信息技术校本教材

高中信息技术校本教材

计算机及网络简介

宁县四中杜丽琼

目录

第一章计算机的发展历程

第二章键盘的工作原理

第三章鼠标的结构原理

第四章五笔输入法

第一节五笔字型的优点

第二节五笔输入的方法

第三节五笔字型的编码和输入

第四节简码及重码的输入

第五章计算机系统的基本组成

第一节硬件系统

第二节软件系统

第六章计算机网络基础知识

第一节计算机网络的主要功能

第二节计算机网络的特点

第三节计算机网络的结构

第四节计算机网络的分类

第五节计算机网络连接设备

第六节计算机网络通信协议

第七节IP地址

第一章计算机的发展历程

第一代：电子管计算机

1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼克

(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。ENIAC犹如一个

庞然大物，它重达30吨，占地170平方米，内装18000个电子管，

但其运算速度比当时最好的机电式计算机快1000倍。

1949年，第一台存储程序计算机——EDSAC在剑桥大学投入运行，

ENIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。

电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆

筒，表面涂有磁性材料，根据每一点的磁化方向来确定该点的信息。

第一代计算机由于采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、

故障率较高而且价格极贵。本阶段，计算机软件尚处于初始发展期，

符号语言已经出现并被使用，主要用于科学计算方面。

第二代：晶体管计算机

1947年，肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管，比电子管

功耗少、体积小、质量轻、工作电压低、工作可靠性好。1954年，

贝尔实验室制成了第一台晶体管计算机——TRADIC,使计算机体积

大大缩小。

1957年，美国研制成功了全部使用晶体管的计算机，第二代计算机

诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。

第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储器主要采用磁芯，

外存储器主要采用磁盘，输入和输出方面有了很大的改进，价格大幅

度下降。在程序设计方面，研制出了一些通用的算法和语言，其中影

响最大的是FORTRAN语言。ALGOL和COBO语言随后也相继出现,

操作系统的雏形开始形成。

第三代：集成电路计算机

60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了

电路设计革命。随后，集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级

的速度增长。

1962年1月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了IBM360系列

计算机。DEC公司(现并入COMP叫公司)交付了数千台PDP小

型计算机。第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围更广，

尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统：

操作系统、编译系统和应用程序，总称为软件。值得一提的是，操作

系统中“多道程序”和“分时系统”等概念的提出，结合计算机终端设备

的广泛使用，使得用户可以在自己的办公室或家中使用远程计算机。

第四代：大规模集成电路计算机

1971年发布的INTEL4004,是微处理器(CPU)的开端，也是

大规模集成电路发展的一大成果。INTEL4004用大规模集成电路把运

算器和控制器做在一块芯片上，虽然字长只有4位、且功能很弱，但

它是第四代计算机在微型机方面的先锋。

1972-1973年,8位微处理器相继问世，最先出现的是INTEL8008。

尽管它的性能还不完善，仅展示了无限的生命力，驱使众多厂家技人

竞争，微处理器得到了蓬勃的发展。后来出现了INTEL8080.

MOTOROLA68QO和ZILOG公司的Z-80。

1978年以后，16位微处理器相继出现，微型计算机达到一个新

的高峰，典型的代表有1NTEL8086.ZILOG公司的Z-8000和

MOTOROLA公司的MC68000o

INTEL公司不断推进着微处理器的革新。紧随8086之后，又研制成

功了80286、80386、80486、奔腾(PEN-TIUM)、奔腾二代(PENTIUM

II)和奔腾三代(PENIUMHI)o个人电脑(PC)不断更新换代,日

益风靡世界(图3-1、图3-2)。第四代计算机以大规模集成电路作为

逻辑元件和存储器，使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。

从第一代到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控制器，

存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯・诺依曼体系结构.

