計(jì)算機(jī)硬件概論輸入輸出設(shè)備與技術(shù)

1、輸入輸入/輸出設(shè)備（輸出設(shè)備（Input/Output Device）簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)I/O設(shè)備，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組設(shè)備，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，是計(jì)算機(jī)與外部世界進(jìn)行信息交成部分，是計(jì)算機(jī)與外部世界進(jìn)行信息交換的中介，是人與計(jì)算機(jī)聯(lián)系的橋梁。換的中介，是人與計(jì)算機(jī)聯(lián)系的橋梁。 根據(jù)外部設(shè)備的功能，可將外部設(shè)備根據(jù)外部設(shè)備的功能，可將外部設(shè)備分為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等分為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等是常見(jiàn)的輸入設(shè)備。顯示器和打印機(jī)等是是常見(jiàn)的輸入設(shè)備。顯示器和打印機(jī)等是常見(jiàn)的輸出設(shè)備。常見(jiàn)的輸出設(shè)備。 鍵盤(pán)的分類(lèi)方法很多，從不同的鍵盤(pán)的分類(lèi)方法很多，從不同的角度，可以得到不

2、同的分類(lèi)方法。角度，可以得到不同的分類(lèi)方法。（1）從鍵盤(pán)鍵位的多少來(lái)分，可）從鍵盤(pán)鍵位的多少來(lái)分，可分為分為83/84鍵的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、鍵的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、101/102鍵的鍵的擴(kuò)展鍵盤(pán)、擴(kuò)展鍵盤(pán)、104鍵的鍵的Windows 95鍵盤(pán)和鍵盤(pán)和108鍵的鍵的Windows 98鍵盤(pán)等。鍵盤(pán)等。（2）從鍵開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)來(lái)分，可分為機(jī)械式）從鍵開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)來(lái)分，可分為機(jī)械式和電容式兩大類(lèi)。和電容式兩大類(lèi)。（3）從原理上分，鍵盤(pán)又可分為編碼鍵盤(pán)）從原理上分，鍵盤(pán)又可分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種。和非編碼鍵盤(pán)兩種。一般鍵盤(pán)的按鍵可分為一般鍵盤(pán)的按鍵可分為4個(gè)區(qū)：個(gè)區(qū)：打字鍵區(qū)、功能鍵區(qū)編輯控制鍵打字鍵區(qū)、功能鍵區(qū)編輯

3、控制鍵區(qū)和數(shù)字小鍵盤(pán)區(qū)。區(qū)和數(shù)字小鍵盤(pán)區(qū)。 通常，鍵開(kāi)關(guān)在鍵盤(pán)內(nèi)的電路通常，鍵開(kāi)關(guān)在鍵盤(pán)內(nèi)的電路板上都是按板上都是按mn的矩陣方式排列的，的矩陣方式排列的，如圖如圖6.1所示。所示。 01230123列線（n4）行線（m4）鍵0鍵1鍵2鍵3鍵12鍵13鍵14鍵15圖6.1 鍵盤(pán)的矩陣結(jié)構(gòu) 鍵盤(pán)編碼器是一種專(zhuān)用電路，它的作鍵盤(pán)編碼器是一種專(zhuān)用電路，它的作用是當(dāng)鍵盤(pán)上有鍵位被按下時(shí)，首先產(chǎn)生用是當(dāng)鍵盤(pán)上有鍵位被按下時(shí)，首先產(chǎn)生一個(gè)鍵位掃描碼，然后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理，一個(gè)鍵位掃描碼，然后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理，轉(zhuǎn)換為與各鍵字符相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換為與各鍵字符相對(duì)應(yīng)的7位編碼，即位編碼，即ASCII碼。最后，該碼。最后，

4、該ASCII碼通過(guò)鍵盤(pán)接口碼通過(guò)鍵盤(pán)接口電路送入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。電路送入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。鍵盤(pán)編碼器的類(lèi)型很多，電路各異，鍵盤(pán)編碼器的類(lèi)型很多，電路各異，一般可分為靜態(tài)編碼器和動(dòng)態(tài)編碼器兩大一般可分為靜態(tài)編碼器和動(dòng)態(tài)編碼器兩大類(lèi)。靜態(tài)編碼器在早期的鍵盤(pán)中可以看到，類(lèi)。靜態(tài)編碼器在早期的鍵盤(pán)中可以看到，現(xiàn)在大多采用動(dòng)態(tài)編碼器?，F(xiàn)在大多采用動(dòng)態(tài)編碼器。電子掃描編碼器是一種較常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)電子掃描編碼器是一種較常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)編碼器，它是利用電子動(dòng)態(tài)掃描的方式來(lái)編碼器，它是利用電子動(dòng)態(tài)掃描的方式來(lái)產(chǎn)生產(chǎn)生7位編碼的。為了便于討論，我們以位編碼的。為了便于討論，我們以88矩陣排列鍵盤(pán)的矩陣排列鍵盤(pán)的64個(gè)鍵的

