第十章常用交互設(shè)備與接口

第十章常用交互設(shè)備與接口第一頁(yè)，共95頁(yè)。10.1鍵盤及其接口第二頁(yè)，共95頁(yè)。10.1.1鍵盤概述鍵盤:

由排列成矩陣形式的按鍵開關(guān)陣列組成。有觸點(diǎn)開關(guān)：無觸點(diǎn)開關(guān)：白金觸點(diǎn)開關(guān)舌簧式開關(guān)…電容式開關(guān)霍爾元件開關(guān)觸摸式開關(guān)…第三頁(yè)，共95頁(yè)。根據(jù)鍵盤功能的不同，通常把鍵盤分成兩種基本類型：編碼鍵盤：能自動(dòng)檢測(cè)按鍵,并以串/并方式將對(duì)應(yīng)功能鍵碼送給CPU。非編碼鍵盤：只提供鍵盤的行列矩陣，按鍵的識(shí)別和鍵值的確定、輸入等均由主機(jī)軟件完成。第四頁(yè)，共95頁(yè)。10.1.2非編碼鍵盤的接口功能為不失一般性，以機(jī)械式有觸點(diǎn)按鍵組成的非編碼鍵盤為例。通常鍵盤接口必須具有以下4個(gè)基本功能：

去抖動(dòng)

防串鍵識(shí)別被按鍵(和釋放鍵)產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的鍵碼第五頁(yè)，共95頁(yè)。1.去抖動(dòng)

每個(gè)按鍵在按下和松開時(shí)，都會(huì)經(jīng)歷短時(shí)間的抖動(dòng)才達(dá)到穩(wěn)定。抖動(dòng)時(shí)間通常為520ms，識(shí)別時(shí)應(yīng)避開它。軟件延時(shí)法：識(shí)別到鍵按下/釋放時(shí),延遲一段時(shí)間再檢驗(yàn)。硬件消抖法：在鍵開關(guān)和微機(jī)接口間加消抖動(dòng)電路。適合鍵數(shù)目較少采用。去抖動(dòng)防串鍵識(shí)別被按鍵與鍵碼產(chǎn)生第六頁(yè)，共95頁(yè)。2.防串鍵——多個(gè)鍵同時(shí)按下，或前面鍵沒釋放又按下新的鍵時(shí)的處理策略。一般有三種方法：雙鍵鎖定：只將最后釋放的鍵看作正確按鍵，兩個(gè)以上鍵按下時(shí)不予考慮。N鍵連鎖：N鍵串行循環(huán)法：循環(huán)掃描各個(gè)鍵，將一個(gè)或多個(gè)同時(shí)按下的鍵順序檢測(cè)出。只記下最先按下的鍵。去抖動(dòng)防串鍵識(shí)別被按鍵與鍵碼產(chǎn)生第七頁(yè)，共95頁(yè)。3.識(shí)別被按鍵與鍵碼的產(chǎn)生

這兩項(xiàng)功能往往合在一起完成。它們是鍵盤接口要解決的主要問題。常用方法有：行/列掃描法：

由程序逐行(列)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，通過檢測(cè)列(行)狀態(tài)來確定閉合鍵。此法需輸入、輸出端口各一個(gè)。線反轉(zhuǎn)法：通過行、列顛倒兩次掃描來識(shí)別閉合鍵。此法需兩個(gè)可編程雙向I/O端口。去抖動(dòng)防串鍵識(shí)別被按鍵與鍵碼產(chǎn)生第八頁(yè)，共95頁(yè)。10.1.3行/列掃描式鍵盤接口方法實(shí)際微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以行/列掃描法應(yīng)用最廣。下面舉例說明按行掃描法對(duì)被按鍵進(jìn)行識(shí)別并產(chǎn)生鍵碼的原理。例10.1某PC單板機(jī)鍵盤接口設(shè)計(jì)舉例鍵盤組成：由28個(gè)鍵構(gòu)成，包括16個(gè)數(shù)字鍵0F和12個(gè)命令鍵，排成6行5列的矩陣結(jié)構(gòu),是一種典型的非編碼鍵盤。

第九頁(yè)，共95頁(yè)。硬件電路789A456B102F3ECDR4R3R2R1R0U1174LS273輸出端口(鎖存器)1EN1EN1EN1EN1EN111111RESETD5D4D3D2D1D0L1L2L3L4L6L5+5V(8CH)DTGLH(90H)KBSEL74LS244輸入端口(三態(tài)緩存器)75492PPROMLOLDCASSBREAKMEMPORTREGMONNEXTEXECSINGLESTEPREG第十頁(yè)，共95頁(yè)。確定有無鍵按下輸出掃描碼，使所有行線均為0識(shí)別何鍵按下輸入列線狀態(tài)延時(shí)20ms去抖動(dòng)行號(hào)=1使行號(hào)規(guī)定的行線為0,其余行線為1有列線為0?對(duì)應(yīng)行號(hào)、列號(hào)形成鍵編碼行檢查完？返回顯示程序行數(shù)加1YNYYNN有列線為0?A輸入列線狀態(tài)鍵的掃描、識(shí)別、處理程序流程圖第十一頁(yè)，共95頁(yè)。鍵的掃描、識(shí)別、處理程序流程圖(續(xù))

查表鍵編碼→鍵序號(hào)(鍵值)數(shù)字鍵處理(如存入顯示緩沖區(qū)以顯示)命令鍵處理延時(shí)20ms去抖動(dòng)根據(jù)鍵值判定鍵種類NY<10H≥10H

