教學(xué)第12章-人機(jī)交互接口課件

12.1PC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

12.1PC機(jī)鍵盤接口第12章人機(jī)交互接口112.1PC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。12.1.1PC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(shí)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。12.1PC機(jī)鍵盤接口 鍵盤根據(jù)不同的工作原理可以分216*8鍵盤矩陣譯碼器Intel8048串行接口鍵盤Intel8042CPU鍵盤緩沖區(qū)主板圖12-1

鍵盤接口示意圖

16*8譯碼器鍵3Intel8048單片機(jī)主要承擔(dān)鍵盤掃描、消除抖動(dòng)及生成掃描碼等功能，可緩沖存放20個(gè)鍵的掃描碼。掃描方式采用行列掃描法。

單片機(jī)不斷地對(duì)鍵盤進(jìn)行周期性的行、列掃描。同時(shí)，讀回掃描信號(hào)線結(jié)果，判斷是否有鍵按下，當(dāng)有一個(gè)鍵被按下時(shí)，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(cè)到按鍵后，還要繼續(xù)對(duì)鍵盤掃描檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)該鍵是否釋放。當(dāng)檢測(cè)到釋放時(shí)，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(shí)別組合鍵和上、下檔鍵提供條件。

Intel8048單片機(jī)主要承擔(dān)鍵盤掃描、4PC的鍵盤接口采用Intel8042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(shí)產(chǎn)生一個(gè)硬件可屏蔽中斷請(qǐng)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(gè)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(duì)應(yīng)值為0～255（通常功能鍵和某些組合鍵對(duì)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INT16H取出，16H軟件中斷共有3個(gè)子功能，如表12-1所示。PC的鍵盤接口采用Intel8042單片機(jī)芯片作為控制器，5表12-1INT16H功能表功能號(hào)入口參數(shù)出口參數(shù)說明012AH=0AH=1AH=2AX存放ASCII鍵或擴(kuò)展碼鍵符ZF=1無鍵符ZF=0有鍵符，存在AX中AL=KB-FLAG（鍵標(biāo)志）從鍵盤讀一個(gè)字符檢測(cè)輸入字符是否準(zhǔn)備好取當(dāng)前特殊鍵的狀態(tài)表12-1INT16H功能表功能號(hào)入口出口參數(shù)說明0612.1.2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（D0～D7）、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。

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72．主機(jī)向鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)

開機(jī)時(shí)以及某些特殊情況下，主機(jī)會(huì)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(gè)字節(jié)。

如果接收正確，在時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線都成為高電平后，8048向主機(jī)發(fā)一個(gè)ACK信號(hào)（FAH），否則向主機(jī)發(fā)送一個(gè)NACK信號(hào)（FEH），要求重發(fā)。

鍵盤命令和參數(shù)也采用奇偶檢驗(yàn)方式。2．主機(jī)向鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)開機(jī)時(shí)以及某些特殊情況下，主812.2鼠標(biāo)器接口

1964年，美國(guó)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(dòng)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(duì)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。

12.2鼠標(biāo)器接口1964年，美國(guó)科學(xué)家道格拉斯·恩格9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(shí)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/i～400d/i，最高可達(dá)800d/i。

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1012.2.2鼠標(biāo)器的接口1．MS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。12.2.2鼠標(biāo)器的接口11表12-2鼠標(biāo)數(shù)據(jù)格式

D7D6D5D4D3D2D1D0第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)×××100LBX5Y5RBX4Y4Y7X3Y3Y6X2Y2X7X1Y1X6X0Y0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；X7～X0和Y7～Y0均為8位帶符號(hào)整數(shù)，表示相對(duì)于上次的位移量。位移量的單位為米基，1米基=0.0005英寸。表12-2鼠標(biāo)數(shù)據(jù)格式

D7D6D5D4D3D2D1D0122．PS/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(gè)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。

