第10章 常用輸入輸出設備及接口

1、第10章 鍵盤是PC機基本的系統(tǒng)部件之一，是主要的輸入設備。通過鍵盤可以向PC機發(fā)布操作命令或輸入數(shù)據(jù)。圖展示出目前比較流行的幾款鍵盤。 10.1 鍵盤及接口鍵盤及接口(c) 微軟自然鍵盤圖 各種形式的鍵盤(b) 104鍵盤(a)AT鍵盤鍵盤的結構 PC機鍵盤可以分為外殼、按鍵和電路板三個部分。1.外殼：鍵盤的外殼是用來支撐鍵盤和保護電路板的。2.按鍵：鍵盤的按鍵按其功能可分為打字鍵、功能鍵和控制鍵三類。3.電路板：鍵盤的電路板是將每個按鍵發(fā)出不同的信號轉換成相應的二進制代碼，然后通過鍵盤接口送入計算機。按鍵按鍵： （1）打字鍵：包括數(shù)字鍵（09）、字母鍵（AZ）、符號鍵、運算功能鍵。 （2）

2、功能鍵：F1F12是功能鍵。 （3）控制鍵：除打字鍵和功能鍵以外的各鍵均為控制鍵。圖 鍵盤按鍵功能分區(qū)示意圖功能鍵打字鍵打字鍵控制鍵鍵盤的分類鍵盤的分類1.1.按鍵盤開關接觸方式分類按鍵盤開關接觸方式分類機械式鍵盤： 一般是由金屬片和觸點組成，每個鍵相當于一個按鈕開關。導電橡膠式鍵盤導電橡膠式鍵盤 是由印刷電路板觸點和導電橡膠組成。電容式鍵盤電容式鍵盤 是一種無觸點開關。塑料薄膜式鍵盤塑料薄膜式鍵盤 使用的是薄膜（membrane）開關，鍵盤內有四層塑料薄膜。2.2.按按鍵的個數(shù)分類按按鍵的個數(shù)分類 早期IBM-PC機的鍵盤是83鍵。后來不斷增加新的控制功能鍵，按鍵的數(shù)目增加為標準的101鍵，

3、Windows95面世后，在101鍵盤的基礎上又增加了3個Windows專用鍵，按鍵數(shù)目達到104鍵.3.按鍵盤的外形分類 可將鍵盤分為： 標準鍵盤 人體工程學鍵盤。4.按鍵盤與電腦連接方式分類 可將鍵盤分為 有線鍵盤 無線鍵盤。 有線連接是最普遍，最常見的連接方式. 無線連接方式沒有鍵盤連線，可在離電腦主機距離較遠的較大范圍使用。無線連接的具體方式可分為紅外，藍牙，無線電等等。 鍵盤接口 早期的鍵盤接口都是AT插頭，目前已經基本淘汰。 USB通用串行接口。目前常見的USB接口按照版本可分為USB1.1及USB2.0，最大數(shù)據(jù)傳輸率分別是12Mbps和480Mbps。 鍵盤接口132451 時

4、鐘信號 2 數(shù)據(jù)信號3 空/復位4 GND5 Vcc/+5V3124561數(shù)據(jù)信號2 空3 GND4 Vcc/+5V5 時鐘信號6 空(b) PS/2接口(a) AT接口 4 3 2 151 Vcc2- 數(shù)據(jù)信號3 +數(shù)據(jù)信號4 GND5 屏蔽(c) USB接口 PC機上用到的鍵盤接口分為AT接口、PS/2接口和USB接口3種。常用PS/2及USB接插件如圖所示。圖 PS/2及USB接插件 鼠標的分類按照鼠標的按鍵數(shù)目可分為： 兩鍵鼠標、三鍵鼠標和滾輪鼠標等；按照鼠標的工作原理可分為： 機械式鼠標、光電式鼠標、無線式鼠標等 按照鼠標的接口類型可分為： PS/2接口鼠標、串行接口鼠標、USB接口