5、鍵盤(pán)編碼器個(gè)鍵的鍵盤(pán)編碼器為例進(jìn)行介紹，其原理如圖為例進(jìn)行介紹，其原理如圖6.2所示。所示。 D5 時(shí)鐘發(fā)生器 循環(huán)計(jì)數(shù)器 R OM 接口 鎖定脈沖產(chǎn)生電路 列譯碼器 88 鍵盤(pán)矩陣 行譯碼器 去抖電路 D7D0 D4 D3 D2 D1 D0 圖6.2 電子掃描編碼器原理圖 由圖由圖6.2可見(jiàn)，這種編碼器由時(shí)鐘發(fā)生可見(jiàn)，這種編碼器由時(shí)鐘發(fā)生器、循環(huán)計(jì)數(shù)器、行譯碼器、列譯碼器、器、循環(huán)計(jì)數(shù)器、行譯碼器、列譯碼器、去抖電路、鎖定脈沖產(chǎn)生電路、去抖電路、鎖定脈沖產(chǎn)生電路、ROM和接和接口電路等組成?？陔娐返冉M成。 鼠標(biāo)的種類(lèi)很多，按其結(jié)構(gòu)可分鼠標(biāo)的種類(lèi)很多，按其結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械式、半光電式、光電式、軌

6、跡為機(jī)械式、半光電式、光電式、軌跡球式和網(wǎng)鼠等。目前，我們用得最多球式和網(wǎng)鼠等。目前，我們用得最多的是機(jī)械式和光電式鼠標(biāo)。的是機(jī)械式和光電式鼠標(biāo)。 除此之外，鼠標(biāo)的按鍵數(shù)目也除此之外，鼠標(biāo)的按鍵數(shù)目也不相同，一般可分為兩鍵和三鍵。不相同，一般可分為兩鍵和三鍵。 還有一種分類(lèi)方法是按照鼠標(biāo)還有一種分類(lèi)方法是按照鼠標(biāo)的接口分類(lèi)，可以分為的接口分類(lèi)，可以分為3種，即串口、種，即串口、PS/2口和口和USB口。口。 CRT（陰極射線管）顯示器是目前應(yīng)陰極射線管）顯示器是目前應(yīng)用最廣泛的顯示器，也是幾十年來(lái)，外形用最廣泛的顯示器，也是幾十年來(lái)，外形與功能變化最少的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備之一。與功能變化最少的計(jì)算

7、機(jī)外部設(shè)備之一。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，CRT顯示器可劃分顯示器可劃分為不同的類(lèi)型。為不同的類(lèi)型。從十幾年前的從十幾年前的12英寸黑白顯示器到現(xiàn)英寸黑白顯示器到現(xiàn)在的在的19英寸、英寸、21英寸大屏彩顯，英寸大屏彩顯，CRT顯示顯示器經(jīng)歷了從小到大的過(guò)程。器經(jīng)歷了從小到大的過(guò)程。 CRT顯示器的調(diào)控方式從早期的模擬顯示器的調(diào)控方式從早期的模擬調(diào)節(jié)到數(shù)字調(diào)節(jié)，再到在屏顯示技術(shù)（調(diào)節(jié)到數(shù)字調(diào)節(jié)，再到在屏顯示技術(shù)（On Screen Display，OSD）調(diào)節(jié)走了一條極其調(diào)節(jié)走了一條極其漫長(zhǎng)的道路。漫長(zhǎng)的道路。 顯像管是顯示器生產(chǎn)技術(shù)變化最大的顯像管是顯示器生產(chǎn)技術(shù)變化最大的環(huán)節(jié)之一，同時(shí)

8、也是衡量一款顯示器檔次環(huán)節(jié)之一，同時(shí)也是衡量一款顯示器檔次高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。按照顯像管表面平坦度高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。按照顯像管表面平坦度的不同可分為球面管、平面直角管、柱面的不同可分為球面管、平面直角管、柱面管和純平管。管和純平管。 按顏色可分為單色和彩色顯示器。彩按顏色可分為單色和彩色顯示器。彩顯既可以顯示彩色，也可以顯示單色。顯既可以顯示彩色，也可以顯示單色。按所接顯卡可分為按所接顯卡可分為MDA單色顯示器、單色顯示器、CGA彩色顯示器、彩色顯示器、EGA彩色顯示器、彩色顯示器、VGA彩色顯示器及彩色顯示器及TVGA彩色顯示器等。彩色顯示器等。 單色顯像管只能顯示一種顏色，單色顯像管只能顯示一種

