常用外部设备课件

常用外部設備

輸入設備(鍵盤、滑鼠、掃描器)

顯示系統音頻設備印表機8.1.1鍵盤鍵盤是電腦的主要輸入設備。1.鍵盤原理鍵盤有機械式和電容式兩種。機械式鍵盤的電路原理如圖，每個鍵對應一個常斷開關，通過CPU掃描按下的鍵。8.1輸入設備(鍵盤)並行輸出端口輸入CPU鍵盤介面電腦主機鍵盤接口電腦硬體技術基礎2.鍵盤介面

PC機鍵盤介面有PC/AT(大口)、PS/2(小口)、USB、紅外和無線幾種，目前使用最多的是PS/2介面。8.1輸入設備(鍵盤)31542數據時鐘地線電源264135數據地線電源時鐘PC/AT介面PS/2介面多媒體鍵盤無線鍵盤人體工程學鍵盤電腦硬體技術基礎8.1.2滑鼠滑鼠是電腦的主要的指點式外設，在Windows操作幾乎不可缺少。滑鼠有機械式和光學式兩種。機械式滑鼠：8.1輸入設備(滑鼠)Y輸出的光“遮斷”輪X軸滾輪Y軸滾輪光源光監測器X輸出的光“遮斷”輪光源光監測器滾球電腦硬體技術基礎光學式滑鼠：老式光學滑鼠需要帶網格的底版(墊)，現在的光學滑鼠可以分辨一般桌面的表面反射。兩種滑鼠比較：機械式成本低，易磨損，精度低；光學式成本高，耐用，精度高。滑鼠器介面：串行口、PS/2(滑鼠專用介面)、USB及無線介面。目前使用最多的是PS/2介面。8.1輸入設備(滑鼠)電腦硬體技術基礎2鍵滑鼠2鍵3D滑鼠帶滾輪3鍵軌跡球光學滑鼠3鍵PCmouse2鍵3D滑鼠無線、帶滾輪4鍵3D滑鼠光學、帶滾輪8.1.3掃描器將印刷品的內容以圖象方式輸入電腦。1.掃描器的結構原理掃描器一般由機械傳動、光成像和電路三大部分組成。8.1輸入設備(掃描器)機械傳動：光源和鏡面的縱向平移。光成像：將橫向光線反射到光敏器件。電路：由A/D、控制和介面組成。電腦硬體技術基礎

感光元件是掃描器的核心部件，它為一線狀(單色或三色)光電轉換器件，橫向整行光信號經過幾次反射後到達感光器件，決定著掃描器的橫向解析度和色彩深度，目前使用的掃描器大多採用CCD(電耦合器件)，是一種成熟的技術。另一種感光器件是CIS(接觸式感光器件)，是一種發展中的感光技術。8.1輸入設備(掃描器)2.掃描器的性能和指標⑴解析度(每英寸橫向點數X每英寸縱向點數)

光學解析度：掃描器固有解析度，橫向取決於CCD，縱向取決於機械精度。是掃描器的最重要技術指標。

最大解析度：經過軟體插值運算的圖象解析度。插值運算電腦硬體技術基礎

一般光學解析度有300X600dpi(家用普及)、600X1200dpi(商用中擋)和2400X2400dpi(專業高檔)幾種。⑵色彩深度/灰度掃描器有彩色和黑白兩種，彩色掃描器可掃描黑白圖象。

彩色深度(灰度)：掃描彩色(黑白)圖象時每個像素所佔用的位數。一般彩色掃描器有24位、30位、36位和48位幾種，黑白掃描器多為8位(256級灰度)。⑶掃描器介面一般有並行口、USB和SCSI介面。⑷掃描幅面有A4和A3兩種，A3幅面較貴。⑸其他性能如透射稿掃描、底片掃描、實物掃描等8.1輸入設備(掃描器)電腦硬體技術基礎Acer640A4600X120048BitEpsonGT-10000A3600X2400、24BitEpsonGT-1000A3600X240036BitCanonFB636A4600X120036BitEpson1200/Photo1200X240036Bit3.幾款掃描器電腦操作(人機對話)平臺的發展：

