比图形数据量更多一些 14. 图形比图像更容易编辑，修改 答案：对
15. 图像比图形更有用 答案：错，各有其用途
16. 字符发生器是存放ASCII字符点阵的存储器，汉字也由有点阵构成的，因此，能处理汉
字的计算机，其字符发生器中也存放了汉字点阵
答案：错，能处理汉字的计算机，其汉字点阵可用字符发生器产生，称硬字库，但现在一般采用软字库
9.2.4简答题
1. 用于人-机交互的计算机外部设备其发展经过了那几个阶段？今后的发展趋势是什么？ 答：人-机交互的计算机外部设备其发展经历了字符界面、图形界面、多媒体界面技术、虚拟现实技术等几个阶段。今后是向更接近于人的自然交互界面方向发展，比如具有视觉、听觉和语音能力的外部设备
2. 简述分辨率、灰度级的概念以及它们对显示器性能的影响。
答：分辨率是衡量显示器清晰程度的指标，以图像点（像素）的个数为标志。显示器中显示的像素越多，分辨率就越高，显示的文字和图像就越清晰。灰度级是指显示器所显示的像素点亮度的差别。显示器的灰度级越多，显示的图像层次就越丰富
3. 简述CRT的显示原理
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计算机组成原理——习题与解析 第九章 输入输出系统 邵桂芳
答：CRT显像管由电子枪、荫罩和荧光屏组成。显示器依据不同的显示信号对电子枪施加不同的电压，产生不同强度的电子束；荫罩对不同强度的电子束进行过滤；过滤后电子束打在荧光屏上产生不同强度的颜色显示
4. 显示设备有那些类型？
答：按显示设备所用的显示器分类，有阴极射线管（CRT）显示器，液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）等。按显示方式分类：有字符显示器、图形图像显示器等。按显示的颜色分类，有彩色显示器和单色显示器
5. 何谓CRT显示分辨率？若CRT1分辨率为640*480，CRT2分辨率为1024*1024，问CRT1
和CRT2哪一个为优？
答：分辨率是指显示器所能显示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光份的粒度、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像对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。与CRT1比较，CRT2的分辨率高；
6. 为什么要对CRT屏幕不断进行刷新？要求的刷新频率是多少？为达此目的，必须设置什
么样的硬件？
答：CRT发光是由于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维持几十豪秒，为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须是电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个过程称为刷新。按照人的视觉生理特征，刷新频率大于30次/秒时才不会感到闪烁，显示设备中通常要求每秒50帧图像。为了不断提高刷新图像的信号，必须把一帧图像的信息存储在刷新存储器中。
7. 比较光栅扫描的图形和图像显示器与光栅扫描的字符显示器的主要异同点。
答：相同点是：按构成一帧显示内容的像素点逐行扫描，以显示一帧内容。不同点是：图形图像显示器需要将每个像素的信息都存放在VRAM中，而字符显示器只需要将显示字符的ASCII码存放在VRAM中，字符的点阵来自字形发生器的ROM。
9.3 综合题
1．某显示器的分辨率为800?600，灰度级为256色，试计算为达到这一显示效果需要多少字节?
解：灰度级为256，2=256，所以，每像素占8bit=lByte
所需字节数=800?600／1024?469KB
2．设某光栅扫描显示器的分辨率为1024?768，帧频为50(逐行扫描)，垂直回扫和水平回扫时间忽略不计，则此显示器的行频是多少?每一像素允许的读出时间是多少? 解：行频为768行?50／s=38400行／s；
每像素允许读出时间小于1÷(38400?1024)=0.0254(μs)；
若考虑以32个像素为单位存取，其读出时间也须小于0.0254(μs) ?32=0.8(μs)
3．某光栅扫描显示器的分辨率为1280?1024，帧频为75Hz(逐行扫描)，颜色为真彩色(24位)，显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。问
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(1)每一像素允许的读出时间是多少? (2)刷新带宽是多少? (3)显示总带宽是多少? 解：
(1)每一像素允许的读出时间为：
-8
(1／75)(1280?1024)=1.02?10s=10.2ns
(2)刷新带宽：分辨率*颜色深度*帧频
=(1 280?1024) ?3B?75=294912000字节/秒=281.25M字节／秒 (3)显示总带宽：刷新带宽：281.25M字节／秒
4．(1)若显示器的分辨率为1 024?768，颜色深度为3B，帧频(刷新速度)为72Hz，计算刷新屏幕时存储器带宽是多少?