9、顏色，它是由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏它是由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3部部分組成，如圖分組成，如圖66所示。所示。 陰極 電極組 偏轉(zhuǎn)線圈 控制柵極 陽(yáng)極 陰極 加速極 聚焦極 熒光屏 （a）CRT示意圖 （b）CRT工作原理示意圖圖6.6 單色顯像管原理示意圖 正向掃描 0 正向回掃 水平掃描周期 垂直掃描方向 水平掃描方向 正向掃描 垂直掃描周期 回掃 0 （a）光柵掃描示意圖 （b）光柵掃描電流波形示意圖圖6.7 光柵掃描及電流波形 彩色（彩色（color）顯像管可以顯示彩色字顯像管可以顯示彩色字符和圖像。目前采用較多的彩色顯像管都符和圖像。目前采用較多的彩色顯像管都是基于三基色原理進(jìn)行顯

10、示的。所謂三基是基于三基色原理進(jìn)行顯示的。所謂三基色原理，就是選擇色原理，就是選擇3種相互獨(dú)立的單色光種相互獨(dú)立的單色光（多用紅、綠、藍(lán)，也有用青、紫、黃（多用紅、綠、藍(lán)，也有用青、紫、黃等），把它們按不同的比例組合，即可得等），把它們按不同的比例組合，即可得到各種顏色。彩色到各種顏色。彩色CRT顯示器可分為陰罩顯示器可分為陰罩式式CRT和電壓穿透式和電壓穿透式CRT。 圖6.8 彩色顯像管結(jié)構(gòu) 從圖從圖6.8中可見(jiàn)，彩色顯像中可見(jiàn)，彩色顯像管有管有3個(gè)按個(gè)按“品品”字形排列的電字形排列的電子槍?zhuān)謩e用來(lái)激發(fā)紅、綠、子槍?zhuān)謩e用來(lái)激發(fā)紅、綠、藍(lán)藍(lán)3種顏色的熒光粉發(fā)光。種顏色的熒光粉發(fā)光。 彩色

11、彩色CRT顯示器的基本組顯示器的基本組成如圖成如圖6.9所示。所示。 顯示卡 視屏放大驅(qū)動(dòng)電路 幀掃描電路 亮度控制 高壓電路 行掃描電路 R G B 場(chǎng)同步信號(hào) 行同步信號(hào) 高壓陽(yáng)極 圖6.9 彩色CRT顯示器的基本組成 與傳統(tǒng)的與傳統(tǒng)的CRT顯示器相比，顯示器相比，LCD具有具有體積小、厚度薄、重量輕、能耗少、工作體積小、厚度薄、重量輕、能耗少、工作電壓低，而且無(wú)輻射、無(wú)閃爍，并能直接電壓低，而且無(wú)輻射、無(wú)閃爍，并能直接和和CMOS集成電路匹配等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，集成電路匹配等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，液晶顯示器一投放市場(chǎng)，就受到廣大用戶(hù)液晶顯示器一投放市場(chǎng)，就受到廣大用戶(hù)的歡迎。的歡迎。液晶產(chǎn)品其實(shí)

12、早就存在于我們的生活液晶產(chǎn)品其實(shí)早就存在于我們的生活中，如電子表、計(jì)算器和掌上游戲機(jī)等的中，如電子表、計(jì)算器和掌上游戲機(jī)等的顯示屏。按照分子結(jié)構(gòu)排列的不同，液晶顯示屏。按照分子結(jié)構(gòu)排列的不同，液晶可分為可分為3種：類(lèi)似粘土狀的種：類(lèi)似粘土狀的Smestic液晶、液晶、類(lèi)似棉花棒的類(lèi)似棉花棒的Nematic液晶和類(lèi)似膽固醇狀液晶和類(lèi)似膽固醇狀的的Choleseic液晶。液晶。 4種無(wú)源點(diǎn)陣種無(wú)源點(diǎn)陣LCD的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6.10所示。所示。 圖6.10 4種無(wú)源點(diǎn)陣LCD的結(jié)構(gòu)示意圖 有源點(diǎn)陣有源點(diǎn)陣LCD具有高對(duì)比度和高分辨具有高對(duì)比度和高分辨率的特點(diǎn)。有源點(diǎn)陣單元一般采用三端薄率的特點(diǎn)。

