输入输出设备概述(一)

第8章I/O设备1/16/20231本章学习内容I/O设备的基本概念键盘的基本工作原理显示器的基本工作原理打印机的分类和基本工作原理1/16/202328.1I/O设备概述I/O设备：实现计算机系统与外部世界之间进行信息交换或信息存储的装置。输入设备：将现实世界各种形式表示的信息，转换为计算机所能识别、处理的信息形式并输入计算机。输出设备：将计算机处理的结果，转换为适当的，以现实世界所能接受的信息形式输出出来，以便为人或其它系统所用。1/16/20233在计算机发展初期，I/O设备的作用从功能上讲只是单纯地作用于信息形式的转换，并起输入或输出的作用。随着计算机技术的发展与进步，现代计算机的外存储器，也同时具有I/O设备的功能。主机：CPU与内存等在系统中主要进行数据运算处理的部分。外设（外部设备或外围设备）：主机以外的系统中其余部分，如外存储器，I/O设备等。传统意义上的I/O设备，只是外设的一个组成部分。1/16/202341/16/20235①字符输入设备：键盘、联机手写识别器等。②图形输入设备：数字化仪、鼠标器、跟踪球、操纵杆等。③图像输入设备：摄像机、扫描仪等。④其它类型的设备：如数模转换、声音输入等。⑤特殊的输入设备：磁盘，磁带及光盘等。1.输入设备1/16/202362．输出设备①字符输出设备：行式打印机、点阵式打印机、喷墨和激光打印机，显示器等。②图形输出设备：绘图仪，显示器，喷墨及激光打印机等。③图像输出设备：显示器，喷墨及激光打印机等。④其它类型的设备：如声音输出设备等。⑤特殊的输出设备：磁盘，磁带等。1/16/202373．外存储器外存储器：主机之外的一些存储器，它们都是存储器子系统的一部分，也是属于输入/输出设备。外存储器主要有：磁盘（包括软盘和硬盘）、磁带（多种规格）、光盘（只读的、一次性写入的以及可读写的），U盘等。外存储器的任务只是存储或读取数字代码形式的信息。一般不提供信息格式、码制的转换，是I/O设备中特殊的一类。1/16/202384．终端设备终端设备：与计算机网络的用户一端相连接的设备。在大型计算机系统中，通过通信线路连接到主机的输入输出装置也是一种终端设备。终端在不同系统不同场合有不同的含义。智能终端：具有一定的数据处理能力的终端。哑终端：只负责输入输出的终端。本地终端：与主机距离较近的终端。如在一个计算中心的机房中的终端。远程终端：与主机距离较远的终端。远程终端往往要通过公共通信线路(如电话线)利用调制解调器与主机交换信息。1/16/202395．其它含义的I/O设备过程控制设备：在某些特定应用领域中，应用计算机系统所需的特殊的I/O设备。如智能仪表、传感器、A/D和D/A转换器等。脱机设备：即数据制备设备，如软磁盘数据站。数据通信设备：MODEM、网卡及各类网络设备等。1/16/202310①人人—机对对话的主主要渠道道②不不同信息息形式的的转换装装置③软软件和信信息的驻驻留地④计计算机在在不同领领域中应应用的桥桥梁外设的作作用外设的特点①工作速速度比主机慢慢②与主机机处理的信息息格式不同③多与主主机处于异步步工作状态12/29/2022118.2键键盘在计算机系统统中，键盘是是最基本、最最常用的输入入设备。通过过键盘上的各各个键，按某某种规范向主主机输入各种种信息，如汉汉字、外文、、数字等。键盘由一组组排列成阵阵列形式的的按键开关关组成。键键盘上的按按键包括字字符键和控控制功能键键两类。字符键：包括字母母、数字和和一些特殊殊符号键。。控制功能键键：产生控制制字符的键键（由软件件系统定义义功能），，还有控制制光标移动动的光标控控制键，用用于插入或或消除字符符的编辑键键等。12/29/202212键盘盘的的分分类类接触式无触点式触摸式机械触点式键干簧键电容式键霍尔键薄膜式感应式触摸屏1.按按键键的的种种类类分分键12/29/2022132.按按键键码码的的产产生生方方式式分分⑴编码码键键盘盘：将将按按键键产产生生的的电电信信号号输输入入到到编编码码电电路路，，由由编编码码器器产产生生对对应应按按键键的的编编码码，，即即键键码码。。编码电路＋Vc...键码12/29/202214编码码键键盘盘存存在在的的问问题题①当键键的数量量较多时时，编码码逻辑的的成本较较高。②直接接编码产产生键码码的方法法不够灵灵活，一一旦编码码逻辑电电路固定定，如果果需要重重新定义义键名与与键码，，就不够够方便。。12/29/202215⑵扫描式键盘盘：将键连接接成矩阵，，每个键位位于某行、、某列交点点上，先通通过扫描方方法找到按按下的键的的行列位置置，称为位置码或扫描码；再查表（（用ROM构成或用用软件实现现）将位置置码转换为为键码。