9、輸入輸出設備

計算機硬件之輸入輸出設備1、了解常用輸入設備及其作用2、了解常用輸出設備及其作用一、鍵盤鍵盤（KEYBOARD）由一組開關矩陣組成，包括數(shù)字鍵、字母鍵、符號鍵、功能鍵及控制鍵等。每一個按鍵在計算機中都有它的惟一代碼。當按下某個鍵時，鍵盤接口將該鍵的二進制代碼送入計算機主機中，并將按鍵字符顯示在顯示器上。1.1鍵盤的分類

鍵盤向著多媒體、多功能和人體工程學方向發(fā)展按工作原理，常規(guī)的鍵盤又分為機械式和電容式兩種。按外形可分為標準鍵盤和人體工程學鍵盤。1.2鍵盤的歷史最早的鍵盤可能是出現(xiàn)在17世紀初，那時的歐洲就有人發(fā)明了格式不太成熟的打字機，鍵盤就是應用在這些打字機上的。在1868年，被稱作“打字機之父”的美國人克里斯托夫·拉森·肖爾斯獲得了打字機模型專利并取得打字機的經(jīng)營權。

QWERTY鍵盤的布局將最常用的幾個字母安置在相反方向，以此最大限度放慢打字時敲鍵速度，從而避免卡鍵。

1873年采取QWERTY布局的第一臺商用打字機成功地投放市場。常用的鍵盤分為四個區(qū)：主鍵盤區(qū)功能鍵區(qū)光標控制鍵區(qū)小鍵盤區(qū)狀態(tài)指示燈1.3鍵盤的結構數(shù)字鍵字母鍵空格鍵大寫字母鎖定鍵換檔鍵控制鍵回車鍵退格鍵（一）主鍵盤區(qū)（二）功能鍵區(qū)Esc退出菜單F1幫助（三）光標控制鍵區(qū)光標控制鍵及其功能如圖：光標控制鍵功能←將光標向左移動一個字符→將光標向右移動一個字符↑將光標向上移動一行↓將光標向下移動一行PageUp向上翻一頁PageDown向下翻一頁Home將光標移動到當前行的行首End將光標移動到當前行的行尾Insert插入Delete刪除光標后面的一個字符PrintScreenSysRq復制屏幕（四）小鍵盤區(qū)小鍵盤區(qū)又叫數(shù)字鍵區(qū)，主要用于快速輸入數(shù)字。數(shù)字鎖定鍵1.4鍵盤操作姿勢和指法（一）鍵盤操作姿勢開始打字之前一定要端正坐姿。如果坐姿不正確，不但會影響打字速度的提高，而且還會很容易疲勞，出錯。正確的坐姿應該是：1、身子要坐正，雙腳平放在地上。2、肩部放松，上臂自然下垂。3、手腕要放松，輕輕抬起，不要靠在桌子上或鍵盤上。4、身體與鍵盤的距離，以兩手剛好放在基本鍵上為準。（二）鍵盤指法1、基本鍵

F鍵和J鍵上都有一個小橫線，它們是用來定位的。每次操作時，先將左右手的食指固定在這兩個基本鍵上，其它的手指順序排開，這樣可保證手指所放位置正確。2、手指分工3、擊鍵的方法

八個手指自然彎曲，輕輕放在基本鍵上，兩個拇指放在空格鍵上。

以指尖擊鍵，瞬間發(fā)力，并立即反彈。擊鍵不要過猛，用力要適度，節(jié)奏要均勻。

擊鍵后，手指應立即返回基本鍵。二、鼠標1968年12月9日，世界上的第一個鼠標誕生于美國斯坦福大學。發(fā)明者是DouglasEnglebart博士。1981年，第一只商業(yè)化鼠標誕生(Xerox)。1983年，羅技發(fā)明了第一只光學機械式鼠標，也就是我們今天所說的機械鼠標。這種鼠標結構成為了事實上的業(yè)界標準。1980年代初，還出現(xiàn)了第一代光電鼠標，這類光電鼠標具有比機械鼠標更高的精確度。但是它必須工作在特殊的印有細微格柵的光電鼠標墊上。這種鼠標過高的成本限制了其使用范圍。1999年，安捷倫公司(Aeilent,后改組為安華高,Avago)發(fā)布了IntelliEye光學引擎，繼而市場上出現(xiàn)了不需要專用鼠標墊的光電鼠標，光電鼠標的普及由此開始。2.1鼠標的發(fā)展歷史2.2鼠標的分類鼠標按接口可分為PS/2口、USB口和無線鼠標。