鍵處理（找出鍵值，完成鍵功能）A鍵釋放了嗎?鍵釋放了嗎?NY第十二頁(yè)，共95頁(yè)。1.鍵盤與接口概述PC系列機(jī)采用的是由單片機(jī)(8048，8035或8044等)掃描、編碼的智能化鍵盤,它是一個(gè)與主機(jī)箱分開的獨(dú)立裝置，通過一根5芯或6芯(PS/2鍵盤)電纜與主機(jī)箱相連。PC系列機(jī)使用的鍵盤有83鍵、84鍵、101鍵、102鍵和104鍵等。目前的高檔PC鍵多采用104鍵電容式無觸點(diǎn)開關(guān)鍵盤。10.1.4PC系列機(jī)鍵盤及接口第十三頁(yè)，共95頁(yè)。168鍵開關(guān)矩陣譯碼器串行接口CPU鍵盤緩沖區(qū)鍵盤主機(jī)箱Intel8048Intel8042PC機(jī)鍵盤及其與主機(jī)箱連接示意圖第十四頁(yè)，共95頁(yè)。第十五頁(yè)，共95頁(yè)。第十六頁(yè)，共95頁(yè)。第十七頁(yè)，共95頁(yè)。第十八頁(yè)，共95頁(yè)。第十九頁(yè)，共95頁(yè)。第二十頁(yè)，共95頁(yè)。第二十一頁(yè)，共95頁(yè)。第二十二頁(yè)，共95頁(yè)。PC系列機(jī)的鍵盤接口以單片機(jī)為控制核心。完成的主要功能是：(1)接收來自鍵盤的按鍵掃描碼數(shù)據(jù)。(2)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。(3)控制和檢測(cè)傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間。(4)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行串—并轉(zhuǎn)換。(5)將按鍵的行列位置掃描碼轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)掃描碼（即功能鍵值）。(6)接收、執(zhí)行并向鍵盤轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)命令。(7)向系統(tǒng)發(fā)鍵盤中斷(IRQ1)，請(qǐng)求主機(jī)進(jìn)行鍵盤代碼處理。第二十三頁(yè)，共95頁(yè)。

在連接鍵盤與系統(tǒng)主機(jī)箱的5芯或6芯電纜中，有用的信號(hào)線只有4根，即電源線、地線、雙向時(shí)鐘線和雙向數(shù)據(jù)線。鍵盤和系統(tǒng)通過時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線進(jìn)行半雙工通信。

2.鍵盤與系統(tǒng)主機(jī)間的通信時(shí)鐘線的主要作用是傳送同步脈沖，數(shù)據(jù)線主要用于傳送二進(jìn)制位串?dāng)?shù)據(jù)。時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線的另一個(gè)作用是提供當(dāng)前通信狀態(tài)。第二十四頁(yè)，共95頁(yè)。INT9H功能：讀取來自鍵盤的系統(tǒng)掃描碼/命令。處理命令代碼。將掃描碼轉(zhuǎn)換為雙字節(jié)的ASCII碼或擴(kuò)展碼，存入BIOS數(shù)據(jù)區(qū)的32字節(jié)鍵盤緩沖區(qū)。

當(dāng)鍵盤接口控制器將數(shù)據(jù)送入輸出緩沖器后，引發(fā)硬件中斷請(qǐng)求IRQ1，系統(tǒng)調(diào)用INT9H中斷程序進(jìn)行鍵盤代碼處理。第二十五頁(yè)，共95頁(yè)。10.2顯示器及其接口8.2.1顯示器概述8.2.2顯示器一般接口方法8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器第二十六頁(yè)，共95頁(yè)。10.2.1顯示器概述

顯示器是微機(jī)系統(tǒng)中一種最基本最常用的人機(jī)交互設(shè)備，用于顯示字符、圖形和圖像。目前PC機(jī)系統(tǒng)中使用的顯示器主要有CRT顯示器和液晶平板顯示器兩種。

CRT顯示器分類按顯示色彩分：按屏幕表面曲度分：有單色、彩色兩種有球面、平面直角、柱面、純平等多種，目前多采用純平顯示器。第二十七頁(yè)，共95頁(yè)。CRT顯示器和液晶平板顯示器在組成結(jié)構(gòu)及顯示原理上有根本區(qū)別，但是兩者的工作特點(diǎn)及基本控制方式是大同小異的，都是在行掃描、幀掃描電路及其同步電路的控制下，從左到右、從上到下地掃描熒光屏，形成一幅幅光柵。:水平掃描正程(顯示):水平掃描逆程(消隱)第1條掃描線第2條掃描線第3條掃描線第4條掃描線第n條掃描線O全幀開始全幀結(jié)束垂直回歸(消隱)第二十八頁(yè)，共95頁(yè)。顯示器屏幕上的字符是以點(diǎn)陣的形式顯示出來的，每個(gè)字符一般由5×7、7×9、8×8或更多的點(diǎn)陣圖形來表示，顯示時(shí)點(diǎn)陣中的亮點(diǎn)和暗點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的1、0碼。一定大小的面積上，字符點(diǎn)陣的點(diǎn)數(shù)（實(shí)質(zhì)上也就是像素?cái)?shù)）或一幅圖像的像素?cái)?shù)越多，顯示的清晰度和逼真度就越高，但對(duì)顯示器的頻帶要求也越高。第二十九頁(yè)，共95頁(yè)。8.2.1顯示器概述衡量顯示器性能優(yōu)劣的主要技術(shù)指標(biāo)：⑴分辨率指顯示器尺寸一定的情況下水平方向和垂直方向的最大像素個(gè)數(shù)。一般用m×n表示（m和n分別代表水平和垂直方向的像素?cái)?shù)）。⑵點(diǎn)距指不同像素兩個(gè)顏色相同的發(fā)光點(diǎn)之間的距離，單位是mm。點(diǎn)距越小，分辨率越高，顯示出的圖像就越清晰逼真。⑶刷新頻率指每秒屏幕刷新的次數(shù)。也叫場(chǎng)頻或垂直刷新頻率。刷新頻率越高，圖像顯示越穩(wěn)定。⑷帶寬指每秒鐘掃描的像素個(gè)數(shù)，即帶寬＝m×n×刷新頻率。帶寬越大，表明顯示器信息處理能力越強(qiáng)，顯示效果越佳。第三十頁(yè)，共95頁(yè)。8.2.2顯示器一般接口方法顯示器接口常稱為顯示適配器，用于實(shí)現(xiàn)顯示器與系統(tǒng)主機(jī)的連接。因?yàn)樗１恢谱髟谝粔K與主板擴(kuò)展槽相接的插卡上，所以又叫顯示卡，簡(jiǎn)稱顯卡。顯卡一方面通過系統(tǒng)總線與主機(jī)相連，接收主機(jī)提供的顯示信息和顯示控制命令；另一方面它通過視頻接口向顯示器輸出視頻信號(hào)，控制顯示器的顯示。顯示器一般采用37芯D形插座和顯卡連接，再通過顯卡與主機(jī)連接。第三十一頁(yè)，共95頁(yè)。

