1、第八章 計(jì)算機(jī)常用外部設(shè)備,了解常用外設(shè)如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器和打印機(jī)的原理、用途、性能指標(biāo)以及特點(diǎn)； 掌握顯示緩沖存儲(chǔ)器容量與分辨率、顯示顏色數(shù)間的關(guān)系及計(jì)算方法。,本 章 要 點(diǎn),2,8.1 外部設(shè)備概述,主機(jī)以外的硬件設(shè)備，稱輸入輸出設(shè)備或外部設(shè)備，簡(jiǎn)稱外設(shè)。 外設(shè)向多樣化、智能化、功能復(fù)合化、高可靠性的方向發(fā)展。 輸入設(shè)備：主要完成輸入程序、數(shù)據(jù)、操作命令、各種圖形、圖像、聲音等信息。 輸出設(shè)備：輸出計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果或操作提示?？梢允菙?shù)據(jù)、文字、表格、圖形、圖像或語言。,8.2 常用的輸入設(shè)備,按結(jié)構(gòu)原理劃分 觸點(diǎn)式： 利用機(jī)械觸點(diǎn)的分離與閉合判斷電路的通斷，由于磨損、氧化等易產(chǎn)生接觸不

2、良等故障。 無觸點(diǎn)式：通過按鍵上下運(yùn)動(dòng)使電容的電量發(fā)生變化，達(dá)到檢測(cè)開關(guān)的通斷，不存在磨損和接觸不良等問題，且密封組裝有防塵特性。,8.2.1 鍵盤：輸入字符或代碼,按與主機(jī)通信信息劃分 編碼鍵盤：當(dāng)某個(gè)鍵被按下后，能夠提供一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的的編碼信息。 非編碼鍵盤：用較為簡(jiǎn)單的硬件和專用的程序來識(shí)別被按鍵的位置，提供一個(gè)與位置相對(duì)應(yīng)的中間代碼掃描碼，然后由專用軟件將其轉(zhuǎn)換成規(guī)定的編碼。,微機(jī)鍵盤組成原理,計(jì)算機(jī)鍵盤常采用非編碼鍵盤，由單片機(jī)和按鍵矩陣組成。101/102/104個(gè)按鍵。,鍵盤自檢、鍵盤掃描、鍵盤與主機(jī)通信。 鍵盤緩沖區(qū)配合工作。,鍵盤通過標(biāo)準(zhǔn)插頭、PS/2插頭或USB插頭與主機(jī)

3、系統(tǒng)板連接。,PC機(jī)鍵盤用8048負(fù)責(zé)鍵盤控制。,8.2.2 鼠標(biāo)器和軌跡球與操作桿,鼠標(biāo)器是控制計(jì)算機(jī)顯示器上光標(biāo)移動(dòng)的輸入設(shè)備。一般有2到3個(gè)鍵。,特點(diǎn)：快速、精確地光標(biāo)定位，優(yōu)良的人機(jī)交互。 分類：,指標(biāo)：分辨率，軌跡速度。,按工作原理分：光電式和機(jī)電式;,按接口分：串口、PS/2和USB。,按與計(jì)算機(jī)通信方式分：有線鼠標(biāo)和無線鼠標(biāo)(紅外線型和無線電型)；,軌跡球與操作桿都是光標(biāo)指示設(shè)備的一種，作用與鼠標(biāo)一樣，可方便、靈活、快捷地移動(dòng)顯示器上的光標(biāo)。它們的特點(diǎn)是體積可以做得很小，便于與筆記本計(jì)算機(jī)制作為一體。 光筆也是一種光標(biāo)定位設(shè)備，現(xiàn)在較少使用。,一、掃描儀 掃描儀是把圖形圖像和字符

4、變?yōu)槎M(jìn)制圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。利用軟件可以將圖像的文字轉(zhuǎn)換成編輯文字。 分類 臺(tái)式、手持、滾筒、膠片 黑白和彩色 指標(biāo) 分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面、掃描速度 接口 SCSI USB IEEE1394,8.2.3 掃描儀和數(shù)碼相機(jī),二、數(shù)碼相機(jī),數(shù)碼相機(jī)（digitalcamera）又叫數(shù)字相機(jī)，可以將三維景物數(shù)字化，使拍攝出來的照片在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行修改或編輯。 數(shù)碼相機(jī)的性能與技術(shù)指標(biāo) CCD像素與數(shù)碼相機(jī)分辨率 ，CCD像素越多，相機(jī)記錄的點(diǎn)越多，所得影像分辨率越高，目前主流的數(shù)碼相機(jī)的分辨率已經(jīng)達(dá)到1000萬像素以上。 存儲(chǔ)容量：數(shù)碼相機(jī)的存儲(chǔ)容量表征了該相機(jī)能夠存儲(chǔ)照片的多少 色彩位

