外围设备课件(8)

1、 制作制作: 钱光明钱光明 主要内容主要内容 概述概述 输入设备输入设备 键盘、鼠标等键盘、鼠标等 输出设备输出设备 显示器、打印设备等显示器、打印设备等 1.概述概述外围设备外围设备: 广义上：广义上：与计算机相连，完成某种数据处理或控制操作的装置都可称为外围设备外围设备。 它包括：它包括：输入输出设备，外存储器，数据通讯设备，终端设备，AD和 DA转换器等等。 狭义上：狭义上：平常多指输入输出设备输入输出设备和外存外存储器储器。 分类：分类： 1).输入设备：键盘，鼠标，扫描仪等； 2).输出设备：显示器，打印机等； 3).输入兼兼输出设备：终端，传真机等； 4).外存储器：磁盘，光盘等；

2、 5).数据通讯设备：如MODEM； 6).过程控制设备：A/D，D/A等。 特点特点: 1).一般由信息载体和设备控制器等组成； 2).工作速度一般比主机慢； 3). 信息类型和格式多种多样； 4).电气特性多种多样： 如正负逻辑、强弱电、工作方式等诸多方面。 2. 输入设备输入设备 任务：任务：向主机输入程序、数据和命令等信息。 信息类型：信息类型：数字、符号、图形、图像及声音等。 输入设备将任何类型的信息变换成二进制代码，并负责送到主机。 分类: 字符数字输入 图形输入 图象输入 声音输入 2.1.键盘键盘-字符数字输入设备字符数字输入设备 键盘结构的关键是如何将键盘上的关键是如何将键盘

3、上的按键动作转换成相应的转换成相应的ASCll码。码。全编码键盘全编码键盘: “按键动作”被键盘部分键盘部分转变为该键所对应的ASCII编码后，再送主机。非编码键盘非编码键盘: 对一“按键动作”，键盘部分键盘部分只将该键所对应的行列位置码送主机，由主机自身去找出(如通过查表)其相应的ASCII编码。 静态编码器静态编码器* *：按键阵列的行、列输出送至编码：按键阵列的行、列输出送至编码网络，得到网络，得到7 7位代码。图中每个交叉点代表位代码。图中每个交叉点代表一个按键开关。键未按下时，行、列输出均一个按键开关。键未按下时，行、列输出均为高电平；当按下某个键时，该键所在的行、为高电平；当按下某

4、个键时，该键所在的行、列输出列输出XiXi、YiYi变为低电平，经过编码网络便变为低电平，经过编码网络便产生该按键所对应的产生该按键所对应的7 7位位ASCIIASCII码码。 动态编码器动态编码器* *：对键盘矩阵进行循环快速扫描，：对键盘矩阵进行循环快速扫描，如某键被按下，便可得其位置码。参书上图。如某键被按下，便可得其位置码。参书上图。2.2.鼠标鼠标 手持式手持式坐标定位部件坐标定位部件。 1968年12月9日，鼠标诞生于斯坦福大学，发明者是Douglas Englebart博士。 微软使用鼠标故事：巧妙取得能量。 鼠标种类（按其结构）：机械式、半光电式、光电式、轨迹球式、网鼠等。鼠标

5、原理举例（鼠标原理举例（机械式机械式鼠标）：鼠标）：光栅轮：光栅轮：鼠标中有一个橡胶球，紧贴着橡胶球有两个互相垂直的传动轴，轴上便有一个光栅轮。光栅轮的两边有发光二极管和光敏三极管。发光二极管：发光二极管：作为光源。光敏三极管：光敏三极管：作为光传感器，将光转变为电。 旋转时，发光二极管发出的光被光栅轮间断地阻挡，被光敏三极管接收并转为电脉冲，脉冲的数量和频率对应移动的距离和速度。 3. 输出设备输出设备 软拷贝设备软拷贝设备：如显示器。 硬拷贝设备硬拷贝设备: 如打印机。 3.1 显示设备显示设备 将输出信息显示在荧光屏上。 分类：分类： 电子束管器件电子束管器件采用磁偏转式显像管，如阴极射