Y15Y14Y0Y1X0X1X7X212/29/202216扫描式键盘盘的特点①当键盘盘逻辑固定定后，某一一位置上的的键就具有有固定的位位置码；②更换转转换表的内内容，即可可重新定义义键名与键键码。在通用键盘盘以及键的的数量较多多时，普遍遍采用扫描描方式产生生键码。12/29/2022178.2.1硬件件扫描键盘盘在键盘上，，各键的安安装位置可可根据操作作的需要而而定，但在在电气连接接上，可将将各键连接接成n行××m列的矩矩阵形式，，每个键连连接于某个个行线与某某个列线之之间。通过过硬件扫描描或软件扫扫描，识别别所按下的的键的行列列位置，得得到位置码码（扫描码码）。如果由硬件件逻辑实现现扫描，这这种键盘称称为硬件扫扫描键盘，，或称为电电子扫描式式编码键盘盘。所用的的硬件逻辑辑可称为广广义上的编编码器。12/29/2022183︱8译码器16—4编码器七位计数器VCROM&计数脉冲Y15Y14Y0Y1X0X1X7DB符合比较锁定信号000100112/29/202219设将128个键键排成8×16的矩阵阵。七位位计数器器从0000000开开始计数数，高3位用于于选中行行线Xj，使Xj＝0，低低4位用用于对列列线Yi计数。当选中Xi时，Xj＝0，若若该行的的Yj列有键按按下，则则与低四四位的计计数值进进行比较较，当比比较一致致时，锁锁定信号号输出为为0，停停止计数数，这时时所得的的计数值值就是行行列的位位置码，，也称扫扫描码。。以扫描描码为地地址访问问ROM，就可可以读出出该键的的键值。。如：XY0000000X0┇00011110010000X10010001┇0011111X1行Y1列有键按按下12/29/202220硬件扫描描式键盘盘的逻辑辑组成12/29/202221硬件扫描式键键盘由键盘矩矩阵、振荡器器、计数器、、行译码器、、列译码器、、符合比较器器、ROM、、接口、去抖抖电路等组成成。只读存储器ROM：存放代码转转换表，按键键的位置码送送往ROM作作为地址输入入，即可从ROM中读出出对应的按键键字符编码或或功能编码。。由ROM输输出的键码，，经接口芯片片送往CPU。更换ROM中写入的的内容，即可可重新定义各各键的编码与与功能含义。。去抖电路：控制按键后后，延迟数十十毫秒之后才才识别读取键键码，保证键键已稳定闭合合。为避开键在闭闭合过程中存存在的一些机机械性抖动，，避免输出信信号产生抖动动，误认为多多次按键，需需在硬件扫描描键盘中设置置硬件延时电电路(如单稳稳电路)，即即去抖电路。。12/29/202222重键的处理：当快速按键键时，有可能能发生前一次次按键的键码码尚未送出，，后面按键产产生了新键码码，造成键码码的重叠混乱乱的情况。可可以依靠锁定定信号来防止止重键现象。。在扫描找到到第一次按键键位置时，符符合比较器输输出锁定信号号，使计数器器停止计数，，只认可第一一次按键产生生的键码。仅仅当键码送出出之后，才解解除对计数器器的封锁，允允许扫描识别别后面按下的的键。不过这这种暂停扫描描的方法只能能防止两键重重叠。如果由于CPU延缓接收收而发生多键键重叠，中间间的按键编码码就会丢失。。所以在功能能更强的键盘盘中，采取存存储多个键码码的方法，来来解决重键问问题。12/29/202223硬件扫描键盘盘的优点：不不需要主机机担负扫描任任务。当键盘盘产生键码之之后，才向主主机发出中断断请求，CPU以响应中中断方式，接接收随机按键键产生的键码码。现已很少用小小规模集成电电路来构成这这种硬件扫描描键盘，而是是尽可能利用用全集成化的的键盘接口芯芯片，如Intel8279。12/29/2022248.2.2软软件件扫描描键盘盘软件扫扫描键键盘：通过过执行行键盘盘扫描描程序序对键键盘矩矩阵进进行扫扫描，，以识识别按按键的的行列列位置置。软件扫扫描键键盘需需考虑虑的问问题⑴谁谁执执行行键键盘盘扫扫描描程程序序?⑵如如何何进进行行软软件件扫扫描描？？12/29/202225⑴谁谁执执行行键键盘盘扫扫描描程程序序?①若若对对主主机机工工作作速速度度要要求求不不高高，，可可由由CPU自自己己执执行行键键盘盘扫扫描描程程序序。。按按键键时时，，键键盘盘向向主主机机提提出出中中断断请请求求，，CPU响响应应后后转转去去执执行行键键盘盘中中断断处处理理程程序序，，其其中中包包含含键键盘盘扫扫描描程程序序、、键键码码转转换换程程序序及及预预处处理理程程序序等等。。