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第八章計(jì)算機(jī)常用外部設(shè)備了解常用外設(shè)如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器和打印機(jī)的原理、用途、性能指標(biāo)以及特點(diǎn);掌握顯示緩沖存儲(chǔ)器容量與分辨率、顯示顏色數(shù)間的關(guān)系及計(jì)算方法。本章要點(diǎn)8.1外部設(shè)備概述主機(jī)以外的硬件設(shè)備,稱輸入輸出設(shè)備或外部設(shè)備,簡(jiǎn)稱外設(shè)。外設(shè)向多樣化、智能化、功能復(fù)合化、高可靠性的方向發(fā)展。輸入設(shè)備:主要完成輸入程序、數(shù)據(jù)、操作命令、各種圖形、圖像、聲音等信息。輸出設(shè)備:輸出計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果或操作提示??梢允菙?shù)據(jù)、文字、表格、圖形、圖像或語(yǔ)言。2輸入設(shè)備字符輸入設(shè)備:鍵盤(pán)圖形輸入設(shè)備:鼠標(biāo)、光筆圖象:掃描儀、傳真機(jī)、攝象機(jī)模擬設(shè)備:語(yǔ)音輸入、AD轉(zhuǎn)換外設(shè)輸出設(shè)備打印機(jī)擊打式非擊打式活字式點(diǎn)陣式激光噴墨繪圖儀語(yǔ)音輸出顯示器CRT液晶、等離子體顯示器多媒體終端設(shè)備外存儲(chǔ)器通信設(shè)備磁盤(pán)磁帶光盤(pán)微機(jī)鍵盤(pán)組成原理計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)常采用非編碼鍵盤(pán),由單片機(jī)和按鍵矩陣組成。101/102/104個(gè)按鍵。鍵盤(pán)自檢、鍵盤(pán)掃描、鍵盤(pán)與主機(jī)通信。鍵盤(pán)緩沖區(qū)配合工作。鍵盤(pán)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插頭、PS/2插頭或USB插頭與主機(jī)系統(tǒng)板連接。PC機(jī)鍵盤(pán)用8048負(fù)責(zé)鍵盤(pán)控制。8.2.2鼠標(biāo)器和軌跡球與操作桿
鼠標(biāo)器是控制計(jì)算機(jī)顯示器上光標(biāo)移動(dòng)的輸入設(shè)備。一般有2到3個(gè)鍵。特點(diǎn):快速、精確地光標(biāo)定位,優(yōu)良的人機(jī)交互。分類(lèi):指標(biāo):分辨率,軌跡速度。按工作原理分:光電式和機(jī)電式;按接口分:串口、PS/2和USB。按與計(jì)算機(jī)通信方式分:有線鼠標(biāo)和無(wú)線鼠標(biāo)(紅外線型和無(wú)線電型);軌跡球與操作桿都是光標(biāo)指示設(shè)備的一種,作用與鼠標(biāo)一樣,可方便、靈活、快捷地移動(dòng)顯示器上的光標(biāo)。它們的特點(diǎn)是體積可以做得很小,便于與筆記本計(jì)算機(jī)制作為一體。光筆也是一種光標(biāo)定位設(shè)備,現(xiàn)在較少使用。一、掃描儀掃描儀是把圖形圖像和字符變?yōu)槎M(jìn)制圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。利用軟件可以將圖像的文字轉(zhuǎn)換成編輯文字。分類(lèi)臺(tái)式、手持、滾筒、膠片黑白和彩色指標(biāo)分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面、掃描速度
接口
SCSIUSBIEEE13948.2.3掃描儀和數(shù)碼相機(jī)8.2.4攝像頭和攝像機(jī)攝像頭和攝像機(jī)都屬于視頻輸入設(shè)備,可以捕捉連續(xù)的動(dòng)態(tài)影像。數(shù)字?jǐn)z像頭的原理與數(shù)碼相機(jī)類(lèi)似,也是通過(guò)光學(xué)鏡頭成像,只是電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)連續(xù)快速拍攝,并通過(guò)內(nèi)部的電路直接將視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)。數(shù)字?jǐn)z像頭除捕捉連續(xù)視頻圖像外,也能像數(shù)碼相機(jī)拍攝照片一樣捕捉單幅圖像。但由于本身不具備存儲(chǔ)能力,需要連接計(jì)算機(jī)才能使用。原理上,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與數(shù)字?jǐn)z像頭完全相同,成像芯片主要也是CCD,但數(shù)字?jǐn)z像機(jī)本身具有存儲(chǔ)能力,因而可以脫離計(jì)算機(jī)獨(dú)立使用,需要時(shí)才與計(jì)算機(jī)連接,向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字信號(hào)。
8.2.5手寫(xiě)板與觸摸屏
手寫(xiě)板是一種通過(guò)手寫(xiě)即能向計(jì)算機(jī)輸入信息的新穎輸入設(shè)備,它兼有鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的功能,操作使用十分方便,尤其適合輸入漢字。觸摸屏也是一種能夠替代鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的新型輸入設(shè)備,適用于公共場(chǎng)合的計(jì)算機(jī)使用。8.2.6語(yǔ)音錄入系統(tǒng)
