9、输入输出设备

计算机硬件之输入输出设备1、了解常用输入设备及其作用2、了解常用输出设备及其作用一、键盘键盘（KEYBOARD）由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。1.1键盘的分类

键盘向着多媒体、多功能和人体工程学方向发展按工作原理，常规的键盘又分为机械式和电容式两种。按外形可分为标准键盘和人体工程学键盘。1.2键盘的历史最早的键盘可能是出现在17世纪初，那时的欧洲就有人发明了格式不太成熟的打字机，键盘就是应用在这些打字机上的。在1868年，被称作“打字机之父”的美国人克里斯托夫·拉森·肖尔斯获得了打字机模型专利并取得打字机的经营权。

QWERTY键盘的布局将最常用的几个字母安置在相反方向，以此最大限度放慢打字时敲键速度，从而避免卡键。

1873年采取QWERTY布局的第一台商用打字机成功地投放市场。常用的键盘分为四个区：主键盘区功能键区光标控制键区小键盘区状态指示灯1.3键盘的结构数字键字母键空格键大写字母锁定键换档键控制键回车键退格键（一）主键盘区（二）功能键区Esc退出菜单F1帮助（三）光标控制键区光标控制键及其功能如图：光标控制键功能←将光标向左移动一个字符→将光标向右移动一个字符↑将光标向上移动一行↓将光标向下移动一行PageUp向上翻一页PageDown向下翻一页Home将光标移动到当前行的行首End将光标移动到当前行的行尾Insert插入Delete删除光标后面的一个字符PrintScreenSysRq复制屏幕（四）小键盘区小键盘区又叫数字键区，主要用于快速输入数字。数字锁定键1.4键盘操作姿势和指法（一）键盘操作姿势开始打字之前一定要端正坐姿。如果坐姿不正确，不但会影响打字速度的提高，而且还会很容易疲劳，出错。正确的坐姿应该是：1、身子要坐正，双脚平放在地上。2、肩部放松，上臂自然下垂。3、手腕要放松，轻轻抬起，不要靠在桌子上或键盘上。4、身体与键盘的距离，以两手刚好放在基本键上为准。（二）键盘指法1、基本键

F键和J键上都有一个小横线，它们是用来定位的。每次操作时，先将左右手的食指固定在这两个基本键上，其它的手指顺序排开，这样可保证手指所放位置正确。2、手指分工3、击键的方法

八个手指自然弯曲，轻轻放在基本键上，两个拇指放在空格键上。

以指尖击键，瞬间发力，并立即反弹。击键不要过猛，用力要适度，节奏要均匀。

击键后，手指应立即返回基本键。二、鼠标1968年12月9日，世界上的第一个鼠标诞生于美国斯坦福大学。发明者是DouglasEnglebart博士。1981年，第一只商业化鼠标诞生(Xerox)。1983年，罗技发明了第一只光学机械式鼠标，也就是我们今天所说的机械鼠标。这种鼠标结构成为了事实上的业界标准。1980年代初，还出现了第一代光电鼠标，这类光电鼠标具有比机械鼠标更高的精确度。但是它必须工作在特殊的印有细微格栅的光电鼠标垫上。这种鼠标过高的成本限制了其使用范围。1999年，安捷伦公司(Aeilent,后改组为安华高,Avago)发布了IntelliEye光学引擎，继而市场上出现了不需要专用鼠标垫的光电鼠标，光电鼠标的普及由此开始。2.1鼠标的发展历史2.2鼠标的分类鼠标按接口可分为PS/2口、USB口和无线鼠标。

根据鼠标的工作原理，可以将鼠标分为机械式、光电式鼠标。机械鼠标器示意图光电鼠标光电鼠标内部有一个发光二极管，发出光线照亮光电鼠标底部表面。当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理。通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。打印机是计算机常见的外围设备之一，也是计算机系统中除显示器之外的另一种重要的输出设备。利用打印机，用户可以把计算机处理的文字、图片等信息输出到纸张上。

三、打印机1、按用途分类:可以把打印机分为两类，一类是通用型打印机，它可以广泛地应用于学校、机关、家庭等对打印无特殊要求的场合。另一类是专用型打印机，它的用途比较专一，比如专用于票据打印的打印机。2、按打印幅面分类:按打印幅面的不同可以把打印机分为窄幅打印机（只能打印A3以下的幅面）和宽幅打印机（可以打印A3及以上的幅面）两大类。3.1打印机的作用3.2打印机的分类

3、按打印原理分类:可以把打印机分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机等几种，这也是最常见的分类方法。

3.3打印机的工作原理

1、针式打印机的工作原理：针式打印机是一种击打式打印机，它利用机械和电路驱动原理，使打印针撞击色带和打印介质，进而打印出点阵，再由点阵组成字符或图形来完成打印任务。

2、喷墨打印机的工作原理：喷墨打印机具有打印质量好、无噪声、可以用较低成本实现彩色打印等优点，但它的打印速度较慢，而且配套使用的墨水非常贵，故较适合于打印量小、对打印速度没有过高要求的场合使用。喷墨打印机按喷墨形式又可分为液态喷墨和固态喷墨两种。液态喷墨打印机是让墨水通过细喷嘴，在强电场作用下高速喷出墨水束，在纸上形成文字和图像。

3、激光打印机的工作原理：激光打印机是近年来打印机家族的一种新产品，它以打印速度快、打印质量高、打印成本低和无任何噪声等特点逐渐成为人们购买打印机时的首选。它也是最终全面取代喷墨打印机的产品。激光打印机分为黑白和彩色两种，它的打印原理是利用光栅图像处理器产生要打印页面的位图，然后将其转为电信号，发出一系列的脉冲送往激光发射器。在这一系列脉冲的控制下，激光被有规律地放出。与此同时，反射光束被接收的感光鼓所感光。激光发射时就产生一个点，激光不发射时就是空白，这样就在接收器上印出一行点来。然后，接收器转动一小段固定的距离继续重复上面的操作。当纸张经过一对加热辊后，着色剂被加热熔化，固定在纸上，就完成打印的全过程。整个过程准确而且高效。3.4打印机的性能指标衡量一台打印机性能好坏的指标有以下几种。