②若若对对主主机机工工作作速速度度要要求求较较高高，，希希望望尽尽量量少少占占用用CPU处处理理时时间间，，可可在在键键盘盘中中设设置置一一个个单单片片机机，，由由它它负负责责执执行行键键盘盘扫扫描描程程序序、、预预处处理理程程序序，，再再向向CPU申申请请中中断断送送出出扫扫描描码码。。现代代计计算算机机的的通通用用键键盘盘，，大大多多采采用用第第二二种种方方案案。。12/29/202226①逐行行扫描②行列列扫描⑵如何何进行软软件扫描描？12/29/2022271．逐行行扫描法法输出寄存器输入寄存器VCY15Y14Y0Y1X0X1X7CPUDBCPUDB0010111111111111111111110112/29/202228CPU通过过数据线输输出代码，，送往行线线。从第0行开始，，逐行为0，，其余各行行为1进行扫描，，将列线输输出取回至至CPU，，判别其中中是否有一一位为0，，是哪一位位为0。假假定按下的的键将第1行第1列列接通，则则当第1行行行线为0时，第1列列线也也为0，其其余各列线线为1。由由此可知按按键位置，，即位置码码(扫描码码)，再查查表转换为为对应的键键码。逐行扫描法法的工作原原理12/29/2022292．行列扫扫描法双向寄存器双向寄存器Y15Y14Y0Y1X0X1X7CPUDBCPUDB00000000000000100100000012/29/202230CPU通过过数据线输输出代码，，先逐列为为“1”地地步进扫描描，读入行行线的状态态，测试是是哪一列为为1时行线线输出中有有“1”，，从而判判明按键的的列号，记记录列号。。再逐行为为“1”地地步进扫描描，测试是是哪一行为为“1”时时列线输出出中有1，，判明按键键的行号，，记录行号号。将行号号和列号组组合，即可可得到按键键的位置编编码。行列扫描法法的工作原原理12/29/202231IBM-PC/XT机的的键盘工作原原理12/29/2022321.键的种种类和键盘阵阵列电容式无触点点式键。键盘盘中共有83～110个个键，连接为为16行×8列的阵列。。2.扫描方方式采用行列扫描描法获得按键键的扫描码。。3.扫描码码的传输键盘通过电缆缆与主机板上上的键盘接口口相连，采用用Intel8048单片机进行行控制，以串行方式将扫描码送往往键盘接口。。由接口中的的移位寄存器器将串行信号号组装为并行行信号，然后后向CPU请请求中断。CPU以并行行方式从接口口中读取按键键的扫描码。。12/29/202233扫描码键盘向主机键键盘接口输送送的是扫描码码。接通扫描码和和断开扫描码码当某键按下时时，输出的数数据称为接通扫描码；而当该键松松开时，输出出的数据称为为断开扫描码。PC系列中不不同机型的键键盘，接通和和断开的扫描描码有所不同同，因此不能能互换使用。。12/29/202234例如在PC/XT机键盘盘中，接通扫扫描码与键号号（键位置））等值，用1个字节（两两位十六进制制数）表示，，断开扫描码码也是1个字字节，其值为为接通扫描码码加上80H。如“M”键，，键号为50（十进制）），按下键后后的接通码为为32H。，，键按下后又又松开，则先先输出32H，再输出B2H。PC/XT键键盘的拍发速速率固定为10次／秒，，即当一个键键按下0.5秒后仍不松松开，将以10次／秒的的速率重复输输出该键的接接通扫描码。。12/29/2022358.3显显示设备显示设备是计计算机系统重重要的输出设设备之一。显示器屏幕上上的字符、图图形不能永久久记录下来，，一旦关机，，屏幕上的信信息也就消失失了，所以显显示器又称为为“软拷贝”装置。12/29/202236显示设备备子系统统的硬件件组成包括显示示器件（（或称显显示器））、控制制器与接接口。在微机系系统中往往往将控控制器与与接口合合为一个个整体，，称为显示器适适配卡。12/29/202237显示设设备子子系统统的软软件组组成包含在在操作作系统统中的的显示示器驱驱动程程序、、提供供专门门图形形功能能的各各种图图形软软件包包等。。12/29/202238显示器器件的的分类类1.按按器器件形形式分分阴极射射线管管(CRT)显显示器器平板显显示器器12/29/2022392.按按发发光原原理分分⑴发光光器器件件：外外加加电电信信号号，，发发光光器器件件将将产产生生光光辐辐射射，，从从而而发发光光。。如阴阴极极射射线线管管(CRT)、、发发光光二二极极管管(LED)、、等等离离子子显显示示器器件件(PDP)和和场场致致发发光光板板(ELD)等等。。⑵光调调制制器器件件：器器件件本本身身不不发发光光，，工工作作时时需需另另设设光光源源。。在在外外加加电电信信号号作作用用下下，，器器件件的的局局部部区区域域的的光光特特性性发发生生变变化化，，引引起起光光线线透透过过或或反反射射，，显显示示屏屏幕幕上上收收到到器器件件形形成成的的调调制制光光，，即即随随电电信信号号而而变变化化的的光光。。