5、數(shù) ：色彩位數(shù)反映了數(shù)碼相機(jī)能正確記錄色彩的多少，位數(shù)越高越能反映物體的真實(shí)本色。目前幾乎所有的數(shù)碼相機(jī)都是24位色的，因此通?？刹豢紤]色彩位數(shù)問題。,8.2.4 攝像頭和攝像機(jī),攝像頭和攝像機(jī)都屬于視頻輸入設(shè)備，可以捕捉連續(xù)的動(dòng)態(tài)影像。 數(shù)字?jǐn)z像頭的原理與數(shù)碼相機(jī)類似，也是通過光學(xué)鏡頭成像，只是電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)連續(xù)快速拍攝，并通過內(nèi)部的電路直接將視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)。數(shù)字?jǐn)z像頭除捕捉連續(xù)視頻圖像外，也能像數(shù)碼相機(jī)拍攝照片一樣捕捉單幅圖像。但由于本身不具備存儲(chǔ)能力，需要連接計(jì)算機(jī)才能使用。 原理上，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與數(shù)字?jǐn)z像頭完全相同，成像芯片主要也是CCD，但數(shù)字?jǐn)z

6、像機(jī)本身具有存儲(chǔ)能力，因而可以脫離計(jì)算機(jī)獨(dú)立使用，需要時(shí)才與計(jì)算機(jī)連接，向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字信號(hào)。,8.2.5 手寫板與觸摸屏,手寫板是一種通過手寫即能向計(jì)算機(jī)輸入信息的新穎輸入設(shè)備，它兼有鼠標(biāo)和鍵盤的功能，操作使用十分方便，尤其適合輸入漢字。 觸摸屏也是一種能夠替代鍵盤、鼠標(biāo)的新型輸入設(shè)備，適用于公共場(chǎng)合的計(jì)算機(jī)使用。,8.2.6 語音錄入系統(tǒng),語音錄入系統(tǒng)能夠使用戶甩開鍵盤，通過口述向計(jì)算機(jī)中輸入文字或命令。只要你的計(jì)算機(jī)配有相應(yīng)硬件并裝上語音錄入識(shí)別軟件，對(duì)著麥克風(fēng)講話，你的聲音就會(huì)立刻轉(zhuǎn)換成文字和相應(yīng)的命令。 語音錄入系統(tǒng)的支持硬件是麥克風(fēng)和聲卡。前者能夠?qū)⑷说恼Z音轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，后者

7、則能夠?qū)⒔?jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換得到的連續(xù)電信號(hào)變換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)并輸入計(jì)算機(jī)。,8.3 常用的輸出設(shè)備,一、概述 分類： CRT(Cathode Ray Tube) 液晶(Liquid Crystal Display) 等離子體 性能： 屏幕尺寸、點(diǎn)間距、對(duì)比度、幀頻、行頻、掃描方式、灰度等級(jí)或彩色數(shù)量。 顯示方式： 字符/數(shù)字、全點(diǎn)可尋址方式。,8.3.1 顯示器,二、顯示方式,1、字符方式顯示字母、數(shù)字和特殊符號(hào)。 （1）顯示緩沖存儲(chǔ)器：字符方式下，計(jì)算機(jī)要顯示的字符以ASCII碼形式存入特定的存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)單元，這段存儲(chǔ)區(qū)稱顯示緩沖存儲(chǔ)器。 （2）字符點(diǎn)陣代碼：用一組排成方

8、陣的二進(jìn)制數(shù)字來表示字符或漢字。 從顯示緩沖存儲(chǔ)器取出的ASCII碼經(jīng)字符發(fā)生器變換為字型點(diǎn)陣碼才能顯示輸出。,字符顯示原理（A/N）,字符點(diǎn)陣代碼的顯示過程：,2、圖形及漢字的顯示原理(APA),像素：把原始畫面離散成MN個(gè)像點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)為一個(gè)像素。 圖形方式下，顯示內(nèi)容以像素為單位，顯示緩沖存儲(chǔ)器的每一個(gè)存儲(chǔ)位都與CRT屏幕的某一個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。根據(jù)灰度數(shù)的不同決定使用幾個(gè)bits來表示。,M=Nc*Nr*LOG2C 漢字的顯示： 通過漢字的機(jī)內(nèi)碼找到漢字點(diǎn)陣碼送到顯示緩存的指定位置。 漢字的點(diǎn)陣碼存放在ROM或磁盤上。,若每個(gè)像素用b位表示，顯示器緩存容量為M，一幅圖像的像素?cái)?shù)為Nc *N

