《人機(jī)交互接口》PPT課件.pptVIP

12.1 PC機(jī)鍵盤接口 12.2 鼠標(biāo)器接口 12.3 顯示器 12.4 寬帶網(wǎng)接入技術(shù) 12.5 打印機(jī)接口技術(shù) 12.6 掃描儀接口技術(shù) 12.7 數(shù)碼相機(jī)接口技術(shù),第12章 人機(jī)交互接口,12.1 PC機(jī)鍵盤接口,鍵盤根據(jù)不同的工作原理可以分為機(jī)械式、塑 料薄膜式、導(dǎo)電橡膠式、電容式。根據(jù)接口類型可 分為PS/2接口、USB接口和無線接口。,12.1.1 PC機(jī)鍵盤接口原理 PC系列鍵盤屬于非編碼鍵盤，只提供鍵的行列位置（ 或稱掃描碼），而按鍵的識別和按鍵值的確定等工作 全靠軟件完成。PC系列鍵盤與主機(jī)的連接如圖12-1所 示。,圖12-1 鍵盤接口示意圖,Intel 8048單片機(jī)主要承擔(dān)鍵盤掃描、消除抖動及生成掃描碼等功能，可緩沖存放20個鍵的掃描碼。掃描方式采用行列掃描法。,單片機(jī)不斷地對鍵盤進(jìn)行周期性的行、列掃描。同時，讀回掃描信號線結(jié)果，判斷是否有鍵按下，當(dāng)有一個鍵被按下時，生成鍵盤掃描碼，通過串行的鍵盤接口輸出到主機(jī)。在8048單片機(jī)檢測到按鍵后，還要繼續(xù)對鍵盤掃描檢測，以發(fā)現(xiàn)該鍵是否釋放。當(dāng)檢測到釋放時，生成“釋放掃描碼”，以便和“按下掃描碼”相區(qū)別。送出“釋放掃描碼”的目的是為了識別組合鍵和上、下檔鍵提供條件。,PC的鍵盤接口采用Intel 8042單片機(jī)芯片作為控制器，其任務(wù)是負(fù)責(zé)接收來自鍵盤的按鍵掃描碼，將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)掃描碼，放到單片機(jī)內(nèi)部的并行輸出緩沖器中，同時產(chǎn)生一個硬件可屏蔽中斷請求，系統(tǒng)調(diào)用INT09H中斷程序進(jìn)行鍵盤代碼處理，該中斷服務(wù)程序完成兩種轉(zhuǎn)換： 1）通過I/O口讀取來自鍵盤的掃描碼，并轉(zhuǎn)換成兩字節(jié)的ASCII碼存到主機(jī)的內(nèi)存BIOS的數(shù)據(jù)區(qū)中的一個32字節(jié)鍵盤緩沖區(qū)。這里，高字節(jié)為系統(tǒng)掃描碼，低字節(jié)為ASCII碼。 2）把鍵盤掃描碼轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展碼，低字節(jié)為0，高字節(jié)對應(yīng)值為0255（通常功能鍵和某些組合鍵對應(yīng)的是擴(kuò)展碼）。 鍵盤緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)由執(zhí)行軟件中斷INT 16H 取出，16H軟件中斷共有3個子功能，如表12-1所示。,表12-1 INT 16H 功能表,12.1.2 鍵盤與主機(jī)之間的通信方式,主機(jī)通過鍵盤接口與鍵盤聯(lián)絡(luò)，鍵盤接口通過5針或6針插頭與鍵盤連接。鍵盤與主機(jī)之間以串行方式通信 。,1鍵盤向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),在8042單片機(jī)的控制下，鍵盤與主機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ鸥袷椒袭惒酱幸?guī)則，每幀數(shù)據(jù)含11位，依次是1位起始位、8位數(shù)據(jù)位（D0D7）、1位校驗(yàn)位和1位停止位。鍵盤向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)采用奇校驗(yàn)方式。,2主機(jī)向鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù),開機(jī)時以及某些特殊情況下，主機(jī)會向鍵盤發(fā)送一些鍵盤命令和參數(shù)，一條命令或參數(shù)占用一個字節(jié)。,如果接收正確，在時鐘線和數(shù)據(jù)線都成為高電平后，8048向主機(jī)發(fā)一個ACK信號（FAH），否則向主機(jī)發(fā)送一個NACK信號（FEH），要求重發(fā)。,鍵盤命令和參數(shù)也采用奇偶檢驗(yàn)方式。,12.2 鼠標(biāo)器接口,1964年，美國科學(xué)家道格拉斯恩格爾巴特發(fā)明了鼠標(biāo)器。,12.2.1 鼠標(biāo)器的分類與工作原理,鼠標(biāo)器原理是將鼠標(biāo)器在平面運(yùn)動中產(chǎn)生X方向與Y方向位移量的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，以確定屏幕上光標(biāo)的位置，實(shí)現(xiàn)對微機(jī)的操作。 