3．USB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。2．PS/2鼠標(biāo)器接口

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圖12-2PS/2鼠標(biāo)口針腳定義

1243651—數(shù)據(jù)4—+5V2—保留5—時(shí)鐘3—地6—保留

1243651—數(shù)據(jù)4—+5V1412.2.3鼠標(biāo)器的驅(qū)動(dòng)程序在DOS環(huán)境下,絕大多數(shù)鼠標(biāo)器都需要驅(qū)動(dòng)程序。目前鼠標(biāo)器驅(qū)動(dòng)程序有兩類，一種為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，安裝時(shí)在CONFIG.SYS文件中加入命令：DEVICE=MOUSE.SYS。系統(tǒng)重新啟動(dòng)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(dòng)程序，支持即插即用。

12.2.3鼠標(biāo)器的驅(qū)動(dòng)程序1512.3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(hào)線輸出，控制顯示器件顯示各種字符和圖形，PC對(duì)屏幕的任何操作都要通過顯示卡來實(shí)現(xiàn)。12.3顯示器顯示器是PC最常用的輸出設(shè)備，用來顯示字1612.3.1CRT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800×600，1024×758，1280×1024甚至1600×1280。（3）點(diǎn)距。是指屏幕上兩個(gè)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(duì)角線長(zhǎng)度，一般有14、15、17、19、20、21英寸等。（5）場(chǎng)頻。場(chǎng)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?cái)?shù)，以MHz（兆赫茲）為單位。視頻帶寬=水平分辨率×垂直分辨率×場(chǎng)頻。（7）灰度級(jí)與顏色數(shù)。像素具有明暗和色彩屬性。

12.3.1CRT顯示器CRT顯示器的主要性能參數(shù)：1712.3.2液晶顯示器（LCD）

液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，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(gè)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(dòng)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。12.3.2液晶顯示器（LCD）液晶顯示器（Liqui1812.4寬帶網(wǎng)接入技術(shù)

12.4.1寬帶名詞解釋（1）HTTP：超級(jí)文本傳輸協(xié)議的縮寫。（2）HTML：超級(jí)文本標(biāo)識(shí)語言（HypertextMarkupLanguage）（3）FTP：文件傳輸協(xié)議的簡(jiǎn)寫（filetransferprotocol）（4）IP：網(wǎng)際協(xié)議的簡(jiǎn)寫。（5）WWW：是因特網(wǎng)上的一個(gè)巨大的超級(jí)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(huì)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。12.4寬帶網(wǎng)接入技術(shù)12.4.1寬帶名詞解釋（119（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(huì)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(hào)區(qū)分。（13）子網(wǎng)掩碼：一個(gè)32位的值，它使IP報(bào)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(gè)網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)或環(huán)連接成一個(gè)個(gè)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。（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20（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(dòng)尋找多個(gè)路由器，并選擇效率最高的路由。（16）DHCP：動(dòng)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(dòng)態(tài)的地址配置。DHCP提供安全、可靠而且簡(jiǎn)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(duì)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(duì)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。（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)21（18）分組交換網(wǎng)（X.25）：采取“存儲(chǔ)—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）WEBVOD：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(hào)：采用專門的軟件PPPoverEthernet，撥號(hào)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(dòng)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(hào)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ADSLMODEM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(huì)自動(dòng)建立起一條鏈路。（18）分組交換網(wǎng)（X.25）：采取“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”的交換方式2212.4.2ADSL接入技術(shù)

1．ADSL技術(shù)簡(jiǎn)介

ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非對(duì)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，

2．ADSL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(shí)可以收看影視節(jié)目，舉行視頻會(huì)議，還可以很高的速率下載數(shù)據(jù)文件。

12.4.2ADSL接入技術(shù)1．ADSL技術(shù)簡(jiǎn)介233．ADSL的接入模型及安裝圖示

圖12-3ADSL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

3．ADSL的接入模型及安裝圖示圖12-3ADSL的接24返回返回25返回返回26第12章-人機(jī)交互接口課件27第12章-人機(jī)交互接口課件2812.5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。12.5打印機(jī)接口技術(shù)12.5.1打印機(jī)的分類1292．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(yè)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。2．按印字輸出方式分類3．按印字原理方式分類3012.5.2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DATA8～DATA1（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(hào)線