過去：電傳打字機目前：鍵盤+滑鼠+CRT顯示將來：鍵盤+筆+平板顯示，語音輸入、投影電腦顯示系統由顯示適配器(顯示卡)和顯示器組成。8.2顯示系統電腦主機系統匯流排顯示適配器顯示介面顯示器ISAEISAVESAPCIAGPMDA(字元)HGA(圖形)CGA(圖形)EGA(圖形)VGA(圖形)SVGA(圖形)XGA(圖形)CRTLCD投影單色多灰度彩色電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(CRT)顯示適配器：字元→低解析度圖形→高解析度圖形顯示器：單色CRT→彩色CRT→LCD8.2.1CRT(Cathode-RayTube)顯示器1.CRT原理電子束經過聚焦和加速後在偏轉控制下轟擊到塗有螢光粉的屏面，使被轟擊點發光。

顏色：因螢光粉成分不同而異，亮度：和電子束強度有關，座標：受場(縱向)、行(橫向)偏轉電流控制。電子束電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(CRT)掃描：當固定在顯象管頸上的水準和垂直偏轉線圈有電流通過時，會在電子束通道上產生偏轉磁場，改變電子束的運動方向。垂直週期正向反向水準週期正向反向電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(CRT)

由顯示適配器送到顯示器的信號主要有垂直同步(V)、水準同步(H)和三基色信號(R,G,B)。視頻放大水準掃描垂直掃描RGBHV彩色成像：三基色原理——任何顏色都可以由紅(R)、綠(G)、藍(B)三種基本顏色按一定比例混合而成。彩色顯示器的每一個點都由紅、綠、藍三個點組成。電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(CRT)2.CRT的基本指標尺寸：螢幕對角線長度(英寸)，有14、15、17、19、21英寸等。點距：兩個同色光點間的距離(mm)，一般為0.28mm，較高擋產品為0.24~0.21mm。解析度：每行點數X行數，一般有640X480、800X600、1024X768、1280X1024、1600X1200等，一般滿足4:3。帶寬：電子束每秒鐘掃過的點數。解析度X刷新頻率。一般用於顯示特定解析度下的刷新頻率。其他：固定頻率與自動跟蹤、線性調整與數字控制、直角平面等。電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(LCD)8.2.2LCD(LiquidCrystalDisplay)顯示器LCD是一種新型的平板顯示器，螢幕上的每一個點都有獨立的發光機制。有黑白多灰度和全彩色兩種，彩色LCD有無源陣列和有源陣列兩種。

黑白多灰度一般用於抵擋筆記本和中抵擋掌上電腦。無源彩色陣列的成本低於有源彩色陣列，但顯示的亮度和回應速度不及有源彩色陣列。電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(LCD)LCD的主要技術指標①回應時間：LCD螢幕內容的更新速度。文本顯示要求回應時間為250~500ms。圖形介面要求回應時間為100~200ms。視頻顯示要求回應時間為30~50ms(有源陣列)。②亮度：一般指LCD背光的亮度。③對比度：全開像素與關像素的亮度比。一般為10:1~400:1④視角：LCD有效觀察視線與顯示平面法線的夾角。LCD和CRT的比較CRT：技術成熟，成本低，顯示效果好，耗電大，體積大。LCD：體積小，耗電少，顯示效果稍差，成本高。電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)8.2.3顯示適配器1.顯示標準

PC機的顯示系統的發展過程：字元→圖形，單色→彩色，低解析度→高解析度。MDAHGACGAEGAVGASVGAXGA標準顯示模式字元字元/圖形字元/圖形字元/圖形字元/圖形字元/圖形字元/圖形最高解析度720X350720X350640X200640X350640X4801600X12001024X768最大色彩數2(單色)2(單色)41625616M64KMDA:(MonochromeDisplayAdapter)單色顯示適配卡HGA:(HerculesGraphicsAdapter)大力神圖形卡CGA:(ColorGraphicsAdapter)彩色圖形適配器EGA:(EnhancedGraphicsAdapter)增強型圖形適配器VGA:(VideoGraphicsArray)視頻圖形陣列SVGA:(SuperVideoGraphicsArray)超級視頻圖形陣列XGA:(eXtendedGraphicsAdapter)擴展圖形陣列適配卡電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)2.顯示模式

顯示模式有字元模式和圖形模式兩種。字元模式：顯示單位為字元，將字元的ASCII碼及顯示屬性送顯示適配器，適配器將所顯示字元的ASCII碼轉換成字模。圖形模式：顯示單位為像素。直接將像素的RGB分量或色彩編碼送顯示緩衝區。

