第九章 输入输出设备.ppt

第九章输入输出设备
外部设备概述
主机:中央处理器(CPU)和主存储器(MM)构成计算机的主体,称为。
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。它包括常用的输入输出设备,外存储器,脱机输入输出设备等。
输入设备
字符输入设备:键盘
图形输入设备:鼠标、光笔
图象:扫描仪、传真机、摄象机
模拟设备:语音输入、AD转换
外设
输出设备
打印机
击打式
非击打式
活字式
点阵式
激光
喷墨
绘图仪
语音输出
显示器
CRT
液晶、等离子体显示器
多媒体
终端设备
外存储器
通信设备
磁盘
磁带
光盘
输入设备
键盘
键盘是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,然后将它转换成ASCII码,送主机。目前常用的标准键盘有101、104键。
IBM PC机的键盘内装有Intel 8048单片机来执行键盘扫描功能、键盘检测、消去重键、扫描码的缓冲以及与主机的通信等。
键盘分类
按结构原理划分:按键分有触点和无触点类型
触点式利用机械触点的分离与闭合判断电路的通断,由于磨损、氧化等易产生接触不良等故障
无触点式,通过按键上下运动使电容的电量发生变化,达到检测开关的通断,不存在磨损和接触不良等问题,且密封组装有防尘特性
按与主机通信信息划分: 编码键盘和非编码键盘
编码键盘就是当某个键被按下后,能够提供一个与之相对应的的编码信息,功能全部由硬件完成。
非编码键盘是用较为简单的硬件和专用的程序来识别被按键的位置,提供一个与位置相对应的中间代码(扫描码),然后又专用软件将其转换成规定的编码。即功能由软件完成。
光笔、图形板和画笔
光笔的外形与钢笔相似,头部装有一个透镜系统,能把进入的光会聚为一个光点。在光笔头部附有开关,当按下开关时,进行光的检测,光笔就可拾取显示器屏幕上的坐标。光笔与屏幕上的光标配合,可使光标跟踪光笔移动,在屏幕上画出图形或修改图形,这个过程与人用钢笔画图的过程类似。
画笔为笔形,但不是光笔。它不是用于显示器屏幕,而是用于图形板。当画笔接触到图形板上的某一位置时,画笔在图形板上的位置坐标就会自动传送到计算机中去,随着笔在板上的运动可以画出图形。图形板和笔结合构成二维坐标的输入系统,主要用于输入工程图等。
鼠标器
鼠标器:机械式和光电式。他们和主机的通信和控制原理完全相同,只是在移动和检测方面有些差异。
1、机械式鼠标器
它的底部中心有一个外表涂有橡胶的钢球。当鼠标器在桌面上滑动时,带动钢球滚动。钢球上靠着两个靠轮,它们在弹簧的作用下与钢球之间保持一定压力,当钢球滚动时,靠轮随着转动。靠轮的轴端有一个栅轮,像车轮的辐条一样,将轮面分成许多栅格。栅轮两边有光电检测器,发光二极管发出的光线透过栅轮,照到另一边的光敏三极管上,使其导通,在控制线路得到一个低电平。当栅条挡住光线时,光敏三极管截止,得到高电平。随着栅轮的转动,就可产生一系列的高低电平脉冲。CPU对这些脉冲记数,根据脉冲多少即可确定鼠标器移动的距离。
机械鼠标器示意图
2、光电鼠标器
光电鼠标与机械式鼠标最大的不同在于其定位方式不同。
光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将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。这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处理器)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。
光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍:
光学感应器
光学感应器是光电鼠标的核心,目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中,安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛,除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外,其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。
光电鼠标的控制芯片
控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。