13、有源點(diǎn)陣單元一般采用三端薄膜晶體管（膜晶體管（TFT）或二端二極管。其顯示或二端二極管。其顯示單元結(jié)構(gòu)如圖單元結(jié)構(gòu)如圖6.11所示。所示。 像素 G S D X 線 （行線） Y 線 （列線） 公共線 圖6.11 有源點(diǎn)陣LCD顯示單元示意圖 結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品體積。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品體積。傳統(tǒng)的CRT顯示器必顯示器必須通過(guò)電子槍發(fā)射電子束到屏幕，因而顯像管的須通過(guò)電子槍發(fā)射電子束到屏幕，因而顯像管的管頸就不能太短，當(dāng)屏幕增大時(shí)也必須加大它的管頸就不能太短，當(dāng)屏幕增大時(shí)也必須加大它的體積；體積；LCD則通過(guò)顯示屏上的電子板來(lái)改變分子則通過(guò)顯示屏上的電子板來(lái)改變分子狀態(tài)，以達(dá)到顯示目的，即使屏幕加大，它只

14、需狀態(tài)，以達(dá)到顯示目的，即使屏幕加大，它只需將水平面積增大即可，而體積卻不會(huì)有很大增加，將水平面積增大即可，而體積卻不會(huì)有很大增加，而且要比而且要比CRT顯示器輕很多。另外，顯示器輕很多。另外，LCD的功耗的功耗只用于電路板和驅(qū)動(dòng)芯片上，因而耗電量較小。只用于電路板和驅(qū)動(dòng)芯片上，因而耗電量較小。 輻射和電磁干擾。傳統(tǒng)的輻射和電磁干擾。傳統(tǒng)的CRT 顯顯示器由于采用電子槍發(fā)射電子束打到屏幕示器由于采用電子槍發(fā)射電子束打到屏幕來(lái)顯示圖形圖像，因而會(huì)產(chǎn)生輻射源。雖來(lái)顯示圖形圖像，因而會(huì)產(chǎn)生輻射源。雖然現(xiàn)在有一些先進(jìn)的技術(shù)可以將輻射降到然現(xiàn)在有一些先進(jìn)的技術(shù)可以將輻射降到最小，但仍然不能完全根除。最小

15、，但仍然不能完全根除。LCD則不必則不必?fù)?dān)心這一點(diǎn)，至于電磁波的干擾，擔(dān)心這一點(diǎn)，至于電磁波的干擾，LCD只只有來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的少量電磁波，只要將外有來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的少量電磁波，只要將外殼嚴(yán)格密封就可使電磁波不外泄。而殼嚴(yán)格密封就可使電磁波不外泄。而CRT顯示器為了散熱，就不得不在機(jī)體上打出顯示器為了散熱，就不得不在機(jī)體上打出散熱孔，所以必定會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。散熱孔，所以必定會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。 屏幕平坦度和分辯率。屏幕平坦度和分辯率。LCD一開(kāi)始就采一開(kāi)始就采用純平面的玻璃板，所以平坦度要比大多數(shù)用純平面的玻璃板，所以平坦度要比大多數(shù)CRT顯示器好得多在分辨率上，顯示器好得多在分辨率上，LCD卻遠(yuǎn)不如

16、卻遠(yuǎn)不如CRT顯顯示器，雖然從理論上講它可提供更高的分辯率，示器，雖然從理論上講它可提供更高的分辯率，但事實(shí)卻不是這樣。但事實(shí)卻不是這樣。 顯示效果。顯示效果。CRT顯示器是通過(guò)電子槍打顯示器是通過(guò)電子槍打擊熒光粉，因而顯示的亮度比液晶的透光式顯示擊熒光粉，因而顯示的亮度比液晶的透光式顯示要好得多，在可視角度上要好得多，在可視角度上CRT顯示器要比顯示器要比LCD好好一些，但在顯示反應(yīng)速度上兩者相差無(wú)幾。一些，但在顯示反應(yīng)速度上兩者相差無(wú)幾。 等離子體顯示器（等離子體顯示器（Plasma Display Panel，PDP）具有真正具有真正“平面化平面化”、大畫(huà)、大畫(huà)面效果。面效果。PDP能夠

17、提供水平和垂直方面約能夠提供水平和垂直方面約140160視野角，遠(yuǎn)勝液晶技術(shù)，且視野角，遠(yuǎn)勝液晶技術(shù)，且圖像無(wú)幾何失真。此外，圖像無(wú)幾何失真。此外，PDP能抵抗磁場(chǎng)能抵抗磁場(chǎng)干擾，畫(huà)面清晰穩(wěn)定，易于安裝，因此具干擾，畫(huà)面清晰穩(wěn)定，易于安裝，因此具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳?，有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳?，PDP尚處于開(kāi)尚處于開(kāi)發(fā)階段，價(jià)格較為昂貴。發(fā)階段，價(jià)格較為昂貴。PDP常用的基本結(jié)構(gòu)有兩種，一種是常用的基本結(jié)構(gòu)有兩種，一種是一維正交模式，另一種是雙基板結(jié)構(gòu)的高一維正交模式，另一種是雙基板結(jié)構(gòu)的高分辨率交流分辨率交流PDP（ac-PDP）。）。如圖如圖6.12所示，這種結(jié)構(gòu)是由日本所示，這種結(jié)構(gòu)是由日

