第06章 输入输出设备.ppt

1、输入输出设备,大纲,外部设备概述 输入设备 输出设备显示器 输出设备打印机,主机：中央处理器和主存储器构成计算机的主体。 外设：主机以外的大部分硬设备都称为外部设备或外围设备。,外部设备概述,外部设备大致分三类,磁盘、光盘、磁带,1. 人机交互设备,2. 计算机信息存储设备,3. 机 机通信设备,调制解调器等,由一组排列成阵列形式的按键开关组成的 每按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按键的位置) 转换成ASCII码或其他码送主机,输入设备,键盘,键盘的历史,最早的键盘可能是出现在17世纪初，那时的欧洲就有人发明了格式不太成熟的打字机，键盘就是应用在这些打字机上的。 在1868年，被称作“

2、打字机之父”的美国人克里斯托夫拉森肖尔斯（Christopher Latham Sholes），获得了打字机模型专利并取得打字机的经营权。 QWERTY键盘的布局将最常用的几个字母安置在相反方向，以此最大限度放慢打字时敲键速度，从而避免卡键。 1873年采取QWERTY布局的第一台商用打字机成功地投放市场。 在1888年全美举行了公开的打字比赛，一个叫做马加林的法院速记员按照明确的指法分工进行盲打，速度非常快，而且错误仅有万分之三。,DVORAK式键盘,American Standard Code for Information Interchange ASCII字符编码表,每个字符用7位二进

3、制代码表示，其排列次序为b6b5b4b3b2b1b0，b6b5b4为高位部分，b3b0为低位部分。 一个字符在计算机内实际是用8位表示。正常情况下，最高一位b7为“0”。这一位可用于存放奇偶校验的值。 编码值031不对应任何可印刷字符，通常称它们为控制字符，用于通信控制或对计算机设备的功能控制。 编码值为20H的是空格(或间隔)字符SP。编码值为7FH的是删除控制DEL码。 其余的94个字符称为可印刷字符。,ASCII字符编码规律,ASCII字符编码规律,字符09这10个数字符的高3位编码为011，低4位为00001001。当去掉高3位的值时，低4位正好是二进制形式的09。 英文字母的编码值满

4、足正常的字母排序关系，且大、小写英文字母编码的差别仅表现在b5一位的值为0或1。,定点设备(pointing device),鼠标,鼠标的发展历史,1968年12月9日，世界上的第一个鼠标诞生于美国斯坦福大学。发明者是Douglas Englebart博士。 1981年，第一只商业化鼠标诞生(Xerox)。 1983年，罗技发明了第一只光学机械式鼠标，也就是我们今天所说的机械鼠标。这种鼠标结构成为了事实上的业界标准。 1980年代初，还出现了第一代光电鼠标，这类光电鼠标具有比机械鼠标更高的精确度。但是它必须工作在特殊的印有细微格栅的光电鼠标垫上。这种鼠标过高的成本限制了其使用范围。 1999年

5、，安捷伦公司(Aeilent, 后改组为安华高, Avago)发布了IntelliEye光学引擎，继而市场上出现了不需要专用鼠标垫的光电鼠标，光电鼠标的普及由此开始。,Douglas Engelbart(道格拉斯恩格尔巴特 ),The father of the mouse Turing award 1997 AUGMENTING HUMAN INTELLECT: A Conceptual Framework 1962,National Medal of Technology Recipients Year 2000,Citation For an inspiring vision of th

6、e future of interactive computing and the invention of key technologies to help realize this vision.,机械鼠标器示意图,1：移动鼠标带动滚球。2：X方向和Y方向转杆传递鼠标移动。3：光学刻度盘。4：晶体管发射红外线可穿过刻度盘的小孔。5：光学传感器接收红外线并转换为平面移动速度。,机械鼠标器内部示意图,光电鼠标,光电鼠标内部有一个发光二极管，发出光线照亮光电鼠标底部表面。 光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。 当光电鼠标移动时，其移动轨迹

