第9章輸入輸出設備

會計學1第9章輸入輸出設備2輸入設備——鍵盤鍵盤是目前應用最普遍的一種輸入設備，是由一組排列成陣列形式的按鍵開關組成的，每按下一個鍵，產(chǎn)生一個相應的字符代碼，然后將它轉換成ASCII碼或其他碼，送給主機。常用的標準鍵盤有101個鍵（104個鍵）。ASCII：美國標準信息交換碼，每個字符用7位二進制代碼表示，是由128個字符組成的字符集。見296頁表9.2。第1頁/共32頁3輸入設備——鍵盤第2頁/共32頁4輸入設備——鼠標鼠標以其快捷、準確、直觀的屏幕定位和選擇能力而受歡迎，目前已經(jīng)成為微機必備的輸入設備。鼠標是一種手持的坐標定位部件，有兩種類型：機械式和光電式。鼠標只輸入相對坐標。第3頁/共32頁5輸入設備——鼠標P298圖9.1第4頁/共32頁6輸出設備——顯示器以可見光的形式傳遞和處理信息的設備叫顯示設備，是目前計算機系統(tǒng)中應用最廣泛的人機界面設備。顯示器的分類：

按顯示設備所用的顯示器件分類：LCD、CRT、PDP顯示器。

按所顯示的信息內(nèi)容分類：字符、圖形、圖像顯示器。按設備功能分類：普通顯示器和顯示終端。第5頁/共32頁7CRT（陰極射線管）顯示器CRT（cathoderaytube）：由電子槍、偏轉裝置、熒光屏組成。電子槍：由燈絲、陰極、柵極、加速陽極、聚焦極組成。陰極：發(fā)出電子；柵極：控制電子束的強度；加速陽極：對電子束進行加速；聚焦極：電子束的聚焦；偏轉極：控制電子束的運動方向。熒光屏：將電子束的動能轉化為光能。第6頁/共32頁8CRT的工作原理P306圖9.4第7頁/共32頁9平板顯示器液晶顯示器（LCD）利用液態(tài)晶體調(diào)制外照光實現(xiàn)顯示。主要應用于便攜式電子產(chǎn)品、監(jiān)視器、消費類電子產(chǎn)品。彩色等離子顯示器（PlasmaDisplayPanel）利用惰性氣體放電發(fā)光顯示；易于大面積、全色、廣角顯示；能持續(xù)長時間工作、功耗低。第8頁/共32頁10顯示技術中的常見術語圖形（Graphics）：沒有亮暗層次變化的線條圖。圖像（Image）：具有亮暗層次的圖。圖形學：研究如何用計算機表示現(xiàn)實世界的事物。圖像處理：去除噪音，恢復原形，使圖像清晰，并從中抽取有用的信息。像素/像象元：Pixel第9頁/共32頁11顯示技術中的常見術語分辨率/解析度（Resolution）：顯示設備能表示的像素個數(shù)。如640×480、1024×768、1024×1024等。像素越密，分辨率越高分辨率取決于顯示設備灰度級（GrayLevel）：顯示像素點的亮暗差別，在彩色顯示器中表現(xiàn)為顏色的不同。灰度級越多，圖像層次越逼真灰度級取決于刷新存儲單元的位數(shù)和顯示設備的性能。第10頁/共32頁12顯示技術中的常見術語刷新：在圖像消失之前不斷地重復掃描整個屏幕的過程。