1、分辨率（dpi）。打印机的分辨率即每平方英寸多少个点。分辨率越高，图像就越清晰，打印质量也就是越好。一般分辨率在360dpi以上的打印效果才能令人满意。

2、打印速度。打印机的打印速度是以每分钟打印多少页纸（PPM）来衡量的。打印速度在打印图像和文字时是有区别的，而且还和打印时的分辨率有关，分辨率越高，打印速度就越慢。所以衡量打印机的的打印速度要进行综合评定。

扩展：3D打印机四、扫描仪扫描仪是计算机中除键盘和鼠标以外的另一种输入设备，通常用它来进行各种图片资料的输入。扫描仪也是一种光、机、电一体化的外围设备。用户经常用它来扫描照片、图片、文稿等，并把扫描仪的结果输入到计算机中进行处理。

4.2扫描仪的分类扫描仪的种类很多，根据扫描原理的不同，可以将它分为三种类型：以CCD（ChargeCoupleDevice，电荷耦合器件）为核心的平板式扫描仪、手持式扫描仪和以光电倍增管为核心的滚筒式扫描仪。4.1扫描仪的作用手持式扫描仪的体积较小、重量轻、携带很方便，但扫描仪精度较低。滚筒式扫描仪采用光电倍增管（PMT）作为光电转换元件。在各种感光器中，光电倍增管是性能最好的一种，无论是在灵敏度、噪声系数上还是动态范围都要领先于其他感光器件。平板式扫描仪又称为平台式扫描仪、台式扫描仪，它诞生于1984年，是现在办公用扫描仪的主流产品。平板式扫描仪主要应用在A4幅面和A3幅面扫描领域中，它是扫描仪家族的代表性产品，也是用途最广的一种扫描仪。除了上述三种类型的扫描仪外，还可以按扫描图像幅面的大小把扫描仪分为小幅面、中等幅面和大幅面扫描仪；按用途将扫描仪分为通用型扫描仪和专用于特殊图像输入的专用型扫描仪（如条码读入器、卡片阅读机等）；按接口可以分为USB接口、并行接口、SCSI接口和专用接口的扫描仪；按使用场合可以分为笔式扫描仪、条形码扫描仪和实物扫描仪等。4.3扫描仪的性能指标扫描仪的性能指标主要有分辨率、灰度、色深、感光器件、接口方式、扫描速度等几项。

1、分辨率：光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率，它是扫描仪的重要性能指标之一，直接决定了扫描仪扫描图像的清晰程度。一般光学分辨率用两个数字相乘来表示，例如600×1200dpi，其中前一个数字（600）代表扫描仪的横向分辨率，它是扫描仪真正意义上的光学分辨率；后一个数字（1200）代表扫描仪的纵向分辨率或机械分辨率，是扫描仪所用步进电机的分辨率，一般为横向分辨率的两倍甚至四倍。

2、色深与灰度值：色深又叫色彩位数，是指扫描仪对图像进行采样的数据位数，也是指扫描仪所能解析的颜色范围。目前有24位、30位、32位、36位、42位和48位等多种。灰度值是指进行灰度扫描时对图像由纯黑到纯白整个色彩区域进行划分的级数。

3、感光器件：扫描仪最重要的部分就是其感光部分。目前市场上扫描仪使用的感光器件有四种：电荷耦合元件CCD（包括硅氧化物隔离CCD和半导体隔离CCD）、接触式感光器件CIS（或LIDE）、光电倍增管PMT和金属氧化物导体CMOS。四种感光器件中，光电倍增管的成本最高，且扫描速度慢，一般用于专业扫描仪上。它们的区别见后表所示。

4、扫描速度：扫描速度也是扫描仪的一个重要指标。扫描仪的扫描速度可以分为预扫速度和扫描速度。预扫速度是指扫描仪对所有扫描面积进行一次快速扫描的速度。它直接影响实际的扫描效率，也是用户在选购扫描仪时应重要关注的一个速度指标。相反，因扫描仪受接口（大多为USB接口）带宽的影响，故扫描速度差别并不太大。因此扫描仪的扫描速度主要看它的预扫速度。

扩展：手机扫描仪五、摄像头摄像头(CAMERA或WEBCAM)又称为电脑相机、电脑眼、电子眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像，影音处理。5.1摄像头的功能5.2摄像头的分类按摄像头输出的信号可以把摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两类。模拟摄像头要配合视频捕捉卡一起使用，它主要使用CCD来作感光器件，并要有视频捕捉卡或外置捕捉卡才能与电脑配合工作。模拟摄像头比数字摄像头功能强大，但价格偏高，一般用于大型视频会议和实时监控。数字摄像头使用简单，安装简单，价格便宜，它使用CMOS作感光器件。数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB数字摄像头为主，市场上可见的大部分都是这种产品，非常适合家庭、网吧等场合使用。

5.3摄像头的性能指标

1、图像传感器：它包括物理镜头和视频捕捉单元两部分，是摄像头最为核心的部件。图像传感器的好坏直接决定了最终拍摄出来的照片或视频的质量。常用于摄像头图像传感器的部件有两种：一是CCD（电荷耦合）感光器件；一是CMOS（互补性金属氧化物半导体）感光器件。

2、最高分辨率：摄像头的分辨率是指摄像头解析图像的能力，也就是摄