外圍設(shè)備課件(8)

1、 制作制作: 錢光明錢光明 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 概述概述 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 鍵盤、鼠標(biāo)等鍵盤、鼠標(biāo)等 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 顯示器、打印設(shè)備等顯示器、打印設(shè)備等 1.概述概述外圍設(shè)備外圍設(shè)備: 廣義上：廣義上：與計(jì)算機(jī)相連，完成某種數(shù)據(jù)處理或控制操作的裝置都可稱為外圍設(shè)備外圍設(shè)備。 它包括：它包括：輸入輸出設(shè)備，外存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，終端設(shè)備，AD和 DA轉(zhuǎn)換器等等。 狹義上：狹義上：平常多指輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備和外存外存儲(chǔ)器儲(chǔ)器。 分類：分類： 1).輸入設(shè)備：鍵盤，鼠標(biāo)，掃描儀等； 2).輸出設(shè)備：顯示器，打印機(jī)等； 3).輸入兼兼輸出設(shè)備：終端，傳真機(jī)等； 4).外存儲(chǔ)器：磁盤，光盤等；

2、 5).數(shù)據(jù)通訊設(shè)備：如MODEM； 6).過(guò)程控制設(shè)備：A/D，D/A等。 特點(diǎn)特點(diǎn): 1).一般由信息載體和設(shè)備控制器等組成； 2).工作速度一般比主機(jī)慢； 3). 信息類型和格式多種多樣； 4).電氣特性多種多樣： 如正負(fù)邏輯、強(qiáng)弱電、工作方式等諸多方面。 2. 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 任務(wù)：任務(wù)：向主機(jī)輸入程序、數(shù)據(jù)和命令等信息。 信息類型：信息類型：數(shù)字、符號(hào)、圖形、圖像及聲音等。 輸入設(shè)備將任何類型的信息變換成二進(jìn)制代碼，并負(fù)責(zé)送到主機(jī)。 分類: 字符數(shù)字輸入 圖形輸入 圖象輸入 聲音輸入 2.1.鍵盤鍵盤-字符數(shù)字輸入設(shè)備字符數(shù)字輸入設(shè)備 鍵盤結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是如何將鍵盤上的關(guān)鍵是如何將鍵盤

3、上的按鍵動(dòng)作轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASCll碼。碼。全編碼鍵盤全編碼鍵盤: “按鍵動(dòng)作”被鍵盤部分鍵盤部分轉(zhuǎn)變?yōu)樵撴I所對(duì)應(yīng)的ASCII編碼后，再送主機(jī)。非編碼鍵盤非編碼鍵盤: 對(duì)一“按鍵動(dòng)作”，鍵盤部分鍵盤部分只將該鍵所對(duì)應(yīng)的行列位置碼送主機(jī)，由主機(jī)自身去找出(如通過(guò)查表)其相應(yīng)的ASCII編碼。 靜態(tài)編碼器靜態(tài)編碼器* *：按鍵陣列的行、列輸出送至編碼：按鍵陣列的行、列輸出送至編碼網(wǎng)絡(luò)，得到網(wǎng)絡(luò)，得到7 7位代碼。圖中每個(gè)交叉點(diǎn)代表位代碼。圖中每個(gè)交叉點(diǎn)代表一個(gè)按鍵開關(guān)。鍵未按下時(shí)，行、列輸出均一個(gè)按鍵開關(guān)。鍵未按下時(shí)，行、列輸出均為高電平；當(dāng)按下某個(gè)鍵時(shí)，該鍵所在的行、為高電平；當(dāng)按下某

4、個(gè)鍵時(shí)，該鍵所在的行、列輸出列輸出XiXi、YiYi變?yōu)榈碗娖?，?jīng)過(guò)編碼網(wǎng)絡(luò)便變?yōu)榈碗娖?，?jīng)過(guò)編碼網(wǎng)絡(luò)便產(chǎn)生該按鍵所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生該按鍵所對(duì)應(yīng)的7 7位位ASCIIASCII碼碼。 動(dòng)態(tài)編碼器動(dòng)態(tài)編碼器* *：對(duì)鍵盤矩陣進(jìn)行循環(huán)快速掃描，：對(duì)鍵盤矩陣進(jìn)行循環(huán)快速掃描，如某鍵被按下，便可得其位置碼。參書上圖。如某鍵被按下，便可得其位置碼。參書上圖。2.2.鼠標(biāo)鼠標(biāo) 手持式手持式坐標(biāo)定位部件坐標(biāo)定位部件。 1968年12月9日，鼠標(biāo)誕生于斯坦福大學(xué)，發(fā)明者是Douglas Englebart博士。 微軟使用鼠標(biāo)故事：巧妙取得能量。 鼠標(biāo)種類（按其結(jié)構(gòu)）：機(jī)械式、半光電式、光電式、軌跡球式、網(wǎng)鼠等。鼠標(biāo)