6、线管（Cathode Ray Tube)，简称CRT。 非电子束管器件非电子束管器件又称平板显示器件又称平板显示器件，采用液晶显示、等离子体显示及激光显示等原理构成。3.1.1 CRT显示器显示器三基色原理：三基色原理：R、G、B。人眼的两个生理特点：人眼的两个生理特点： (1) 空间上；空间上； (2) 时间上。时间上。 光栅扫描原理光栅扫描原理： 有关术语有关术语：帧帧水平回扫水平回扫垂直回扫垂直回扫消隐消隐隔行扫描隔行扫描逐行扫描逐行扫描场扫描频率场扫描频率实际上，实际上，光栅光栅是由是由一些一些点组点组成：成： 字符形成字符形成原理：原理： 彩色屏原理：彩色屏原理： 宝贵的稀土资源：宝

7、贵的稀土资源：大自然对大自然对中华中华的恩赐。的恩赐。 “钇钇”和和“铕铕”：红色荧光粉的制造材料。：红色荧光粉的制造材料。三三束束电电子子几个概念几个概念 （1）图形图形 早期早期的图形：指指没有亮暗层次变化的线条图。如电路图、机械图等。属于一种二值化的线条图二值化的线条图，要么是一条明亮的线，要么就不显示，看到的只是屏幕底色。目前目前，图形也可以也可以有颜色、亮亮暗层次暗层次的变化，表现更丰富。 （2）图像图像 图像：具有亮暗层次变化的图亮暗层次变化的图。如人物、景物照片等。经计算机处理与显示的图像称为数字图像、它是将图片上连续的亮暗变化变换成离散的数字量，以点阵的形式显示出来。（3）像素

8、像素 将组成图像的各点按几何位置排列成矩阵，矩阵中的每个元素称为像素（或称像元）实际上就是显示屏上不可再小的光点不可再小的光点。（4）分辨率分辨率 指显示器所能表示的像素的个数能表示的像素的个数。像素越多，分辨率越高。它取决于显像管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸、CRT电子束的聚焦能力以及刷新存储器的存储容量。 分辨率=水平方向像素个数X垂直方向像素个数。 例如640X480，则表示该显示器水平方向有640个像素，垂直方向有480个像素。 （5）灰度级灰度级 像素点的亮度值像素点的亮度值。 单色显示器：单色显示器：有黑底白字和黑底绿字两种。 图形显示器：图形显示器：灰度级越多，图像的层次感越强，图

9、像也就越逼真。 灰度级取决于：灰度级取决于：每个像素对应刷新存储器刷新存储器中存储单元的位数和CRT本身的性能。 如位数为4，则有16级灰度。若位数为8，则有256级灰度。 对于彩色显示对于彩色显示，每种颜色易于做到具有256个等级。 224=16777216。 请查阅参考书，了解真彩色真彩色的概念。 （6）色饱和度色饱和度* 光的彩色深浅度或鲜艳度。取决于彩色中的白色光的彩色深浅度或鲜艳度。取决于彩色中的白色光含量，白光含量越高，即彩色光含量就越低，光含量，白光含量越高，即彩色光含量就越低，色彩饱和度即越低，反之亦然。其数值为百分比，色彩饱和度即越低，反之亦然。其数值为百分比，介于介于0 -

10、 100%之间。纯白光的色彩饱和度为之间。纯白光的色彩饱和度为0，而，而纯彩色光的饱和度则为纯彩色光的饱和度则为100%。 （7）对比度对比度* 指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小，好的对比比越大，差异范围越小代表对比越小，好的对比率率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩。就可容易地显示生动、丰富的色彩。 CRT显示器组成示意：显示器组成示意：显示标准显示标准*： 显示子系统显示子系统：CRT显示器显示器和显示器适配器显示器适

11、配器（简称显示卡显示卡）。 显示器适配器：显示器适配器：是主机与CRT显示器之间的接口。其主要功能是控制光栅的产生及主机与显示器之间数据的暂存和传送等。如产生视频信号、水平及垂直扫描信号，并串转换，彩色编码，定时信号发生等。 除了CRT显示器本身的性能外，显示标准显示标准往往由往往由显示卡显示卡的性能来决定的性能来决定。几种常见的显示卡几种常见的显示卡*： MDA单色显示器适配器单色显示器适配器 MDA是1981年由IBM公司随IBM PC一起推出，是一种字符显示卡。它采用9X14点阵显示一个字符，满屏可显示80列X 25行字符，其分辨率为720X350个像素。字符显示的质量较高，但不能兼容图