第五代智能计算机

1981年，日本东京召开了一次第五代计算机一智能计算机研讨会,

随后制定出研制第五代计算机的长期计划.第五代计算机的系统设计

中考虑了编制知识库管理软件和推理机,机器本身能根据存储的知识

进行判断和推理.同时，多媒体技术得到广泛应用，使人们能用语音，图

像，视频等更自然的方式与计算机进行信息交互。

智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像人一样思维，并且运算

速度极快，其硬件系统支持高度并行和快速推理，其软件系统能够处

理知识信息。神经网络计算机(也称神经计算机)是智能计算机的重

要代表。

第六代：生物计算机

半导体硅晶片的电路密集,散热问题难以彻底解决，大大影响了

计算机性能的进一步发挥与突破。研究人员发现，遗传基因——脱氧

核糖核酸（DNA）的双螺旋结构能容纳巨量信息，其存储量相当于

半导体芯片的数百万倍。一个蛋白质分子就是一个存储体，而且阻抗

低、能耗少、发热量极小。

基于此，利用蛋白质分子制造出基因芯片，研制生物计算机（也

称分子计算机、基因计算机），已成为当今计算机技术的最前沿。生

物计算机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发

展潜力的“第六代计算机”。

第二章键盘结构原理

键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文

字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、

输入数据等。键盘，由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成，

每按下一个键就相当于接通了相应的开关电路，把刻键的代码通过接

口电路送入计算机。总体分类按照应用可以分为台式机键盘、笔记本

电脑键盘、工控机键盘，双控键盘、超薄键盘五大类。

一、简介

键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文

字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、

输入数据等。

PCXT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的

一段时间，但随着视窗系统近儿年的流行已经淘汰。取而代之的是1

01键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过1

02键、103键的键盘，但由于推广不善，都只是昙花一现。近半年内

紧接着104键键盘出现的是新兴多媒体键盘，它在传统的键盘基础上

又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化，

对于收发电子邮件、打开浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要

按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键

盘的个性化。起初这类键盘多用于品牌机，如HP、联想等品牌机都

率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特

色。随着时间的推移，渐渐的市场上也出现独立的具有各种快捷功能

的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实

现个性化的操作。

二、分类

总体分类按照应用可以分为台式机键盘、笔记本电脑键盘、工控

机键盘，双控键盘、超薄键盘五大类。

双USB控制键盘，可以一个键盘控制两台电脑，一键2秒切换快捷

方便。目前只有国内3R品牌。

一般台式机键盘的分类可以根据击键数、按键工作原理、键盘外

形分类。

按照键盘的工作原理和按键方式的不同，可以划分为四种：

A.机械式键盘采用类似金属接触式开关，工作原理是使触点

导通或断开，具有工艺简单、噪音大、易维护的特点。

B.塑料薄膜式键盘键盘内部共分四层，实现了无机械磨损。

其特点是低价格、低噪音和低成本，市场占有相当份额。

C.导电橡胶式键盘触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部

有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下

面的触点接通。这种类型被键盘制造厂商所普遍采用。

D.电容式键盘使用类似电容式开关的原理，通过按键时改变电

极间的距离引起电容容量改变从而驱动编码器。特点是无磨损且密封

性较好。

键盘的按键数曾出现过83键、93键、96键、101键、102键、1

04键、107键等。104键的键盘是在101键键盘的基础上为WINDOWS

9X平台提供增加了三个快捷键（有两个是重复的），所以也被称为W

INDOWS9X键盘。但在实际应用中习惯使用WINDOWS键的用户并不多。

在某些需要大量输入单一数字的系统中还有一种小型数字录入键盘，

基本上就是将标准键盘的小键盘独立出来，以达到缩小体积、降低成

本的目的。

常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种。机械式键盘是最早

被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，

具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性。大部

分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹

性，使用时间一长故障率升高，现在已基本被淘汰。取而代之的是电

容式键盘，它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间

的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。理论

上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也

没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质

量的键盘，但工艺较机械结构复杂。

键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘，人体工程学键盘

是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右

分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种

比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘(Nat

uralKeyboard),对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区

的误击率，如字母“G”和“H”o有的人体工程学键盘还有意加大常

用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前

悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以

视为人性化的设计。

目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作为一个独立

的输入部件，具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压

制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚

性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘直接采用塑料

底座的设计。

三、历史

键盘非常悠久，早在1714年，就开始相继有英、美、法、意、

瑞士等国家的人发明了各种形式的打字机，最早的键盘就是那个时候

用在那些技术还不成熟的打字机上的。直到1868年，“打字机之父”