如液液晶晶显显示示器器(LCD)，，电电泳泳显显示示器器(EPID)等等。。12/29/2022403.按显示示方式分⑴字符显示器字符显示器只只能显示字符符。其屏幕被被划分为若干干字符行和字字符列，显示示时，将要显显示的一帧字字符转换为字字符点阵后，，控制显示器器显示。⑵图形显示器图形显示器用用于显示由计计算机按一定定算法形成的的点、线、面面、阴影等。。图形来自于于主观世界，，又称为主观观图像。其屏屏幕被划分为为几百或上千千各水平点和和垂直点，显显示时，根据据要显示的图图形内容，直直接控制要显显示的点的位位置，并可作作平移、旋转转、座标变换换等处理。12/29/202241⑶图像显显示器器图像显显示器器用于于显示示来自自于客客观世世界的的图像像，如如照片片、自自然景景物、、医学学图像像等。。显示示时，，根据据要显显示的的图像像内容容，直直接控控制要要显示示的点点的位位置，，并具具有灰灰度变变换、、窗口口技术术等图图像增增强功功能。。12/29/2022428.3.1常常见显显卡标标准显卡是是显示示器与与主机机之间间的接接口电电路，，负责责将主主机发发送的的待显显示信信号送送给显显示器器。1.字符/数字字方式式（A/N方方式、、文本本显示示方式式）以字符符为显显示内内容的的基本本单元元。由于字字符是是由点点阵组组成的的，所所以在在显示示过程程中，，需将将字符符的ASCII码转转换为为字符符点阵阵代码码。MDA显示示标准准(单色色显示示适配配器标标准)字符显显示规规格为为80列××25行，，相应应像素素为720×350，字字符框框为9×14，，而字字符点点阵为为7××9。。MDA标准准仅支支持字字符显显示且且为黑黑白方方式。。12/29/20224397149MDA显显示示标标准准字符符点点阵阵字符符框框12/29/2022442．．图形形方方式式(APA方方式式)图形形方方式式不不如如字字符符方方式式那那样样规规整整，，图图形形信信息息更更具具随随机机性性。。不不论论是是字字符符还还是是图图形形，，字字形形上上都都由由许许多多亮亮度度不不同同的的、、或或色色彩彩不不同同的的像像点点所所组组成成。。每每一一个个像像点点称称为为一一个个像像素素(Pixel)，，或或称称为为像像元元。。图形显示标标准有CGA、EGA、VGA、TVGA、XGA等等标准。这些标准分分别规定了了能显示的的图像或字字符的规格格、像素数数及色彩数数。12/29/202245不论论是是字字符符显显示示或或图图像像显显示示，，实实质质上上，，一一个个字字符符或或图图形形数数据据都都由由若若干干个个亮亮度度不不同同或或色色彩彩不不同同的的点点阵阵组组成成，，其其中中每每一一个个点点称称为为一一个个““像像素素””（（或或称称““像像元元””））。。像像素素数数量量愈愈多多，，组组成成字字符符点点数数愈愈多多，，图图像像密密度度愈愈高高，，显显示示的的画画面面就就愈愈清清晰晰。。12/29/2022468.3.2CRT显显示器CRT既既可作为为字符显显示器，，又可作作为图像像、图形形显示器器。1.CRT显显示器的的分类(1)球球面显显像管(2)平平面直直角显像像管(FST)(3)柱柱面显显像管(4)纯纯平显显像管(IFT)12/29/202247CRT是一一个漏漏斗形形的电电真空空器件件，它它由电电子枪枪、荧荧光屏屏及偏偏转装装置组组成。。12/29/202248电子枪枪包括括灯丝丝、阴阴极、、控制制(栅栅)极极、第第一阳阳极(加速速阳极极)、、第二二阳极极(聚聚焦极极)和和第三三阳极极。当当灯丝丝加热热后，，阴极极受热热而发发射电电子，，电子子的发发射量量和发发射速速度受受控制制极控控制。。电子子经加加速、、聚焦焦而形形成电电子束束，在在第三三阳极极形成成的均均匀空空间电电位作作用下下，使使电子子束高高速射射到荧荧光屏屏上，，荧光光屏上上的荧荧光粉粉受电电子束束的轰轰击产产生亮亮点。。亮度取取决于于电子子束的的轰击击速度度、电电子束束电流流强度度和荧荧光粉粉的发发光效效率。。电子子束在在偏转转系统统控制制下，，在荧荧光屏屏的不不同位位置产产生光光点，，由这这些光光点可可以组组成各各种所所需的的字符符、图图形和和图像像。12/29/202249彩色CRT与单单色CRT原理理是相似似的，只只是对彩彩色CRT而言言，通常常用三个个电子枪枪发射电电子束，，在定色色机构和和亮度控控制信号号的控制制下，分分别触发发红、绿绿、蓝三三种颜色色的荧光光粉发光光，按三三基色迭迭加原理理形成彩彩色图像像。