5、原理舉例（鼠標(biāo)原理舉例（機(jī)械式機(jī)械式鼠標(biāo)）：鼠標(biāo)）：光柵輪：光柵輪：鼠標(biāo)中有一個(gè)橡膠球，緊貼著橡膠球有兩個(gè)互相垂直的傳動(dòng)軸，軸上便有一個(gè)光柵輪。光柵輪的兩邊有發(fā)光二極管和光敏三極管。發(fā)光二極管：發(fā)光二極管：作為光源。光敏三極管：光敏三極管：作為光傳感器，將光轉(zhuǎn)變?yōu)殡姟?旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光被光柵輪間斷地阻擋，被光敏三極管接收并轉(zhuǎn)為電脈沖，脈沖的數(shù)量和頻率對(duì)應(yīng)移動(dòng)的距離和速度。 3. 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 軟拷貝設(shè)備軟拷貝設(shè)備：如顯示器。 硬拷貝設(shè)備硬拷貝設(shè)備: 如打印機(jī)。 3.1 顯示設(shè)備顯示設(shè)備 將輸出信息顯示在熒光屏上。 分類：分類： 電子束管器件電子束管器件采用磁偏轉(zhuǎn)式顯像管，如陰極射

6、線管（Cathode Ray Tube)，簡(jiǎn)稱CRT。 非電子束管器件非電子束管器件又稱平板顯示器件又稱平板顯示器件，采用液晶顯示、等離子體顯示及激光顯示等原理構(gòu)成。3.1.1 CRT顯示器顯示器三基色原理：三基色原理：R、G、B。人眼的兩個(gè)生理特點(diǎn)：人眼的兩個(gè)生理特點(diǎn)： (1) 空間上；空間上； (2) 時(shí)間上。時(shí)間上。 光柵掃描原理光柵掃描原理： 有關(guān)術(shù)語(yǔ)有關(guān)術(shù)語(yǔ)：幀幀水平回掃水平回掃垂直回掃垂直回掃消隱消隱隔行掃描隔行掃描逐行掃描逐行掃描場(chǎng)掃描頻率場(chǎng)掃描頻率實(shí)際上，實(shí)際上，光柵光柵是由是由一些一些點(diǎn)組點(diǎn)組成：成： 字符形成字符形成原理：原理： 彩色屏原理：彩色屏原理： 寶貴的稀土資源：寶

7、貴的稀土資源：大自然對(duì)大自然對(duì)中華中華的恩賜。的恩賜。 “釔釔”和和“銪銪”：紅色熒光粉的制造材料。：紅色熒光粉的制造材料。三三束束電電子子幾個(gè)概念幾個(gè)概念 （1）圖形圖形 早期早期的圖形：指指沒有亮暗層次變化的線條圖。如電路圖、機(jī)械圖等。屬于一種二值化的線條圖二值化的線條圖，要么是一條明亮的線，要么就不顯示，看到的只是屏幕底色。目前目前，圖形也可以也可以有顏色、亮亮暗層次暗層次的變化，表現(xiàn)更豐富。 （2）圖像圖像 圖像：具有亮暗層次變化的圖亮暗層次變化的圖。如人物、景物照片等。經(jīng)計(jì)算機(jī)處理與顯示的圖像稱為數(shù)字圖像、它是將圖片上連續(xù)的亮暗變化變換成離散的數(shù)字量，以點(diǎn)陣的形式顯示出來(lái)。（3）像素

8、像素 將組成圖像的各點(diǎn)按幾何位置排列成矩陣，矩陣中的每個(gè)元素稱為像素（或稱像元）實(shí)際上就是顯示屏上不可再小的光點(diǎn)不可再小的光點(diǎn)。（4）分辨率分辨率 指顯示器所能表示的像素的個(gè)數(shù)能表示的像素的個(gè)數(shù)。像素越多，分辨率越高。它取決于顯像管熒光粉的粒度、熒光屏的尺寸、CRT電子束的聚焦能力以及刷新存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。 分辨率=水平方向像素個(gè)數(shù)X垂直方向像素個(gè)數(shù)。 例如640X480，則表示該顯示器水平方向有640個(gè)像素，垂直方向有480個(gè)像素。 （5）灰度級(jí)灰度級(jí) 像素點(diǎn)的亮度值像素點(diǎn)的亮度值。 單色顯示器：?jiǎn)紊@示器：有黑底白字和黑底綠字兩種。 圖形顯示器：圖形顯示器：灰度級(jí)越多，圖像的層次感越強(qiáng)，圖

