硬件8 计算机常用外部设备

1、第八章第八章 计算机常用外部设备计算机常用外部设备了解常用外设如键盘、鼠标、显示器和打了解常用外设如键盘、鼠标、显示器和打印机的原理、用途、性能指标以及特点；印机的原理、用途、性能指标以及特点；掌握显示缓冲存储器容量与分辨率、显示掌握显示缓冲存储器容量与分辨率、显示颜色数间的关系及计算方法。颜色数间的关系及计算方法。本本 章章 要要 点点28.1 外部设备概述外部设备概述n主机以外的硬件设备，称输入输出设备或外部主机以外的硬件设备，称输入输出设备或外部设备，简称外设。设备，简称外设。n外设向多样化、智能化、功能复合化、高可靠外设向多样化、智能化、功能复合化、高可靠性的方向发展。性的方向发展。n

2、输入设备：主要完成输入程序、数据、操作命输入设备：主要完成输入程序、数据、操作命令、各种图形、图像、声音等信息。令、各种图形、图像、声音等信息。n输出设备：输出计算机的处理结果或操作提示。输出设备：输出计算机的处理结果或操作提示。可以是数据、文字、表格、图形、图像或语言。可以是数据、文字、表格、图形、图像或语言。输入设备输入设备字符输入设备：键盘字符输入设备：键盘图形输入设备：鼠标、光笔图形输入设备：鼠标、光笔图象：扫描仪、传真机、摄象机图象：扫描仪、传真机、摄象机模拟设备：语音输入、模拟设备：语音输入、AD转换转换外设外设输出设备输出设备打印机打印机击打式击打式非击打式非击打式活字式活字式点

3、阵式点阵式激光激光喷墨喷墨绘图仪绘图仪语音输出语音输出显示器显示器CRT液晶、等离子体显示器液晶、等离子体显示器多媒体多媒体终端设备终端设备外存储器外存储器通信设备通信设备磁盘磁盘磁带磁带光盘光盘8.2 常用的输入设备常用的输入设备按结构原理划分按结构原理划分n触点式：触点式： 利用机械触点的分离与闭合判断电路的通断，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。由于磨损、氧化等易产生接触不良等故障。n无触点式：通过按键上下运动使电容的电量发生变化，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，达到检测开关的通断

4、，不存在磨损和接触不良等问题，且密封组装有防尘特性。且密封组装有防尘特性。8.2.1 键盘键盘按与主机通信信息划分按与主机通信信息划分n编码键盘：当某个键被按下后，能够提供一个与之相对编码键盘：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。应的的编码信息。n非编码键盘：用较为简单的硬件和专用的程序来识别被非编码键盘：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按键的位置，提供一个与位置相对应的中间代码扫描扫描码，然后由专用软件将其转换成规定的编码。码，然后由专用软件将其转换成规定的编码。微机键盘组成原理微机键盘组成原理n计算机键盘常采用非编码键盘，由单

5、片机和按键计算机键盘常采用非编码键盘，由单片机和按键矩阵组成。矩阵组成。101/102/104个按键。个按键。n键盘自检、键盘扫描、键盘键盘自检、键盘扫描、键盘与主机通信。与主机通信。n键盘缓冲区配合工作。键盘缓冲区配合工作。n键盘通过标准插头、键盘通过标准插头、PS/2PS/2插头或插头或USBUSB插头与主插头与主机系统板连接。机系统板连接。nPC机键盘用机键盘用8048负责键盘控制。负责键盘控制。8.2.2 鼠标器鼠标器n鼠标器是控制计算机显鼠标器是控制计算机显示器上光标移动的输入示器上光标移动的输入设备。一般有设备。一般有2到到3个键。个键。n特点：特点：快速、精确地光标定位，优良的人

6、机交互。快速、精确地光标定位，优良的人机交互。n分类：分类：n指标：指标：分辨率，轨迹速度。分辨率，轨迹速度。n按工作原理分：光电式和机电式按工作原理分：光电式和机电式; ;n按接口分：串口、按接口分：串口、PS/2PS/2和和USBUSB。n按与计算机通信方式分：有线鼠标和无线按与计算机通信方式分：有线鼠标和无线鼠标鼠标( (红外线型和无线电型红外线型和无线电型) )；8.2.3 扫描仪扫描仪n扫描仪是把图形图像和字符变为二进制图像数据扫描仪是把图形图像和字符变为二进制图像数据的计算机输入设备。的计算机输入设备。n分类分类n台式、手持、滚筒台式、手持、滚筒n黑白和彩色黑白和彩色n指标指标n分

7、辨率、扫描幅面、扫描速度分辨率、扫描幅面、扫描速度8.3 常用的输出设备常用的输出设备一、概述一、概述n分类：分类：nCRT(Cathode Ray Tube)n液晶液晶(Liquid Crystal Display)n等离子体等离子体n性能：性能：n屏幕尺寸、点间距、对比度、屏幕尺寸、点间距、对比度、幀频、行频、扫描方式、幀频、行频、扫描方式、灰度等级或彩色数量。灰度等级或彩色数量。n显示方式：显示方式：n字符字符/ /数字、全点可寻址方式。数字、全点可寻址方式。视频放大电路视频放大电路同步信号同步信号帧扫描电路帧扫描电路行扫描电路行扫描电路高压高压CRT主机信号主机信号二、显示方式二、显示