根據(jù)鼠標的工作原理，可以將鼠標分為機械式、光電式鼠標。機械鼠標器示意圖光電鼠標光電鼠標內(nèi)部有一個發(fā)光二極管，發(fā)出光線照亮光電鼠標底部表面。當光電鼠標移動時，其移動軌跡便會被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。利用光電鼠標內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片（DSP）對移動軌跡上攝取的一系列圖像進行分析處理。通過對這些圖像上特征點位置的變化進行分析，來判斷鼠標的移動方向和移動距離，從而完成光標的定位。打印機是計算機常見的外圍設備之一，也是計算機系統(tǒng)中除顯示器之外的另一種重要的輸出設備。利用打印機，用戶可以把計算機處理的文字、圖片等信息輸出到紙張上。

三、打印機1、按用途分類:可以把打印機分為兩類，一類是通用型打印機，它可以廣泛地應用于學校、機關、家庭等對打印無特殊要求的場合。另一類是專用型打印機，它的用途比較專一，比如專用于票據(jù)打印的打印機。2、按打印幅面分類:按打印幅面的不同可以把打印機分為窄幅打印機（只能打印A3以下的幅面）和寬幅打印機（可以打印A3及以上的幅面）兩大類。3.1打印機的作用3.2打印機的分類

3、按打印原理分類:可以把打印機分為針式打印機、噴墨打印機、激光打印機等幾種，這也是最常見的分類方法。

3.3打印機的工作原理

1、針式打印機的工作原理：針式打印機是一種擊打式打印機，它利用機械和電路驅(qū)動原理，使打印針撞擊色帶和打印介質(zhì)，進而打印出點陣，再由點陣組成字符或圖形來完成打印任務。

2、噴墨打印機的工作原理：噴墨打印機具有打印質(zhì)量好、無噪聲、可以用較低成本實現(xiàn)彩色打印等優(yōu)點，但它的打印速度較慢，而且配套使用的墨水非常貴，故較適合于打印量小、對打印速度沒有過高要求的場合使用。噴墨打印機按噴墨形式又可分為液態(tài)噴墨和固態(tài)噴墨兩種。液態(tài)噴墨打印機是讓墨水通過細噴嘴，在強電場作用下高速噴出墨水束，在紙上形成文字和圖像。

3、激光打印機的工作原理：激光打印機是近年來打印機家族的一種新產(chǎn)品，它以打印速度快、打印質(zhì)量高、打印成本低和無任何噪聲等特點逐漸成為人們購買打印機時的首選。它也是最終全面取代噴墨打印機的產(chǎn)品。激光打印機分為黑白和彩色兩種，它的打印原理是利用光柵圖像處理器產(chǎn)生要打印頁面的位圖，然后將其轉(zhuǎn)為電信號，發(fā)出一系列的脈沖送往激光發(fā)射器。在這一系列脈沖的控制下，激光被有規(guī)律地放出。與此同時，反射光束被接收的感光鼓所感光。激光發(fā)射時就產(chǎn)生一個點，激光不發(fā)射時就是空白，這樣就在接收器上印出一行點來。然后，接收器轉(zhuǎn)動一小段固定的距離繼續(xù)重復上面的操作。當紙張經(jīng)過一對加熱輥后，著色劑被加熱熔化，固定在紙上，就完成打印的全過程。整個過程準確而且高效。3.4打印機的性能指標衡量一臺打印機性能好壞的指標有以下幾種。

1、分辨率（dpi）。打印機的分辨率即每平方英寸多少個點。分辨率越高，圖像就越清晰，打印質(zhì)量也就是越好。一般分辨率在360dpi以上的打印效果才能令人滿意。

2、打印速度。打印機的打印速度是以每分鐘打印多少頁紙（PPM）來衡量的。打印速度在打印圖像和文字時是有區(qū)別的，而且還和打印時的分辨率有關，分辨率越高，打印速度就越慢。所以衡量打印機的的打印速度要進行綜合評定。

擴展：3D打印機四、掃描儀掃描儀是計算機中除鍵盤和鼠標以外的另一種輸入設備，通常用它來進行各種圖片資料的輸入。掃描儀也是一種光、機、電一體化的外圍設備。用戶經(jīng)常用它來掃描照片、圖片、文稿等，并把掃描儀的結果輸入到計算機中進行處理。