9、像也就越逼真。 灰度級(jí)取決于：灰度級(jí)取決于：每個(gè)像素對(duì)應(yīng)刷新存儲(chǔ)器刷新存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的位數(shù)和CRT本身的性能。 如位數(shù)為4，則有16級(jí)灰度。若位數(shù)為8，則有256級(jí)灰度。 對(duì)于彩色顯示對(duì)于彩色顯示，每種顏色易于做到具有256個(gè)等級(jí)。 224=16777216。 請(qǐng)查閱參考書，了解真彩色真彩色的概念。 （6）色飽和度色飽和度* 光的彩色深淺度或鮮艷度。取決于彩色中的白色光的彩色深淺度或鮮艷度。取決于彩色中的白色光含量，白光含量越高，即彩色光含量就越低，光含量，白光含量越高，即彩色光含量就越低，色彩飽和度即越低，反之亦然。其數(shù)值為百分比，色彩飽和度即越低，反之亦然。其數(shù)值為百分比，介于介于0 -

10、 100%之間。純白光的色彩飽和度為之間。純白光的色彩飽和度為0，而，而純彩色光的飽和度則為純彩色光的飽和度則為100%。 （7）對(duì)比度對(duì)比度* 指的是一幅圖像中明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑指的是一幅圖像中明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級(jí)的測(cè)量，差異范圍越大代表對(duì)之間不同亮度層級(jí)的測(cè)量，差異范圍越大代表對(duì)比越大，差異范圍越小代表對(duì)比越小，好的對(duì)比比越大，差異范圍越小代表對(duì)比越小，好的對(duì)比率率120:1就可容易地顯示生動(dòng)、豐富的色彩。就可容易地顯示生動(dòng)、豐富的色彩。 CRT顯示器組成示意：顯示器組成示意：顯示標(biāo)準(zhǔn)顯示標(biāo)準(zhǔn)*： 顯示子系統(tǒng)顯示子系統(tǒng)：CRT顯示器顯示器和顯示器適配器顯示器適

11、配器（簡(jiǎn)稱顯示卡顯示卡）。 顯示器適配器：顯示器適配器：是主機(jī)與CRT顯示器之間的接口。其主要功能是控制光柵的產(chǎn)生及主機(jī)與顯示器之間數(shù)據(jù)的暫存和傳送等。如產(chǎn)生視頻信號(hào)、水平及垂直掃描信號(hào)，并串轉(zhuǎn)換，彩色編碼，定時(shí)信號(hào)發(fā)生等。 除了CRT顯示器本身的性能外，顯示標(biāo)準(zhǔn)顯示標(biāo)準(zhǔn)往往由往往由顯示卡顯示卡的性能來(lái)決定的性能來(lái)決定。幾種常見的顯示卡幾種常見的顯示卡*： MDA單色顯示器適配器單色顯示器適配器 MDA是1981年由IBM公司隨IBM PC一起推出，是一種字符顯示卡。它采用9X14點(diǎn)陣顯示一個(gè)字符，滿屏可顯示80列X 25行字符，其分辨率為720X350個(gè)像素。字符顯示的質(zhì)量較高，但不能兼容圖

12、形方式。CGA彩色圖形適配器彩色圖形適配器 CGA兼容圖形和字符兩種方式。在字符方式下，每個(gè)字符采用8 X 8點(diǎn)陣顯示，顯示的質(zhì)量不如 MDA，但字符本身及其背景可以選擇16種顏色。在圖形方式下，分辨率為 640X200，顯示2種顏色或 320 X 200， 4種顏色。MGA單色圖形適配器單色圖形適配器 MGA可顯示單色圖形或字符，分辨率為720350個(gè)像素。它用于那些不需彩色圖形的場(chǎng)合，以降低硬件開銷。EGA增強(qiáng)型圖形適配器增強(qiáng)型圖形適配器 EGA兼有 MDA和CGA的優(yōu)點(diǎn)，并增加了一些顯示功能。字符方式下，采用 814點(diǎn)陣顯示一個(gè)字符，顯示質(zhì)量?jī)?yōu)于CGA。圖形方式下，其分辨率為640X35