鼠標(biāo)按結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械式和光電式兩種。,此外，按接口分類，還可以分為MS串行口鼠標(biāo)器、PS/2鼠標(biāo)器、總線鼠標(biāo)器以及USB鼠標(biāo)器。 衡量鼠標(biāo)器性能的主要參數(shù)是分辨率，它一般以d/i（像素點(diǎn)/英寸，有時也表示成dpi）為單位，表示鼠標(biāo)器移1英寸所經(jīng)歷的像素點(diǎn)數(shù)。目前常用鼠標(biāo)器的分辨率為320d/i400d/i，最高可達(dá)800d/i。,12.2.2 鼠標(biāo)器的接口,1MS串行鼠標(biāo)器接口 MS串行鼠標(biāo)器是通過RS-232C與計(jì)算機(jī)相連的，有9針接口和25針接口（早期產(chǎn)品）兩種。一般將它連接到主機(jī)的COM1或COM2口。MS串行鼠標(biāo)器的串行參數(shù)為：7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)方式，以1200bps或2400bps的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。Microsoft公司擬定的鼠標(biāo)器采用3字節(jié)數(shù)據(jù)格式，如表12-2所示。,表12-2 鼠標(biāo)數(shù)據(jù)格式,其中，LB=1表示鼠標(biāo)器的左鍵按下，RB=0表示鼠標(biāo)器的右鍵按下；X7X0和Y7Y0均為8位帶符號整數(shù)，表示相對于上次的位移量。位移量的單位為米基，1米基=0.0005英寸。,2PS/2鼠標(biāo)器接口 PS/2端口實(shí)際上也是一種串行接口，只是占用了不同的IRQ和I/O位置而已。PS/2鼠標(biāo)器用于主板上有PS/2鼠標(biāo)口的機(jī)型，通過一個6針微型DIN接口與計(jì)算機(jī)相連，它與鍵盤的接口非常相似。該口引腳定義如圖12-2所示。,3USB鼠標(biāo)器的接口 USB是新一代的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，其最大特點(diǎn)是可以熱插拔，在開機(jī)的狀態(tài)下可以直接拔下或插入使用。USB鼠標(biāo)器只能在具有USB端口的計(jì)算機(jī)上使用。,圖12-2 PS/2鼠標(biāo)口針腳定義,12.2.3 鼠標(biāo)器的驅(qū)動程序 在DOS環(huán)境下,絕大多數(shù)鼠標(biāo)器都需要驅(qū)動程序。目前鼠標(biāo)器驅(qū)動程序有兩類，一種為設(shè)備驅(qū)動程序，安裝時在CONFIG.SYS 文件中加入命令：DEVICE=MOUSE.SYS。系統(tǒng)重新啟動后，鼠標(biāo)就安裝完畢。 另一種為可執(zhí)行文件，可以直接打入命令MOUSE或?qū)懭肱幚砦募嗀UTOEXEC.BAT中。 在WINDOWS 系列操作系統(tǒng)中，鼠標(biāo)和鍵盤都是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，操作系統(tǒng)自帶它們的驅(qū)動程序，支持即插即用。,12.3 顯示器,顯示器是PC最常用的輸出設(shè)備，用來顯示字符、圖形和圖像。顯示器是由顯示器件和顯示卡兩部分組成。根據(jù)顯示器件的不同可以將顯示器分為陰極射線管顯示器（CRT）和平板顯示器兩類。平板顯示器可分為液晶顯示器（LCD）、等離子體顯示器（PDP）等。 顯示器必須通過顯示卡來與主機(jī)相接，顯示卡是一塊插在PC主機(jī)上的擴(kuò)展卡，它通過信號線輸出，控制顯示器件顯示各種字符和圖形，PC對屏幕的任何操作都要通過顯示卡來實(shí)現(xiàn)。,12.3.1 CRT顯示器,CRT顯示器的主要性能參數(shù)： （1）像素。 是構(gòu)成圖像的最基本單位，又稱為像點(diǎn)。 （2）分辨率。一般800600，1024758，12801024甚至16001280。 （3）點(diǎn)距。是指屏幕上兩個相鄰的同色熒光點(diǎn)之間的距離。一般為0.24mm，高檔顯示器甚至能達(dá)到0.22mm。 （4）屏幕尺寸。指屏幕對角線長度，一般有14、15、17、19、20、21英寸等。 （5）場頻。場頻是指每秒鐘屏幕刷新的次數(shù)，又稱屏幕的垂直掃描頻率，以Hz（赫茲）為單位。 （6）視頻帶寬。視頻帶寬是指每秒鐘掃描過的總像素數(shù)，以MHz（兆赫茲）為單位。視頻帶寬=水平分辨率垂直分辨率場頻。 （7）灰度級與顏色數(shù)。像素具有明暗和色彩屬性。,12.3.2 液晶顯示器（LCD）,液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）是中間夾有一些液晶材料的兩塊玻璃板。在此夾層的各個節(jié)點(diǎn)上通以微小的電流，就能夠讓液晶顯現(xiàn)出圖案，諸如計(jì)算器上的數(shù)字、PDA上的文本、筆記本計(jì)算機(jī)顯示器上的圖像等。