刷新頻率大于30次/秒電視標準：50幀/秒幀存儲器：存儲圖像的存儲器幀存儲器的容量由分辨率和灰度級決定1024X1024,256級灰度的圖像存儲容量為1MB掃描：電子束按某種軌跡在熒光屏上運動隨機掃描：電子束隨機在熒光屏上運動，只在需要作圖的地方掃描，而不必掃描全屏幕。光柵掃描：電子束從上至下在熒光屏上運動，有逐行掃描和隔行掃描兩種方式。第11頁/共32頁13字符的顯示原理字形的產(chǎn)生（見311頁圖9.5a）字符的顯示過程點計數(shù)器：控制字符發(fā)生器中每行點的輸出個數(shù)。水平地址計數(shù)器：對一行的顯示進行控制，送出當前要顯示的這一行字符的VRAM(視頻存儲器)地址。光柵地址計數(shù)器：對字符窗口的高度進行控制。垂直地址計數(shù)器：對一屏中顯示的行數(shù)進行控制。VRAM的地址由水平地址計數(shù)器和垂直地址計數(shù)器決定。VRAM中存放的是字符的ASCII碼。VRAM輸入的ASCII碼作為字符ROM的高位地址，ROM的低位地址來自光柵地址計數(shù)器。（見311頁圖9.5b）第12頁/共32頁14字符的顯示原理P311圖9.6第13頁/共32頁15圖形和圖像顯示光柵掃描顯示器是當前應用最多的顯示器光柵掃描是把屏幕上每個像素的信息都存儲起來，然后按地址逐個刷新顯示在微機系統(tǒng)中，主機和顯示設備之間的電路放在顯示適配器接口中第14頁/共32頁16IBMPC系列機的顯示系統(tǒng)1.顯示標準隨著IBMPC系列機的升級發(fā)展，PC機采用的顯示標準經(jīng)歷了如下變化：MDA→CGA→EGA→VGA→SuperVGAMDA：是PC機最早使用的顯示標準。MDA是單色字符顯示適配器，采用9×14點陣的字符窗口，滿屏顯示80列×25行字符，對應分辨率為720×350個像素。CGA：是彩色圖形/字符顯示適配器，可以兼容字符和圖形兩種顯示方式。在圖形方式下，可以顯示320×200像素四種顏色的彩色圖形。第15頁/共32頁17顯示標準EGA：顯示標準兼容CGA和MDA各種顯示方式，在圖形方式下分辨率為640×350，16種顏色。VGA：顯示標準下，字符窗口為9×16點陣，圖形方式下分辨率為640×480，16種顏色，或320×200，256種顏色。掃描頻率(水平同步)是31.5kHz，刷新頻率(垂直同步)是60Hz。VGA顯示適配器還增添了一個新接口VFC，允許來自其他設備的圖形，圖像信號與適配器生成的圖形信號合成。自IBM公司推出VGA后，VESA(美國視頻電子標準協(xié)會)定義了一個VGA擴展集，將顯示方式標準化，從而成為著名的SuperVGA模式。該模式除兼容MDA，CGA，EGA，VGA的顯示方式外，還支持1280×1024像素光柵，每像素點24位顏色深度，刷新頻率可達75Hz。第16頁/共32頁18顯示適配器顯示適配器由刷新存儲器、顯示控制器、ROMBIOS三部分組成。刷存的重要性能指標是它的帶寬。實際工作時顯示適配器的幾個功能部分要爭用刷存的帶寬。假定總帶寬的50%用于刷新屏幕，保留50%帶寬用于其他非刷新功能。