13、0，顯示16種顏色。經(jīng)改進(jìn)后的 EGA，其分辨率達(dá) 640 480或 800600。 VGA視頻圖形陣列視頻圖形陣列 VGA是IBM公司1987年推出的。它的主要特點(diǎn)是在微型機(jī)的基本顯示系統(tǒng)中采用模擬量輸入，使顯示的顏色更加豐富和逼真。VGA在字符方式下以 916點(diǎn)陣顯示字符，質(zhì)量好于EGA，圖形方式下，其分辨率為 640480，顯示16種顏色或320200，256種顏色。SVGA超級(jí)超級(jí)VGA SVGA改進(jìn)了VGA標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)了VGA功能。它的分辨率為800600、顯示256種顏色。XGA 分辨率為1024768。3.1.2平板顯示器平板顯示器 CRT顯示器的特點(diǎn)：顯示器的特點(diǎn)：具有電子束發(fā)射

14、、聚焦、偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等使得它體積大且不便于攜帶。 但CRT顯示器是自發(fā)光型，亮度較大，且顯示角度大。顯示器是自發(fā)光型，亮度較大，且顯示角度大。 各種平板顯示技術(shù)各種平板顯示技術(shù): 薄型且輕量顯示器。如液晶顯示器（LCD）、電致發(fā)光顯示器（ELD）等離子顯示器（PDP）、電致變色顯示器（ECD）、發(fā)光二極管顯示器（LEDD）等。特別是液晶顯示器液晶顯示器（光調(diào)制型）。（光調(diào)制型）。液晶顯示器（液晶顯示器（LCD）主要特性：）主要特性： (1)可以用低電壓驅(qū)動(dòng)（如某些液晶器件可1.52V）。 (2)小型液晶顯示器可具功耗極低，僅為uW級(jí)。如某些電子手表。 (3)與大規(guī)模集成電路連接性能好，可在LCD周

15、圍生成驅(qū)動(dòng)電路； (4)可制成薄型平板結(jié)構(gòu)，重量輕； (5)具有防爆性能。重要技術(shù)：重要技術(shù)：TFT LCD考研真題*：（2010年）22、假定一臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示存儲(chǔ)器用DRAM芯片實(shí)現(xiàn)，若要求顯示分辨率為1600*1200，顏色深度為24位，幀頻為85Hz，顯示總帶寬的50% 用來(lái)刷新屏幕，則需要的顯存總帶寬至少約為A ：245 Mbps B：979 Mbps C：1958 Mbps D：7834Mbps 教學(xué)提示：顯示總帶寬水平像素（行數(shù)）垂直像素（列數(shù)）場(chǎng)頻（刷新頻率）有效掃描系數(shù) 3.2 打印設(shè)備打印設(shè)備 分類分類 ： （1）按印字原理： 擊打式擊打式-利用機(jī)械作用使印字機(jī)構(gòu)與色帶和紙相

16、撞擊而打印字符。 非擊打式非擊打式-利用電、磁、光、噴墨等物理、化學(xué)方法印刷字符。 （2）按工作方式： 串行串行打印機(jī)-逐字打印。 如針式點(diǎn)陣式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)。點(diǎn)陣式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)。 并行并行打印機(jī)-逐行/頁(yè)打印。 如激光打印機(jī)。激光打印機(jī)。3.2.13.2.1點(diǎn)陣式印字原理：點(diǎn)陣式印字原理： 采用打印鋼針撞擊打印鋼針撞擊色帶色帶與與紙紙，印出點(diǎn)陣字符。打印頭：打印頭：裝有排列整齊的一列或兩列打印鋼針。每根鋼針：每根鋼針：帶有電磁鐵，受驅(qū)動(dòng)電流控制。字車：字車：打印頭安裝在字車上，字車由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)牽引， 可沿水平方向移動(dòng)。打印時(shí)：打印時(shí)：字車從左向右運(yùn)動(dòng)，每移動(dòng)一步，被選中的電磁鐵驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的打印針向前撞擊色帶和紙，油墨就滲透針孔，在紙上印出幾個(gè)小圓點(diǎn)。對(duì)兩列鋼針結(jié)構(gòu)：對(duì)兩列鋼針結(jié)構(gòu)：一般分為奇數(shù)針列和偶數(shù)針列，分 兩次擊打，印出字符的縱向一列點(diǎn)陣。打印頭結(jié)構(gòu)示意：打印頭結(jié)構(gòu)示意：3.2.2 激光印字機(jī)激光印字機(jī) 是激光掃描技術(shù)激光掃描技術(shù)和電子照象技術(shù)電子照象技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。 組成組成：激光掃描系統(tǒng)、電子照相部分、字形發(fā)生器和控制電路等組成。接口控制器字形發(fā)生器激光掃描系統(tǒng)激光掃描系統(tǒng)激光器激光器計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)硒鼓硒鼓清掃系統(tǒng)清掃系