12.5.2并行打印機(jī)Centronics接口標(biāo)準(zhǔn)3112.5.3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(chǎng)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)（BubbleJet，BJ）是目前應(yīng)用最為廣泛的噴墨打印機(jī)。

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3212.5.4激光打印機(jī)

激光打印機(jī)（LaserPrinter）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）12.5.4激光打印機(jī)激光打印機(jī)（Laser3312.6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(shí)別、圖形識(shí)別，是文字、數(shù)據(jù)錄入和信息識(shí)別領(lǐng)域不可缺少的辦公設(shè)備。12.6掃描儀接口技術(shù)掃描儀的問世，解決了圖3412.6.1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(tái)式、進(jìn)紙式和滾筒式。2．按掃描對(duì)象分類按掃描對(duì)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（CIS）。4．按接口分類按接口的不同，掃描儀通常分為SCSI接口、并行口（EPP）和USB接口3種。12.6.1掃描儀的分類1．按掃描方式分類2．按掃描對(duì)3512.6.2掃描儀的工作原理掃描儀的工作過程：首先對(duì)原稿進(jìn)行光學(xué)掃描，然后將掃描到的光學(xué)圖傳送到光電轉(zhuǎn)換部件中，由光電轉(zhuǎn)換部件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再由A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后將數(shù)字信號(hào)通過接口送到計(jì)算機(jī)中。12.6.2掃描儀的工作原理3612.7數(shù)碼相機(jī)接口技術(shù)

12.7.1數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)1．即拍即得2．拍攝成本低3．影像品質(zhì)永遠(yuǎn)不變4．可以直接編輯使用5．容易儲(chǔ)存12.7數(shù)碼相機(jī)接口技術(shù)12.7.1數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)3712.7.2數(shù)碼相機(jī)的工作原理

1．?dāng)?shù)碼相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)存MPUA/DPCPCPC內(nèi)置存儲(chǔ)器液晶顯示器可移動(dòng)存儲(chǔ)器接口鏡頭CCDA/D轉(zhuǎn)換MPU圖12-15數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

12.7.2數(shù)碼相機(jī)的工作原理1．?dāng)?shù)碼相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3812.7.3數(shù)碼相機(jī)的圖像處理

用數(shù)碼相機(jī)拍攝照片后，為了得到一張理想的圖片，往往還需要進(jìn)行圖像處理。圖像處理只對(duì)已有的數(shù)字圖像進(jìn)行再編輯和處理。圖像處理的軟件包很多，目前常用的有：英國(guó)Corelsystems公司的PhotoPaint，Aldus公司的PhotosTyler，Adobe公司的Photoshop等。在Windows環(huán)境下，這些圖像應(yīng)用軟件支持多種圖像數(shù)據(jù)格式，具有圖像編輯、變形變換、優(yōu)化處理等功能?？蛇x定某個(gè)區(qū)域進(jìn)行裁剪、復(fù)制、粘貼、水平或豎直翻轉(zhuǎn)、鏡像、旋轉(zhuǎn)、變形、透視等操作。具有不同的效果處理功能，包括可調(diào)亮度、色度、去噪聲、模糊、銳化、邊界等，還包括其他一些特技。具有一定的繪圖功能。12.7.3數(shù)碼相機(jī)的圖像處理用數(shù)碼相機(jī)拍攝照39本章結(jié)束。謝謝合作！本章結(jié)束。40

12.1PC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

12.1PC機(jī)鍵盤接口第12章人機(jī)交互接口4112.1PC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。12.1.1PC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(shí)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。12.1PC機(jī)鍵盤接口 鍵盤根據(jù)不同的工作原理可以分4216*8鍵盤矩陣譯碼器Intel8048串行接口鍵盤Intel8042CPU鍵盤緩沖區(qū)主板圖12-1