9、r，顯示顏色（或灰度）數(shù)C，則有：,各參數(shù)之間的關(guān)系,C=2b,三、顯示器的性能指標(biāo),屏幕尺寸：顯示器屏幕的對(duì)角線長(zhǎng)度。 點(diǎn)間距：顯示器屏幕上像素間的距離。 顏色數(shù)：每個(gè)像素點(diǎn)可顯示的顏色數(shù)。 對(duì)比度：圖像（字符）與背景的濃度差。 幀頻：字符或圖像每秒在屏幕上出現(xiàn)的次數(shù)。 行頻：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電子束從屏幕左到右的掃描次數(shù)。 掃描方式：電子束掃過熒光屏上所有像素的方式，分隔行和逐行掃描方式。,四、顯示控制適配器（顯示卡）,是監(jiān)視器的控制電路和接口部件，可將顯示緩沖區(qū)送出的信息轉(zhuǎn)換成視頻控制信號(hào)，控制CRT的顯示。 1、組成： 顯示緩沖存儲(chǔ)器、字符發(fā)送器ROM、CRT控制電路、屏幕掃描控制邏輯電路等。

10、 2、常用PC機(jī)顯示卡,CGA：640 200 ， EGA：640 350 ， VGA： 640 480， SVGA： 800 600 ， XGA ： 1024 768， SXGA：1280 1024,分辨率：顯示卡能支持的在屏幕上顯示的最多像素?cái)?shù)。用每行像素?cái)?shù)乘以每列的像素?cái)?shù)表示。 顏色數(shù)：由屬性緩沖區(qū)所用的二進(jìn)制位數(shù)決定。N位二進(jìn)制可表示2N種顏色。 圖形顯示緩沖器VRAM的容量：設(shè)屏幕上每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的VRAM的二進(jìn)制位數(shù)為N，則 VRAM的位容量=N 圖形分辨率 =N 垂直點(diǎn)數(shù)水平點(diǎn)數(shù),3、顯示卡的主要指標(biāo),例：某PC機(jī)的顯示器有1024 768的分辨率，要求可同時(shí)顯示64K種顏色，則

11、其圖形顯示卡上VRAM的容量至少要配置為多少？,解：每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的VRAM的二進(jìn)制位數(shù)為N，顏色數(shù):64K=64 1024= 2N，則 N=16 VRAM的位容量=N 圖形分辨率 =16 1024 768（bit) VRAM的字節(jié)容量= VRAM的位容量/8 =16 1024 768/8=1.5MB 因此該圖形顯示卡VRAM的容量至少要配置1.5 MB。,8.3.2 聲卡和音箱,聲卡是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中重要的多媒體設(shè)備，既能用于聲音輸入也能用于聲音輸出，它使計(jì)算機(jī)具有了“聽”和“說”的能力。 而聲卡作為一個(gè)聲音的輸出設(shè)備，其輸出的聲音信號(hào)必須經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換器-耳機(jī)或音箱（喇叭）才能最終還原成為人耳所

12、能聽到的聲音，也才能最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)“說”的功能。,聲卡的功能,1、采集來自麥克風(fēng)、收錄機(jī)等音源的信號(hào)，壓縮后存放于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存或硬盤中，以及對(duì)數(shù)字化的聲音文件進(jìn)行編輯加工，使之達(dá)到某一特殊效果； 2、將存放于存儲(chǔ)設(shè)備上的壓縮的數(shù)字化聲音文件經(jīng)解壓縮還原，重建高質(zhì)量的聲音信號(hào)，放大后通過耳機(jī)或音箱輸出； 3、控制音源的音量，對(duì)各種音源進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)混響器的功能； 4、利用語音識(shí)別技術(shù)，通過聲卡識(shí)別操作者的聲音，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話； 5、利用語音合成技術(shù)，通過聲卡朗讀文本信息，把文字變?yōu)檎Z音信息； 6、使計(jì)算機(jī)可以控制MIDI電子樂器，錄入或重新合成并播放出MIDI電子樂器的聲音。,音箱,音箱是將聲音信息還原成聲音的一種輸出設(shè)備，按照音箱有無外供電源，分為有源音箱和無源音箱兩類。由于聲卡輸出的音頻信號(hào)功率較小，因而配合計(jì)算機(jī)使用的主要是有源音箱。,分類： 接口：串行（USB）、并行（Centronics） 打印方式：擊打、非擊打 字形：點(diǎn)陣、非點(diǎn)陣 打印機(jī)工作原理 點(diǎn)陣打印機(jī)：計(jì)算機(jī)接口打印行緩沖器字符發(fā)生器驅(qū)動(dòng)電路 激光打印機(jī)：潛像、顯影