語(yǔ)音錄入系統(tǒng)能夠使用戶甩開(kāi)鍵盤(pán),通過(guò)口述向計(jì)算機(jī)中輸入文字或命令。只要你的計(jì)算機(jī)配有相應(yīng)硬件并裝上語(yǔ)音錄入識(shí)別軟件,對(duì)著麥克風(fēng)講話,你的聲音就會(huì)立刻轉(zhuǎn)換成文字和相應(yīng)的命令。語(yǔ)音錄入系統(tǒng)的支持硬件是麥克風(fēng)和聲卡。前者能夠?qū)⑷说恼Z(yǔ)音轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào),后者則能夠?qū)⒔?jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換得到的連續(xù)電信號(hào)變換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)并輸入計(jì)算機(jī)。
二、顯示方式1、字符方式——顯示字母、數(shù)字和特殊符號(hào)。(1)顯示緩沖存儲(chǔ)器:字符方式下,計(jì)算機(jī)要顯示的字符以ASCII碼形式存入特定的存儲(chǔ)區(qū),每個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)單元,這段存儲(chǔ)區(qū)稱顯示緩沖存儲(chǔ)器。(2)字符點(diǎn)陣代碼:用一組排成方陣的二進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示字符或漢字。
從顯示緩沖存儲(chǔ)器取出的ASCII碼經(jīng)字符發(fā)生器變換為字型點(diǎn)陣碼才能顯示輸出。字符顯示原理(A/N)顯示存儲(chǔ)器第1行第2行顯示緩存存儲(chǔ)地址與屏幕顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系2、圖形及漢字的顯示原理(APA)像素:把原始畫(huà)面離散成MN個(gè)像點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)為一個(gè)像素。圖形方式下,顯示內(nèi)容以像素為單位,顯示緩沖存儲(chǔ)器的每一個(gè)存儲(chǔ)位都與CRT屏幕的某一個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。根據(jù)灰度數(shù)的不同決定使用幾個(gè)bits來(lái)表示。00001111顯示緩沖存儲(chǔ)器顯示器屏幕M=Nc*Nr*LOG2C漢字的顯示:通過(guò)漢字的機(jī)內(nèi)碼找到漢字點(diǎn)陣碼送到顯示緩存的指定位置。漢字的點(diǎn)陣碼存放在ROM或磁盤(pán)上。若每個(gè)像素用b位表示,顯示器緩存容量為M,一幅圖像的像素?cái)?shù)為Nc*Nr,顯示顏色(或灰度)數(shù)C,則有:各參數(shù)之間的關(guān)系C=2b三、顯示器的性能指標(biāo)屏幕尺寸:顯示器屏幕的對(duì)角線長(zhǎng)度。點(diǎn)間距:顯示器屏幕上像素間的距離。顏色數(shù):每個(gè)像素點(diǎn)可顯示的顏色數(shù)。對(duì)比度:圖像(字符)與背景的濃度差。幀頻:字符或圖像每秒在屏幕上出現(xiàn)的次數(shù)。行頻:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電子束從屏幕左到右的掃描次數(shù)。掃描方式:電子束掃過(guò)熒光屏上所有像素的方式,分隔行和逐行掃描方式。
分辨率:顯示卡能支持的在屏幕上顯示的最多像素?cái)?shù)。用每行像素?cái)?shù)乘以每列的像素?cái)?shù)表示。
顏色數(shù):由屬性緩沖區(qū)所用的二進(jìn)制位數(shù)決定。N位二進(jìn)制可表示2N種顏色。圖形顯示緩沖器VRAM的容量:設(shè)屏幕上每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的VRAM的二進(jìn)制位數(shù)為N,則
VRAM的位容量=N圖形分辨率=N垂直點(diǎn)數(shù)水平點(diǎn)數(shù)3、顯示卡的主要指標(biāo)例:某PC機(jī)的顯示器有1024768的分辨率,要求可同時(shí)顯示64K種顏色,則其圖形顯示卡上VRAM的容量至少要配置為多少?解:每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的VRAM的二進(jìn)制位數(shù)為N,顏色數(shù):64K=641024=2N,則N=16VRAM的位容量=N圖形分辨率=161024768(bit)VRAM的字節(jié)容量=VRAM的位容量/8
=161024768/8=1.5MB
因此該圖形顯示卡VRAM的容量至少要配置1.5MB。8.3.2聲卡和音箱聲卡是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中重要的多媒體設(shè)備,既能用于聲音輸入也能用于聲音輸出,它使計(jì)算機(jī)具有了“聽(tīng)”和“說(shuō)”的能力。而聲卡作為一個(gè)聲音的輸出設(shè)備,其輸出的聲音信號(hào)必須經(jīng)過(guò)電聲轉(zhuǎn)換器--耳機(jī)或音箱(喇叭)才能最終還原成為人耳所能聽(tīng)到的聲音,也才能最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)“說(shuō)”的功能。音箱音箱是將聲音信息還原成聲音的一種輸出設(shè)備,按照音箱有無(wú)外供電源,分為有源音箱和無(wú)源音箱兩類(lèi)。由于聲卡輸出的音頻信號(hào)功率較小,因而配
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