要使整个个屏幕不不断显示示，就要要让电子子束不断断地扫描描冲击荧荧光屏。。12/29/20225012/29/202251彩色CRT结构示意意图12/29/2022522.光栅扫扫描原理CRT只需接接收三种信号号（视频信号号IRGB、、垂直同步信信号VSYNC和水平同同步信号HSYNC），，就能在荧光光屏的任意位位置上控制电电子束的亮度度和色彩。垂直和水平同同步信号产生生的扫描电流流使电子束在在屏幕上自左左至右、自上上至下有规律律的移动。12/29/20225312/29/20225412/29/202255水平扫描周周期：电子束从从屏幕的左左上角开始始，沿着略略为倾斜的的水平方向向从左至右右匀速地到到达右上角角，在此后后以极高的的速度返回回到左端下下一行的开开始位置。。这一正扫扫和一回扫扫构成了一一个水平扫扫描周期。。垂直扫描周周期：从屏幕左左上角开始始，连续一一行又一行行地进行水水平扫描周周期，直至至到达屏幕幕最末一行行的右下角角。接着，，又以极高高的速度返返回到屏幕幕左上角开开始处，这这一正扫和和一回扫构构成了一个个垂直扫描描周期。12/29/202256在不断重复水水平扫描周期期和垂直扫描描周期过程中中，除在各自自的回扫期间间，通过水平平消隐和垂直直消隐信号抑抑制电子束的的发射外，在在整个正扫期期间可使屏幕幕形成一条一一条的水平扫扫描线(称其其为光栅)。。这种有规律律的扫描运动动称之为“光栅扫描”。12/29/202257只要要在在扫扫描描过过程程中中，，控控制制电电子子束束在在适适当当的的时时候候点点亮亮对对应应位位置置的的像像点点，，就就可可以以显显示示整整幅幅图图像像。。图像像由由上上至至下下显显示示一一遍遍称称作作一帧帧。12/29/202258显示示刷刷新新CRT荧荧光光屏屏发发光光是是由由电电子子束束轰轰击击荧荧光光粉粉产产生生的的，，其其发发光光亮亮度度一一般般只只能能维维持持几几十十毫毫秒秒。。为为了了使使图图像像稳稳定定地地出出现现在在屏屏幕幕上上，，并并使使人人不不感感到到目目眩眩，，电电子子束束必必须须在在图图像像消消失失变变化化前前，，不不断断地地进进行行整整个个屏屏幕幕的的重重复复扫扫描描，，这这个个过过程程叫叫做做刷新。每秒刷新新的次数数叫做刷刷新频率率也称帧频，一般刷刷新频率率大于30次/秒时，，人眼就就不会感感到闪烁烁。在显显示设备备中，通通常都采采用电视视标准，，每秒刷刷新50帧(Frame)图图像。12/29/202259光栅扫描描的两种种方式扫描的线线数由水水平扫描描的频率率和垂直直扫描的的频率确确定：水平扫描描频率÷÷垂直扫扫描频率率＝扫描描线数垂直扫描描周期÷÷水平扫扫描周期期＝扫描描线数增加屏幕幕上的扫扫描线数数的方法法：提高水平平扫描的的频率或或降低垂垂直扫描描的频率率12/29/202260①逐行扫扫描：一行行行连连续扫扫描，，一帧帧画面面占一一个垂垂直周周期。。②隔行扫扫描：将一一幅画画面分分为两两场，，两场场的扫扫描线线交错错。第第一场场扫描描奇数数线，，第二二场扫扫描偶偶数数数线。。用两两个垂垂直周周期，，扫完完一帧帧画面面。12/29/202261逐行扫扫描与与隔行行扫描描12/29/202262在电视机中中，希望垂垂直扫描的的频率和电电网的频率率同步，用用以消除电电网的纹波波干扰。因因此，为了了在不提高高水平扫描描速度的条条件下增加加扫描线数数，而采用用隔行扫描描方式，以以达到把扫扫描线数加加倍的目的的。由于隔行扫扫描使屏幕幕上每个点点的刷新周周期加长一一倍，因而而易于导致致画面的闪闪烁，同时时也使线路路的复杂性性略有增加加。12/29/2022633．．CRT显显示示器器的的主主要要技技术术指指标标(1)点距距(dotpitch)点距距是是指指CRT上上呈呈三三角角形形排排列列的的红红、、绿绿、、蓝蓝三三个个像像素素点点中中心心位位置置与与相相邻邻红红、、绿绿、、蓝蓝三三点点中中心心的的距距离离。。点点距距越越小小，，同同样样大大小小的的屏屏幕幕上上的的像像素素就就越越多多，，就就可可以以显显示示更更细细腻腻的的画画面面。。目前前最最小小的的点点距距约约为为0.20mm，，常常见见的的CRT点点距距主主要要有有0.39mm、、0.3lmm、、0.28mm和和0.25mm。。12/29/202264(2)分辨率(resolution)分辨率也称清清晰度，是指指可以显示出出的水平和垂垂直像素的个个数，其值通通常与显示标标准相对应。。在显示器的的分辨率指标标中常给出最最高分辨率。。