鍵盤接口示意圖

16*8譯碼器鍵43Intel8048單片機(jī)主要承擔(dān)鍵盤掃描、消除抖動(dòng)及生成掃描碼等功能，可緩沖存放20個(gè)鍵的掃描碼。掃描方式采用行列掃描法。

單片機(jī)不斷地對(duì)鍵盤進(jìn)行周期性的行、列掃描。同時(shí)，讀回掃描信號(hào)線結(jié)果，判斷是否有鍵按下，當(dāng)有一個(gè)鍵被按下時(shí)，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(cè)到按鍵后，還要繼續(xù)對(duì)鍵盤掃描檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)該鍵是否釋放。當(dāng)檢測(cè)到釋放時(shí)，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(shí)別組合鍵和上、下檔鍵提供條件。

Intel8048單片機(jī)主要承擔(dān)鍵盤掃描、44PC的鍵盤接口采用Intel8042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(shí)產(chǎn)生一個(gè)硬件可屏蔽中斷請(qǐng)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(gè)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(duì)應(yīng)值為0～255（通常功能鍵和某些組合鍵對(duì)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INT16H取出，16H軟件中斷共有3個(gè)子功能，如表12-1所示。PC的鍵盤接口采用Intel8042單片機(jī)芯片作為控制器，45表12-1INT16H功能表功能號(hào)入口參數(shù)出口參數(shù)說明012AH=0AH=1AH=2AX存放ASCII鍵或擴(kuò)展碼鍵符ZF=1無鍵符ZF=0有鍵符，存在AX中AL=KB-FLAG（鍵標(biāo)志）從鍵盤讀一個(gè)字符檢測(cè)輸入字符是否準(zhǔn)備好取當(dāng)前特殊鍵的狀態(tài)表12-1INT16H功能表功能號(hào)入口出口參數(shù)說明04612.1.2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（D0～D7）、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。

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472．主機(jī)向鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)

開機(jī)時(shí)以及某些特殊情況下，主機(jī)會(huì)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(gè)字節(jié)。

如果接收正確，在時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線都成為高電平后，8048向主機(jī)發(fā)一個(gè)ACK信號(hào)（FAH），否則向主機(jī)發(fā)送一個(gè)NACK信號(hào)（FEH），要求重發(fā)。

鍵盤命令和參數(shù)也采用奇偶檢驗(yàn)方式。2．主機(jī)向鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)開機(jī)時(shí)以及某些特殊情況下，主4812.2鼠標(biāo)器接口

1964年，美國(guó)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(dòng)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(duì)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。

12.2鼠標(biāo)器接口1964年，美國(guó)科學(xué)家道格拉斯·恩格49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(shí)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/i～400d/i，最高可達(dá)800d/i。

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5012.2.2鼠標(biāo)器的接口1．MS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。12.2.2鼠標(biāo)器的接口51表12-2鼠標(biāo)數(shù)據(jù)格式

D7D6D5D4D3D2D1D0第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)×××100LBX5Y5RBX4Y4Y7X3Y3Y6X2Y2X7X1Y1X6X0Y0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；X7～X0和Y7～Y0均為8位帶符號(hào)整數(shù)，表示相對(duì)于上次的位移量。位移量的單位為米基，1米基=0.0005英寸。表12-2鼠標(biāo)數(shù)據(jù)格式

D7D6D5D4D3D2D1D0522．PS/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(gè)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。

3．USB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。2．PS/2鼠標(biāo)器接口

53

圖12-2PS/2鼠標(biāo)口針腳定義

1243651—數(shù)據(jù)4—+5V2—保留5—時(shí)鐘3—地6—保留

1243651—數(shù)據(jù)4—+5V5412.2.3鼠標(biāo)器的驅(qū)動(dòng)程序在DOS環(huán)境下,絕大多數(shù)鼠標(biāo)器都需要驅(qū)動(dòng)程序。目前鼠標(biāo)器驅(qū)動(dòng)程序有兩類，一種為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，安裝時(shí)在CONFIG.SYS文件中加入命令：DEVICE=MOUSE.SYS。系統(tǒng)重新啟動(dòng)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(dòng)程序，支持即插即用。