7、便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。 利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理。 通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。,由IBM发明，目前常见于IBM和Toshiba的笔记本电脑,指针棒/追踪点(Pointing stick/Track Point),小按钮能够感应手指推力的大小和方向，并由此来控制鼠标的移动轨迹，而大按钮相当于标准鼠标的左右键。,移动速度快，定位精确，但控制起来有点困难，初学者不容易上手,触摸板(Trackpad),触摸板由一块能够感应手指运行轨迹的压感板和两个按钮组成，

8、两个按钮相当于标准鼠标的左右键。 触摸板没有机械磨损，控制精度较好，操作方便，初学者很容易上手。,跟踪球(Trackball),Joystick(操纵杆),1980s one-button game joystick,触摸屏(Touch Screen),UMPC,多数触摸屏都使用感应触及时产生电流变化的电阻技术,最常用的触摸屏技术是在透明的面板上涂上一层薄的导电材料，导电材料对触摸屏幕时的产生的电流十分敏感。 这种电阻技术持久耐用，不会被尘土或水所损坏，不过锋利的物体能毁坏它。,手写输入(Handwriting Input),输出设备显示器,CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管

9、)显示器,采用与标准电视机类似的玻璃电子管，电子管内的枪状机械装置射出电子束到屏幕上，激活单个的颜色点形成图像。 体积大、耗电量大。,LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器),能通过处理液体晶状单元层内的光线来产生图像。 LCD显示器的优点是显示清晰、低辐射、轻便和紧凑,等离子显示器(plasma display panel，PDP),等离子体显示是利用惰性气体在一定电压作用下产生气体放电现象而实现的一种发光型平板技术。 其结构好比把数百万个等离子管按一定方式排列在两块平板玻璃之间，构成显示器。 具有体积小，重量轻，亮度高，视角大，无X射线辐射的特点。,显示技术中的有

10、关术语,屏幕尺寸(Screen Size) 从屏幕的一个角到其对角的长度，用英寸度量。一般显示器的尺寸从13英寸到21英寸。 可视图像尺寸(viewable image size) 点距(dot pitch, dp) 是度量图像清晰度的一种方式，越小的点距图像越清晰。点距是指带有颜色的像素点之间的距离，以毫米为单位。 现在显示设备的点距一般为0.23mm0.26mm 视角宽度(viewing angle width) 是指观察者距离显示器的侧面仍能看清显示器的距离。 CRT和等离子显示器的视角最宽,CRT的刷新率(refresh rate, 垂直扫描速率) 指屏幕更新的速度，刷新率越快，显示器

11、闪动就越少。一般说来，屏幕不闪动需要75Hz的刷新率。 灰度级(gray level) 所显示像素点的亮暗差别，灰度级越多，图像层次越清楚逼真。 色深(color depth，位深) 可以显示的颜色数量 24位，1600多万种颜色 分辨率(resolution) 显示设备屏幕上水平像素和垂直像素的总数目,分辨率的影响,帧存储器(VRAM， 视频存储器) 为了不断提供刷新图像的信号，必须把整屏图像存储起来，存储整屏图像的存储器为帧存储器。 帧存储器的容量由图像分辨率和灰度决定。,分辨率为1024 1024，256级灰度的图像，存储容量为,1024 1024 8b = 1MB,容量和存储周期是帧存

12、储器的两个重要的技术指标。,昂达9600GSO 384M参数,输出设备打印机,点阵打印机(dot matrix printer),点阵打印机用纤细的金属丝网格来产生字符和图形。 随着打印头穿过纸张，金属丝敲击色带，在纸上产生PC机所要求的图案。,喷墨打印机(ink jet printer),使用喷嘴状的打印头将墨滴喷射到纸上，以产生字符和图形。 彩色喷墨打印机的打印头由一系列的喷嘴组成，每个喷嘴都有自己的墨盒。 多数喷墨打印机使用CMYK色彩。 Cyan(靛蓝), Megenta(洋红)，Yellow(黄色)，Black(黑),激光打印机(laser printer),激光打印机采用和复印机相同的技术，将光点印在