(1)若顯示工作方式采用分辨率為1024×768，顏色深度為3B，幀頻(刷新速率)為72Hz，計算刷存總帶寬應為多少?(2)為達到這樣高的刷存帶寬，應采取何種技術措施?第17頁/共32頁19解：(1)∵刷新所需帶寬=分辨率×每個像素點顏色深度×刷新速率∴1024×768×3B×72/s=165888KB/s=162MB/s

刷存總帶寬應為162MB/s÷50%=324MB/s(2)為達到這樣高的刷存帶寬，可采用如下技術措施：①使用高速的DRAM芯片組成刷存；②刷存采用多體交叉結構；③刷存至顯示控制器的內(nèi)部總線寬度由32位提高到64位，甚至128位；④刷存采用雙端口存儲器結構，將刷新端口與更新端口分開。第18頁/共32頁20輸出設備——打印機按印字原理分擊打式：點陣針式打印機非擊打式：激光、噴墨、靜電打印機按工作方式串行：逐字打行式：逐行打寬行/窄行彩色/單色第19頁/共32頁21點陣針式打印機

點陣針式打印機是目前應用最普及的一種打印設備，特點是結構簡單、體積小、重量輕、價格低、字符種類不受限制，易實現(xiàn)漢字打印，還可以打印圖形/圖像，因此在微小型機中都配置這種打印機。點陣針式打印機的印字方法是由打印針選擇n×m個點陣組成的字符圖形。顯然點越多，印字質量越高。西文字符點陣通常有5×7，7×7，7×9等幾種，中文漢字至少要16×16或24×24點陣。為了減少打印頭制造的難度，串行點陣打印機的打印頭中只裝有一列m根打印針，每針可以單獨驅動(意味著最多可以并行驅動m根打印針)，印完一列后打印頭沿水平方向動一步微小距離，n步以后，可形成一個n×m點陣的字符。以后又照此逐個字符進行打印。第20頁/共32頁22針式打印機的結構針式打印機由打印頭與字車、輸紙機構、色帶機構與控制器四部分組成。圖9.8為針式打印機構示意圖。打印頭由打印針、磁鐵、銜鐵等組成。輸紙機構由步進電機驅動，每打印完一行字符，按給定要求走紙，走紙的步距由字符行間距離決定。色帶的作用是供給色源，在打印過程中色帶不斷移動，改變其受擊打的位置，以免破損。驅動色帶不斷移動的裝置稱色帶機構。打印控制器與顯示控制器類似，主要包括字符緩沖存儲器、字符發(fā)生器、時序控制電路和接口四部分。主機將欲打印的字符通過接口送到緩存，在打印時序控制下，從緩存順序取出字符代碼，對字符代碼進行譯碼，得到字符發(fā)生器ROM的地址，逐列取出字符點陣并驅動打印頭，形成字符點陣。打印速度約每秒100個字符。第21頁/共32頁23常見打印機——點陣針式打印機P314圖9.8第22頁/共32頁24激光打印機激光打印機是激光技術和電子照相技術結合的產(chǎn)物，其基本原理與靜電復印機相似。激光器輸出的激光束經(jīng)光學透鏡系統(tǒng)被聚焦成一個很細小的光點，沿著圓周運動的滾筒進行橫向重復掃描。滾筒是記錄裝置，表面鍍有一層具有光敏特性的感光材料，通常是硒，因此又將滾筒稱為硒鼓。硒鼓在未被激光束掃描之前，首先在黑暗中充電，使鼓表面均勻地沉積一層電荷。此后根據(jù)控制電路輸出的字符或圖形，變換成數(shù)字信號來驅動激光器的打開與關閉。掃描時激光器將對鼓表面有選擇地曝光，曝光部分產(chǎn)生放電現(xiàn)象，未曝光部分仍保留充電時的電荷，從而形成靜電潛像。隨著鼓的轉動，潛像部分將通過裝有碳粉盒的顯影器，使得具有字符信息的區(qū)域吸附上碳粉，達到顯影的目的。當鼓上的字符信息區(qū)和普通紙接觸時，由于在紙的第23頁/共32頁25

背面施以反向的靜電電荷，鼓表面上的碳粉就會被吸附到紙上來，這個過程稱為轉印。最后，當記錄有信息的紙經(jīng)過定影輥高溫加熱，碳粉被溶化，永久性地粘附在紙上，達到定影的效果。另一方面，轉印后的鼓面還留有殘余的碳粉。因此先要除去鼓表面的電荷，然后經(jīng)清掃刷，將殘余的碳粉全部清除。清除以后的鼓表面又繼續(xù)重復上述的充電、曝光、顯影、轉印、定影等一系列過程。激光印字機是非擊打式硬拷貝輸出設備，輸出速度快，印字質量高，可使用普通紙張。其印字分辨率達到每英寸300個點以上，緩沖存儲器容量一般在1MB以上，對漢字或圖形/圖像輸出，是理想的輸出設備，因而在辦公自動化及輕印刷系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。第24頁/共32頁26常見打印機——激光打印機P315圖9.9第25頁/共32頁27常見打印機——激光打印機第26頁/共32頁28噴墨打印機噴墨打印機是類似于用墨水寫字一樣的打印機,可直接將墨水噴射到普通紙上實現(xiàn)印刷,如噴射多種顏色墨水則可實現(xiàn)彩色硬拷貝輸出。噴墨打印機的噴墨技術有連續(xù)式和隨機式兩種,目前市場上流行的各種型號打印機,大多采用隨機式噴墨技術。而早年的噴墨打印機以及當前輸出的大幅面打印機采用連續(xù)式