12、形方式。CGA彩色图形适配器彩色图形适配器 CGA兼容图形和字符两种方式。在字符方式下，每个字符采用8 X 8点阵显示，显示的质量不如 MDA，但字符本身及其背景可以选择16种颜色。在图形方式下，分辨率为 640X200，显示2种颜色或 320 X 200， 4种颜色。MGA单色图形适配器单色图形适配器 MGA可显示单色图形或字符，分辨率为720350个像素。它用于那些不需彩色图形的场合，以降低硬件开销。EGA增强型图形适配器增强型图形适配器 EGA兼有 MDA和CGA的优点，并增加了一些显示功能。字符方式下，采用 814点阵显示一个字符，显示质量优于CGA。图形方式下，其分辨率为640X35

13、0，显示16种颜色。经改进后的 EGA，其分辨率达 640 480或 800600。 VGA视频图形阵列视频图形阵列 VGA是IBM公司1987年推出的。它的主要特点是在微型机的基本显示系统中采用模拟量输入，使显示的颜色更加丰富和逼真。VGA在字符方式下以 916点阵显示字符，质量好于EGA，图形方式下，其分辨率为 640480，显示16种颜色或320200，256种颜色。SVGA超级超级VGA SVGA改进了VGA标准，增强了VGA功能。它的分辨率为800600、显示256种颜色。XGA 分辨率为1024768。3.1.2平板显示器平板显示器 CRT显示器的特点：显示器的特点：具有电子束发射

14、、聚焦、偏转机构等使得它体积大且不便于携带。 但CRT显示器是自发光型，亮度较大，且显示角度大。显示器是自发光型，亮度较大，且显示角度大。 各种平板显示技术各种平板显示技术: 薄型且轻量显示器。如液晶显示器（LCD）、电致发光显示器（ELD）等离子显示器（PDP）、电致变色显示器（ECD）、发光二极管显示器（LEDD）等。特别是液晶显示器液晶显示器（光调制型）。（光调制型）。液晶显示器（液晶显示器（LCD）主要特性：）主要特性： (1)可以用低电压驱动（如某些液晶器件可1.52V）。 (2)小型液晶显示器可具功耗极低，仅为uW级。如某些电子手表。 (3)与大规模集成电路连接性能好，可在LCD周

15、围生成驱动电路； (4)可制成薄型平板结构，重量轻； (5)具有防爆性能。重要技术：重要技术：TFT LCD考研真题*：（2010年）22、假定一台计算机的显示存储器用DRAM芯片实现，若要求显示分辨率为1600*1200，颜色深度为24位，帧频为85Hz，显示总带宽的50% 用来刷新屏幕，则需要的显存总带宽至少约为A ：245 Mbps B：979 Mbps C：1958 Mbps D：7834Mbps 教学提示：显示总带宽水平像素（行数）垂直像素（列数）场频（刷新频率）有效扫描系数 3.2 打印设备打印设备 分类分类 ： （1）按印字原理： 击打式击打式-利用机械作用使印字机构与色带和纸相

16、撞击而打印字符。 非击打式非击打式-利用电、磁、光、喷墨等物理、化学方法印刷字符。 （2）按工作方式： 串行串行打印机-逐字打印。 如针式点阵式打印机、喷墨打印机。点阵式打印机、喷墨打印机。 并行并行打印机-逐行/页打印。 如激光打印机。激光打印机。3.2.13.2.1点阵式印字原理：点阵式印字原理： 采用打印钢针撞击打印钢针撞击色带色带与与纸纸，印出点阵字符。打印头：打印头：装有排列整齐的一列或两列打印钢针。每根钢针：每根钢针：带有电磁铁，受驱动电流控制。字车：字车：打印头安装在字车上，字车由驱动机构牵引， 可沿水平方向移动。打印时：打印时：字车从左向右运动，每移动一步，被选中的电磁铁驱动对应的打印针向前撞击色带和纸，油墨就渗透针孔，在纸上印出几个小圆点。对两列钢针结构：对两列钢针结构：一般分为奇数针列和偶数针列，分 两次击打，印出字符的纵向一列点阵。打印头结构示意：打印头结构示意：3.2.2 激光印字机激光印字机 是激光扫描技术激光扫描技术和电子照象技术电子照象技术结合的产物。 组成组成：激光扫描系统、电子照相部分、字形发生器和控制电路等组成。接口控制器字形发生器激光扫描系统激光扫描系统激光器激光器计算机计算机硒鼓硒鼓清扫系统清扫系