18、本Fujitsu公司開(kāi)發(fā)的，且被公司開(kāi)發(fā)的，且被NEC和和Mitsubishi所接受，并已分別制造出對(duì)角線所接受，并已分別制造出對(duì)角線為為42英寸和英寸和40英寸的英寸的PDP。 圖6.12 一維正交模式結(jié)構(gòu)示意圖 這種結(jié)構(gòu)把一維持電極放置在前基板這種結(jié)構(gòu)把一維持電極放置在前基板上，第二正交維持電極放在后基板上。熒上，第二正交維持電極放在后基板上。熒光體用光體用MgO覆蓋。在表面放電電極結(jié)構(gòu)中，覆蓋。在表面放電電極結(jié)構(gòu)中，熒光體做在玻璃基板上，不受離子轟擊的熒光體做在玻璃基板上，不受離子轟擊的影響，只受放電產(chǎn)生的紫外線激勵(lì)。影響，只受放電產(chǎn)生的紫外線激勵(lì)。 放電發(fā)射區(qū) 熒光體 放電發(fā)射區(qū) 熒光

19、體 MgO 金屬電極 金屬電極 金屬電極 MgO (a)表面放電 (b)面電極結(jié)構(gòu) 圖6.13 ac-PDP 的表面放電和面電極基本結(jié)構(gòu) 場(chǎng)離子顯示屏的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，如圖6.14所示。它是由背板、內(nèi)板和面板3種玻璃平板相距一定的間隔平行對(duì)準(zhǔn)組合而成的，周邊用低熔點(diǎn)玻璃密封，內(nèi)部充有10-410-5乇（tuo）的稀薄惰性氣體。其厚度根據(jù)屏幕大小而定，一般為420mm。各平板上的電板引線留在外面以便與驅(qū)動(dòng)電路相連接。 圖6.14 FID結(jié)構(gòu)示意圖 日本和英國(guó)的專(zhuān)家共同研制成的一種日本和英國(guó)的專(zhuān)家共同研制成的一種加上低電壓就能發(fā)光的新型塑料，已用于加上低電壓就能發(fā)光的新型塑料，已用于制造薄薄的柔性圖

20、像顯示器。制造薄薄的柔性圖像顯示器。這種新型顯示器利用名叫發(fā)光聚合物這種新型顯示器利用名叫發(fā)光聚合物的塑料，形成像素一樣的點(diǎn)，施加的塑料，形成像素一樣的點(diǎn)，施加5V的電的電壓就可激發(fā)它發(fā)光。這種發(fā)光聚合物顯示壓就可激發(fā)它發(fā)光。這種發(fā)光聚合物顯示器具有重量輕、低耗電、薄斷面和柔性等器具有重量輕、低耗電、薄斷面和柔性等特點(diǎn)，在制造便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)監(jiān)視特點(diǎn)，在制造便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)監(jiān)視器和無(wú)線電話(huà)等裝置中非常有用。器和無(wú)線電話(huà)等裝置中非常有用。 按打印機(jī)打印的動(dòng)作分類(lèi)，可分為擊按打印機(jī)打印的動(dòng)作分類(lèi)，可分為擊打式和非擊打式兩類(lèi)。打式和非擊打式兩類(lèi)。 按工作方式分類(lèi)，打印機(jī)可分為串行按工作方式分

21、類(lèi)，打印機(jī)可分為串行打印機(jī)、行式打印機(jī)和頁(yè)式打印機(jī)三種。打印機(jī)、行式打印機(jī)和頁(yè)式打印機(jī)三種。 另外，還有輸出圖形另外，還有輸出圖形/圖像的打印機(jī)，圖像的打印機(jī)，具有彩色效果的彩色打印機(jī)等。具有彩色效果的彩色打印機(jī)等。 針式打印機(jī)主要由打印頭、字車(chē)機(jī)針式打印機(jī)主要由打印頭、字車(chē)機(jī)構(gòu)、輸紙機(jī)構(gòu)、色帶機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)等構(gòu)、輸紙機(jī)構(gòu)、色帶機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)等部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖6.16所示。所示。 0 4 H , 1 0 H 0 4 H , 1 0 H 7 F H , F F H 0 4 H , 1 0 H 0 4 H , 9 0 H 0 0 H , 8 0 H 1 F H , F C

