《chapter外圍設備》課件

第一章外圍設備本章將介紹計算機系統(tǒng)的外圍設備,包括輸入設備和輸出設備。這些設備作為計算機系統(tǒng)的重要組成部分,負責與用戶進行交互。通過對這些設備的了解,讀者將更好地理解計算機系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能。課程目標掌握外圍設備概念了解外圍設備的定義、分類和作用,為后續(xù)學習奠定基礎(chǔ)。熟悉主流外圍設備深入學習輸入設備、輸出設備和存儲設備的工作原理及應用。掌握設備驅(qū)動程序?qū)W習安裝、更新和管理設備驅(qū)動程序的方法,確保設備正常運行。提高設備維護能力學習外圍設備的日常保養(yǎng)技巧,延長設備使用壽命。什么是外圍設備輔助設備外圍設備是指與計算機主機相連接,用于為計算機提供輸入、輸出和存儲功能的各種附屬設備。多樣化外圍設備包括鍵盤、鼠標、顯示器、打印機、掃描儀、硬盤驅(qū)動器等,為計算機系統(tǒng)增添了多樣化的功能。連接方式外圍設備一般通過有線或無線的方式與計算機主機進行連接,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。外圍設備的分類輸入設備包括鍵盤、鼠標、掃描儀、數(shù)字板等,用于將人工操作轉(zhuǎn)換為計算機可識別的信號。輸出設備包括顯示器、打印機、投影儀等,用于將計算機處理的信息以可視或可聽的形式呈現(xiàn)出來。存儲設備包括硬盤、光驅(qū)、U盤等,用于保存和讀取各種數(shù)據(jù)和程序。通信設備包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡等,用于實現(xiàn)計算機之間的數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡連接。常見的輸入設備鍵盤最常用的輸入設備之一,可以輸入各種文字和符號。支持不同的輸入模式,如全鍵盤輸入和單手輸入。鼠標使用鼠標可以直觀地操作電腦界面,點擊、選擇、拖拽等操作變得快捷靈活。常見的鼠標類型有光電鼠標和機械鼠標。觸摸板主要用于筆記本電腦,可以代替鼠標進行光標控制和界面操作,便攜性強,操作更加直觀。繪圖板可以使用專用筆在繪圖板上進行繪畫和手寫輸入,常用于圖形設計和創(chuàng)意繪畫等領(lǐng)域。鍵盤的組成與原理1鍵盤控制器將鍵盤輸入轉(zhuǎn)換為電子信號2鍵盤開關(guān)檢測按鍵動作并產(chǎn)生電子信號3鍵帽可視化鍵位并保護開關(guān)鍵盤作為最常用的輸入設備,其核心部件包括鍵盤控制器、鍵盤開關(guān)和鍵帽。鍵盤控制器負責將按鍵動作轉(zhuǎn)換為電子信號,鍵盤開關(guān)則監(jiān)測每個鍵位的按壓情況,鍵帽則為開關(guān)提供可視化的鍵位標識和保護。這些部件的協(xié)同工作,確保了鍵盤能夠可靠高效地傳遞用戶輸入。鼠標的工作原理光學傳感器鼠標底部的光學傳感器利用LED光源和光電二極管檢測鼠標在表面上的移動。編碼輪移動時,編碼輪會產(chǎn)生電脈沖信號,這些信號被轉(zhuǎn)換為光標位移信息。微處理器微處理器接收到光學傳感器和編碼輪的信號,將其轉(zhuǎn)換為計算機可識別的鼠標移動數(shù)據(jù)。鼠標按鈕按鈕開關(guān)信號被發(fā)送到微處理器,翻譯為鼠標點擊事件。其他輸入設備手寫輸入板手寫輸入板允許用戶使用筆或手指在屏幕上手寫輸入文字和繪圖,適用于設計和繪圖等應用。掃描儀掃描儀能夠把紙質(zhì)文件或圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式,方便進一步編輯和處理。麥克風麥克風可以把聲音轉(zhuǎn)換成電信號,用于語音輸入、錄音等應用。輸出設備簡介顯示器顯示器是最常見的輸出設備,將計算機處理的信息以圖形和文字形式呈現(xiàn)給用戶。可分為CRT和LCD兩種主要類型。打印機打印機將計算機輸出的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為紙上的文字和圖形,是常見的硬拷貝輸出設備。主要包括噴墨打印機和激光打印機。揚聲器揚聲器可將計算機的音頻信號轉(zhuǎn)化為聲音輸出,讓用戶能夠聽到計算機發(fā)出的聲音。分為內(nèi)置和外置兩種。顯示器的工作原理1電子槍發(fā)射電子束2磁場控制電子束掃描熒光屏3熒光發(fā)光激發(fā)熒光粉發(fā)光顯示器利用電子槍發(fā)射的電子束,在磁場的控制下掃描熒光屏上的熒光粉,使其發(fā)出光亮,形成像素點,最終顯示圖像。