----美国人克里斯托夫•拉森•肖尔斯(ChristopherLathamShol

es)获打字机模型专利并取得经营权经营，又于儿年后设计出现代打

字机的实用形式和首次规范了键盘，即现在的“QWERTY”键盘。

为什么要将键盘规范成现在这样的“QWERTY”键盘按键布局呢？这是

因为最初，打字机的键盘是按照字母顺序排列的，而打字机是全机械

结构的打字工具，因此如果打字速度过快，某些键的组合很容易出现

卡键问题，于是克里斯托夫•拉森•肖尔斯(ChristopherLatham

Sholes)发明了QWERTY键盘布局，他将最常用的儿个字母安置在相

反方向，最大限度放慢敲键速度以避免卡键。肖尔斯在1868年申请

专利，1873年使用此布局的第一台商用打字机成功投放市场。这就

是为什么有今天键盘的排列方式。

QWERTY的键盘按键布局方式非常没效率。比如：大多数打字员

惯用右手，但使用QWERTY键盘，左手却负担了57%的工作。两小指

及左无名指是最没力气的指头，却频频要使用它们。排在中列的字母,

其使用率仅占整个打字工作的30%左右，因此，为了打一个字，时常

要上上下下移动指头。

1888年全美举行打字公开比赛，法院速记员马加林按照明确的

指法分工展示了他的盲打技术，错误只有万分之三，使在场人惊讶不

已，据记载马加林的奖金是。元，从这以后很多人效仿这种盲打，在

美国也开始有了专门培养打字员的学校。

由于盲打技术的出现，使得击键速度足以满足日常工作的需要，

然而在60年后(1934年)，华盛顿一个叫德沃拉克(Dvorak)的人

为使左右手能交替击打更多的单词又发明了一种新的排列方法，这个

键盘可缩短训练周期1/2时间，平均速度提高35%。DVORAK键盘布

局原则是：1、尽量左右手交替击打，避免单手连击；2、越排击键平

均移动距离最小；3、排在导键位置应是最常用的字母。

比DUORAK键盘更加合理、高效的是理连•莫尔特(LillianMalt)发

明的MALT键盘。它改变了原本交错的字键行列，并使拇指得到更多

使用、使“后退键”(Backspace)及其他原本远离键盘中心的键更

容易触到。但MALT键盘需要特别的硬件才能安装到电脑上，所以也

没有得到广泛应用。

到了20也I世纪中期，键盘又

多了一个用武之地——作为电

脑的基本输入设备。另一方面,

至今,“QWERTY”键盘仍然是

使用的最多的键盘布局方式，这是一个非常典型的“劣势产品战胜优

势产品”的例子。

四、故事

键盘字母排列的由来键盘字母排列顺是按照字母使用频率

的高低来排序的。有心的读者也许会感到奇怪：为什么要把26

个字母作这种无规则的排列呢？既难记忆又难熟练。据说其原因

是这样的：

在19世纪70年代，肖尔斯公司是当时最大的专门生产打字机

的厂家。由于当时机械工艺不够完善，使得字键在击打之后的弹回速

度较慢，一旦打字员击键速度太快，就容易发生两个字键绞在一起的

现象，必须用手很小心地把它们分开，从而严重影响了打字速度。为

此，公司时常收到客户的投诉。

为了解决这个问题，设计师和工程师伤透了脑筋。后来，有

位聪明的工程师提议：打字机绞键的原因，一方面是字键弹回速度慢,

另一方面也是打字员速度太快了。既然我们无法提高弹回速度，为什

么不想办法降低打字速度呢？

这无疑是一条新思路。降低打字员的速度有许多方法，最简单的

方法就是打乱26个字母的排列顺序，把较常用的字母摆在笨拙的手

指下，比如，字母〃0〃、〃S”、〃A〃是使用频率很高的，却放在最笨拙

的右手无名指、左手无名指和左手小指来击打。使用频率较低的〃丫、

〃J〃、〃U〃等字母却由最灵活的食指负责。

结果，这种"QWERTY〃式组合的键盘诞生了，并且逐渐定型。后来,

由于材料工艺的发展，字键弹回速度远大于打字员击键速度，但键盘

字母顺序却无法改动。至今出现过许多种更合理的字母顺序设计方

案，但都无法推广，可知社会的习惯势力是多么强大。

另外，键盘也指键盘类乐器，如电子琴、钢琴等。在乐队现场演出时,

许多声效（如摇滚乐中的弦乐声）需要电子琴或电子钢琴来模拟，负

责这一类乐器的乐手被称作“键盘手”。

今天，个人电脑最常用的输入设备是键盘和鼠标。

通用101键或102键键盘根据英文字母的排列方式而命名，称为

QWERTY键盘。毋庸置疑，它“脱胎”于英文打字机。比尔•盖茨曾

用这种键盘来说明什么叫“事实上”的标准：“英语打字机和计算机

键盘上排字母的顺序是QWERTY,没有一条法律说它们必须这样排

列。但它们却行之有效，大多数用户会执着于这种标准。”有趣的是,

这种排列方式并不是合理的布局。

QWERTY键盘的发明者叫克里斯托夫・肖尔斯(C.Sholes),生

活在19世纪美国南北战争时期，是《密尔沃基新闻》编辑。肖尔斯

在好友索尔协助下，曾研制出页码编号机，并获得发明专利。报社同

事格利登建议他在此基础上进一步研制打字机，并给他找来英国人的

试验资料。

在倾注了肖尔斯与两位合伙人数年心血后，1860年，他们制成

了打字机原型。然而，肖尔斯懊丧地发现，只要打字速度稍快，他的

机器就不能正常工作。按照常规，肖尔斯把26个英文字母按ABCDEF

的顺序排列在键盘上，为了使打出的字迹一个挨一个，按键不能相距

太远。在这种情况下，只要手指的动作稍快，连接按键的金属杆就会

相互产生干涉。为了克服干涉现象，肖尔斯重新安排了字母键的位置,

把常用字母的间距尽可能排列远一些，延长手指移动的过程。

反常思维方法竟然取得了成功。肖尔斯激动地打出了一行字母：

“第一个祝福，献给所有的男士，特别地，献给所有的女士。”肖尔

斯“特别地”把他的发明奉献给妇女，他想为她们开创一种亘古未有

的新职业------“打字员”。1868年6月23日，美国专利局正式接

受肖尔斯、格利登和索尔共同注册的打字机发明专利。

以现在的目光看，肖尔斯发明的键盘字母排列方式缺点太多。例

如，英文中10个最常用的字母就有8个离规定的手指位置太远，不

利于提高打字速度；止匕外，键盘上需要用左手打入的字母排放过多，

因一般人都是“右撇子”，所以用起来十分别扭。有人曾作过统计，

使用QWERTY键盘，一个熟练的打字员8小时内手指移动的距离长达

25.7公里。然而，QWERTY键盘今天仍是电脑键盘“事实上”的标准。

虽然1932年华盛顿大学教授奥古斯特・多芙拉克(A.Dvorak)设计

出键位排列更科学的DVORAK键盘，但始终成不了气候。鼠标是美国

科学家道格拉斯•恩格巴特(D.Engelbart)在1964年发明的。尼

葛洛庞帝教授在《数字化生存》里写道：“当初他设计鼠标是为了指

点文件,而不是作画。但是这个发明却流传下来,而且今天随处可见。”

恩格巴特是位卓越的思想家、发明家和电脑先驱人物，一生著有

25部著作，拥有20多项发明专利。他在超文本和超媒体系统、人机

交互和网络技术等诸多领域都作出了天才的预见并提出理论框架。他

穷其一生的精力，想为人类研制出增加智慧的计算机，鼠标只是他一

个附带的小发明。

恩格巴特二战期间曾担任过舰艇雷达技术员，战后获加州大学伯

克利分校博士学位。他常常幻想着电脑也能像雷达一样显示图形，并

可以通过操纵杆来控制操作。1964年，在国防部高级规划研究署(A

RPA)资助下，恩格巴特建立了一个“扩增研究中心”来实现他的梦

想。1968年，在美国秋季计算机会议上，恩格巴特向与会者展示了

他的新发明：用一个键盘、一台显示器和一个粗糙的鼠标器，远程操

作25公里以外的一台简陋的大型计算机，在当时仍然采用穿孔卡输

出的人群中间，引起了极大地轰动。

恩格巴特鼠标原型的外壳用木头精致地雕刻而成，仅有一个按

键，而不像现代鼠标有三个按键。它的底部安装着金属滚轮，用来控

制光标的移动。1970年获得专利时一，这个小装置的名称是“显示系

统X—Y位置指示器”。美国有人开玩笑说，只有男人才会想到把它

叫做“鼠标”，因为在美国俚语里，“老鼠”(Mouse)亦有“女朋

友”的寓义。

1972年，施乐公司帕洛阿托研究中心(PARC)研制出图形界面

的“阿托”(Alto)微电脑，研制者中间就有从恩格巴特实验室“跳

槽”的人，他们把鼠标配置在这台电脑上，作为一种方便的图形控制

装置。1983年，苹果公司也跟着把他们的第一个鼠标装备在“丽萨”

(Lisa)微电脑上。从此，鼠标逐渐成为个人电脑必备的输入设备。

Windows中已经内置了对它的支持，打开“控制面板一键盘”，

进入“输入法区域设置”选项卡，接着单击“添加”按钮，将“输入

法区域设置”设置为“英语(美国)”，并在“键盘布局/输入法”