ISA顯卡PCI顯卡AGP顯卡PCIExpress顯卡8.2.2顯示器一般接口方法

就顯卡與主板連接所采用的接口總線類型而言，顯卡主要有四種類型：第三十二頁(yè)，共95頁(yè)。PC機(jī)上早期的顯卡都是ISA總線，EISA總線或VESA總線型的，常將它們統(tǒng)稱為ISA總線顯卡。ISA總線顯卡的出現(xiàn)稱得上是一次PC顯示系統(tǒng)的革命，它的意義不僅在于提供了比當(dāng)時(shí)顯示模式更為出色的顯示效果和速度，更在于它第一次將總線這個(gè)概念引入了PC整體系統(tǒng)中，與主板所采用的總線結(jié)構(gòu)很好地結(jié)合在一起，使得PC擁有了自己完整穩(wěn)定的顯示系統(tǒng)。⒈ISA顯卡8.2.2顯示器一般接口方法第三十三頁(yè)，共95頁(yè)。隨著CPU制造技術(shù)的飛速發(fā)展，高速CPU以及PCI總線主板使得ISA總線顯卡無法滿足新技術(shù)的需求，于是PCI總線顯卡開始出現(xiàn)，更快的速度和更先進(jìn)的總線結(jié)構(gòu)突破了ISA顯卡的速度瓶頸。PCI顯卡也有明顯的缺陷。那就是因?yàn)镻CI是一組設(shè)備，所有設(shè)備在同一時(shí)間段內(nèi)共享總線帶寬。這是PCI自身總線結(jié)構(gòu)上的缺陷，為了改變這種情況，才會(huì)引入AGP顯卡。⒉PCI顯卡8.2.2顯示器一般接口方法第三十四頁(yè)，共95頁(yè)。AGP是第一個(gè)專門為顯卡設(shè)計(jì)的接口，解決了顯卡與其它設(shè)備共享帶寬的問題，使計(jì)算速度更快。根據(jù)速度不同，AGP又分為AGP1.0（AGP1X、AGP2X）、AGP2.0（AGP4X）和AGP3.0（AGP8X）等不同的標(biāo)準(zhǔn)。采用不同AGP標(biāo)準(zhǔn)的顯卡，其接口的外觀及性能都是有所區(qū)別的。⒊AGP顯卡8.2.2顯示器一般接口方法第三十五頁(yè)，共95頁(yè)。PCI-Express作為一種通用的總線規(guī)范，采用串行互聯(lián)方式，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)設(shè)備都可以享用單獨(dú)的帶寬，從而大大提高了傳輸速率，而且也為更高的頻率提升創(chuàng)造了條件。它最終的設(shè)計(jì)目的是為了取代現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的總線傳輸接口。⒋PCI-Express顯卡（簡(jiǎn)寫為PCI-E）

8.2.2顯示器一般接口方法第三十六頁(yè)，共95頁(yè)。8.2.2顯示器一般接口方法PCI-E顯卡主要有兩種：

“橋接”式PCI-E顯卡主要是通過PCI-EHSI技術(shù)，采用AGP轉(zhuǎn)PCI-E橋接芯片來實(shí)現(xiàn)對(duì)PCI-E接口的支持，HSI依然采用AGP8X規(guī)范。

“原生”式PCI-E顯卡“原生”式顯卡在圖形核心、PCB布線等與過去的各種顯卡均不兼容，是一種基于PCI-E的全新設(shè)計(jì)的顯卡。PCI-E顯卡分類第三十七頁(yè)，共95頁(yè)。顯卡將顯示信號(hào)處理完畢之后，它還要通過視頻接口向顯示器輸出視頻信號(hào)，控制顯示器的顯示。8.2.2顯示器一般接口方法目前顯卡所用的信號(hào)輸出接口一般有兩種，即模擬信號(hào)接口D-SUB和數(shù)字信號(hào)接口DVI。對(duì)于要具備視頻輸出功能的顯卡還會(huì)在此之外再提供一個(gè)視頻輸出端口，俗稱“S端子”。第三十八頁(yè)，共95頁(yè)。8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器