12.2.3鼠標(biāo)器的驅(qū)動(dòng)程序5512.3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(hào)線輸出，控制顯示器件顯示各種字符和圖形，PC對(duì)屏幕的任何操作都要通過顯示卡來實(shí)現(xiàn)。12.3顯示器顯示器是PC最常用的輸出設(shè)備，用來顯示字5612.3.1CRT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800×600，1024×758，1280×1024甚至1600×1280。（3）點(diǎn)距。是指屏幕上兩個(gè)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(duì)角線長(zhǎng)度，一般有14、15、17、19、20、21英寸等。（5）場(chǎng)頻。場(chǎng)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?cái)?shù)，以MHz（兆赫茲）為單位。視頻帶寬=水平分辨率×垂直分辨率×場(chǎng)頻。（7）灰度級(jí)與顏色數(shù)。像素具有明暗和色彩屬性。

12.3.1CRT顯示器CRT顯示器的主要性能參數(shù)：5712.3.2液晶顯示器（LCD）

液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，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(gè)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(dòng)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。12.3.2液晶顯示器（LCD）液晶顯示器（Liqui5812.4寬帶網(wǎng)接入技術(shù)

12.4.1寬帶名詞解釋（1）HTTP：超級(jí)文本傳輸協(xié)議的縮寫。（2）HTML：超級(jí)文本標(biāo)識(shí)語言（HypertextMarkupLanguage）（3）FTP：文件傳輸協(xié)議的簡(jiǎn)寫（filetransferprotocol）（4）IP：網(wǎng)際協(xié)議的簡(jiǎn)寫。（5）WWW：是因特網(wǎng)上的一個(gè)巨大的超級(jí)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(huì)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。12.4寬帶網(wǎng)接入技術(shù)12.4.1寬帶名詞解釋（159（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(huì)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(hào)區(qū)分。（13）子網(wǎng)掩碼：一個(gè)32位的值，它使IP報(bào)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(gè)網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)或環(huán)連接成一個(gè)個(gè)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。（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60（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(dòng)尋找多個(gè)路由器，并選擇效率最高的路由。（16）DHCP：動(dòng)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(dòng)態(tài)的地址配置。DHCP提供安全、可靠而且簡(jiǎn)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(duì)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(duì)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。（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)61（18）分組交換網(wǎng)（X.25）：采取“存儲(chǔ)—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）WEBVOD：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(hào)：采用專門的軟件PPPoverEthernet，撥號(hào)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(dòng)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(hào)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ADSLMODEM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(huì)自動(dòng)建立起一條鏈路。（18）分組交換網(wǎng)（X.25）：采取“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”的交換方式6212.4.2ADSL接入技術(shù)

1．ADSL技術(shù)簡(jiǎn)介

ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非對(duì)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，

2．ADSL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(shí)可以收看影視節(jié)目，舉行視頻會(huì)議，還可以很高的速率下載數(shù)據(jù)文件。

12.4.2ADSL接入技術(shù)1．ADSL技術(shù)簡(jiǎn)介633．ADSL的接入模型及安裝圖示

圖12-3ADSL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

3．ADSL的接入模型及安裝圖示圖12-3ADSL的接64返回返回65返回返回66第12章-人機(jī)交互接口課件67第12章-人機(jī)交互接口課件6812.5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。12.5打印機(jī)接口技術(shù)12.5.1打印機(jī)的分類1692．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(yè)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。2．按印字輸出方式分類3．按印字原理方式分類7012.5.2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DATA8～DATA1（數(shù)據(jù)）、（數(shù)據(jù)選通）、BU