第8章 外圍設(shè)備

1、 8.1 外圍設(shè)備概述 8.1.1 外圍設(shè)備的功能 8.1.2 外圍設(shè)備的分類 8.2 輸入設(shè)備 8.2.1 鍵盤 8.2.2 鼠標(biāo) 8.3 輸出設(shè)備 8.3.1 CRT顯示器 8.3.2 液晶顯示器 8.3.3 打印機8.1外圍設(shè)備概述外圍設(shè)備概述 外圍設(shè)備是實現(xiàn)外部世界和計算機系統(tǒng)之間進行信息存儲或信息交換的工具、人機對話的通道，是計算機系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。隨著科技的更新和發(fā)展，外圍設(shè)備的作用越來越大，并且向著多樣化、智能化方向發(fā)展。8.1.18.1.1外圍設(shè)備的功能外圍設(shè)備的功能外設(shè)：除了CPU和主存之外，計算機系統(tǒng)中的每一個部分都可作一 個外圍設(shè)備看待。功能：（1）完成數(shù)據(jù)媒

2、體的變換（2）實現(xiàn)人機交換（3）存儲信息資源（4）保過計算機應(yīng)用領(lǐng)域的拓展 8.1.2 8.1.2 外圍設(shè)備的分類外圍設(shè)備的分類 外圍設(shè)備分類方法很多，可以從功能和作用、工作方式、速度等多方面分類。按計算機系統(tǒng)中的功能和作用分，外圍設(shè)備可以分為5類1 輸入設(shè)備2 輸出設(shè)備3 外存儲器4 終端設(shè)備5 其他外部設(shè)備1. 1. 輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用戶給計算機提供信息的裝置，即將外部信息輸入主機。如將用戶所提供的圖片、聲音等原始信息轉(zhuǎn)換為計算機主機可以識別的信息，然后送入主機。常見的輸入設(shè)備主要有以下幾類（1）用于數(shù)字字符輸入的設(shè)備：鍵盤和觸摸儀等（2）用于圖像圖形輸入的設(shè)備：數(shù)字化儀、鼠標(biāo)、

3、圖形板、游戲手柄、跟蹤球、攝像機、和掃描儀等（3）其他類型的設(shè)備：聲音輸入識別器和數(shù)模轉(zhuǎn)換等2.2.輸出設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備用來將計算機處理的結(jié)果從數(shù)字二進制代碼的形式轉(zhuǎn)化為人或其他設(shè)備可以識別的信息的形式。常見的輸出設(shè)備主要有以下幾個。（1）以輸出數(shù)字字符為主的設(shè)備：打印機和顯示器等。（2）以輸出圖形圖像為主的設(shè)備：顯示器和繪圖儀等。（3）其他類型的設(shè)備：語音輸出設(shè)備等。3.外存儲器外存儲器一般在計算機系統(tǒng)中，外存器用來存儲一些暫不運行但是需要聯(lián)機存儲的程序和數(shù)據(jù)。外存儲器的程序和數(shù)據(jù)只有調(diào)入主存后才能被CPU所運行，所以一般外存儲器的要求：大容量，低成本和非易失性，有比較快的存取速度。常用

4、的外存儲器有磁盤存儲器和光盤存儲器。4. 4. 終端設(shè)備終端設(shè)備 終端設(shè)備是指與計算機網(wǎng)絡(luò)的用戶端相連接的設(shè)備。另外在大型計算機系統(tǒng)中，通過通信線路連接到主機的輸入輸出裝置也是一種終端設(shè)備。終端可以分為本地終端和遠程終端。本地終端是指與計算機在地理位置上相鄰較近，不需要經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器而與計算機相連的一種終端。遠程終端與主機距離較遠，一般通過調(diào)制解調(diào)器以及電話線與主機相連，或者通過網(wǎng)絡(luò)連接。除了實現(xiàn)人機對話外，終端設(shè)備還具備一定的處理能力。5.其他外部設(shè)備其他外部設(shè)備在計算機應(yīng)用系統(tǒng)中的連接的一些專門的裝置，廣義的歸類于外部設(shè)備。比如在工業(yè)控制應(yīng)用中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、各種控制對象中與計算機相關(guān)的儀

5、器裝置等；再如為了實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通訊，而用來把計算機連接起來的專用設(shè)備（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）。8.28.2輸入設(shè)備輸入設(shè)備 輸入設(shè)備（Input Device）是計算機外圍設(shè)備中的一個重要組成部分。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)和光筆。8.2.1 鍵盤鍵盤 鍵盤是應(yīng)用最普遍的輸入設(shè)備，由一組排列成矩陣形式的按鍵開關(guān)和相應(yīng)的鍵盤控制器組成。目前常用的鍵盤有104個按鈕，它除了提供通用的ASCII字符之外，還有多功能鍵、光標(biāo)控制鍵和編輯鍵組成。 鍵盤上的按鍵分為：字符鍵和控制鍵。 鍵盤主要通過串行接口與計算機主機連接，并向CPU送入敲擊的按鍵的編碼，由機械部分和電路線路內(nèi)部分組成。 機械部分：當(dāng)用戶按下