PC系列機(jī)顯示適配器多數(shù)是按照通用的視頻顯示標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。從MDA、CGA、EGA、VGA到TVGA、SVGA等每一種視頻標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)的顯示適配器與之對(duì)應(yīng)。但無論哪種標(biāo)準(zhǔn)的顯示適配器，其基本結(jié)構(gòu)是相同的，主要都由顯示控制器、顯示存儲(chǔ)器（VRAM）和視頻BIOS三大部分組成。

第三十九頁(yè)，共95頁(yè)。⑴顯示控制器系統(tǒng)總線

(PCI或AGP總線)視頻BIOS控制寄存器模式寄存器時(shí)序控制電路系統(tǒng)總線接口及FIFO位、塊傳送畫線填域顏色擴(kuò)充顏色空間轉(zhuǎn)換等專門功能顯示存儲(chǔ)器接口點(diǎn)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器時(shí)鐘發(fā)生器VFC端口硬件光標(biāo)

調(diào)色板CLUT（256X24）R、G、BDAC顯示存儲(chǔ)器(SRAM)(4?64MB)HSYNCVSYNCRGB與視頻卡連接14.318MHZ至CRT顯示器顯示控制器視頻BIOS是一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)，里面除固化了視頻控制程序外，還固化有不同字符集的字符點(diǎn)陣

顯示存儲(chǔ)器用于存放將要顯示的字符/圖形的點(diǎn)陣/像素?cái)?shù)據(jù)。

主板顯示適配器8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器是適配器的心臟，主要功能是依據(jù)設(shè)定的顯示工作方式,自主地、反復(fù)不斷地讀取顯示存儲(chǔ)器中的圖像點(diǎn)陣(包括圖形、字符文本)數(shù)據(jù)，將它們轉(zhuǎn)換成R、G、B三色信號(hào)并配以同步信號(hào)送至顯示器。

第四十頁(yè)，共95頁(yè)。文本顯示模式BLRGBIRGBC7C6C5C4C3C2C1C0閃爍字符底色字符顏色字符的屬性(高字節(jié))字符的ASCII碼(低字節(jié))◆

字符格式在文本(字符)顯示模式下，顯示存儲(chǔ)器VRAM中存放一幀或幾幀要顯示的字符的信息。每個(gè)字符占２字節(jié)。8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器⑵顯示存儲(chǔ)器（VRAM）

第四十一頁(yè)，共95頁(yè)。０0０124

7724

7824

79.

.....4DH屬性屬性...屬性屬性屬性79H45H4EH44H字符ASCII碼A10~A3A2A1A0點(diǎn)陣行地址字符發(fā)生器0顯示屏幕

79列024行My…END行列

VRAM點(diǎn)陣信息…◆

VRAM中字符與屏幕上顯示位置的關(guān)系8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器第四十二頁(yè)，共95頁(yè)。字符發(fā)生器高位地址字符發(fā)生器低位地址字符發(fā)生器內(nèi)容（行碼）

（４１Ｈ）（Ａ的ＡＳＣＩＩ碼）A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0(點(diǎn)陣行地址)00000101001110010111011110H28H44H82HFEH82H82H00H76543210◆字符發(fā)生器控制字符顯示的過程8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器第四十三頁(yè)，共95頁(yè)。圖形顯示模式——以像素為單位在屏幕上顯示VRAM以位的形式為每個(gè)像素保存信息。每個(gè)像素僅具有獨(dú)立的顏色屬性，因此，只需用描述像素顏色屬性的二進(jìn)制位數(shù)來決定可同時(shí)顯示的顏色數(shù)。當(dāng)二進(jìn)制位數(shù)為1時(shí)，只能為黑白兩色顯示。要顯示彩色，必須為每個(gè)像素在VRAM中提供2個(gè)以上的二進(jìn)制位作為顏色屬性信息。例如：用4位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)像素，可顯示16種顏色；用8位數(shù)表示時(shí)，可顯示256種顏色。顯然，顏色數(shù)越多，需要的VRAM容量也就越大。當(dāng)屏幕的分辨率(m×n)和顏色數(shù)(C)已知時(shí)，可用下式來確定所需的VRAM容量：VRAM容量=(m×n×log2C)/8(B)8.2.3PC系列機(jī)顯示適配器第四十四頁(yè)，共95頁(yè)。8.3打印機(jī)及其接口8.3.1打印機(jī)及其控制原理8.3.2Centronics并行接口標(biāo)準(zhǔn)8.3.3并行打印機(jī)接口方法第四十五頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.1打印機(jī)及其控制原理打印機(jī)是微機(jī)系統(tǒng)中主要的硬拷貝輸出設(shè)備，當(dāng)前流行的主要有：針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)它們的結(jié)構(gòu)和打印及控制原理各不相同。第四十六頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.1打印機(jī)及其控制原理針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)針式打印機(jī)主要由以下幾部分組成：◆打印頭◆字車行走機(jī)構(gòu)◆走紙機(jī)構(gòu)◆色帶機(jī)構(gòu)◆與主計(jì)算機(jī)的接口及內(nèi)部控制邏輯第四十七頁(yè)，共95頁(yè)。字符/圖形都按點(diǎn)陣式結(jié)構(gòu)打印,且是將字符點(diǎn)陣按列縱向打印，若干列后，一個(gè)字符被打印完畢，等一行字符先后都打印完后再走紙。針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)打印機(jī)的打印控制原理框圖字符的列信息數(shù)據(jù)選通信號(hào)回答信號(hào)忙ASCII輸入控制邏輯地址計(jì)數(shù)器打印時(shí)序控制邏輯打印ASCII至打印頭接口電路字符發(fā)生器驅(qū)動(dòng)器至走紙機(jī)構(gòu)打印字車列計(jì)數(shù)器打印行緩沖器