分辨率表示为为：c列×l行目前14英寸寸的显示器通通常为1024×768(逐行扫描描)，15英英寸以上的显显示器能达到到1280××1024，，1600××1280甚甚至更高。12/29/202265(3)水平扫描频率率指显示器能同同步锁定并正正常显示的输输入水平同步步信号的频率率。只有水平扫描描频率达到一一定的指标后后．才能实现现高分辨率下下的逐行显示示，否则就只只能做隔行显显示。从一定意义上上讲，水平扫扫描频率的高高低可决定分分辨率的高低低。水平扫描频率率一般为38kHz、48kHz、、56kHz、66kHz、80kHz、120kHz。。12/29/202266(4)垂直扫扫描频频率垂直扫扫描频频率即即刷新新频率率，指指显示示器能能适应应的垂垂直同同步信信号的的频率率；这这个参参数决决定了了每秒秒所能能显示示的画画面数数。每种显显示标标准都都有一一定的的垂直直同步步频率率，显显示器器应做做到宽宽的垂垂直扫扫描频频率以以适应应更多多的显显示标标准。。一般来来说，，垂直直扫描描频率率超过过72Hz就无无闪烁烁感。。当前前的显显示器器垂直直扫描描频率率通常常为45Hz到到250Hz。。12/29/202267例：设垂直直扫描描频率率为72Hz，，要达达到1024××768的的分辨辨率，，水平平扫描描频率率应达达到768×72Hz＝＝55296Hz≈≈55.3KHz可见如如果水水平扫扫描频频率为为38KHz，，则无无法达达到逐逐行扫扫描条条件下下的1024××768的的分辨辨率，，只能能采用用隔行行扫描描方式式，才才能支支持1024××768的的分辨辨率。。12/29/202268(5)视视频频带带宽宽指每每秒秒钟钟电电子子枪枪扫扫过过的的图图像像点点的的个个数数，，即即单单位位时时间间内内每每条条扫扫描描线线上上显显示示的的频频点点数数总总和和。。单位位通通常常是是MHz视频频带带宽宽的的计计算算方方法法视频频带带宽宽＝＝行行数数××列列数数××垂垂直直刷刷新新频频率率实际际应应用用时时，，带带宽宽的的计计算算公公式式中中乘乘上上一一个个1.3的的参参数数。。例如如，，一一台台在在1280××768分分辨辨率率和和85Hz刷刷新新频频率率下下正正常常显显示示的的显显示示器器，，其其视视频频带带宽宽为为：：1280××768××85××1.3＝＝87MHz。。12/29/202269在同样的的分辨率率下，视视频带宽宽高的显显示器不不仅可以以提供更更高的刷刷新率，，而且在在画面细细节的表表现方面面往往更更加准确确清晰，，尤其是是在一些些高分辨辨率情况况下，视视频带宽宽的作用用非常突突出。根据显示示器的不不同档次次，视频频带宽从从40MHz到到250MHz不等。。一般关关心视频频带宽的的上限截截止频率率。注意：视频带宽宽用于表表示显示示器的性性能，即即电子装装置能处处理的频频率范围围，与一一般的数数据传输输带宽含含义不同同。12/29/202270(6)显示示范围指屏幕上显显示有效区区，即屏幕幕上水平与与垂直的尺尺寸：水平平(mm)×垂直(mm)另外还常用用屏幕对角角线表示屏屏幕的尺寸寸，如14吋、15吋、17吋、19吋、20吋、21吋等。12/29/202271(7)失真真度指屏幕上显显示位置与与规定偏离离的程度，，包括几何何失真，线线性失真等等。任何是示器器在不同场场合下都会会有或多或或少的失真真，一般都都提供人工工调节手段段(如在显显示器上设设置调节旋旋钮)。12/29/2022724.显示缓存存VRAM（（VideoRAM））的容量在监视器上显显示图像，要要把一帧或多多帧图像存放放在显示缓存存中，以帧频频的速率用显显示缓存的内内容刷新屏幕幕。12/29/20227312/29/202274VRAM的的容量量①字字符显显示方方式下下屏幕显显示字字符的的行列列规格格就是是表示示VRAM的最最小容容量（（单位位为字字节））。考虑虑到到字字符符显显示示时时要要根根据据显显示示属属性性反反映映字字符符框框的的前前景景和和背背景景色色，，存存放放一一个个字字符符代代码码（（包包括括显显示示属属性性））要要占占VRAM两两个个字字节节。。设VRAM容容量量为为V，，则则VRAM的的最最小小容容量量为为：：Vmin＝2××Nc×Nr式中中Nc———每每帧帧字字符符列列数数Nr———每每帧帧字字符符行行数数12/29/202275若VRAM的实实际容容量大大于Vmin，则VRAM可可同时时存放放几帧帧的字字符内内容。。如字符符显示示规格格为80列列×25行行，VRAM最最小容容量Vmin为4KB。。若VRAM实实际装装配16KB，，则可可存放放4帧帧字符符代码码。