6、一個鍵時，會使按鍵上的導(dǎo)電元件與下面的金屬元件接觸，松開之后，會使按鍵與其下面的金屬元件脫離接觸。 電路部分：由編碼器和接口電路組成。主要功能： （1）編碼器識別按下的鍵，并產(chǎn)生該按鍵的對應(yīng)編碼。 （2）接口電路吧這個編碼從并行轉(zhuǎn)換成串行格式，逐位 傳送給計算機主機中的鍵盤緩沖器。 鍵盤輸入可分為三個步驟：（1）查出按下的是哪個鍵；、 (2) 將該鍵翻譯成能被主機接受的編碼（3）將編碼送給主機 鍵盤分類： （1）按鍵數(shù)量：83至109鍵 （2）按鍵開關(guān)：接觸式和非接觸式 （3）電信號類型：編碼和非編碼非編碼鍵盤非編碼鍵盤（1）獨立按鍵式鍵盤：鍵盤一個按鍵對應(yīng)一位數(shù)據(jù)線，當(dāng)鍵不被按下時為高電平，

7、反之，則為低電平。（2）行列式鍵盤：也稱矩陣式鍵盤，按鍵設(shè)置在行和列的交叉處，行列線分別接到按鍵開關(guān)的兩端。 行列式三種掃描方法（行列式三種掃描方法（1） （1）行反轉(zhuǎn)掃描法：將所有行設(shè)置為1，所有列為0，取行掃描值；再將所有行設(shè)置為0，所有列設(shè)置為1，取列掃描值。 （a）行掃描值 （b）列掃描值 行列式三種掃描方法（行列式三種掃描方法（2）（2）行掃描法：將所有行和列全置為1，然后分別將個列的值依次變?yōu)?，并逐一讀取行掃描值。 行掃描法原理圖行列式三種掃描方法（行列式三種掃描方法（3）（3）行列掃描法：首先，按照行掃描法，依次把各列的值置為0，同時讀取各個對應(yīng)的行掃描值；反之，依次把各行的值

8、置為0，同時讀取各個對應(yīng)的列掃描值。 （a）行掃描值 （b）列掃描值 編碼式鍵盤編碼式鍵盤 編碼式鍵盤： 通過編碼電路使得每個按鍵產(chǎn)生唯一編碼。 編碼式鍵盤分類：行列線編碼和掃描式鍵盤（1）行列線編碼鍵盤 1）編碼方式： 行行行線 編編編碼值（AB）列線編碼值（CD） L000C000 L101C101 L210C210 L311C311 A、B、C、D的邏輯表達式 A=L2+L3 B=L1+L3 C=C2+C3 D=C1+C3 2)編碼電路：當(dāng)沒有鍵按下時，所有行列線均為高電平，如果按下一鍵，則該鍵所在行線和列線都為低電平，所以電路的輸入端是低電平有效。 （a）行編碼電路 (b)列編碼電路

9、按鍵信號 （c）按鍵信號電路（2）掃描式鍵盤 組成：這種鍵盤可以解決雙鍵重疊的問題，它能將重鍵分出先后次序，并順序送出與之相應(yīng)的編碼。 工作過程：計數(shù)器從0到最大依次計數(shù)，它的輸出線高4位送入鍵盤列譯碼器，低3位送入?yún)R總器。優(yōu)點缺點非編碼鍵盤設(shè)計簡單受到接口數(shù)據(jù)線的限制，按鍵不能太多。 編碼鍵盤 響應(yīng)速度快 硬件電路復(fù)雜8.2.2 鼠標(biāo)鼠標(biāo)鼠標(biāo)是一種相對坐標(biāo)定位輸入設(shè)備，用于輸入位移量。由于它使用簡單，價格便宜，現(xiàn)在已經(jīng)成為每一臺計算機必備輸入設(shè)備。按結(jié)構(gòu)不同可分為：機械鼠標(biāo)、光電鼠標(biāo)和新型鼠標(biāo)。機械鼠標(biāo)指使用滾球，通過機械滾動來獲得移動數(shù)據(jù)的鼠標(biāo)。光電鼠標(biāo)指使用光電頭，根據(jù)對移動表面圖像的邏