22、H 1 0 H , 8 4 H 1 0 H , 8 4 H 1 0 H , 8 4 H 7 F H , F F H 0 1 H , 4 0 H 0 2 H , 2 0 H 0 4 H , 1 0 H 0 8 H , 0 8 H 7 0 H , 0 7 H 0 15 0 1 5 00H 1CH 22H 41H 41H 7FH 41H 41H 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 (a) 8字符點(diǎn)陣及編碼 (b) 1616漢字字模點(diǎn)陣及編碼圖6.15 西文字符和漢字點(diǎn)陣及其編碼 機(jī)械部分 數(shù)據(jù)狀態(tài)入/出 DIP開(kāi)關(guān) RAM ROM 針驅(qū)動(dòng)電路 印字操作控制 CPU （單片

23、機(jī)） 電源操作控制 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 字車(chē)電機(jī) 走紙電機(jī) 打印頭 接口控制電路 操作面板 控制機(jī)構(gòu) 探測(cè)器 圖6.16 針式打印機(jī)結(jié)構(gòu)圖 針式打印機(jī)的工作過(guò)程及原理針式打印機(jī)的工作過(guò)程及原理見(jiàn)圖見(jiàn)圖6.17。 DA TA 主機(jī) 接口電路 RAM ROM 打印驅(qū)動(dòng)電路 打 印 頭 控制電路 時(shí) 序 電 路 行計(jì)數(shù)器 列計(jì)數(shù)器 圖6.17 針式打印機(jī)的工作過(guò)程及原理 一般而言，衡量打印機(jī)性能優(yōu)劣的指一般而言，衡量打印機(jī)性能優(yōu)劣的指標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn)。標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn)。 打印頭針數(shù)與打印針壽命：常用的打印頭針數(shù)與打印針壽命：常用的有有9針、針、16針和針和24針的打印頭，打印頭壽命針的打印頭，打印頭壽

24、命一般為一般為2億點(diǎn)億點(diǎn)/針。針。 分辨率：用分辨率：用dpi（dot per inch）表表示，即每英寸打印點(diǎn)數(shù)。針式打印機(jī)的分示，即每英寸打印點(diǎn)數(shù)。針式打印機(jī)的分辨率比較低，一般為辨率比較低，一般為180180 dpi，理想理想的可達(dá)的可達(dá)360360 dpi。 打印速度：打印機(jī)的打印速度一般打印速度：打印機(jī)的打印速度一般指平均打印速度，單位為字指平均打印速度，單位為字/秒（秒（char per second，cps）。）。針式打印機(jī)在印刷體方式針式打印機(jī)在印刷體方式下不超過(guò)下不超過(guò)100 cps，在草稿（高速）方式下在草稿（高速）方式下可達(dá)可達(dá)200 cps。 打印寬度，指打滿(mǎn)一行的字?jǐn)?shù)

25、打印寬度，指打滿(mǎn)一行的字?jǐn)?shù)（char per line，cpl）。）。針式打印機(jī)一般針式打印機(jī)一般為為132 cpl和和80 cpl。 噪音：用分貝（噪音：用分貝（dB）表示，通常表示，通常低于低于65dB。 打印機(jī)接口：一般有并行接口和串打印機(jī)接口：一般有并行接口和串行接口兩種。行接口兩種。 打印字符集：指可供用戶(hù)使用的字打印字符集：指可供用戶(hù)使用的字符種類(lèi)。符種類(lèi)。 衡量噴墨打印機(jī)性能優(yōu)劣，主要包括以下衡量噴墨打印機(jī)性能優(yōu)劣，主要包括以下幾個(gè)主要指標(biāo)。幾個(gè)主要指標(biāo)。（1）打印幅面）打印幅面（2）打印精度）打印精度（3）打印速度）打印速度（4）噪音噪音（5）打印緩沖區(qū)）打印緩沖區(qū)（6）其他功

26、能和性能）其他功能和性能 噴墨打印機(jī)按噴墨方式劃分，可分為噴墨打印機(jī)按噴墨方式劃分，可分為連續(xù)型和按需型兩種打印機(jī)。連續(xù)型和按需型兩種打印機(jī)。 按照所用油墨的形態(tài)又可分為固態(tài)噴按照所用油墨的形態(tài)又可分為固態(tài)噴墨打印機(jī)和液態(tài)噴墨打印機(jī)兩種。墨打印機(jī)和液態(tài)噴墨打印機(jī)兩種。 另外，還可按打印機(jī)打印的色彩分類(lèi)，另外，還可按打印機(jī)打印的色彩分類(lèi)，分為黑白噴墨打印機(jī)和彩色噴墨打印機(jī)兩分為黑白噴墨打印機(jī)和彩色噴墨打印機(jī)兩種。種。連續(xù)式噴墨打印機(jī)的工作原理如圖連續(xù)式噴墨打印機(jī)的工作原理如圖6.18所示。其中所示。其中C表示控制電極，表示控制電極，D表示位表示位移電極，移電極，R表示打印面，表示打印面，K為墨滴