栏内找到“美国英语-DU0RAK”。确认后，按键位置全变了。现在你

完全有资本提升自己的英文打字速度了。当然在成功前仍需花时间重

新适应新的系统并进行耐心训练。

更先进的MALT键盘比DU0RAK更先进一步的是理连。莫特(Lillian

Malt)发明的MALT键盘。它改变了原本交错的字键行列，并使拇指得

到更多使用、使“后退键”(Backspace)及其他原本远离键盘中心

的键更容易触到。但MALT键盘需要特别的硬件才能安装到电脑上,

所以也没有

键盘的外壳。PC电脑

的键盘都采

盘作为一个独立的输入部件,

具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成，部分

优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性，不过这样

一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘直接采用塑料底座的设计。

有的键盘采用塑料暗钩的技术固定键盘面板和底座两部分，实

现无金属螺丝化的设计。所以分解时要小心以免损坏。

外壳为了适应不同用户的需要，键盘的底部设有折叠的支持脚，展开

支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度，不同的键盘会提供单段、双段甚

至三段的角度调整。

常规键盘具有CapsLock（字母大小写锁定）、NumLock（数字小

键盘锁定）、ScrollLock三个指示灯，标志键盘的当前状态。这些

指示灯一般位于键盘的右上角，不过有一些键盘如ACER的Ergonomic

KB和HP愿装键盘采用键帽内置指示灯，这种设计可以更容易的判断

键盘当前状态，但工艺相对复杂，所以大部分普通键盘均未采用此项

设计。

不管键盘形式如何变化基本的按键排列还是保持基本不变，可

以分为主键盘区，数字辅助键盘区、F键功能键盘区、控制键区，对

于多功能键盘还增添了快捷键区。

键盘电路板是整个键盘的控制核心，它位于键盘的内部，主要担

任按键扫描识别，编码和传输接口的工作。

键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，高档的

品牌机多采用PS/2接口，最早也是IBM公司的专利俗称“小口”，

不过越来越多新型主板都开始提供PS/2键盘接口。而兼容机尤其是

较老的主板常常提供AT接口也被称为“大口”，所幸的是市场上有

一种大小口键盘转换连接器，售价只有区区儿元钱，它一举解决了两

种接口键盘的兼容性问题。USB作为新兴的结构，一些公司迅速推出

了USB接口的键盘，USB接口只是一个卖点，对性能的提高收效甚微,

愿意尝鲜且USB端口尚不紧张的朋友可以考虑。

键帽的反面可见都是键柱塞，直接关系到键盘的寿命，其摩擦系数直

接关系到按键的手感。

六、发展

如果说CPU是电脑的心脏，显示器是电脑的脸，那么键盘就是

电脑的嘴，是它实现了人和电脑的顺畅沟通。然而作为与我们接触最

多的外设产品，大多数情况下键盘的作用却被忽视了，当然这与其发

展的缓慢有着千丝万缕的联系。

“大嘴”小史

PCXT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的一

段时间，但随着视窗系统近儿年的流行已经被淘汰。取而代之的是1

01键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过1

02键、103键的键盘，但由于推广不善，都只是昙花一现。近半年内

紧接着104键键盘出现的是新兴的多媒体键盘，它在传统的键盘基础

上又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化,

对于收发电子邮件、打开浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要

按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键

盘的个性化。起初这类键盘多用于品牌机，如惠普、联想等品牌机都

率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特

色。随着时间的推移，渐渐地市场上也出现独立的具有各种快捷功能

的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实

现个性化的操作。

“口形“初探

外壳方面，目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作

为一个独立的输入部件，具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不

同的塑料压制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘

的质感和刚性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘直

接采用塑料底座的设计。

为了适应不同用户的需要，键盘的底部设有折叠的支持脚，展开

支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度，不同的键盘会提供单段、双段甚

至三段的角度调整。

常规键盘具有CapsLock（字母大小写锁定）、NumLock（数字小

键盘锁定）、ScrollLock3个指示灯，标志键盘的当前状态。这些

指示灯一般位于键盘的右上角，不过有一些键盘如宏基的Ergonomic

KB和惠普原装键盘采用键帽内置指示灯，这种设计可以更容易地判

断键盘当前状态，但工艺相对复杂，所以大部分普通键盘均未采用此

项设计。

不管键盘形式如何变化，基本的按键排列还是保持基本不变，

可以分为主键盘区、数字辅助键盘区、F键功能键盘区、控制键区，

对于多功能键盘还增添了快捷键区。

“三口”之争

键盘按照应用可以分为台式机键盘、笔记本电脑键盘、工控机键

盘三大类。

目前传统的台式机键盘仍然是市场上的主流，但无论是外观还是技

术，它同数年前的产品比起来，并没有本质的区别。随着生活品质的

提高，厚重的台式机键盘与时尚又健康的液晶显示器、灵巧而又舒适

的光电鼠标显得越来越格格不入。传统台式机键盘采用的是轨道直滑

式构架，虽然按键的键程比较长，按键的手感比较好，但是由于构架

本身的缺陷，输入文字时声音比较大。因此许多知名厂商针对传统键

盘进行了不断的改造。比如作为业内知名品牌的爱国者，精于科技创

新，善于把握时尚，敏锐洞察需求。在2006年下半年推出的超薄手

感王KB-F920,更是精益求精。其设计理念延续了“超薄”的概念，

键盘最薄处不到1cm,突破了老式键盘的厚重生硬。线条弧度更加自

然流畅，按键微突而富有质感，整个外观精致典雅，让人记忆犹新；

与此同时，爱国者为了帮助使用者轻松面对键盘进水的尴尬，细心改

善产品构造，严格选择制作材质，将防水设计做得更加完善，使得传

统的键盘的发展更上一层楼。

笔记本电脑键盘虽然不是2003年才出现的，但是却在2003年

大大地风光了一把。这类键盘的一致特点就是轻薄小巧、外观时尚。

不少用户都选择笔记本架构键盘来搭配液晶显示器，这样整个桌面会

显得简洁而又时尚。在按键方面，它们采用了笔记本键盘的构架。按

键不会因为敲击力度不均或敲击位置不对而导致键帽倾斜，更不会出

现卡键的现象；同时按键的力度比较小，用户长时间输入也不容易感

到疲劳。在静音方面，笔记本架构键盘设计得相当不错，用户输入文

字时的声音要比传统台式键盘小得多。另外笔记本架构键盘的键程都

很短，敲击时远没有传统台式键盘有手感。

“口口相传”