●●●●●●●●●●●●●●●●顯示緩衝區A固化字模庫ASCII碼顯示緩沖區像素數據調色板寄存器組電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)3.標準VGA顯示模式目前Windows的最低顯示標準。640X480，16色。4.PC顯示系統的發展目前PC機常用的顯示模式主要有： 800X60064K(16Bits)/16M(24Bits)/4G(32Bits)色 1024X76864K(16Bits)/16M(24Bits)/4G(32Bits)色其他高級功能：2D加速：用於窗口更新、圖形、2維動畫、VCD/DVD播放加速。3D加速：用於3維漫遊、虛擬現實加速。視頻輸入/輸出端子：用於連接電視、錄象機等視頻設備。電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)5.顯示適配器①構成圖形控制器：數據邏輯運算時序發生器：產生各部分同步定時CRT控制器：產生行、場掃描信號調色板寄存器：完成色彩查表顯示BIOS：固化的顯示卡操作程式顯示記憶體顯示BIOS串行發生器調色板寄存器組總線圖形控制器數摸轉換器CRT控制器RGBVH時序發生器地址數據PCI/AGP並行數據串行數據真色彩數據電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)顯示存儲結構顯示記憶體和顯示像素的對應關係。顯示記憶體的存儲結構有位平面結構和線性存儲結構兩種。位平面結構：用於16色顯示模式。線性存儲結構：用於256色及64K色。１００１１００１16色位平面結構1000100110001001256色線性存儲結構電腦硬體技術基礎8.2顯示系統(適配器)②匯流排目前的顯示卡幾乎全部為PCI和AGP匯流排。傳輸方式數據位寬匯流排時鐘最高速度擴展槽數PCI同步32位33MHz133MB/s5AGP同步32位66MHz533MB/s1③VGA介面

VGA介面使用DB15連接器，主要信號有RGB視頻、水準和垂直同步、顯示器標識和地線。12345紅視頻綠視頻藍視頻顯示器標識2數字地出出出入678910紅模擬地綠模擬地藍模擬地同步地1112131415顯示器標識0顯示器標識1水準同步垂直同步顯示器標識3入入出出入電腦硬體技術基礎8.3音頻設備8.3.1音頻設備的發展和用途聲卡由CREATIVE(創通)公司於80年代後期研製成功。聲卡的主要功能是數位化錄音/放音和數字化音樂合成。8.3.2聲卡的工作原理1.音頻數位化原理101011101011010110111000000011101000111110010011模擬音頻信號模擬音頻信號音頻檔將模擬音頻信號轉換為數字音頻信號：ADC(Analog-to-DigitalConversion)將數字音頻信號轉換為模擬音頻信號：DAC(Analog-to-DigitalConversion)電腦硬體技術基礎54321-1-2-3-4-5對波形進行抽樣對抽樣值進行數位化(AD)成為數字化檔磁片將數字化檔變換為電壓波形(D/A)經過低通濾波tttt香農定理：當抽樣頻率大於信號最高頻率的2倍時，可根據抽樣值完全恢復源波形。AD數字音頻DA聲卡輸出的波形和原波形的差別：產生失真：由於採樣頻率不足夠高。提高採樣頻率可減小失真。增加雜訊：由於量化等級不足夠多。提高數位化位數可以增大信噪比。音頻數位化的失真和信噪比電腦硬體技術基礎2.音頻數位化的主要指標

採樣頻率：11.025~44.1KHz，抽樣頻率越高，保真度越高。人耳可的聽到的最高頻率約20KHz。數位化精度：8位/16位。影響量化的信號雜訊比。8位量化有較明顯的背景雜訊。1k2k3k4k5k6k7k能量

電話品質：11.025KHz/8bitAM廣播品質：22.5KHz/8bitCD品質：44.1KHz/16bitDVD音頻：96KHz/24bit8.3音頻設備

一般保留0~4KHz不影響語音的可懂度。人耳可的聽到的最高頻率約20KHz。電腦硬體技術基礎3.MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)

將各種樂器的音符進行編碼，音符的發音利用數位化合成。這樣電腦可以直接按樂譜合成樂曲。曲譜的編碼檔稱為MIDI檔(.MID)。聲卡的音效合成部分的主要指標是通道數(可以同時合成的樂器數)和複音數(影象合成保真度)。4.聲卡的介面聲卡的音頻輸入一般有麥克風輸入和線路輸入(用於連接音源設備)，音頻輸出有揚聲器輸出和線路輸出(用於連接音源設備)。