打印控制原理：8.3.1打印機(jī)及其控制原理第四十八頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.1打印機(jī)及其控制原理噴墨打印機(jī)是靠噴出的微小墨點(diǎn)在紙上組成字符和圖形的。與針式打印機(jī)相比，兩者在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有很大不同，噴墨打印機(jī)用墨盒及噴頭代替了針式打印機(jī)的色帶機(jī)構(gòu)及鋼針打印頭。但兩者在打印控制原理方面，除打印時(shí)序控制邏輯有明顯差別外，其他地方相似。針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)第四十九頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.1打印機(jī)及其控制原理激光打印機(jī)是激光技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的高科技產(chǎn)品，主要由激光掃描系統(tǒng)和電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng)兩部分組成，其打印控制原理如下圖所示。針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)激光產(chǎn)生與調(diào)制高頻驅(qū)動(dòng)電路紙輸入激光掃描系統(tǒng)電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng)紙輸出激光束電子照相掃描偏轉(zhuǎn)裝置靜電潛像感光鼓紅外線熱輻射定影第五十頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.2Centronics并行接口標(biāo)準(zhǔn)打印機(jī)從外部接口特性看，可分為兩類：串行打印機(jī)并行打印機(jī)采用Centronics并行接口標(biāo)準(zhǔn)采用RS-232-C串行接口標(biāo)準(zhǔn),USB接口標(biāo)準(zhǔn)第五十一頁(yè)，共95頁(yè)。

Centronics標(biāo)準(zhǔn)定義了36芯插頭及其連接電纜。其中最主要的是8位并行數(shù)據(jù)線，兩根握手聯(lián)絡(luò)信號(hào)線STROBE、ACK和一根忙線BUSY。工作時(shí)序如下：有效不忙≥0.5μs≥0.5μs≥0.5μs0.5μstd接口打印機(jī)DATASTROBEBUSYACKCentronics標(biāo)準(zhǔn)握手聯(lián)絡(luò)信號(hào)定時(shí)時(shí)序8.3.2Centronics并行接口標(biāo)準(zhǔn)第五十二頁(yè)，共95頁(yè)。8.3.3并行打印機(jī)接口方法典型并行打印機(jī)接口原理程序查詢式接口中斷驅(qū)動(dòng)式接口第五十三頁(yè)，共95頁(yè)。1.典型并行打印機(jī)接口原理按Centronics標(biāo)準(zhǔn)和工作時(shí)序設(shè)計(jì)的典型并行打印機(jī)接口邏輯框圖如下：

8.3.3并行打印機(jī)接口方法8D7～D0DIRAENA9～A0IOR復(fù)位IRQ數(shù)據(jù)收發(fā)器命令譯碼器寫數(shù)據(jù)寫控制讀狀態(tài)讀數(shù)據(jù)狀態(tài)寄存器（1）狀態(tài)寄存器（2）輸入數(shù)據(jù)緩沖器輸出數(shù)據(jù)寄存器控制寄存器驅(qū)動(dòng)器集電極EN1數(shù)據(jù)線狀態(tài)信號(hào)控制信號(hào)打印機(jī)88855554讀控制IOW第五十四頁(yè)，共95頁(yè)。

具體接口的設(shè)計(jì)取決于接口工作采用程序查詢式還是中斷驅(qū)動(dòng)式。

實(shí)際上，對(duì)于多數(shù)打印機(jī)接口，只要在硬件上能提供一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出端口和2根握手聯(lián)絡(luò)信號(hào)線（STROBE和ACK或STROBE和BUSY），軟件上設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序，使各信號(hào)間滿足規(guī)定的時(shí)序，即可控制打印機(jī)正常工作。8.3.3并行打印機(jī)接口方法第五十五頁(yè)，共95頁(yè)。2.程序查詢式接口D0～7PA0～7PC6PC2MPUBUSYSTB——既可用不可編程并行接口，也可用可編程并行接口。假定以8255A作為接口器件，查詢式打印機(jī)接口如下：A口用于輸出要打印的數(shù)據(jù)接收來自打印機(jī)的忙信號(hào)BUSY提供對(duì)打印機(jī)的選通信號(hào)Strobe8.3.3并行打印機(jī)接口方法第五十六頁(yè)，共95頁(yè)。數(shù)據(jù)送8255A口數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針加18255初始化:A口方式0，輸出;C口高4位輸出,低4位輸入；使PC6=1。打印數(shù)據(jù)完？讀8255C口狀態(tài)忙(PC2=1)？使PC6輸出一個(gè)（選通）ENDYYNN◆查詢式接口驅(qū)動(dòng)程序8.3.3并行打印機(jī)接口方法第五十七頁(yè)，共95頁(yè)。假定仍以8255A作為接口器件，中斷式打印機(jī)接口如下:MPUINTRAPA0～7PC7PC68255A（方式1）PC3驅(qū)動(dòng)器EN1D0～7STBACK打印機(jī)3.中斷驅(qū)動(dòng)式接口8.3.3并行打印機(jī)接口方法第五十八頁(yè)，共95頁(yè)。中斷服務(wù)程序打印數(shù)據(jù)完？數(shù)據(jù)送8255A口數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針加1開中斷中斷返回ENDYN主程序8255初始化：A口方式1，輸出；使PC6=1，允許A口中斷軟啟動(dòng)(對(duì)打印機(jī)發(fā)一個(gè)換行命令LF--將其ASCII碼0AH送A口,使之空走一行，以便發(fā)出ACK，引起中斷）開中斷主程序內(nèi)容…基于上述中斷式接口的驅(qū)動(dòng)程序流程圖如下:8.3.3并行打印機(jī)接口方法第五十九頁(yè)，共95頁(yè)。8.4鼠標(biāo)器及其接口8.4.1鼠標(biāo)器概述8.4.2鼠標(biāo)器接口第六十頁(yè)，共95頁(yè)。鼠標(biāo)器基本工作原理移動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí)，它把移動(dòng)距離及方向信息變成脈沖信號(hào)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)程序再將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成鼠標(biāo)器光標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，達(dá)到指示位置的目的，同時(shí)把不同的鼠標(biāo)點(diǎn)擊翻譯成能被現(xiàn)行應(yīng)用程序執(zhí)行的操作。鼠標(biāo)器是一個(gè)控制計(jì)算機(jī)屏幕上光標(biāo)移動(dòng)的小型手控輸入設(shè)備。它通過電纜連接到微機(jī)上，用戶通過操作鼠標(biāo)來選擇和控制屏幕上的信息。8.4.1鼠標(biāo)器概述第六十一頁(yè)，共95頁(yè)。