现在键盘发展的趋势越来越向专业化看齐，并且根据从事的不同

用途，键盘的性能也不一样。比如说游戏玩家基本就是带显示屏幕的,

或是很多快捷键的；而要经常使用的用户，就要配备易水洗的键盘；

还有能发光的键盘，分离式键盘等等。这些都是针对于用户的需求设

计的。比如专门为游戏应用设计的键盘——爱国者战霸(ZBOARD)游

戏键盘。这款键盘最过人的地方在于内建的技术优势，与大多数其他

键盘可以同时按下2~4个键相比，战霸游戏键盘可以最多同时按下7

个键。W/E/D3个常用按键可同时作用，完美解决键位冲突问题，使

玩家在游戏时下达动作指令更为快捷方便。

以前的键盘只是对电脑的简单操作，如今键盘赋予了更多的功

能。具有多媒体功能的键盘能让电脑的使用者得以直接在键盘上控

制。与传统的键盘相比，多媒体的键盘多了多媒体功能的键，这一类

以微软的多功能键盘为代表。使用这类键盘时、只要切换键盘上的一

个按键，有几个特定的键便接受其指挥，例如按下Internet的快速

键，就可以直接连上网络，不需要用鼠标点选屏幕上的Internet的

小Icon。同样的，也有特定按键可以控制CD-ROM,上网键、收发E

一mail键、声音调节键一应俱全。有的在键盘的下边有一类似圆形

的调节盘，此调节盘可以代替鼠标的功能使用。

目前市场上最炙手可热的无线技术也被应用在键盘上。无线技术

的应用使得你摆脱键盘线的限制和束缚，一端是电脑，另一端的你可

毫无拘束，自由地操作，主要有蓝牙、红外线等。而两者在传输的距

离及抗干扰性有着不同。一般来说蓝牙在传输距离和安全保密性方面

要优于红外线的。红外线的传输有效距离约为「2米左右，而蓝牙的

有效距离约为10米左右。由此可知，无线键盘的前途无量。不仅在

于解决电脑周边配备的问题，也为未来将电脑多功能的娱乐化的发展

铺平了道路。利用电视的屏幕浏览Internet,收看网路电视节目。

正可利用无线键盘来控制，无线功能得到淋漓尽致的展现。

七、技术现状

如何选择一个最为适宜的输入介面来使得我们广大用户在使用

电脑的时候更为方便，更为惬意呢？这不仅是广大电脑使用者在选择

时所考虑的问题，更成为全世界各大电脑周边厂商所苦苦追求的目

标。于是，我们看到了部分厂商在市场上致力推出的各种输入介面，

如手写输入介面，语音输入介面，还有将输入，输出介面融为一体的

触摸式输入介面，等等。然而，就整个电脑界的使用状况来看，全球

最为普遍的也最为一般的输入介面，到目前为止仍属键盘。

键盘作为电脑处理系统的输入设备，种类和表现的方式非常丰

富，这里所说的，是专指作为PC周边设备之一的通用键盘，一般为

配合桌上型电脑(DesktopComputer)和便携式电脑(NoteBookPC),

可分为桌上型键盘和笔记本键盘。其中，彳爰者是以特定的NoteBook

PC的配件方式供应的，并不会在市场中出现。而今天的键盘，已随

着信息产业的迅速发展，电脑本身的发展延伸，以及使用者的需求等

诸多因素，在使用的舒适度，功能性，外型美观度等诸方面不断改进,

发生着变化。

传统的桌上型键盘，经历了电容式，机械开关式，到今天随处可

见的橡胶按键加薄膜开关式结构，可以说是很有意思的一段路程。他

们的差别，主要体现在两个方面，第一是实现弹性按键过程(displ

acement)的按键结构的不同，第二是实现功能作动产生按键作用(k

eystroke)的方式不同。具有代表性的按键结构，最早有用弹性海

绵来实现的，用机械开关的方式则显得非常稳定可靠，一直被认为是

具有高品质的方式。市场上最具代表性的机械开关有两种，一种为日

本ALPS公司的Switch,另一种就是明基电脑公司专利的AcerSwit

cho彳爰来诞生了用橡胶按键结构的键盘，它的显着优点是被人称为无

声键盘的免干扰功能，并可以降低成本。尽管按键结构有发展有变化,

但长期以来，人们对于什麽是好的按键感觉(Feeling,直接反映于

按键过程中弹力与行程的关系曲线。)却有着饺为一致的看法，一般

的，段落感(Tactile)要越明显越好。机械开关和橡胶两种方式都

能在各自的领域达到这种要求，故成为当前市场上最为常见的两种产

品类型。至于产生按键作用的方式，有较为早期采用的电容式，现在

市场上仍然存在的机械开关式，这两种都是采用全尺寸的印刷线路

板，一颗键的作动开关焊接在线路板上，成为线路的一部分，通过开

关的通断产生线路的通断而形成按键功能。但是，随着键盘技术的发

展，一种更为简单可靠的方式---薄膜开关(MenbraneSwitch)作动

方式逐渐取代了过去的全尺寸印刷线路板，成为当今键盘产品的主要

类型。享有专利的AcerSwitch,是设计使用于MembraneSwitch作

动方式的机械式开关，一颗AcerSwitch由五个独立的元件组成，设

计巧妙合理，AcerSwitch系别键盘在市场上一直被认为是高端产品

的代表。

八、技术发展趋势

目前，无论是国外或国内，许多的键盘制造厂商针对使用者对

于键盘的功能性及使用的舒适度等需求，在设计上作了相当大的调

整，就市场角度来看，键盘技术在可预期的儿年内将朝着儿个趋势发

展：

1、USB介面设计

所谓USB(UniversalSerialBus)是一种可以联结127个装

置的万用序列流排，也有人称之为万用序列阜，是支持PC97的一种

外接标准，同时也是目前电脑界最新的介面标准，使用USB介面的好

处在于其提供更简单，更直接的联结方式，只须直接插上即可使用。

它的规格通常为12Mbps/126devicenodes/5m/segment,这种新的U

SB标准将提供一种通用联结器，可高速存取。更为健全的即插即用

功能，以及将设备联结到插座上的能力，USB这叁个字母开始出现在

许多周边产品的特色功能上，各家厂商纷纷标榜支持USB标准，根据

市场趋势显示，USB已经发展便于利用，增强功能及降低成本的标准。

去年在WinHEC大会上，Microsoft总裁BillGates就曾大力倡导U

SB标准，USB的规范被预测成为整个新型PC周边设备产品爆炸性创

新的〃催化剂〃。未来数年内，几乎所有的个人电脑及电脑周边设备都

将会改为USB介面。对于键盘来讲，支持USB的主要原因至少有两点:

第一，Intel全部新型的主机板均支持USB；第二，几乎所有PC供应

商都致力于发展USB的系统，当然，有了USB的规范，个人电脑使用

起来亦将更为方便与自在。

2、多媒体功能

前一阵子，具有多媒体功能的个人电脑早Internet一步，席卷

整个个人电脑市场，使电脑功能变得多姿多彩的周边设备于是一一面

世，也为周边产品制造厂商创造不少的利润。如今一台配备有CD-R0

M,图形加速卡，以及数据机的家用电脑是相当平常的事。多媒体技

术的发展自然也影响到键盘的发展。现在，键盘的设计也开始走向多

媒体世界的舞台，所谓具有多媒体功能的键盘是指让电脑的使用者得

以直接在键盘上控制部分多媒体周边设备，使用这类键盘时，只要切

换键盘上的一个按键彳爰，有儿个特定的键便接受其指挥，例如按下I

nternet的快速键，就可以直接连上网络，不需要用鼠标点选银幕上

的Internet的小Icon。同样的，也有特定按键可以控制CD-ROM,或

者控制音量等等。某些电脑周边制造厂家（如Acer）还推出了独树

一帜的HotKey键盘，不但拥有上述操控多媒体周边设备的功能，使

用者甚至还可依自己的需求，自行设定所需的应用功能于功能键上。

多媒体的市场正在快速发展中，键盘技术的发展也必将顺应着它的潮

流而不断改进，面对这种改进，有人说它是把简单的键盘复杂化（因

为这些〃热键”必须和软件的驱动程式相配合）。而另一种说法则是:

聪明的键盘就该如此。

3、人体工学设计

现在电脑应用的已日趋广泛，不可否认的，它为人们带来快速

的运算、精确的记录、以及方便的管理模式，却也在我们益发依赖电

脑的情形下，逐渐衍生出了电脑症候群。为减少从事电脑一族的非必

要性伤害，塑造一个良好的人体工学环境，就成为追求速度之外的一

个尤其重要的课题。於是，键盘的制造厂商纷纷开始强调输入介面的

舒适性，标榜符合人体工学的键盘亦开始在市场上占有一席之位。

目前已有专业的电脑周边制造厂商开发研制出了比较符合人体

工学原理的键盘。我们在市面上所看到的人体工学键盘的外型大多与

传统键盘大相迳庭。其中较为典型的是比较多的考虑让手腕与手臂肌

腱、神经与韧带的压力降到最低的设计，目前比较完美的一款设计是

将整个键盘由中间分成左右两个部份，使用者在使用时手腕的角度会

微微向下并向两侧倾斜，借由键盘的设计引导使用者以触摸方式打

字，形成最自然的键入姿势。根据该款键盘使用者的反应，经过一段

适应期彳爰，这种符合人体工学原理的键盘用起来的确相当舒适。其实,

调整至正确使用电脑及打字姿势的程序很必要。您首先应该调整桌椅

的高低，然彳爰将手放在键盘上，手腕可以靠在键盘前方的桌面上，但

记得不要在手腕部分加上太多的压力，尤其注意不要让手腕有弯曲的

现象发生，尽可能让您的姿势达到最为自然，最为轻松的便算是合适

了。这里，有必要提醒您的是：-当您在使用电脑或打字时间超过一

小时的时候，最好能站起来，做做小运动，并且休息儿分钟，再继续

工作，这样不仅可以让工作更愉快更有效率，也可以有利于您的身心

健康。

九、常见故障处理方法

我们在操作电脑时，键盘的使用频率非

常高，键盘出现故障是很正常的。刚买回来

的键盘很好用，按键弹性很好。但过一段时

间以后，就发觉那按键很难按了，不是按不

下去就是按下去以后弹不上来等等，其实这

些问题都是些小毛小病，而大家却对它敬而远之，我们只要动手修理

修理就能恢复正常，是完全能够自己解决。下面这些具有代表性，针

对性的典型故障，让各位也是能自已动手修理键盘，希望能给大家提

供一些帮助。

故障现象：开机时提示“Keyboarderrorornokeyboardpre

sent”；另一种故障就是开机后，屏幕显示键盘出错信息“Keyboar

dLockorError”

分析处理：引起这种故障的原因有：键盘没有接好；键盘接口的

插针弯曲；键盘或主板接口损坏。在开机时注意键盘右上角的三个灯

是否闪烁一下，如果没有闪烁，首先检查键盘的连接情况；接着观察

接口有无损坏，用万用表测量主板上的键盘接口，如果接口中的第1、

2、5芯中某一芯的电压相对于4芯为。伏，说明接口线路有断点，

找到断点重新焊接好即可。如果主板上的键盘接口正常，则说明键盘

损坏，更换新的键盘。

故障现象：在主机自检时，屏幕显示如下："KeyboarderrorPr

essFltoRESUME”

