第7章-人机交互系统

CS&TInformationCourseBeyondTechnology计算机组成原理大连东软信息学院精品课程CS&TInformationCourse第7章人机交互系统•7.1人机交互系统概述•7.2人机交互控制方式•7.3典型人机交互设备•7.4人机交互的发展教学内容•人机交互控制方式•键盘原理•CRT显示器原理教学重点•人机交互控制方式教学难点CS&TInformationCourse本章线索人机交互系统概述人机交互控制方式典型人机交互设备人机交互的发展CS&TInformationCourse7.1人机交互系统概述——人机交互的概念•人机交互系统的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。人机交互是一门科学学科，它主要研究用户如何使用计算机以及如何设计一个可以帮助用户提高工作效率的计算机系统，是一个多学科的综合，涉及到计算机科学、心理学、社会学、图形设计、工业设计等多个领域。CS&TInformationCourse7.1人机交互系统概述——人机交互系统的组成人机交互界面颜色界面交互组件文本语音和听觉触觉和运动人机交互接口串行接口并行接口PS2接口USB接口1394接口人机交互接口芯片串行接口芯片8251并行接口芯片8255USB接口芯片CH375CS&TInformationCourse7.2人机交互控制方式——直接程序控制方式直接程序控制方式的主要特点是，当外设启动后，外设的整个工作过程均在CPU的监控之下，也就是说CPU只为外设服务，不再处理其他事务，根据CPU与外设之间传送数据的时机是由CPU决定还是由外设决定，又可将这种方式分为无条件传送方式和程序查询方式（有条件传送方式）两种。CS&TInformationCourse7.2人机交互控制方式——中断程序控制方式如果当外设准备好或空闲时，主动向CPU发出中断请求，表示要传送数据，CPU响应该请求后，执行中断服务程序，实现与外设的数据传送，这种控制方式称为中断程序控制方式。CS&TInformationCourse7.2人机交互控制方式——直接存储器访问方式•基本概念CPU主存储器外设端口DMA控制器HOLDHLDACS&TInformationCourse7.2人机交互控制方式——直接存储器访问方式•DMA控制器的控制方式–周期窃取方式–直接存取方式–数据块传送方式CPU工作DMA控制器工作t总线控制权CPU工作DMA控制器工作t总线控制权CPU工作DMA控制器工作中断请求中断返回t总线控制权CS&TInformationCourse7.2人机交互控制方式——三种访问方式的特点特点直接程序控制方式中断程序控制方式直接存储器控制方式CPU的介入完全介入CPU还可兼顾其他事务CPU在传输的始末介入接口的硬件支持最简单的硬件增加中断控制器增加DMA控制器并保留中断控制器CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——键盘•编码键盘编码器3编码器2编码器101……789*#控0控1控7……GS1GS2GS3012301017…………7VcA8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0…………CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——键盘•非编码键盘–逐行扫描法–反转扫描法（行列扫描法）输入寄存器输出寄存器VcX0X1X2X3X4X5X6X7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7输入到CPU从CPU输出CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——鼠标•机械鼠标•光机鼠标•光电鼠标CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——显示器•显示器的分类–按显示器件分类–按功能分类ED）发光二极管显示器（L等离子显示器（PD）液晶显示器（LCD）RT）阴极射线管显示器（C图像显示器图形显示器字符显示器CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——显示器•显示的原理–字符显示原理–图形图像显示原理FEH80H80H80HFEH80H80H80HFEH00H00H00H00H00H765432100123456789ABCDCS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——打印机•针式打印机•喷墨打印机•激光打印机CS&TInformationCourse7.3典型人机交互设备——触摸屏•电阻式•电容感应式•红外线式•表面声波式CS&TInformationCourse7.4人机交互的发展手工操作和二进制代码批处理操作语言或者交互命令语言鼠标和图形用户界面GUI网络用户界面多通道多媒体CS&TInformationCourse本章小结•7.1人机交互系统概述•7.2人机交互控制方式•7.3典型人机交互设备•7.4人机交互的发展教学内容•人机交互控制方式•键盘原理•CRT显示器原理教学重点•人机交互控制方式教学难点CS&TInformationCourse课程逻辑图计算机学科要解决的问题什么是程序？（程序的本质）如何开发程序？程序如何执行？（程序的外在）信息的描述（数码系统）信息的处理（运算与运算器）什么是指令？（指令系统）指令存在什么地方？（存储系统）指令怎样执行？（中央处理器）指令怎样进入主存？（人机交互系统）人机交互界面人机交互设备人机交互接口人机交互控制方式输入设备输出设备直接程序控制方式中断程序控制方式直接存储器访问方式通道方式