每個像素由紅綠藍三色構(gòu)成,通過調(diào)節(jié)這三種顏色的亮度,可以顯示出各種顏色。LCD和LED顯示技術(shù)1LCD顯示原理LCD顯示器利用液晶材料的雙折射特性來控制像素的開閉,從而形成圖像。它具有低功耗、輕薄、無輻射等優(yōu)點。2LED顯示技術(shù)LED顯示器采用發(fā)光二極管作為像素,可實現(xiàn)更高的亮度、更豐富的色彩和更快的響應。它廣泛應用于信息顯示和照明領(lǐng)域。3新型顯示技術(shù)OLED和量子點顯示是未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向,它們能提供更出色的色彩表現(xiàn)和節(jié)能效果。打印機的工作原理1墨盒噴灑打印機通過控制噴墨頭對特定像素點進行精準的墨水噴灑,形成所需的圖像或文字。2熱熔融技術(shù)激光打印機則利用熱量將碳粉融合在紙張上,形成清晰的打印輸出。3紙張傳輸打印機需要精確控制紙張的傳送和停留位置,確保打印結(jié)果整潔美觀。噴墨打印機和激光打印機噴墨打印機通過微型噴墨頭噴灑液體墨水在紙張上形成圖像,打印質(zhì)量高、成本低,適合日常家用打印。激光打印機利用激光束在帶電感光鼓上形成靜電潛像,再通過高溫定影將燒結(jié)粉末固定在紙張上,打印速度快、質(zhì)量高、適合辦公使用。打印耗材噴墨打印機使用墨盒作為主要耗材,激光打印機則需要墨粉盒和感光鼓等配件,選購時要注意兼容性和成本。其他輸出設備多功能一體機集成了打印、掃描和復印等功能于一體的設備,可以在同一臺設備上完成多種輸出需求。廣泛應用于辦公、家庭等場景。繪圖儀可用于繪制各種圖表、圖形和圖紙的專業(yè)輸出設備。通過精密控制的機械臂和繪圖筆實現(xiàn)輸出。廣泛應用于工程、設計等領(lǐng)域。投影儀將計算機等設備的顯示內(nèi)容投射到大屏幕上,常用于會議室、教室等場景。能夠?qū)崿F(xiàn)大屏幕顯示,提高信息呈現(xiàn)效果。3D打印機可以根據(jù)數(shù)字模型制造出實體產(chǎn)品的設備。廣泛應用于工業(yè)制造、個人創(chuàng)意等領(lǐng)域,實現(xiàn)了快速原型制作和定制生產(chǎn)。存儲設備概述數(shù)據(jù)保存存儲設備可以長期保存各種類型的數(shù)字信息,如文件、圖像、音頻等。它們確保了數(shù)據(jù)的持久性和安全性。多樣性從硬盤驅(qū)動器、固態(tài)硬盤到光驅(qū),存儲設備提供了多種形式和容量選擇,滿足不同用戶的需求。擴展性外部存儲設備能夠輕松擴展計算機的存儲容量,給用戶更多的空間來保存和管理數(shù)據(jù)。軟盤驅(qū)動器1數(shù)據(jù)錄入通過軟盤完成數(shù)據(jù)的讀取與存儲2機械結(jié)構(gòu)包含旋轉(zhuǎn)電機和磁頭等機械部件3電子電路控制電機和讀寫磁頭的電路模塊軟盤驅(qū)動器是早期計算機中非常常見的一種外圍設備。它通過可拆卸的軟磁盤實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和存儲。軟盤驅(qū)動器內(nèi)部包含旋轉(zhuǎn)電機、磁頭和電控模塊等機械和電子部件。用戶可以通過軟盤插入、拔出的方式完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移與存儲。光驅(qū)的工作原理讀取數(shù)據(jù)光驅(qū)利用激光束掃描光盤表面,檢測反射光的變化來讀取數(shù)字信號。信號解碼讀取的數(shù)字信號經(jīng)過解碼處理,轉(zhuǎn)換為計算機能識別的數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)傳輸解碼后的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)接嬎銠C主機,供應用程序使用。硬盤驅(qū)動器的組成1磁盤硬盤驅(qū)動器內(nèi)部包含一個或多個磁性盤片，用于存儲數(shù)據(jù)。這些盤片由金屬或玻璃制成，表面涂有磁性涂層。2磁頭每個磁盤面都有一個用于讀寫數(shù)據(jù)的磁頭。磁頭懸浮在磁盤表面極近的位置,不與磁盤直接接觸。3電機硬盤驅(qū)動器內(nèi)部包含一個電機,用于旋轉(zhuǎn)磁盤和移動磁頭。電機確保磁盤以恒定的高速轉(zhuǎn)動。