5、鼠標等。 10.2鼠標器及接口鼠標器及接口圖 各種形式的鼠標各種形式的鼠標如圖所示 鼠標的接口鼠標的接口鼠標與主機的接口有鼠標與主機的接口有3 3種種 早期的鼠標采用RS-232串行接口（9針D型插頭座）與主機連接。 傳統(tǒng)使用的是PS/2接口，它是一種6針微型DIN接口。 目前許多新的鼠標產品都采用了USB接口，與前兩種接口相比，其優(yōu)點是非常高的數(shù)據(jù)傳輸率，完全能夠滿足各種鼠標在刷新率和分辨率方面的要求.圖 鼠標接口1載波檢測2接受數(shù)據(jù)3發(fā)送數(shù)據(jù)4數(shù)據(jù)終端就緒5信號地6數(shù)據(jù)設備就緒7請求發(fā)送8發(fā)送允許9響鈴指示(a) RS-232串行接口3124561數(shù)據(jù)信號2空3GND4Vcc/+5V5時鐘

6、信號6空(b) PS/2接口 4 3 2 151Vcc2-數(shù)據(jù)信號3+數(shù)據(jù)信號4GND5屏蔽(c) USB接口 鼠標的工作原理鼠標的工作原理 鼠標的工作原理是：鼠標的工作原理是： 在鼠標墊上移動鼠標時，借助于機械的或光學的方法把鼠標移動的距離和方向（X方向及Y方向的距離）分別變換成兩個脈沖信號輸入計算機，計算機運行鼠標驅動程序將脈沖個數(shù)再轉換成鼠標在水平方向和垂直方向的位移量，從而控制屏幕上鼠標箭頭的運動。 鼠標按工作原理可分為機械式鼠標、光機式鼠標、光電式鼠標和無線式鼠標等。目前最流行的一種光電鼠標 光電鼠標結構 觸摸板也是筆記本電腦中鼠標的一種替代設備，觸摸板也是筆記本電腦中鼠標的一種替代

7、設備，它是安裝在鍵盤下方的一塊矩形板，是一種壓力和它是安裝在鍵盤下方的一塊矩形板，是一種壓力和運動的敏感裝置運動的敏感裝置 筆記本觸摸板10.3 10.3 筆輸入設備及接口筆輸入設備及接口 筆輸入設備的組成筆輸入設備的組成 筆輸入設備俗稱筆輸入設備俗稱“手寫筆手寫筆”，一般都由兩部分組，一般都由兩部分組成，一部分是與主機相連接的基板，基板上有連接線，成，一部分是與主機相連接的基板，基板上有連接線，可接到主機的串行口（或可接到主機的串行口（或PS/2PS/2口、口、USBUSB口）上；另一部口）上；另一部分是在基板上寫字的分是在基板上寫字的“筆筆”。可通過筆與基板的相互作。可通過筆與基板的相互作

8、用來完成寫字、畫圖和控制鼠標箭頭的操作。用來完成寫字、畫圖和控制鼠標箭頭的操作。 筆輸入設備的分類筆輸入設備的分類 筆輸入設備按工作原理可分為電阻式筆輸入設備按工作原理可分為電阻式、電磁感應電磁感應式式和電容觸控式三大和電容觸控式三大類。類。1. 1. 電阻式筆輸入設備電阻式筆輸入設備 這種“手寫筆”利用筆觸及到基板時，基板上的電阻值發(fā)生變化，基板可依據(jù)電阻值的變化計算出筆所在的位置，并把位置參數(shù)輸入主機。 主機根據(jù)筆的位置，將鼠標箭頭做相應的移動，或完成其他動作。由于筆必須接觸基板才能起作用，所以提起筆來后，不論筆在空中如何移動顯示屏上的光標都不會移動。 2. 2.電磁感應式筆輸入設備電磁感