27、捕捉器。為墨滴捕捉器。圖6.18 連續(xù)式噴墨打印機(jī)工作原理圖 激光打印機(jī)是集光學(xué)、精密機(jī)械和電激光打印機(jī)是集光學(xué)、精密機(jī)械和電子學(xué)于一體的非擊打式計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備。子學(xué)于一體的非擊打式計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是打印速度快，精度高，噪聲低，其優(yōu)點(diǎn)是打印速度快，精度高，噪聲低，同時(shí)具有極強(qiáng)的圖形打印和字體變化功能，同時(shí)具有極強(qiáng)的圖形打印和字體變化功能，使用也很方便。激光打印機(jī)的基本工作原使用也很方便。激光打印機(jī)的基本工作原理如圖理如圖6.19所示。所示。 電子 照相 系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)方向 半導(dǎo)體激光器 驅(qū)動(dòng)電路 準(zhǔn)直透鏡 等六面體棱鏡 F-Q 透鏡 紙輸出 紙輸入 圖6.19 激光打印機(jī)工作原理圖 計(jì)算機(jī)圖

28、像輸入設(shè)備有掃描儀、計(jì)算機(jī)圖像輸入設(shè)備有掃描儀、數(shù)碼相機(jī)和電視攝像機(jī)等。數(shù)碼相機(jī)和電視攝像機(jī)等。目前，市場(chǎng)上的數(shù)字化掃描設(shè)備所采目前，市場(chǎng)上的數(shù)字化掃描設(shè)備所采用的光敏探測(cè)器件主要有電荷耦合器件用的光敏探測(cè)器件主要有電荷耦合器件（CCD）和光學(xué)倍增管（和光學(xué)倍增管（PMT）。）。另外，另外，所有掃描儀都使用模所有掃描儀都使用模/數(shù)（數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換器將感測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。感測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。平臺(tái)式掃描儀一般是用來(lái)掃描反射稿平臺(tái)式掃描儀一般是用來(lái)掃描反射稿（如照片、雜志）的，如圖（如照片、雜志）的，如圖6.20（a）所示。所示。如需要掃描透射稿，如膠片、照像底片等，如需要

29、掃描透射稿，如膠片、照像底片等，則需要從通過(guò)原稿的光線來(lái)觀察圖像，掃則需要從通過(guò)原稿的光線來(lái)觀察圖像，掃描儀就要采用不同的工作原理，將光源加描儀就要采用不同的工作原理，將光源加到掃描稿的背面，如圖到掃描稿的背面，如圖6.20（b）所示。所示。 主機(jī) A/D 主機(jī) 反射鏡 反射鏡 原稿 光源 玻璃板 反射鏡 透鏡 透鏡 膠片 CCD CCD 光源 （a）反射稿 （b）透射稿 A/D 圖6.20 CCD平臺(tái)式掃描儀工作原理圖 滾筒式掃描儀屬最高檔次的掃描儀，滾筒式掃描儀屬最高檔次的掃描儀，采用光電倍增管（采用光電倍增管（Photomultiplier，PMT）作為感光元件，大多以作為感光元件，大多

30、以3048位色采樣，動(dòng)位色采樣，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)態(tài)范圍可達(dá)3.64.2，光學(xué)分辨率一般在，光學(xué)分辨率一般在25008000像素之間。而且，滾筒式掃描儀像素之間。而且，滾筒式掃描儀能放大非常小的原始圖像（如幻燈片），能放大非常小的原始圖像（如幻燈片），且不會(huì)降低質(zhì)量和丟失細(xì)節(jié)。且不會(huì)降低質(zhì)量和丟失細(xì)節(jié)。目前，市場(chǎng)上掃描儀的種類(lèi)很多，大目前，市場(chǎng)上掃描儀的種類(lèi)很多，大致可以從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分類(lèi)。致可以從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分類(lèi)。 按掃描光源與待掃描材料之間的相按掃描光源與待掃描材料之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為臺(tái)式平板掃描儀、手持式對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為臺(tái)式平板掃描儀、手持式掃描儀和滾筒式掃描儀。掃描儀和滾筒式掃描儀。