10、輯判斷來生成移動數(shù)據(jù)的鼠標(biāo)。 新型鼠標(biāo)：智能鼠標(biāo)、無線鼠標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)新型鼠標(biāo)的鼠標(biāo)部分與傳統(tǒng)的鼠標(biāo)相同，只是加了一個無線電發(fā)射器鼠標(biāo)與主機之間的接口有：總線接口、串行接口、IBM的PS/2、USB鼠標(biāo)驅(qū)動程序必須支持標(biāo)準(zhǔn)的顯示適配器：MDA、CGA、EGA、VGA、TVGA8.38.3輸出設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備(Output Device)是計算機外圍設(shè)備中的一個重要組成部分，它是計算機硬件系統(tǒng)的終端設(shè)備，用于接收計算機數(shù)據(jù)的輸出顯示、打印、聲音、控制外圍設(shè)備操作等。也是把各種計算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表現(xiàn)出來。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀、影像輸出系統(tǒng)、語音輸出

11、系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等。 常見的顯示器有常見的顯示器有CRT顯示器和液晶顯示器等顯示器和液晶顯示器等單色CRT顯示器基本包括電子槍、加速系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)、磁碰轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。 而對于彩色CRT而言，通常用三個電子槍發(fā)射電子束，經(jīng)過頂色機構(gòu)，分別觸發(fā)紅、綠、藍三種顏色的熒光粉發(fā)光，按三基色迭加原理形成彩色圖像。 CRT顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)主要有分辨率、點距、帶寬、失真度、顯示面積、顯示存儲器容易等。 帶寬帶寬=水平分辨率水平分辨率*垂直分辨率垂直分辨率*場頻場頻CRT顯示器的掃描方式顯示器的掃描方式優(yōu)點缺點隨機掃描電子束只掃描在屏幕上有顯示內(nèi)容的位置，而不是整個屏幕，因此速度快，分辨高，用于高質(zhì)量的圖

12、形顯示器。掃描控制邏輯比較專用、復(fù)雜，產(chǎn)品生產(chǎn)批量不夠大，價格較高光柵掃描 它不僅可以顯示物體的輪廓線，而且由于能對每一象素的灰度或色彩控制，因而可以進行實面積填充，這就使得輸出真實感圖形成為可能。此外，它可以和電視兼容，價格低于隨機掃描。 掃描冗余時間多，分辨率較低，只能用于普及性的字符顯示器。液晶顯示器液晶顯示器液晶顯示器又叫LCD顯示器，液晶顯示器在個人計算機方面的應(yīng)用，最早是筆記本，這種顯示器體積小，耗電量也特別低，價格比較高。1.液晶顯示器的主要類型LCD顯示器分為無源陣列和有源陣列顯示器兩類：無源陣列顯示器主要有STN-LCD（無源、單掃描扭曲向列液晶顯示器）、快速響應(yīng)LCD和DS

13、TH-LCD（俗稱偽彩顯）和LCD（無源矩陣、雙掃描扭曲向列液晶顯示器）三種。有源陣列顯示器主要有薄膜晶體管有源陣列彩顯TFT-LCD和黑矩陣兩種。 DSTN-LCDDSTN-LCD和和TFT-LCDTFT-LCDDSTN顯示器不能算是真正的彩色顯示器，因為屏幕上每個像素的亮度和對比度不能獨立的控制，它可測顯示顏色的深度，與傳統(tǒng)的CRT顯示器的顏色相比相距甚遠，因而也被叫做偽彩顯TFT顯示屏的每個液晶像素都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來控制，使每個像素都能保持一定電壓，從而可以做到高速度、高亮度、高對比度的顯示。TFT顯示屏是目前最好的LCD彩色顯示設(shè)備之一，是現(xiàn)在筆記本和臺式機上的主流顯

14、示設(shè)備。2 2 液晶顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)液晶顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)（1）點距和分辨率 點距：屏幕上相鄰兩個同色點的距離稱為點距。 顯示器點距越小，在高分辨率下越容易取得清晰 的顯示效果。 分辨率：指屏幕上像素的數(shù)目，像素是指組成圖像的最小單位.。 液晶顯示的分辨率在理論上很高，但實際顯示效果卻差得多，傳統(tǒng)的CRT顯上，傳統(tǒng)的CRT顯示器在這方面則要優(yōu)于LCD顯示器。在顯示的品質(zhì)上，傳統(tǒng)的CRT顯示器的可視角度要比LCD好得多，在響應(yīng)時間上，傳統(tǒng) 和CRT顯示器要稍微短一點。（2）亮度液晶顯示器的亮度以平方米燭光（cd/m2）或者nits為單位（3）對比度對比度是體現(xiàn)液晶顯示器是否具備豐富色彩級別的直接參數(shù)。對比度越高，還原畫面的層次感越好（4）響應(yīng)時間 響應(yīng)時間是指液晶顯示器時間對于輸入信號的反應(yīng)時間。（5）色彩數(shù)量 液晶顯示器的每個像素也由R、G、B三基色組成。如果一