12/29/202276②图图形显显示方方式下下VRAM的最小小容量量不仅仅取决决于一一帧内内总像像点数数，而而且取取决于于每个个点可可选择择的色色彩数数。VRAM容容量与与屏幕幕分辨辨率和和像点点色彩彩数之之间的的关系系，表表示如如下：：N：每每点的的二进进制位位数，，2N即点的的色彩彩数。。例如，，若VRAM为为16KB，共共有128000位位，由由于300×200×2＝120000，，故分分辨率率为320×200规格格下，，N＝＝2，，即每每点有有4种种色彩彩可选选。而而在分分辨率率640××480规规格下下，N＝1，即即每点点仅有有两种种色彩彩可选选择。。12/29/202277例：设某计算机机的显示存存储器用DRAM芯芯片实现，，若要求显显示分辨率率为1600×1200，颜颜色深度为为24位，，帧频为85Hz，，显存总带带宽的50%用来刷刷新屏幕，，则需要的的显存总带带宽至少约约为：A．245Mbps B．979MbpsC．1958Mbps D．．7834Mbps12/29/202278分析：显存带宽=1600××1200××24b×85Hz=3916.8Mbps∵显存总带宽的的50%用来来刷新屏幕∴需要的显存总总带宽为：3916.8÷0.5=7833.6Mbps≈7834Mbps。答案为：D注意：题目中4个个选项的单位位均为兆位/秒，而不是兆字节/秒12/29/2022798.3.3液液晶显示器器液晶显示器中中所使用的液液晶是一种介介于固态和液液态之间的物物质，是具有有规则性分子子排列的有机机化合物，如如果把它加热热会呈现透明明状的液体状状态，把它冷冷却则会出现现结晶颗粒的的混浊固体状状态。正是由由于它的这种种特性，所以以被称之为液液晶（LiquidCrystal）。12/29/202280液晶显示器器的显示原原理光线穿透示示意图12/29/202281光线阻断示示意图12/29/202282在彩色LCD中中，每一一个像素素都是由由三个液液晶单元元格构成成，其中中每一个个单元格格前面都都分别有有红色、、绿色、、蓝色的的过滤器器。通过过不同单单元格的的光线可可以在屏屏幕上显显示出不不同的颜颜色，通通过三原原色光的的组合得得到所需需要的彩彩色光。。12/29/2022833.液晶晶显示器器的技术术指标(1)尺尺寸标标示液晶显示示器的尺尺寸以实实际可视视范围的的对角线线长度标标示，单单位为厘厘米或英英寸。12/29/202284(2)点距距液晶显示器的的点距与可视视面积直接对对应，可通过过计算得出。。例如，14英英寸的LCD的可视面积积一般为285.7mm×214.3mm，最最佳分辨率为为1024××768，可可以算出其点点距是:285.7/1024＝＝0.279mm或或214.3/768＝0.279mm同理，若已知知某液晶显示示器的点距和和最大分辨率率，也可算出出该液晶显示示器的最大可可视面积。12/29/202285液晶晶的的点点距距与与CRT的的点点距距的的不不同同：：CRT显显示示器器中中心心的的点点距距要要比比四四周周的的小小，，厂厂商商在在标标称称显显示示器器的的点点距距时时，，标标的的都都是是该该显显示示器器最最小小的的（（也也就就是是中中心心的的））点点距距。。液晶晶显显示示器器整整个个屏屏幕幕任任何何一一处处的的点点距距都都是是一一样样的的，，因因此此没没有有非非线线性性失失真真。。12/29/202286(3)最最佳分分辨率率（真真实分分辨率率）目前，，市面面上的的13、14、、15英寸寸的液液晶显显示器器的分分辨率率都是是1024×768，17英英寸的的分辨辨率为为1280×1024。。液晶显显示器器只有有在显显示与与该液液晶显显示器器的最最佳分分辨率率完全全一样样的画画面时时才能能达到到最佳佳效果果。如果显显示小小于最最佳分分辨率率的画画面，，可采采用两两种不不同的的处理理方式式。12/29/202287①居居中显显示设最佳佳分辨辨率为为1024×768，在在显示示800××600分分辨率率的图图像时时，显显示器器只是是以中中间那那800××600个个像素素来显显示画画面，，周围围则为为阴影影，在在这种种方式式下，，由于于信号号分辨辨率是是一一一对应应的，，所以以画面面清晰晰，惟惟一的的缺憾憾就是是画面面太小小。②放放大显显示将800××600的的画面面通过过计算算放大大为1024××768的的分辨辨率来来显示示。由由于此此方式式处理理后的的信号号与像像素并并非一一一对对应，，虽然然画面面大，，但是是比较较模糊糊。12/29/202288(4)刷刷新率率LCD是是对整幅幅画面进进行刷新新，使得得LCD即使在在较低的的刷新率率（如60Hz）下，，也不会会出现闪闪烁现象象。