8、方式1、字符方式、字符方式显示字母、数字和特殊符号。显示字母、数字和特殊符号。（1）显示缓冲存储器显示缓冲存储器：字符方式下，计算机要：字符方式下，计算机要显示的字符以显示的字符以ASCII码形式存入特定的存储区，码形式存入特定的存储区，每个字符占一个字节单元，这段存储区称显示每个字符占一个字节单元，这段存储区称显示缓冲存储器。缓冲存储器。（2）字符点阵代码字符点阵代码：用一组排成方阵的二进制：用一组排成方阵的二进制数字来表示字符或汉字。数字来表示字符或汉字。 从显示缓冲存储器取出的从显示缓冲存储器取出的ASCIIASCII码经字符发生码经字符发生器变换为字型点阵码才能显示输出。器变换为字型点

9、阵码才能显示输出。字符显示原理（字符显示原理（A/N）显示存储器显示存储器第第1行行第第2行行显示缓存存储地址显示缓存存储地址与屏幕显示位置的与屏幕显示位置的对应关系对应关系字符点阵代码的显示过程：字符点阵代码的显示过程：显示存储器显示存储器字符字符编码编码移位寄存器移位寄存器输出输出字符点字符点阵代码阵代码打点打点频率频率字符发生器字符发生器2、图形及汉字的显示原理、图形及汉字的显示原理(APA)n像素：把原始画面离散成像素：把原始画面离散成M M N N个像点，每个点为一个像素。个像点，每个点为一个像素。n图形方式下，显示内容以像素为单位，显示缓冲存储器的图形方式下，显示内容以像素为单位，

10、显示缓冲存储器的每一个存储位都与每一个存储位都与CRTCRT屏幕的某一个像素点相对应。根据屏幕的某一个像素点相对应。根据灰度数的不同决定使用几个灰度数的不同决定使用几个bitsbits来表示。来表示。0 0 0 0 1 1 1 1显示缓冲存储器显示缓冲存储器显示器屏幕显示器屏幕n M=Nc*Nr*LOG2Cn汉字的显示：汉字的显示：n通过汉字的机内码找到汉字点阵码送到显示通过汉字的机内码找到汉字点阵码送到显示缓存的指定位置。缓存的指定位置。n汉字的点阵码存放在汉字的点阵码存放在ROM或磁盘上。或磁盘上。n若每个像素用若每个像素用b位表示，显示器缓存容量为位表示，显示器缓存容量为M，一幅图像的像

11、素数为一幅图像的像素数为Nc *Nr，显示颜色（或显示颜色（或灰度）数灰度）数C，则有：则有：各参数之间的关系各参数之间的关系C=2b三、显示器的性能指标三、显示器的性能指标n屏幕尺寸：显示器屏幕的对角线长度。屏幕尺寸：显示器屏幕的对角线长度。n点间距：显示器屏幕上像素间的距离。点间距：显示器屏幕上像素间的距离。n颜色数：每个像素点可显示的颜色数。颜色数：每个像素点可显示的颜色数。n对比度：图像（字符）与背景的浓度差。对比度：图像（字符）与背景的浓度差。n帧频：字符或图像每秒在屏幕上出现的次数。帧频：字符或图像每秒在屏幕上出现的次数。n行频：单位时间内电子束从屏幕左到右的扫描次数。行频：单位时

12、间内电子束从屏幕左到右的扫描次数。n扫描方式：电子束扫过荧光屏上所有像素的方式，扫描方式：电子束扫过荧光屏上所有像素的方式，分隔行和逐行扫描方式。分隔行和逐行扫描方式。四、显示控制适配器（显示卡）四、显示控制适配器（显示卡） 是监视器的控制电路和接口部件，可将显示缓冲区是监视器的控制电路和接口部件，可将显示缓冲区送出的信息转换成视频控制信号，控制送出的信息转换成视频控制信号，控制CRT的显示。的显示。1、组成：、组成：n显示缓冲存储器、字符发送器显示缓冲存储器、字符发送器ROM、CRT控制电控制电路、屏幕扫描控制逻辑电路等。路、屏幕扫描控制逻辑电路等。2、常用、常用PC机显示卡机显示卡CGA：

13、640 200 ， EGA：640 350 ，VGA： 640 480， SVGA： 800 600 ，XGA ： 1024 768， SXGA：1280 1024 分辨率分辨率：显示卡能支持的在屏幕上显示的最多：显示卡能支持的在屏幕上显示的最多像素数。用每行像素数乘以每列的像素数表示。像素数。用每行像素数乘以每列的像素数表示。 颜色数颜色数：由属性缓冲区所用的二进制位数决定。：由属性缓冲区所用的二进制位数决定。N位二进制可表示位二进制可表示2N种颜色。种颜色。 图形显示缓冲器图形显示缓冲器VRAM的容量的容量：设屏幕上每个：设屏幕上每个像素点对应的像素点对应的VRAM的二进制位数为的二进制位

14、数为N，则则 VRAM的位容量的位容量=N 图形分辨率图形分辨率 =N 垂直点数垂直点数 水平点数水平点数3、显示卡的主要指标、显示卡的主要指标n例：例：某某PC机的显示器有机的显示器有1024 768的分辨率，的分辨率，要求可同时显示要求可同时显示64K种颜色，则其图形显示卡种颜色，则其图形显示卡上上VRAM的容量至少要配置为多少？的容量至少要配置为多少？解：解：每个像素点对应的每个像素点对应的VRAM的二进制位数为的二进制位数为N，颜色数颜色数:64K=64 1024= 2N，则则 N=16 VRAM的位容量的位容量=N 图形分辨率图形分辨率 =16 1024 768（bit) VRAM的字节容量的字节容量= VRAM的位容量的位容量/8 =16 1024 768/8=1.5MB 因此该图形显示卡因此该图形显示卡VRAM的容量至少要配置的容量至少要配置1.5 MB。8.3