液晶顯示器有著功耗低、平板型結(jié)構(gòu)、被動型顯示、顯示信息量大、易于彩色化無輻射、無污染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于電子手表、計(jì)算器、便攜儀表、計(jì)算機(jī)等。,12.4 寬帶網(wǎng)接入技術(shù),12.4.1 寬帶名詞解釋,（1）HTTP：超級文本傳輸協(xié)議的縮寫。 （2）HTML：超級文本標(biāo)識語言（Hypertext Markup Language） （3）FTP：文件傳輸協(xié)議的簡寫（file transfer protocol） （4）IP：網(wǎng)際協(xié)議的簡寫。 （5）WWW：是因特網(wǎng)上的一個巨大的超級文本集，由歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室在瑞士開發(fā)出來。 （6）URL：即通用資源定位器。 （7）POP3：即郵件接收服務(wù)器。 （8）BBS：即電子公告牌系統(tǒng)。 （9）TCP/IP協(xié)議：通信協(xié)議，TCP是傳輸控制協(xié)議，保證在傳輸中不會丟失；IP是網(wǎng)際協(xié)議，保證數(shù)據(jù)被傳到指定的地點(diǎn)。 （10）TELNET：遠(yuǎn)程登錄。,（9）TCP/IP協(xié)議：通信協(xié)議，包含了在因特網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)，以及一組網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的協(xié)議和路徑選擇算法，TCP是傳輸控制協(xié)議，保證在傳輸中不會丟失；IP是網(wǎng)際協(xié)議，保證數(shù)據(jù)被傳到指定的地點(diǎn)。 （10）TELNET：遠(yuǎn)程登錄。 （11）網(wǎng)卡：用于計(jì)算機(jī)連接到局域網(wǎng)的擴(kuò)展卡或其他的設(shè)備。 （12）子網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)的一部分，它是物理上的獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段，與網(wǎng)絡(luò)其他部分共享網(wǎng)絡(luò)地址，并用子網(wǎng)號區(qū)分。 （13）子網(wǎng)掩碼：一個32位的值，它使IP報文的收件人能區(qū)分IP地址的網(wǎng)絡(luò)ID部分和主機(jī)的ID部分。 （14）網(wǎng)橋：將多個網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)或環(huán)連接成一個個大的邏輯網(wǎng)，網(wǎng)橋中保留節(jié)點(diǎn)的地址表，在此基礎(chǔ)上，可以向特定的子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，這樣，就減少了在其他的子網(wǎng)上循環(huán)而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)堵塞網(wǎng)橋比中繼器更復(fù)雜。,（15）網(wǎng)絡(luò)路由器：他是將網(wǎng)絡(luò)連接起來并將網(wǎng)絡(luò)信息導(dǎo)向其他網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，通常網(wǎng)絡(luò)信息全自動尋找多個路由器，并選擇效率最高的路由。 （16）DHCP：動態(tài)的主機(jī)配置協(xié)議的縮寫，它承擔(dān)著IP地址和相應(yīng)的信息的動態(tài)的地址配置。DHCP提供安全、可靠而且簡單的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，避免地址沖突，并且通過地址分配的集中的管理幫助保存對IP地址的使用。 （17）DDN業(yè)務(wù)：DDN是由光纖數(shù)字電路、數(shù)字復(fù)用及交叉逢接設(shè)備組成，為用戶提供2M以下各種速率的全數(shù)字、全透明、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)專線傳輸通道，能滿足用戶組建中、高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)的需要，可以提供TDM點(diǎn)對點(diǎn)專線、廣播多點(diǎn)專用電路、雙向多點(diǎn)專用電路和語音專線電路。,（18）分組交換網(wǎng)（X.25）：采取“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”的交換方式，提供給用戶交換型虛電路（SVC）、永久型虛電路（PVC）的業(yè)務(wù)。 （19）WEB VOD：通過一根電話線，可以在家用電視（配機(jī)頂盒）或直接用PC（高速接入）來收看交互的多媒體節(jié)目。 （20）ADSL虛擬撥號：采用專門的軟件PPP over Ethernet，撥號后直接由驗(yàn)證服務(wù)器進(jìn)行檢驗(yàn)，通過后就建立起一條高速的用戶數(shù)字；并分配相應(yīng)的動態(tài)IP。 （21）ADSL專線：ADSL專線接入是ADSL接入方式中的另一種，不同于虛擬撥號方式，而是采用一種類似于專線的接入方式，用戶連接和配置好ADSL MODEM后，在自己的PC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置里設(shè)置好相應(yīng)的TCP/IP協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（IP和掩碼、網(wǎng)關(guān)等都由局端事先分配好），開機(jī)后，用戶端和局端會自動建立起一條鏈路。,12.4.2 ADSL接入技術(shù),1ADSL技術(shù)簡介,ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數(shù)字 用戶線）,它能夠在現(xiàn)有的銅雙絞線，即普通電話線上提供高達(dá)8Mbps的高速下行速率，,2ADSL的主要特點(diǎn),用戶通過ADSL接入寬帶多媒體信息網(wǎng)與因特網(wǎng)，同時可以收看影視節(jié)目，舉行視頻會議，還可以很高的速率下載數(shù)據(jù)文件。,3ADSL的接入模型及安裝圖示,圖12-3 ADSL的接入模型,圖12-4 遠(yuǎn)端模塊,圖12-5 端口連接及壓線圖,圖12-6 局域網(wǎng)用戶的ADSL安裝,返回,返回,12.5 打印機(jī)接口技術(shù),12.5.1 打印機(jī)的分類,1按打印方式分類,一般可以分為擊打式和非擊打式兩大類。擊打式打印機(jī)即針式打印機(jī)。 非擊打式打印機(jī)有噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)和熱轉(zhuǎn)換打印機(jī)等。,2按印字輸出方式分類 打印機(jī)按印字輸出方式可分為串式、行式和頁式。,3按印字原理方式分類 打印機(jī)按印字原理可分為針式、字模式、噴墨式、激光式、 熱轉(zhuǎn)換式等多種方式。,12.5.2 并行打印機(jī)Centronics接口標(biāo)準(zhǔn),打印機(jī)與主機(jī)之間的連接使用專用的打印電纜，與主機(jī)相連的插頭為25針，接打印機(jī)的一端為36針。表12-3列出了Centronics標(biāo)準(zhǔn)并行接口各引腳的作用。（見書） 36芯線可分為：數(shù)據(jù)線 8根、控制和狀態(tài)線9根、地線15根、+5V電源輸入線1根，其余不用或選用。其中DATA8DATA1（數(shù)據(jù)）、（數(shù)據(jù)選通）、BUSY（忙）、（回答）以及地線，這些是打印機(jī)和主機(jī)通信的基本信號線,12.5.3 噴墨式打印機(jī),噴墨打印機(jī)根據(jù)噴墨方式可分為連續(xù)式和隨機(jī)式兩種。,目前，市場上見到的噴墨打印機(jī)是隨機(jī)式噴墨打印機(jī)，佳能（Canon）和惠普（HP）兩家公司采用氣泡式，愛普生（EPSON）公司采用壓電式。氣泡式噴墨打印機(jī)（Bubble Jet，BJ）是目前應(yīng)用最為廣泛的噴墨打印機(jī)。,12.5.4 激光打印機(jī),激光打印機(jī)（Laser Printer）是目前最吸引人的打印機(jī)。它是激光、微電子和機(jī)械技術(shù)的綜合利用。分為黑白和彩色兩種。它具有高精度、低噪聲和功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因而倍受人們的青睞,激光打印機(jī)主要由激光掃描系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、輸紙系統(tǒng)和控制系統(tǒng)4部分組成，其原理框圖如圖12-9所示。（見書）,12.6 掃描儀接口技術(shù),掃描儀的問世，解決了圖形、圖像的輸入問題，促進(jìn)了圖形及圖片處理領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。它廣泛運(yùn)用于圖像處理、文字識別、圖形識別，是文字、數(shù)據(jù)錄入和信息識別領(lǐng)域不可缺少的辦公設(shè)備。,12.6.1 掃描儀的分類,1按掃描方式分類 按掃描方式的不同，掃描儀可分為手持式、臺式、進(jìn)紙式和滾筒式。,2按掃描對象分類 按掃描對象分類，掃描儀可以分為反射式和透射式兩種。,3按感光器件分類 按感光器件的不同，掃描儀可分為光電倍增管、電荷耦合器（CCD）、接觸式感光器件（