固態(tài)硬盤的工作原理1存儲介質(zhì)固態(tài)硬盤使用NAND閃存顆粒作為存儲介質(zhì),無需任何機械結(jié)構(gòu)。2訪問方式通過電子控制訪問數(shù)據(jù),提供更快的讀寫速度。3控制電路芯片控制器管理數(shù)據(jù)存取,提供邏輯接口與數(shù)據(jù)緩存。固態(tài)硬盤無需旋轉(zhuǎn)機械結(jié)構(gòu),而是采用NAND閃存來存儲數(shù)據(jù)。控制器通過電子控制訪問數(shù)據(jù),大大提高了讀寫速度。同時,控制器還負責管理數(shù)據(jù)存取、提供邏輯接口和數(shù)據(jù)緩存等功能。這種全電子設計使固態(tài)硬盤更快捷、耐用且噪音更低。常見的外部存儲設備1U盤U盤也稱為USB閃存盤,是目前使用最廣泛的外部存儲設備之一。它體積小巧,便攜性強,存儲容量從幾個G到幾百G不等。2移動硬盤移動硬盤可以提供更大的存儲容量,一般從500G到2TB不等。它主要采用USB接口連接,可方便地在不同設備間傳輸數(shù)據(jù)。3存儲卡存儲卡廣泛用于數(shù)碼相機、手機、平板電腦等移動設備,主要有SD卡、MicroSD卡等多種規(guī)格。存儲容量從幾G到128G不等。4網(wǎng)絡存儲設備網(wǎng)絡存儲設備可通過有線或無線網(wǎng)絡連接,允許多臺設備共享存儲空間,如NAS設備和云存儲服務。設備驅(qū)動程序驅(qū)動程序概述設備驅(qū)動程序是連接硬件設備和操作系統(tǒng)的軟件程序。它負責指揮硬件設備正確地執(zhí)行各種操作指令。設備管理器Windows操作系統(tǒng)提供的設備管理器可以查看和管理計算機上的所有硬件設備及其相應的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序更新定期更新設備驅(qū)動程序至最新版本可以修復錯誤、提升性能并確保設備正常工作。Windows設備管理器1設備查看顯示系統(tǒng)中所有已安裝的硬件設備2資源查看展示系統(tǒng)資源的使用情況3驅(qū)動程序管理允許管理和更新設備驅(qū)動程序4設備問題解決幫助診斷和解決設備相關(guān)問題Windows設備管理器是一個系統(tǒng)工具,它提供了一個集中的界面來管理計算機上的所有硬件設備。使用設備管理器,用戶可以查看系統(tǒng)中各種設備的狀態(tài),并執(zhí)行設備配置、驅(qū)動程序更新等操作。這是一個強大的疑難解答工具,可幫助用戶快速診斷和解決與硬件設備相關(guān)的問題。設備驅(qū)動程序的安裝與更新檢查設備驅(qū)動程序首先查看設備管理器中該設備的驅(qū)動程序是否已經(jīng)安裝。下載最新驅(qū)動程序從制造商網(wǎng)站下載最新兼容版本的驅(qū)動程序軟件包。安裝驅(qū)動程序按照提示完成驅(qū)動程序的安裝并重啟設備。自動更新驅(qū)動程序開啟Windows自動更新功能以確保始終使用最新驅(qū)動程序。設備故障診斷與解決1問題識別仔細觀察設備行為,確定問題癥狀。收集設備狀態(tài)信息,如指示燈、錯誤代碼等。2系統(tǒng)診斷依照制造商提供的故障排除流程,利用診斷工具和技術(shù)檢查硬件和軟件狀態(tài)。3故障修復根據(jù)診斷結(jié)果采取相應的修復措施,如清潔、更換部件、重裝驅(qū)動程序等。外圍設備的選購技巧性能匹配需求選購外圍設備時要根據(jù)自身的實際使用需求,選擇與之匹配的性能參數(shù),不要過度購買。關(guān)注品牌口碑選擇知名品牌的外圍設備,不僅能獲得更可靠的產(chǎn)品質(zhì)量,還能享受更好的售后服務。比較價格優(yōu)惠適當比較市面上的同類產(chǎn)品價格,選擇性價比較高的選擇,但也要警惕過低的價格可能存在質(zhì)量問題?？紤]兼容性選購外圍設備時要確保它能與現(xiàn)有的電腦硬件和軟件系統(tǒng)兼容,避免出現(xiàn)不能正常工作的情況。外圍設備的維護保養(yǎng)定期清潔定期清潔外圍設備表面,去除灰塵和污漬,保持設備整潔干凈。軟件更新及時更新設備驅(qū)動程序和固件,以修復缺陷并優(yōu)化性能。防護措施采取必要的防護,如使用防塵罩、防潮箱等,避免設備受到環(huán)境因素的損害。數(shù)據(jù)備份定期備份重要數(shù)據(jù),以防止設備故障或意外損壞導致數(shù)據(jù)丟失。外圍設備信息安全數(shù)據(jù)加密為外圍設備上的敏感數(shù)據(jù)采用加密技術(shù),防止被竊取或泄露。權(quán)限管理對外圍設備的訪問權(quán)限進行嚴格管控,限制