9、應式筆輸入設備 這種“手寫筆”會發(fā)出電磁波，被基板感應后將產生相應的感應信號，基板依據(jù)所感應的信號計算出筆的位置參數(shù)并輸入主機。在主機的控制下可移動光標或完成其他相應的操作。3. 3.電容觸控式電容觸控式筆輸入設備筆輸入設備 電容式觸控板的工作原理，是通過人體的電容來感知手指的位置。在觸控板表面附著有一種傳感矩陣，這種傳感矩陣與一塊特殊芯片一起，持續(xù)不斷地跟蹤著使用者手指電容的“軌跡”，經過內部一系列的處理，從而能夠每時每刻精確定位手指的位置（X、Y坐標），同時測量出由于手指與板間距離（壓力大?。┬纬傻碾娙葜档淖兓?，確定Z坐標，最終完成X、Y、Z坐標值的確定 10.4 掃描儀及接口掃描儀及接口

10、 掃描儀的結構和工作原理掃描儀的結構和工作原理 掃描儀主要由上蓋、原稿臺、光源、光學成像部分、感光組件和模擬-數(shù)字轉換電路光電轉換部分、機械傳動等部件組成。掃描儀是基于光電轉換原理設計的。 掃描儀是一種能直接將圖像（照片）、文字等信息輸入計算機的輸入設備?？衫肙CR文字識別功能掃描原稿，將原稿文字快速錄入計算機。如圖示。圖 掃描儀實物圖 掃描儀的分類掃描儀的分類 掃描儀可有幾種不同的分類方法。1.按掃描儀的處理對象來分類 分為反射式掃描儀和透射式掃描儀兩種。2.按掃描儀的結構來分類 可分為手持式掃描儀、平板式掃描儀、膠片專用掃描儀和滾筒式掃描儀等。3.按掃描對象緯度分 可分為平面掃描儀、和實

11、物掃描儀和3D掃描儀等。 掃描儀的接口掃描儀的接口 掃描儀與計算機的接口一般有以下四種。1.EPP 接口2.SCSI接口：3. IEEE 1394接口：4.USB接口：圖 SCSI接口掃描儀及其接插件圖 SCSI接口卡10.5 10.5 數(shù)字照相機及接口數(shù)字照相機及接口 圖 數(shù)字照相機圖像傳感器A/D轉換器圖像處理器存儲器PC機打印機電視機I/O接口微處理器數(shù)字照相機的基本結構數(shù)字照相機的基本結構 數(shù)字照相機主要由鏡頭、圖像傳感器、A/D（模/數(shù)）轉換器、DSP數(shù)字信號處理器、MPU微處理器、LCD液晶顯示器、PC卡（可移動存儲器）和接口等部成。通常這些部件都安裝在數(shù)字照相機的內部。如圖所示。

12、液晶顯示器 數(shù)字照相機的主要性能指標數(shù)字照相機的主要性能指標 1.CCD的像素數(shù)（分辨率） 2.分辨率（拍攝圖像的分辨率） 3.色彩位數(shù) 4.自平衡調整 5.鏡頭和焦距 數(shù)字照相機的分類1.按感光器件分類（1）單CCD數(shù)字照相機：（2）3CCD數(shù)字照相機：（3）線性CCD數(shù)字照相機：（4）CMOS數(shù)字照相機：2.按內部結構分類 數(shù)字照相機按內部結構分類可分為普通型數(shù)字照相機、單鏡頭反光式數(shù)字照相機、專業(yè)型數(shù)字照相機。 10.6 顯示器及接口nCRTCRT顯示器顯示器nLCDLCD液晶顯示器液晶顯示器 n顯示控制卡顯示控制卡CRTCRT顯示器顯示器 從20世紀80年代至今，在二十多年的時間里，C

13、RT顯示器得到了快速發(fā)展，其種類和檔次也越來越多。CRT顯示器是十幾年來，外形與使用功能變化最小的電腦外設產品之一，其外觀結構如圖所示。 CRT顯示器外部結構 CRTCRT顯示器分類顯示器分類按照顯示屏幕大小不同按照顯示屏幕大小不同按照顯像管表面平坦度的不同按照顯像管表面平坦度的不同按照顯像管表面平坦度的不同按照顯像管表面平坦度的不同LCD LCD 液晶顯示器液晶顯示器 與傳統(tǒng)的CRT相比，LCD不但體積小，厚度薄，重量輕、耗能少、工作電壓低且無輻射，無閃爍并能直接與集成電路匹配。如圖所示。 LCD外部結構 液晶顯示的分類 液晶顯示器按照控制方式不同可分為: 被動矩陣式LCD 主動矩陣式LCD