(2)实际工作时，显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假定总带宽的50％用于刷新屏幕，保留50％带宽用于其他非刷新功能。请问刷存总带宽应为多少? (3)为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施? 解：
(1)因为刷新屏幕所需带宽：分辨率?每像素点颜色深度?刷新速度，所以刷新屏幕时 存储器带宽应为1024?768?3B?72／s=165 888KB／s=162MB／s (2)刷存总带宽应为162MB／s?100／50=324MB／s (3)为达到这样高的刷存带宽，可采用如下技术措施：
使用高速DRAM芯片组成刷存。 刷存采用多体交错结构。
刷存内显示控制器的内部总线宽度由32位提高到64位，甚至到128位。 刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开。
5．刷新存储器的重要性能指标是它的带宽，若显示工作方式采用的分辨率1024?1024，颜色深度为24位，帧频(刷新速率)为72Hz，求刷新存储器的容量是多少?
解：因为刷存容量=分辨率?颜色深度?刷新速率，
所以刷新存储器的容量为1024?1024?3B=3 072KB=3MB。
6．若需显示一幅1024?768像素且有256种颜色的图像，试问： (1)显示系统的帧存容量为多少?
(2)如要在屏幕上得到逼真的动态图像，假设每秒传送50帧(逐行扫描)，其传送速率应为多少?
(3)如要显示汉字，机器内设置有ROM汉字库，存放一级和二级汉字，汉字采用16?16点阵，其汉字库的容量是多少? 解：
(1)显示系统的帧缓存容量为1 024?768?1B=786432B
(2)传送速率为50?786432B=39.3216MB／s
(3)一级汉字个数为3755个,二级汉字个数为3008个,汉字库容量为: (3755+3008) ?16?16/8=216416字节 7、某CRT显示器可显示64种ASCII字符，每帧可显示64字*25排；每个字符采用7?8点阵，即横向7点，纵向8点，排间间隔6点；帧频50Hz，采取逐行扫描方式。问：
(1)缓存容量有多大?
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(2)字符发生器(ROM)容量有多大?
(3)缓存中存放的是ASCⅡ代码还是点阵信息? (4)缓存地址与屏幕显示位置如何对应?
(5)设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之间的同步?它们的分频关系如何? 解：
(1)缓存容量为64?25?2B=3200字节。 (2)肋M容量为64?8?1B=512字节。
(3)缓存中存放的是待显示字符的ASCII代码。
(4)显示位置自左至右，从上到下。相应地，缓存地址由低到高，每个地址码对应—个字符显示位置。
(5)点计数器8:1分频；字计数器(64+12):1分频；行计数器(8+6):1分频：排计数器(25+10):1分频。
8．图9．8所示是一个字CRT显示器框图，可显示3000个汉字，每字由11*16点阵组成，字间间隔1点，两排字间间隔4线，32字／排，12排／屏。一个汉字编码占两个字节。帧频50Hz，帧回扫和行回扫均占扫描时间的20％(扫描时间包括正扫和回扫)。行周期可在60μs～70μs间选择。试求：
(1)RAM=? (2)ROM=?
(3)各计数器位数分别是多少?时钟频率是多少(不考虑扫描非线性)?
图9.8
解：(1)RAM存储器存储字符的编码，因为一屏可显示32?12=384字，每个汉字的编码占2个字节，所以RAM=32?12?2byte=768字节。
(2)ROM存储器存储汉字的点阵信息，因为总共可显示3 000个汉字，每个字以11?16点阵组成，所以ROM=3 000?11?16bit=3000?22byte=66000字节。
(3)排计数器：汉字可显示点阵占12排，通常上下边缘区因失真较大而各留2排不显示，所以一共是16排，则排计数器是4位。
行计数器：每个汉字点阵占16行，两排字间隔4行，故一排汉字共用20行，行计数器最多计到20，需要用5位。字计数器：每排32个字，左右两边缘因失真共留4个字空闲，水平回扫占扫描时间的20％约9个字符时间，故字计数最多计到45，字计数器需用6位。点计数器：每个字的点阵是11列，加上间隔1点，共12点，故计数器为4位。时钟频率=50Hz?l6?20?45?12=8．64MHz， 另一方面，题目限定行周期可在60～70μs之间，其中包括了20％的回扫时间，即正扫时间’(60～70) ?80％=48～56μs，回扫时间’(60～70)?20％=12～14μs。在(48～56) μs内安排(36?12)个像元，所以每个像元的时间是(48～
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