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(jī)8.1外圍設(shè)備概述外圍設(shè)備概述 外圍設(shè)備是實(shí)現(xiàn)外部世界和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息存儲(chǔ)或信息交換的工具、人機(jī)對(duì)話的通道，是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的每一個(gè)部分都可作一 個(gè)外圍設(shè)備看待。功能：（1）完成數(shù)據(jù)媒

2、體的變換（2）實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換（3）存儲(chǔ)信息資源（4）保過計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(chǔ)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(jì)算機(jī)提供信息的裝置，即將外部信息輸入主機(jī)。如將用戶所提供的圖片、聲音等原始信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)主機(jī)可以識(shí)別的信息，然后送入主機(jī)。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(jī)、和掃描儀等（3）其他類型的設(shè)備：聲音輸入識(shí)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(jì)算機(jī)處理的結(jié)果從數(shù)字二進(jìn)制代碼的形式轉(zhuǎn)化為人或其他設(shè)備可以識(shí)別的信息的形式。常見的輸出設(shè)備主要有以下幾個(gè)。（1）以輸出數(shù)字字符為主的設(shè)備：打印機(jī)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(chǔ)器外存儲(chǔ)器一般在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外存器用來存儲(chǔ)一些暫不運(yùn)行但是需要聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)。外存儲(chǔ)器的程序和數(shù)據(jù)只有調(diào)入主存后才能被CPU所運(yùn)行，所以一般外存儲(chǔ)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(chǔ)器有磁盤存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器。4. 4. 終端設(shè)備終端設(shè)備 終端設(shè)備是指與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶端相連接的設(shè)備。另外在大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通過通信線路連接到主機(jī)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(yuǎn)程終端。本地終端是指與計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)相連的一種終端。遠(yuǎn)程終端與主機(jī)距離較遠(yuǎn)，一般通過調(diào)制解調(diào)器以及電話線與主機(jī)相連，或者通過網(wǎng)絡(luò)連接。除了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)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(jì)算機(jī)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(duì)象中與計(jì)算機(jī)相關(guān)的儀

5、器裝置等；再如為了實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通訊，而用來把計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中的一個(gè)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(gè)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(jì)算機(jī)主機(jī)連接，并向CPU送入敲擊的按鍵的編碼，由機(jī)械部分和電路線路內(nèi)部分組成。 機(jī)械部分：當(dāng)用戶按下

6、一個(gè)鍵時(shí)，會(huì)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(huì)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(shí)別按下的鍵，并產(chǎn)生該按鍵的對(duì)應(yīng)編碼。 （2）接口電路吧這個(gè)編碼從并行轉(zhuǎn)換成串行格式，逐位 傳送給計(jì)算機(jī)主機(jī)中的鍵盤緩沖器。 鍵盤輸入可分為三個(gè)步驟：（1）查出按下的是哪個(gè)鍵；、 (2) 將該鍵翻譯成能被主機(jī)接受的編碼（3）將編碼送給主機(jī) 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(hào)類型：編碼和非編碼非編碼鍵盤非編碼鍵盤（1）獨(dú)立按鍵式鍵盤：鍵盤一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一位數(shù)據(jù)線，當(dāng)鍵不被按下時(shí)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(gè)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(shí)讀取各個(gè)對(duì)應(yīng)的行掃描值；反之，依次把各行的值

8、置為0，同時(shí)讀取各個(gè)對(duì)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(gè)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(dá)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(shí)，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(hào) （c）按鍵信號(hào)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(jì)數(shù)器從0到最大依次計(jì)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(diǎn)缺點(diǎn)非編碼鍵盤設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(duì)坐標(biāo)定位輸入設(shè)備，用于輸入位移量。由于它使用簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，現(xiàn)在已經(jīng)成為每一臺(tái)計(jì)算機(jī)必備輸入設(shè)備。按結(jié)構(gòu)不同可分為：機(jī)械鼠標(biāo)、光電鼠標(biāo)和新型鼠標(biāo)。機(jī)械鼠標(biāo)指使用滾球，通過機(jī)械滾動(dòng)來獲得移動(dòng)數(shù)據(jù)的鼠標(biāo)。光電鼠標(biāo)指使用光電頭，根據(jù)對(duì)移動(dòng)表面圖像的邏

10、輯判斷來生成移動(dòng)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(gè)無線電發(fā)射器鼠標(biāo)與主機(jī)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(dòng)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(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中的一個(gè)重要組成部分，它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的終端設(shè)備，用于接收計(jì)算機(jī)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(jì)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(jī)、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(duì)于彩色CRT而言，通常用三個(gè)電子槍發(fā)射電子束，經(jīng)過頂色機(jī)構(gòu)，分別觸發(fā)紅、綠、藍(lán)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(diǎn)距、帶寬、失真度、顯示面積、顯示存儲(chǔ)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(chǎng)頻場(chǎng)頻CRT顯示器的掃描方式顯示器的掃描方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)隨機(jī)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(gè)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(jià)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(duì)每一象素的灰度或色彩控制，因而可以進(jìn)行實(shí)面積填充，這就使得輸出真實(shí)感圖形成為可能。此外，它可以和電視兼容，價(jià)格低于隨機(jī)掃描。 掃描冗余時(shí)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(gè)人計(jì)算機(jī)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(jià)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?yàn)槠聊簧厦總€(gè)像素的亮度和對(duì)比度不能獨(dú)立的控制，它可測(cè)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(yuǎn)，因而也被叫做偽彩顯TFT顯示屏的每個(gè)液晶像素都是由集成在像素點(diǎn)后面的薄膜晶體管來控制，使每個(gè)像素都能保持一定電壓，從而可以做到高速度、高亮度、高對(duì)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(tái)式機(jī)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(diǎn)距和分辨率 點(diǎn)距：屏幕上相鄰兩個(gè)同色點(diǎn)的距離稱為點(diǎn)距。 顯示器點(diǎn)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(shí)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(shí)間上，傳統(tǒng) 和CRT顯示器要稍微短一點(diǎn)。（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(duì)比度對(duì)比度是體現(xiàn)液晶顯示器是否具備豐富色彩級(jí)別的直接參數(shù)。對(duì)比度越高，還原畫面的層次感越好（4）響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是指液晶顯示器時(shí)間對(duì)于輸入信號(hào)的反應(yīng)時(shí)間。（5）色彩數(shù)量 液晶顯示器的每個(gè)像素也由R、G、B三基色組成。如果一