31、 按待掃描材料，可分為反射式掃描按待掃描材料，可分為反射式掃描儀與透射式掃描儀。儀與透射式掃描儀。 按可以?huà)呙璧膱D像類(lèi)型，可分為黑按可以?huà)呙璧膱D像類(lèi)型，可分為黑白掃描儀和彩色掃描儀。白掃描儀和彩色掃描儀。除以上方式外，還可以按掃描儀的驅(qū)除以上方式外，還可以按掃描儀的驅(qū)動(dòng)方式、應(yīng)用領(lǐng)域或尺寸等進(jìn)行分類(lèi)。動(dòng)方式、應(yīng)用領(lǐng)域或尺寸等進(jìn)行分類(lèi)。數(shù)碼相機(jī)主要由光學(xué)鏡頭、光電傳感器數(shù)碼相機(jī)主要由光學(xué)鏡頭、光電傳感器（CCD或或CMOS）、）、模模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）、）、圖像圖像處理器（處理器（DSP）、）、圖像存儲(chǔ)器（圖像存儲(chǔ)器（Memory）、）、液液晶顯示器（晶顯示器（LCD）、）、端口、電

32、源和閃光燈等組成。端口、電源和閃光燈等組成。數(shù)碼相機(jī)中最貴的組件是數(shù)碼相機(jī)中最貴的組件是CCD、DSP、LCD和圖和圖像存儲(chǔ)器。其結(jié)構(gòu)如圖像存儲(chǔ)器。其結(jié)構(gòu)如圖6.21所示。所示。 光學(xué)鏡頭 光電轉(zhuǎn)換 數(shù)字化 壓縮 存儲(chǔ) USB接口 主控 顯示 計(jì)算機(jī) 圖6.21 數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 數(shù)碼相機(jī)的主要部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)的主要部分 ：常用的光電傳感器有電荷耦合器件常用的光電傳感器有電荷耦合器件（CCD）和和CMOS光電傳感器。光電傳感器。 一般數(shù)碼相機(jī)都帶有液晶顯示器，主一般數(shù)碼相機(jī)都帶有液晶顯示器，主要用來(lái)取景、顯示圖像和顯示相機(jī)的功能要用來(lái)取景、顯示圖像和顯示相機(jī)的功能菜單。菜單。數(shù)碼相機(jī)的輸出接口主要

33、有計(jì)算機(jī)通數(shù)碼相機(jī)的輸出接口主要有計(jì)算機(jī)通信接口、連接電視機(jī)的視頻接口和連接打信接口、連接電視機(jī)的視頻接口和連接打印機(jī)的接口。常用的計(jì)算機(jī)通信接口有串印機(jī)的接口。常用的計(jì)算機(jī)通信接口有串行接口、并行接口、行接口、并行接口、USB接口和接口和SCSI接口。接口。數(shù)碼相機(jī)的工作過(guò)程如圖數(shù)碼相機(jī)的工作過(guò)程如圖6.22所示。所示。 I/O接口存儲(chǔ)器A/D轉(zhuǎn)換CCD或CMOSDSP光信號(hào)鏡頭模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)壓縮信號(hào)計(jì)算機(jī)或打印機(jī)圖6.22 數(shù)碼相機(jī)的基本工作過(guò)程 數(shù)碼相機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾項(xiàng)。數(shù)碼相機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾項(xiàng)。數(shù)碼相機(jī)的種類(lèi)眾多，大致可分?jǐn)?shù)碼相機(jī)的種類(lèi)眾多，大致可分成普通數(shù)碼相機(jī)、高

34、檔數(shù)碼相機(jī)和專(zhuān)業(yè)成普通數(shù)碼相機(jī)、高檔數(shù)碼相機(jī)和專(zhuān)業(yè)數(shù)碼相機(jī)三種。數(shù)碼相機(jī)三種。 目前，聲卡技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在如目前，聲卡技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。下幾個(gè)方面。首先，支持雙光驅(qū)音頻播放的首先，支持雙光驅(qū)音頻播放的聲卡已經(jīng)出現(xiàn)。聲卡已經(jīng)出現(xiàn)。 其次，符合其次，符合MPC Leve 3標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的軟件波表合成器在聲卡上的實(shí)現(xiàn)，軟件波表合成器在聲卡上的實(shí)現(xiàn)，已成為一個(gè)新趨勢(shì)。已成為一個(gè)新趨勢(shì)。 聲卡一般由聲卡一般由MIDI輸入輸入/輸出電路、輸出電路、音頻混合器、數(shù)音頻混合器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、模模轉(zhuǎn)換器、模/數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換器、壓縮和解壓縮及換器、壓縮和解壓縮及CD-ROM接口接口等組成。其結(jié)構(gòu)如圖等組成。其結(jié)構(gòu)如圖6.23所示。所示。 圖6.23 聲卡結(jié)構(gòu)圖 MIDI in L R LRMIC MIDI thu PCI BUS 壓縮/ 解壓縮 波表文件 memory CD-RO