鼠標(biāo)器的分類根據(jù)測(cè)量位移部件的不同，可分為：

機(jī)械式鼠標(biāo)

光電式鼠標(biāo)光機(jī)式鼠標(biāo)8.4.1鼠標(biāo)器概述第六十二頁(yè)，共95頁(yè)。機(jī)械式鼠標(biāo)器光電式鼠標(biāo)器光機(jī)式鼠標(biāo)器

機(jī)械式鼠標(biāo)器的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，由機(jī)械傳動(dòng)和電路控制板兩部分組成。X方向柵輪軌跡球Y方向柵輪X方向輸出Y方向輸出使用時(shí)鼠標(biāo)器的移動(dòng)帶動(dòng)小球的滾動(dòng)，再通過摩擦作用使兩個(gè)滾軸帶動(dòng)?xùn)泡喰D(zhuǎn)，每個(gè)柵輪上的金屬導(dǎo)電片與對(duì)應(yīng)的電刷接觸或斷開，電刷隨即產(chǎn)生與鼠標(biāo)器移動(dòng)相關(guān)的脈沖信號(hào)。編碼器由此識(shí)別鼠標(biāo)器移動(dòng)的距離和方向，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)，確定光標(biāo)在屏幕上的移動(dòng)距離和方向。8.4.1鼠標(biāo)器概述第六十三頁(yè)，共95頁(yè)。

光電式鼠標(biāo)器是采用光學(xué)定位沒有滾球的鼠標(biāo)器，即利用光的反射來確定鼠標(biāo)器的移動(dòng)，鼠標(biāo)器內(nèi)部有紅外光發(fā)射和接受裝置，最初的光電鼠標(biāo)器必須和特殊的墊板配合才能使用，造成諸多不便。隨著技術(shù)的進(jìn)步，光電鼠標(biāo)器最終拋棄了墊板，采用了光眼技術(shù)，是一種數(shù)字光電技術(shù)。

機(jī)械式鼠標(biāo)器光電式鼠標(biāo)器光機(jī)式鼠標(biāo)器8.4.1鼠標(biāo)器概述第六十四頁(yè)，共95頁(yè)。光機(jī)式鼠標(biāo)器是機(jī)械鼠標(biāo)器吸收了光電鼠標(biāo)器的一些設(shè)計(jì)發(fā)展而來的一種光電和機(jī)械相結(jié)合的鼠標(biāo)器。原理是緊貼著滾動(dòng)橡膠球有兩個(gè)互相垂直的傳動(dòng)軸，軸上有一個(gè)光柵輪，光柵輪的兩邊對(duì)應(yīng)著有發(fā)光二極管和光敏三極管。當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，橡膠球帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，而這時(shí)光柵輪也在旋轉(zhuǎn)，光敏三極管在接收發(fā)光二極管發(fā)出的光時(shí)被光柵輪間斷地阻擋，從而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過鼠標(biāo)器內(nèi)部的芯片處理之后被CPU接收，脈沖信號(hào)的數(shù)量和頻率對(duì)應(yīng)著屏幕上的距離和速度。機(jī)械式鼠標(biāo)器光電式鼠標(biāo)器光機(jī)式鼠標(biāo)器8.4.1鼠標(biāo)器概述第六十五頁(yè)，共95頁(yè)。8.4.1鼠標(biāo)器概述

鼠標(biāo)器的技術(shù)指標(biāo)⑴分辨率衡量鼠標(biāo)器性能的最重要參數(shù)是分辨率，以dpi（dotperinch，像素點(diǎn)/英寸）為單位，表示鼠標(biāo)器移動(dòng)1英寸時(shí)所經(jīng)歷的像素點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，必須移動(dòng)鼠標(biāo)器到目的地的距離越短。⑵采樣率鼠標(biāo)器的采樣率一般視為Windows操作系統(tǒng)確認(rèn)鼠標(biāo)器位置的速率；一般情況下采用USB接口的鼠標(biāo)器采樣率固定為120次/s。⑶掃描次數(shù)掃描次數(shù)是光電鼠標(biāo)器特有的指標(biāo)。它是指每秒鐘鼠標(biāo)器的光眼將接收到的光反射信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的次數(shù)。第六十六頁(yè)，共95頁(yè)。8.4.2鼠標(biāo)器接口目前鼠標(biāo)器與主機(jī)接口的類型大體有六種:

并行接口MS串行接口PS/2接口USB接口紅外接口無線接口第六十七頁(yè)，共95頁(yè)。8.4.2鼠標(biāo)器接口

⑴并行接口也叫總線接口，一般通過一個(gè)插進(jìn)I/O總線擴(kuò)充槽的適配卡連接。并行接口是鼠標(biāo)器與電腦連接的第一種接口。這種鼠標(biāo)器一般不通用，因此現(xiàn)在已經(jīng)淘汰了。⑵MS串行接口MS串行接口是鼠標(biāo)器使用的第二種接口。這種鼠標(biāo)器，與其他串行設(shè)備一樣，也是使用9針或25針接口，通過RS-232C標(biāo)準(zhǔn)總線與主機(jī)連接，一般連到主機(jī)的COM1或COM2。

⑶PS/2接口PS/2鼠標(biāo)器通過一個(gè)6芯的圓形接口與主機(jī)連接。實(shí)際上也是一種串行接口，只是不用COM1和COM2。

第六十八頁(yè)，共95頁(yè)。8.4.2鼠標(biāo)器接口⑷USB接口USB接口的出現(xiàn)為外設(shè)提供了更加簡(jiǎn)便的連接方案，由于它符合PNP規(guī)范，可以實(shí)現(xiàn)熱插拔，因此使用起來很方便，這是目前使用較多的鼠標(biāo)器。

⑸紅外接口通過紅外發(fā)射和接收裝置與主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。紅外接口的方向性要求比較嚴(yán)格，一定要對(duì)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的紅外收發(fā)器后才能操作。

⑹無線接口使用無線電與主機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。無線電型鼠標(biāo)器的方向性要求不太嚴(yán)格，可以偏離一定角度。第六十九頁(yè)，共95頁(yè)。8.5掃描儀及其接口8.5.1掃描儀概述8.5.2掃描儀接口第七十頁(yè)，共95頁(yè)。8.5.1掃描儀概述作為光學(xué)、機(jī)械、電子、軟件應(yīng)用等技術(shù)緊密結(jié)合的高科技產(chǎn)品，掃描儀是繼鍵盤和鼠標(biāo)器之后的新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的常規(guī)輸入設(shè)備。

掃描儀種類掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo)掃描儀的基本工作原理第七十一頁(yè)，共95頁(yè)。⒈掃描儀種類

掃描儀的種類很多，按掃描方式的不同，掃描儀可分為：手持式、平臺(tái)式、進(jìn)紙式和滾筒式。

⑴手持式掃描儀

手持式掃描儀精度較低，掃描質(zhì)量較差，掃描幅面小，各種指標(biāo)均低于平臺(tái)式掃描儀。手持式掃描儀現(xiàn)已逐漸被平臺(tái)式掃描儀取代。⑵平臺(tái)式掃描儀平臺(tái)式掃描儀又稱CCD掃描儀。它被廣泛應(yīng)用于各類圖形圖像處理、廣告制作、電子出版和辦公自動(dòng)化等方面。它的缺點(diǎn)是占用桌面面積較大，而且掃描文件的尺寸不能超過它的掃描面積。但在掃描速度、精度和質(zhì)量上均達(dá)到了比較理想的效果，因而成為市場(chǎng)上的主流掃描儀。8.5.1掃描儀概述第七十二頁(yè)，共95頁(yè)。

⑶進(jìn)紙式掃描儀

進(jìn)紙式掃描儀的外形類似于一般打印機(jī)，可以一次掃描數(shù)張頁(yè)面。它的體積比平臺(tái)式掃描儀小得多，適合桌面空間狹小的環(huán)境，而且可以處理比較長(zhǎng)的文件。掃描的速度比平臺(tái)式掃描儀慢，掃描分辨率也比較低。

⑷滾筒式掃描儀滾筒式掃描儀采用的是靈敏的PMT傳感技術(shù)，能夠捕捉到任何類型原稿的最細(xì)微的色調(diào)，它可以高的色彩深度數(shù)字化反射和透射原稿（負(fù)片膠片除外），并能夠獲得很高的光學(xué)分辯率，它允許將很小的原稿在不降低色彩深度層次的情況下放大很多倍。所以滾筒式掃描儀長(zhǎng)期以來一直被認(rèn)為是高精度的彩色印刷品的最佳選擇。8.5.1掃描儀概述第七十三頁(yè)，共95頁(yè)。8.5.1掃描儀概述⒉掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo)

⑴分辨率

分辨率是掃描儀最重要的性能指標(biāo)。通常用每英寸長(zhǎng)度上的像素點(diǎn)數(shù)即dpi作單位。它直接決定了在掃描時(shí)所能達(dá)到的精細(xì)程度，是衡量一臺(tái)掃描儀品質(zhì)高低的關(guān)鍵指標(biāo)。⑵色彩深度色彩深度又叫色彩分辨率、色彩模式等，總之都是表示掃描儀分辨彩色或灰度細(xì)膩程度的指標(biāo)，它的單位是bit（位）。色彩位確切的含義是用多少個(gè)位來表示掃描得到的一個(gè)像素灰度。

⑶掃描幅面

平板式掃描儀的幅面一般分為A4、A3和A4加長(zhǎng)三種。第七十四頁(yè)，共95頁(yè)。⒊掃描儀的基本工作原理

不同類型的掃描儀，盡管結(jié)構(gòu)各不相同，但基本掃描原理大同小異。

平行光源平板玻璃掃描原稿控制電路I/O接口主機(jī)USB步進(jìn)電動(dòng)機(jī)A/D轉(zhuǎn)換處理電路掃描頭感光器件平行光8.5.1掃描儀概述第七十五頁(yè)，共95頁(yè)。掃描光源原稿光電轉(zhuǎn)換模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口傳輸