因此此，刷新新率对于于LCD来说并并不是一一个重要要的指标标。更大大的刷新新频率只只意味着着LCD可以接接受并处处理更高高频率的的视频信信号，对对画面效效果不会会有多大大提高。。12/29/202289(5)亮亮度液晶显示示器亮度度以平方方米烛光光（cd/m2）为单位位。亮度度普遍在在150cd／／m2以上。台式机用用的液晶晶显示器器由于背背光灯的的数量比比笔记本本电脑的的液晶显显示器多多，所以以亮度看看起来明明显要比比笔记本本电脑的的亮。12/29/202290(6)对比比度对比度是体现现液晶显示器器是否具备丰丰富色彩级别别的直接参数数。目前，市面上上的液晶显示示器的对比度度普遍在150:1～500:1，，高端的液晶晶显示器则更更高。对比度越高，，还原画面的的层次感就越越好，即使在在观看亮度很很高的照片时时，黑暗部位位的细节也可可以清晰体现现。12/29/202291(7)可可视角度液晶显示器器的可视角角度包括水水平可视角角度和垂直直可视角度度两个指标标。①水平可视角角度表示以显示示器的垂直直法线（即即显示器正正中间的垂垂直假想线线）为准，，在垂直于于法线左方方或右方一一定角度的的位置上仍仍然能够正正常地看见见显示图像像，这个角角度范围就就是液晶显显示器的水水平可视角角度。②垂直可视角角度如果以水平平法线为准准，上下的的可视角度度称为垂直直可视角度度。12/29/202292通常常可可视视角角度度是是以以对对比比度度变变化化为为参参照照标标准准的的。。当观观察察角角度度加加大大时时，，该该位位置置看看到到的的显显示示图图像像的的对对比比度度会会下下降降；；当当角角度度加加大大到到一一定定程程度度，，对对比比度度下下降降到到10:1时时，，这这个个角角度度就就是是该该液液晶晶显显示示器器的的最最大大可可视视角角。。一般般主主流流LCD的的可可视视角角度度为为120°°～～160°°。。12/29/202293(8)响应应时间响应时间是指指液晶显示器器对于输入信信号的反应时时间，是液晶晶显示器的一一个重要参数数。响应时间直接接影响到对动动态画面的还还原。组成整块液晶晶显示板的最最基本的像素素单元“液晶晶盒”，在接接收到驱动信信号后从最亮亮到最暗的转转换是需要一一段时间的，，而且液晶显显示器从接收收到显卡输出出信号后，处处理信号，把把驱动信息加加到晶体驱动动管也需要一一段时间，在在大屏幕液晶晶显示器上尤尤为明显。12/29/202294与CRT显示示器相比，液液晶显示器由由于过长的响响应时间导致致其在还原动动态画面时有有比较明显的的拖尾现象（（在对比强烈烈而且快速切切换画面时十十分明显），，使得在播放放视频节目时时，画面没有有CRT显示示器那么生动动。12/29/202295(9)色色彩数量彩色液晶显显示器的每每个像素由由R、G、、B三基色色组成。液晶显示板板各个基色色用8位表表示，能表表现的最大大颜色数为为：224＝16777216种12/29/2022968.4打打印设备备8.4.1概述打印设备是是计算机的的重要输出出设备之一一，它能将将机器处理理的结果以以字符、图图形等人们们所能识别别的形式记记录在纸上上，作为硬硬拷贝长期期保存。打印设备的的发展：传统的机械械式打印→→新型的电电子式打印印逐字顺序打打印→成行行打印窄行打印(每行打印印几十个字字符)→→宽行打印印(每行打打印上百个个字符)12/29/202297打印设备备的分类类通常根据据不同的的工作方方式、印印字方式式和字符符产生方方式，对对打印设设备进行行分类。。12/29/2022981．串行打印印和并行打印印串行打印：一行字符按按先后顺序逐逐字打印。打打印速度较慢慢，一般用““字符/秒””来衡量其打打印速度。并行打印：一次同时打打印一行中的的某种相同字字符，打印输输出过程是逐逐行进行的。。打印速度快快，常用“行行/秒”、““行/分”、、“页/分””作为速度单单位。12/29/2022992．．击击打打式式打打印印和和非非击击打打式式打打印印击打打式式打打印印：通通过过字字锤锤或或字字模模的的机机械械运运动动推推动动字字符符击击打打色色带带，，使使色色带带与与纸纸接接触触，，从从而而在在纸纸上上印印出出字字符符。。非击击打打式式打打印印：通通过过电电子子、、化化学学、、激激光光等等非非机机械械方方式式来来印印字字。。具具有有打打印印速速度度快快、、噪噪声声小小(或或者者无无噪噪声声)、、印印刷刷质质量量好好等等优优点点。。12/29/20221003．字字模打打印和和点阵阵打印印字模打打印：将字