14、顯示控制卡顯示控制卡 由于CRT顯示器工作在模擬狀態(tài)，而計算機處理的是數(shù)字信號，因此，需要將數(shù)字信號轉換為模擬信號。顯示卡的基本功能就是完成這種數(shù)模轉換。 顯存 顯示芯片 VGA接口 DVI接口 顯卡BIOS 金手指 顯示卡組成部分n顯示控制卡的組成結構顯示控制卡的組成結構 VGAVGA接口接口 CRT顯示器上使用VGA接口（也稱D-SUB端口），如圖示。此接口共15針，分為3排，每排5針，接口為D字型，用于傳送模擬信號。 一般主板集成的顯卡只提供該接口的輸出。目前，該接口的15針并沒有完全利用起來。15針中有5針是用來傳送紅（R）、綠（G）、藍（B）、行（H）、場（V）這5種分量信號，如表所

15、示。圖展示出VGA接口引腳。156101511引腳信號引腳信號引腳信號1紅色6紅色信號地11保留2綠色7綠色信號地12保留3藍色8藍色信號地13行同步信號4保留9保留14場同步信號5測試位10同步地15保留 VGA接口引腳表 15針VGA顯示器接口管腳排列及信號含義 VGA接口 10107 7 聲音輸出設備及接口聲音輸出設備及接口 聲卡聲卡聲卡的分類聲卡的分類 按照聲卡的轉換器位數(shù)，可分為：8位聲卡16位聲卡32位聲卡64位聲卡. 按照聲卡的功能的不同，可分為單聲道聲卡： 按照聲卡的組成結構，可分為: 獨立聲卡和板載聲卡。n聲卡的結構和接口聲卡的結構和接口 圖 聲卡的組成部分 聲卡主要組成聲卡

16、主要組成n數(shù)字信號處理芯片n數(shù)字音頻編碼解碼芯片Codecn功率放大器n內部連接端口n外部連接端口 10.8 10.8 打印機及其接口技術打印機及其接口技術 打印機是將計算機的運行結果或中間結果打印在紙張上的常用輸出設備。n按打印的顏色有單色、彩色之分；n根據(jù)打印機的工作原理可分為針式打印機、激光印字機和噴墨打印機。打印機的基本工作原理打印機的基本工作原理n針式打印機 也稱點陣打印機，外觀如圖。它是利用打印頭內的若干點陣撞針，撞擊色帶在打印紙上形成一種由點陣組成的字符或圖形。 針式打印機外觀n激光印字機激光印字機 激光打印機是一種高速度、高精度、低噪音的輸出設備，外觀見圖。圖 激光打印機外觀n

17、噴墨打印機噴墨打印機 噴墨打印機是把墨滴微粒噴射到紙面上并形成字符或圖像來實現(xiàn)輸出打印的，其外觀見圖。圖 噴墨打印機外觀 打印機的接口打印機的接口 并行打印通常采用 Centronics 并行接口標準。目前使用的大多是USB 串行總線標準和 Centrorlies并行接口標準打印機。 圖 DB-25并口管腳排列 圖 打印機與PC機并口連接線纜 引腳號信號功能1STB#主機發(fā)送的選通信號，低電平的脈寬大于0.5微秒29DATA0 DATA7數(shù)據(jù)線10ACK#數(shù)據(jù)已接收，返回主機應答信號11BUSY打印機返回主機的“忙”高電平信號12PAPER打印機缺紙時返回主機的高電平信號13SLECT#打印機在聯(lián)機時返回主機的低電平信號14AUTOFEED#自動換行15未使用16SIGNALGND邏輯地17CHASSIS打印機外殼地18+5V+5V電源1930GND邏輯地31INTI主機發(fā)送的復位信號，低電平有效32ERROR打印機故障信號34、35未使用36SELECT