【doc】支持显示屏的扫描控制卡

【doc】支持显示屏的扫描控制卡 支持显示屏的扫描控制卡 , 麟相黼足删 支持显示屏的扫描控制卡 蛔台大学计算机系刘明1f(, ^摘要舟绍了用DM^进行数据传送时Pc机和外界显示屏媒介的扫描控制卡的设 计?利用 DMA功能,可实现数据的快速传送同时为显示系统的软件开发提供了优良环境, l前言 大屏幕显示系统作为一种新型信息显示 系统已在社会多个领域得到广泛应用.目前 各种电脑图文显示屏多采用单片机癌削,标 准RS一422昌行通信接口和主机通讯坦这 种方式速度低,主机效率不高,软件开发环境 较羞利用PC机潜在的DMA功能,可实现 从内存到显示屏的快速数据传送这样显示 屏的控制电路由一块扫描控制卡完成,它以 Pc机的DMA控制器为中心.将数据从主 机传送到显示屏,同时进行扫描时间控制及 扫描地址计数. |RPC/AT机的DMA控制器由二片 8237A(乒成在一片芯片内,主扳上并没有单 独的8237A芯片)组成每个8237A一512,MA 控制器芯片有4个通道:这些通道的分配如 表I[】] 表1DMA通道舟配 DMA1DMA2 cHO一备用叫{与DMA1毁联 CHI——SD[CCH5一备用 CH2一软盘CH6一备用 cH3,备用CH7一备用 DMA.包含cHO—CH3,这些通道支持8 位i/o适配器剜8逝或16位系统存储器之 间的8&数据靖送.每个通道能够传送的数 据量为以64KB为数据块的i6MB的系统地 址空间.DM包含CH4--ClrI?CII4用于把 DMA1的CH0一C"rI3同CPU级联起来CHb -- CII7支持l6位的】/o适配器圃16位的系 统存髂嚣之间进行l6位的数据传送.这些通 道能够传送以128KB为数据块的I6B的系 统地址空间.8237进行DMA传送时,有四种 传送方式:单传送方式,成组传送方式,询问 传送方式和级联方式我们设计的扫描控制 卡可在通道57中任选一通道怍为数据传 送通道.采用单传送方式进行数据传送.此 外,我们将扫描控制卡的设计作_-介绍. 2硬件设计 显示屏由发光二极管拼接而成.每个单 元日l6×]6点阵组成.待显示内备按扫描方 式保存在内存中.启动后,由扫描控老卡(图 1)发出DRQ(DMA请求)信号.CPU给出应 答信号谳后将总线交由DMA建制.将 数据从内存送到外界显示屏. 塾型塑} 扭描地址} 鞋生器} j1?B 扫括控制器 !!逝lvL{wF婴 圉I桎描控卡框霉 扫描控制卡具备以下功能 a-数据缓存 小型计算机l开发与应用 b.扫描地址发生器 c.扫描时间控制 d.同步控制器 2.1数据缓存 DMA有效后,DMA控制总线,可实现从 内存到显示屏的数据传送,但AT总线的高 速数据和显示屏不匹配.经数据缓存减速后, 在可和丽同时有效时,数据经缓存送往 显示屏.使其和场频同步. 2.2扫描地址发生器 扫描地址发生器(见图2)由丽提供 时钟输入信号,即在CPU对DMA的DRQ作 出应答后开始计数.单元计数器产生各单元 地址UAo~UAt行地址计数器产生单元内 地址LA0,LAa.LA0LA3经译码后产生显 示单元内行地址VAo,VAl5口为了保证整个 显示屏场屏一致,扫描方式采用逐行扫描,且 一 次扫描所有单元第一行,扫描完所有单元 的一行后产生一1/16信号,该信号将单元内 行地址计数器加1,同时将单元计数器清零. 开始对所有单元第二行进行扫描,依次扫描 完整个显示屏.' 群L单元地址计数器【:=——匝西互 图2扫描地址发生器 u,UAI提供了显示屏的单元地址, 同时也决定了扫描控制卡最大可支持显示单 元数.但显示屏的大小可由用户在一定范围 内设定.为了保证场频在60Hz~100Hz,该控 制卡最大可扫描2"=4096个单元,即最大 可支持4096×256点的显示屏,因此我们设 计的扫描控制卡可支持0--4096个单元中任 意大小的显示屏,且设置极为方便 30微小型计算机开发与应用1994.5 2.5扫描时间控制器 扫描时间控制器(即时序控制器,见图 3). 