存儲(chǔ)圖象文件圖象處理顯示掃描儀CPU計(jì)算機(jī)CPU掃描儀工作原理示意圖8.5.1掃描儀概述第七十六頁(yè)，共95頁(yè)。8.5.2掃描儀接口⑴EPP接口EPP接口是所有微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，無須另加接口卡，所以安裝使用比較方便，掃描儀只要通過普通并行電纜即可與微機(jī)相連接。一般這樣的掃描儀上還會(huì)有一個(gè)轉(zhuǎn)接口用于連接打印機(jī)，使掃描儀、打印機(jī)可串聯(lián)起來使用，但兩者不能同時(shí)工作。

⑵SCSI接口

SCSI接口是為了在微型機(jī)上接多臺(tái)高速外設(shè)而發(fā)明的。SCSI接口掃描儀數(shù)據(jù)傳輸速度在幾種接口中最快，且因SCSI接口自帶一塊微處理器，使得CPU的資源占用最小，因此，在高檔專業(yè)掃描儀領(lǐng)域中SCSI接口的地位仍然不可動(dòng)搖。但因安裝比較復(fù)雜，且相對(duì)成本較高，不適宜家庭用。

第七十七頁(yè)，共95頁(yè)。8.5.2掃描儀接口⑶USB接口USB接口即插即用，簡(jiǎn)化了用戶的安裝過程;由于不占用EPP接口，所以也不存在與打印機(jī)沖突等問題;USB接口電路還能夠提供電源，那些使用CIS技術(shù)的掃描儀可以不使用外接的電源，用USB電源即可驅(qū)動(dòng)掃描儀工作，也適合筆記本電腦；USB接口的速度比并行口快。諸多優(yōu)勢(shì)使得USB接口目前已成為掃描儀接口的主流方式。

⑷IEEE1394接口

IEEE1394接口是一種高效的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，而且具有熱插拔、高性能、大容量、價(jià)格適中的特點(diǎn)，因此已有越來越多的掃描儀采用這種接口。第七十八頁(yè)，共95頁(yè)。8.6網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備及其接口8.6.1一般局域網(wǎng)適配器－網(wǎng)卡8.6.2一般廣域網(wǎng)適配器－調(diào)制解調(diào)器第七十九頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡⒈網(wǎng)卡概述

在局域網(wǎng)中，微機(jī)只有通過網(wǎng)卡才能與網(wǎng)絡(luò)連接和通信，網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最基本的部件之一。網(wǎng)卡通常插在微機(jī)主板的擴(kuò)展槽中或集成到主板上，通過它尾部的接口與網(wǎng)絡(luò)線纜相連。

網(wǎng)卡作為其宿主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，在兩者之間起著適配和信息交換控制的作用，所以又叫網(wǎng)絡(luò)適配器和網(wǎng)絡(luò)接口控制器。

第八十頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡2．網(wǎng)卡的分類⑴按總線接口類型分一般可分為ISA總線網(wǎng)卡、PCI總線網(wǎng)卡、PCI-X網(wǎng)卡，PCMCIA網(wǎng)卡和USB網(wǎng)卡等。⑵按網(wǎng)絡(luò)接口類型分①RJ-45接口，用于星形網(wǎng)絡(luò)中連接雙絞線。

②BNC接口，用于總線網(wǎng)絡(luò)中連接細(xì)同軸電纜。

③AUI接口，用于總線網(wǎng)絡(luò)中連接粗同軸電纜。

④FDDI接口，用于連接光纖。第八十一頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡⑶按網(wǎng)絡(luò)帶寬（傳輸速度）分主要有10Mbps網(wǎng)卡、100Mbps以太網(wǎng)卡、10Mbps/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡、1000Mbps以太網(wǎng)卡四種，10000Mbps的網(wǎng)卡也已面世。

⑷按網(wǎng)卡應(yīng)用領(lǐng)域分

分為應(yīng)用于工作站的網(wǎng)卡和應(yīng)用于服務(wù)器的網(wǎng)卡。前面所提的基本上都是工作站網(wǎng)卡，也常用于普通的服務(wù)器上。但在大型網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器通常采用專門的網(wǎng)卡，相比而言在帶寬、接口數(shù)量、穩(wěn)定性、糾錯(cuò)能力等方面都有更高的要求，還有的服務(wù)器網(wǎng)卡支持冗余備份、熱撥插等服務(wù)器專用功能。第八十二頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡

目前無線網(wǎng)卡按照接口種類分，主要有PCMCIA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡和USB網(wǎng)卡三種。PCMCIA網(wǎng)卡專用于筆記本電腦，PCI網(wǎng)卡用于臺(tái)式機(jī)，而USB網(wǎng)卡則既可以用于筆記本電腦，又可以用于臺(tái)式機(jī)，具有即插即用、攜帶方便、使用靈活等特點(diǎn)。第八十三頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡

選用USB接口的無線網(wǎng)卡來構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①無線標(biāo)準(zhǔn) ②接口方式 ③發(fā)射功率 ④外觀形式第八十四頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.1一般局域網(wǎng)適配器——網(wǎng)卡網(wǎng)卡作為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備接口，在使用前需要對(duì)它所占用的資源進(jìn)行相應(yīng)的配置。主要相關(guān)參數(shù)有四個(gè)：①M(fèi)AC地址 ②IRQ中斷號(hào) ③I/O端口 ④BaseMemory⒊網(wǎng)卡的有關(guān)參數(shù)及設(shè)置第八十五頁(yè)，共95頁(yè)。8.6.2一般廣域網(wǎng)適配器——調(diào)制解調(diào)器⒈調(diào)制解調(diào)器概述調(diào)制解調(diào)器（Modem）是調(diào)制器（Modulator）和解調(diào)器（Demodulator）的總稱，是將微機(jī)接入廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上兩臺(tái)微機(jī)之間通過具有有限帶寬的模擬