4.2掃描儀的分類掃描儀的種類很多，根據(jù)掃描原理的不同，可以將它分為三種類型：以CCD（ChargeCoupleDevice，電荷耦合器件）為核心的平板式掃描儀、手持式掃描儀和以光電倍增管為核心的滾筒式掃描儀。4.1掃描儀的作用手持式掃描儀的體積較小、重量輕、攜帶很方便，但掃描儀精度較低。滾筒式掃描儀采用光電倍增管（PMT）作為光電轉(zhuǎn)換元件。在各種感光器中，光電倍增管是性能最好的一種，無論是在靈敏度、噪聲系數(shù)上還是動態(tài)范圍都要領先于其他感光器件。平板式掃描儀又稱為平臺式掃描儀、臺式掃描儀，它誕生于1984年，是現(xiàn)在辦公用掃描儀的主流產(chǎn)品。平板式掃描儀主要應用在A4幅面和A3幅面掃描領域中，它是掃描儀家族的代表性產(chǎn)品，也是用途最廣的一種掃描儀。除了上述三種類型的掃描儀外，還可以按掃描圖像幅面的大小把掃描儀分為小幅面、中等幅面和大幅面掃描儀；按用途將掃描儀分為通用型掃描儀和專用于特殊圖像輸入的專用型掃描儀（如條碼讀入器、卡片閱讀機等）；按接口可以分為USB接口、并行接口、SCSI接口和專用接口的掃描儀；按使用場合可以分為筆式掃描儀、條形碼掃描儀和實物掃描儀等。4.3掃描儀的性能指標掃描儀的性能指標主要有分辨率、灰度、色深、感光器件、接口方式、掃描速度等幾項。

1、分辨率：光學分辨率是指掃描儀物理器件所具有的真實分辨率，它是掃描儀的重要性能指標之一，直接決定了掃描儀掃描圖像的清晰程度。一般光學分辨率用兩個數(shù)字相乘來表示，例如600×1200dpi，其中前一個數(shù)字（600）代表掃描儀的橫向分辨率，它是掃描儀真正意義上的光學分辨率；后一個數(shù)字（1200）代表掃描儀的縱向分辨率或機械分辨率，是掃描儀所用步進電機的分辨率，一般為橫向分辨率的兩倍甚至四倍。

2、色深與灰度值：色深又叫色彩位數(shù)，是指掃描儀對圖像進行采樣的數(shù)據(jù)位數(shù)，也是指掃描儀所能解析的顏色范圍。目前有24位、30位、32位、36位、42位和48位等多種。灰度值是指進行灰度掃描時對圖像由純黑到純白整個色彩區(qū)域進行劃分的級數(shù)。

3、感光器件：掃描儀最重要的部分就是其感光部分。目前市場上掃描儀使用的感光器件有四種：電荷耦合元件CCD（包括硅氧化物隔離CCD和半導體隔離CCD）、接觸式感光器件CIS（或LIDE）、光電倍增管PMT和金屬氧化物導體CMOS。四種感光器件中，光電倍增管的成本最高，且掃描速度慢，一般用于專業(yè)掃描儀上。它們的區(qū)別見后表所示。

4、掃描速度：掃描速度也是掃描儀的一個重要指標。掃描儀的掃描速度可以分為預掃速度和掃描速度。預掃速度是指掃描儀對所有掃描面積進行一次快速掃描的速度。它直接影響實際的掃描效率，也是用戶在選購掃描儀時應重要關注的一個速度指標。相反，因掃描儀受接口（大多為USB接口）帶寬的影響，故掃描速度差別并不太大。因此掃描儀的掃描速度主要看它的預掃速度。

擴展：手機掃描儀五、攝像頭攝像頭(CAMERA或WEBCAM)又稱為電腦相機、電腦眼、電子眼等，是一種視頻輸入設備，被廣泛的運用于視頻會議、遠程醫(yī)療及實時監(jiān)控等方面。普通的人也可以彼此通過攝像頭在網(wǎng)絡進行有影像、有聲音的交談和溝通。另外，人們還可以將其用于當前各種流行的數(shù)碼影像，影音處理。5.1攝像頭的功能5.2攝像頭的分類按攝像頭輸出的信號可以把攝像頭分為模擬攝像頭和數(shù)字攝像頭兩類。模擬攝像頭要配合視頻捕捉卡一起使用，它主要使用CCD來作感光器件，并要有視頻捕捉卡或外置捕捉卡才能與電腦配合工作。模擬攝像頭比數(shù)字攝像頭功能強大，但價格偏高，一般用于大型視頻會議和實時監(jiān)控。數(shù)字攝像頭使用簡單，安裝簡單，價格便宜，它使用CMOS作感光器件。數(shù)字攝像頭中又以使用新型數(shù)據(jù)傳輸接口的USB數(shù)字攝像頭為主，市場上可見的大部分都是這種產(chǎn)品，非常適合家庭、網(wǎng)吧等場合使用。

5.3攝像頭的性能指標

1、圖像傳感器：它包括物理鏡頭和視頻捕捉單元兩部分，是攝像頭最為核心的部件。圖像傳感器的好壞直接決定了最終拍攝出來的照片或視頻的質(zhì)量。常用于攝像頭圖像傳感器的部件有兩種：一是CCD（電荷耦合）感光器件；一是CMOS（互補性金屬氧化物半導體）感光器件。

2、最高分辨率：攝像頭的分辨率是指攝像頭解析圖像的能力，也就是攝