伍 匠;一 匝匝立亘至二]. 图3时序控制器 主要功能是进行时序分配和延时控制. 系统工作时,由频率设定和延时设定选定参 数.启动频率选择,经时序分配产生DMA请 求(即DRQ),当CPU对DMA的DRQ作出应 答信号DACK到来后,DRQ无效,在写脉冲 控制下传送数据,当传送完所有单元一行时, 扫描地址发生器产生的1/16信号,关闭扫描 时间控制器的频率选择,开启延时部分,延时 长短由延时设定决定.延时完毕,时序分配器 启动频率选择,同时关闭延时进行下一周期 数据传送.整叶,过程的时序见图4. 图4时序图 这里频率设定和延时设定可在一定范围 内由用户选择,但须保证Vw信号和显示屏 场扫描频率一致. 2.4同步控制器 当DMA任一通道达到计数终点时,系 绕总线发出T/C信号,终止DMA任务,为使 该卡和系绕同步,syn信号为扫描地址清零. 3软件设计 扫描控制卡的软件设计即一系统初始化 程序.DMA初始化就是设定DMA通道,传送 数据所在内存首地址,及传送字节数.要使 DMA控制器的某个通道接受DMA请求,实 现DMA传送首先要对该通道初始化.即将 方式控制字,RAM缓冲区首地址及本次传输 的字节数写入到方式字寄存器,基/当前地址 寄存器和基/.当前字数寄存器,并开放该通道 允许DRO的请求.嘲 程序完成的主要工作为: a.进行扫描范围设定,其端口地址设为 33cH,33DH,我们在试验中选择8个显示单 元. b.进行频率和延时设定,启动DMA请 求,端口地址设为33ER,其中最高位为启动 DMA信号,设定为0FFH,具体过程如下: MOVDX,33CH MOVAL.07H OUT.AL;写入通道基,当前地址寄存器 MOVDX,33OH MOVAL.00H OUTDX.AL;先低字节.后高字节 MOVAL,FFH MOVDX.33EH OUTDX.AL;写人页面寄存器 完整的程序从略. 4结束语 该扫描控制卡已在长城386上调试,可 有效地从内存向外界显示屏传送数据,是一 种新的电脑图文显示屏的控制方法.但对大 屏幕和多彩色系统,单独的扫描控制卡的驱 动能力太有限文中提到该卡最大支持4096 个显示单元,由于Pc机主板和外界显示屏 的联接是以电缆形式进行.当显示屏的大小 为4096个单元时.为了保证场频不变,总线 速度必须提高.事实上总线很难达到如此高 的传送速度,可以通过拓宽总线来解决,Lr这 种方法有其局限性.我们考虑采用一块主板 带多块扫描控制卡(最多三块由可用的DMA 通道决定),多块主板联网,由服务器对整个 系统进行控制的方式,这种方式可支持超大 显示屏,为多彩色显示屏的开发提供了有利 环境.整个系统的软件都可在服务器上开发, 使得控制和使用显示屏极为方便. 参考文献 l朱传乃.80286微型计算机系统原理分析与 维修科学出版社.1992,205 2夏晓燕等.搬机系统配置手册.北京希望电 脑公司出版.1991,382 征订启事 欢迎订阅《微小型计算机开发与应用》 《微小型计算机开发与应用》杂志创建于1981年,现为天津市计算机学会会刊,是我国计 算机行业核C,期刊之一本刊为双月刊t国内统一刊号cN12—1122/TR,邮发代号6—87,国内 外公开发纤,全国39个省市均有订户.它重点报导国内外计算机发展动态,信息;介绍计算机 系统及应用方面的论文,多媒体技术,优秀成果,使用维修经验等集技术性与实用性为一体,深 受读者欢迎,是广大科技人员的良师益友. 本刊同时承缆机电产品及各类经济广告,优质服务,价格台理,欢迎各企事业单位刊登.从 1995年起杂志单价2.40元,读者可到当地邮局订阅. 编辑部地址:天津市河西区友谊路宾馆南道5号 邮政编码:300061 小型计算机开发与应用1994.531