分析处理：引起这种故障的原因有两种：一是键盘自身故障；二

是主板键盘接口故障。为了判断是键盘自身故障还是主板键盘接口故

障，更新一只正常的键盘，如一切正常，说明是键盘自身故障。拆开

键盘后盖，检查电缆四根引线的电平，Vcc引线为+5V高电平，GND

引线为低电平，DATA引线为高电平，而KBLCK引线为低电平，正常

时KBLCK引线应为高电平。关掉主机拔下键盘插头，用万用表XIQ

档测量电缆两端的对应引线，发现KBLCK引线内部已断，更换一根键

盘电缆，故障排除。

故障现象：键盘有时字母无法键入或时有时无，换一个键盘故障

依旧

分析处理：引起这种故障的原因有：人为设置；病毒导致；超频

导致。首先请恢复键盘默认值，依次以鼠标单击一控制面板一键盘一

语言，并设置成一默认值；查杀病毒或重新安装操作系统；电脑处于

超频状态，请先设置回I原来的频率。

故障现象：开机自检正常，但个别字符的键不太灵敏，有时用力

敲这儿个键，键入的字符也正常，轻敲则无反应

分析处理：由故障现象看，键盘接口及电缆都没有问题，按键同

时失灵并不代表是按键本身的故障，而是键盘盘内部电路造成的。这

种现象是由于该键接触不良造成的，而接触不良一般是由于该键与电

路板之间连线产生虚焊或脱焊，造成该键电路断开所致。将键盘后盖

上的连接螺钉卸下，打开键盘前盖，将键盘主体取出，在背面找到开

反应的两个焊点，在正常情况下，当键没按下时，万用表（置于欧姆

档）应指示无穷大，当键按下时，万用表应指示为零。如果不是这种

情况，则该键损坏无疑，这时应重新焊接连线即可（请注意一定要记

清两个焊点的位置，且隔离良好）。建议用无水酒精棉球将电路板与

导电层接触处擦净。

故障现象：按键不能弹起（多见于Enter、Shift>Ctrl>Alt）

分析处理：出现这类故障的主要原因是键盘质量太差。大家在装

机时对键盘的重视不够或是图便宜，从而购买了劣质键盘。其实大家

使用键盘、鼠标的频率是很高的，从经济角度来讲到不如使用结实耐

用的好键盘，而且现在的普通好键盘才五六十元，而其使用时间是劣

质键盘的两三倍以上。遇到这种现象和，一般只要将卡住的键恢复原

位即可。但是这些键可能弹簧出了问题，下次还会卡住。最好将键帽

取下来，简单处理一下，如更换弹簧等。

故障现象：在输入时，敲过某一键时，屏幕上显示出许多相同字

符

分析处理：这是纯机械故障，一个原因是键的定位槽被卡住了，

这时，中要将键盘外壳打开，调整好键盘的位置后重新固定好即可；

另一个原因是键本身的失去了弹性，但这一种情况极少见。这时，将

键拆开，换上一新的弹性介质，故障排除。

十、选购方法

键盘和鼠标是最基本的输入设备，有了它们，才可以指挥电脑处

理各种信息。而人们在选购电脑配件时，往往只注意选择电脑内部配

件，而忽视对键盘、鼠标的选购。键盘鼠标的性能与质量的好坏，将

直接影响到操作的灵活性。

1.从感性上认识

一款好的键盘看上去很顺眼，用料优秀，整个键盘按键的布局合

理，并且按键上的符号很清晰，面板颜色也很清爽，在键盘背面有厂

商名称、生产地和日期标识。用手轻摇键盘时，觉得分量十足（好的

键盘采用钢板为底板），而且整个键盘的按键无松动或哗哗的响声，

结构稳定。好的键盘上都有不少的快捷键（如Win98按键、收发电子

邮件和启动浏览器快捷键等），用户可以选择这类键盘。

目前市场上的键盘还分为标准键盘和人体工学键盘。标准键盘分为

104键和108键，人体工学键盘分为左右两部分，让用户长时间用起

来也不会感到关节麻木发酸。

2.从键盘的性能识别

键盘的接口分为并串口、PS/2接口、USB接口，在这3者中USB

最快，一般家用电脑使用并串口、PS/2接口即可。好的键盘的按键

次数在3万次以上，而且按键上的符号不易褪色，整个键盘有防水功

能，耗电低。

总的来说，在购买键盘时千万不能因小失大，价格虽重要，但质量上

也一定要把好关，要求务必性价比高。

3.从实际操作手感识别

质量好的键盘一般在操作时手感比较舒适，按键有弹性而且灵敏

度高,无手感沉重或卡住现象。购买时应该买品牌键盘,如三星、ACER、

菲利浦、爱国者等。这样的键盘无论外观和还是手感都不错，而且还

附送键盘保护膜，可防止灰尘，还有防水功能。

第三章鼠标的工作原理

1984年，随着AppleMacintosh的推出，鼠标也一同跃上舞台。

从此在它们的帮助下，计算机的使用方法得以彻底重新定义。

在您计算机使用生涯的每一天，只要想移动光标或者激活某些内

容，您都会伸出手使用鼠标。鼠标感知您的手部移动和单击并将它们

发送给计算机，使计算机能够做出相应的响应。

这款微软智能鼠标利用了光学技术。

在本文中，我们将揭开人机界面这一重要部分的神秘面纱并了解

它的工作原理。鼠标的诞生

鼠标的简单与高效令人赞叹。同样令人吃惊的是鼠标变成日常生

活的一部分经历了漫长的时间。考虑到人们在讲述之前会自然而然地

先指向相关物体，一种出色的指针设备经历了如此漫长的发展过程真

是令人惊讶。尽管在上世纪60年代就已经存在对鼠标的初步构思，

但直到过了几十年之后鼠标才成为主流。

在初期，由于计算机使用类似于电传打字机或穿孔卡的粗糙界面

进行数据输入，因而不需要进行指向。早期的文本终端只是在模仿电

传打字机（将屏幕替换为纸），因此经过许多年（上世纪整个60年

代到70年代）箭头键才出现在多数终端上。全屏幕编辑器首次真正

地利用光标键，它们为人类提供了第一种指向方法。

光笔很多年来在各种机器上作为指针设备。图形输入板、操纵杆

及其他各种设备也在上世纪70年代大行其道。然而，这些设备实际

上都没有作为选择的指针设备受到普遍欢迎。

当鼠标连接到Mac计算机并登上舞台时便一举成功。鼠标的某些

方面是非常自然的。与绘图式屏幕相比，鼠标非常便宜并且仅占用一

点儿桌面空间。在PC世界中，由于缺乏操作系统的支持，鼠标用了

较长的时间才得以普及。在Windows3.1使图形用户界面（GUI）成

为标准后，鼠标很快成为了所选的人机接口方式。

一、鼠标的内部结构

所有鼠标的主要目的都是将手部运动转换为计算机可以读取的

信号。让我们来看一下轨迹球鼠标的内部结构，从而了解其工作原理:

02000HowStuffWc

鼠标的内部部件

鼠标内部的滚球接触桌面并在鼠标移动时滚动O

鼠标逻辑板的底面：滚球露出的一部分与桌面接

触。

2、鼠标内部的两根短轴与滚球接触。一根辐轴定向为可检测X

方向的运动，另一根馄轴与第一根辑轴成90度，可以检测Y方向的

运动。当滚球转动时一，一根或两根馄轴也会转动。下图显示了此鼠标

中的两根白色的辐轴：

与滚球接触的辐轴检测X方向和Y方向的运动。

3、每根辐轴都与一个轴连接，该轴旋转一个上面有孔的圆盘。

当根轴滚动时，与其连接的轴和圆盘也会旋转。下图显示了圆盘：

典型的光学译码盘：此圆盘的外边缘周围有36

个孔。

4、圆盘的一侧有一个红外线LED,另一侧有一个红外线传感

器。圆盘中的孔使LED发出的光束中断，因此红外线传感器可以感

应到光线脉冲。脉冲频率与鼠标移动的速度和距离直接相关。

跟踪鼠标运动的光学译码盘的特写：圆盘的一侧

有一个红外线LED（透明），另一侧有一个红外

线传感器（红色）。请注意红外线传感器（红色）

与译码盘之间的那块塑料

5、板上处理器芯片读取来自红外线传感器的脉冲并将它们转换

为计算机可以理解的二进制数据。该芯片通过鼠标线缆将二进制数据

发送给计算机。

编码器芯片在鼠标的逻辑部分占有重要地位，这

种小型处理器读取来自红外线传感器的脉冲并将

它们转换成发送到计算机的字节。您还可以看到

两个用来检测单击活动的按钮（在线缆连接器的

两侧）。

在这种光学机械布局内，圆盘做机械运动，光学系统对光线脉冲

计数。在这个鼠标中，滚球的直径为21毫米，辐轴的直径为7毫米。

译码盘上有36个孔。因此，如果鼠标移动25.4毫米（1英寸），编

码器芯片就会检测到41个光线脉冲。

您可能已经注意到，每个译码盘有两个红外线LED和两个红外线

传感器，译码盘的一侧有两个红外线LED,另一侧有两个红外线传感

器，这样鼠标内部就有四对LED/传感器。通过这种布局，处理器能

够检测到圆盘的转动方向。译码盘与每个红外线传感器之间有一块塑

料•，其上有一个精确定位的小孔。

红外线传感器通过这块塑料上的开口可以“看到”光线。圆盘一

侧开口的位置略高于另一侧开口的位置，准确地讲是高出译码盘上孔

的高度的一半。这种差异使得两个红外线传感器在略微不同的时间看

到光线脉冲。有些时候，一个传感器可以看到光线脉冲而另一个传感

器看不到，反之亦然。本页对如何确定方向进行了详细介绍。

—、鼠标接口

目前，市场中的多数鼠标都使用USB接头连接到计算机上。USB是一

种将各种类型的外围设备（包括打印机、数码相机、键盘和鼠标）连

接到计算机的标准方式。有关这项技术的更多信息，请参见USB端口

工作原理。

一些现在还在使用的老式鼠标会有一个PS/2型接头，如下所示:

典型的PS/2接头。

还有其他一小部分老式鼠标使用一种串行接头与计算机相连，而

不是使用PS/2接头。

三、光电鼠标

光电鼠标由安捷伦科技开发并于1999年底问世。这种鼠标实际

上采用了一个每秒钟可以拍摄儿千张图片的微型相机。

多数光电鼠标儿乎可以在任何表面上工作而不需要使用鼠标垫，

它们采用一个小型的红色发光二极管(LED)向鼠标工作表面发出光

线，光线反射到互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器上。除LED外,

最近的一项创新是基于激光的光电鼠标，与LED技术相比这种鼠标可

以检测到更多鼠标底部表面的细节。这样较之于LED鼠标，基于激光

的鼠标可在更多表面上使用。

・计算机根据从鼠标接收到的坐标信息，移动屏幕上的光

标。这个过程每秒发生数百次，使得光标的移动看上去非常流

畅。

在这张照片中，可以看到鼠标底部的传感器。

与轨迹球鼠标相比，光电鼠标具有下列优势：

・没有可移动的零部件，这意味着磨损更少、故障率更低。

・灰尘无法进入鼠标内部并干扰跟踪传感器。

・增加的跟踪分辨率意味着响应更顺畅。

・不需要鼠标垫等专用表面。

苹果公司将自己的光电鼠标转变成了一件时髦的艺

术品。

推陈出新

另一种类型的光电鼠标已经存在了十多年。在最初的光电鼠标技术

中，一束汇聚的光线发射到一个反射率很高的鼠标垫，然后从鼠标垫

表面反射到传感器上。鼠标垫上有由较暗的线条构成的网格。每次移

动鼠标时，网格会使光束中断。光束中断时，传感器会向计算机发送

一个信号并且光标会移动相应的量。

这种光电鼠标很难使用，要求您在握住它的时候必须使其与鼠标垫正

好成直角，才能确保光束和传感器对齐。此外，如果鼠标垫损坏或遗

失，那么在买到新的鼠标垫之前，这种鼠标将无法使用。而当今的光

电鼠标对于用户更加友好并且更加可靠。

四、光电鼠标的精度

许多因素影响着光电鼠标的精度，其中最重要的一个方面是分辨

率。分辨率是在您移动鼠标时光学传感器及聚焦透镜所能“看到”的

每英寸的像素数。分辨率表示为点每英寸（dpi）。分辨率越高，鼠

标就越灵敏，而且移动鼠标以获得响应所需的距离就越短。

多数鼠标的分辨率为400或800dpi。然而，专为电子游戏而设

计的鼠标可提供高达1600dpi的分辨率。某些游戏鼠标允许您在玩的

过程中降低分辨率，让鼠标在需要进行小幅度、慢速运动的情况下灵

敏度低一些。

过去很长一段时间内，有线鼠标的响应速度较之无线鼠标更为迅

速。然而，随着无线技术及光学传感器的改进，这个事实正在改变。

影响鼠标质量的其他因素包括：

・光学传感器的大小——如果其他鼠标部件可以应付的

话，尺寸越大越好。大小从16x16像素到30x30像素不等。

・刷新率——指的是在您移动鼠标时传感器采集图像的

频率。如果其他鼠标部件可以处理得来的话，通常是越快越好。

刷新率为每秒1500到6000个图像样品。

・图像处理速率——指的是光学传感器的大小与刷新率

的综合指标。依然是越快越好，速率为48.6万到580万像素/

秒。

・最大速度——指的是您可以移动鼠标并获得精确轨迹

的最大速度。越快越好，速度为0.4到1米/秒。

五、无线鼠标

多数无线鼠标使用射频(RF)技术向计算机传输信息。由于基于

射频，RF设备需要两个主要部件：发射器和接收器。其工作原理如

下：

・发射器安装在鼠标外壳内。它发送一个电磁(射频)信

号将鼠标移动和所单击鼠标键的相关信息进行编码。

・接收器与计算机相连。它接受信号，将信号解码并传送

到鼠标驱动程序软件和计算机操作系统。

・接收器可以是插入计算机中的单独设备、插入扩展插槽

内的专用卡;也可以是内置部件。

Logitech供图

MX900和扩展坞

许多电子设备都使用射频进行通信，包括手机、无线网络和车库

自动门。为了在通信时不产生冲突，不同类型的设备指定了不同的频

率。较新式的手机使用的频率为900兆赫，车库自动门的工作频率为

40兆赫,而802.llb/g无线网络的工作频率为2.4千兆赫。兆赫(MHz)

表示“每秒100万周”，“900兆赫”表示“每秒有9亿个电磁波”。

千兆赫(GHz)表示“每称10亿周”。

与常用于短距离无线通信的红外线技术(如电视遥控器)不同，

RF设备在发射器(鼠标)和接收器之间不需要畅通的瞄准线。正如

使用无线电波通信的其他类型的设备一样，无线鼠标信号可以穿过桌

子或显示器等障碍物。

与目前市场中的多数鼠标一样，无线鼠标采用光学传感器技术而

非早期的轨迹球系统。光学技术提高了精度，并且几乎可以让您在任

何表面上使用无线鼠标——就线缆不再将您束缚在计算机附近这一

点上来说，这是一个重要功能。

六、配对和安全性

为了使鼠标中的发射器与其接收器通信，它们二者必须配对，这

意味着，这两个设备使用一个公共识别码以相同的频率在同一个信道

工作。信道仅仅是一个特定频率的代码。配对目的是排除自其它源和

RF设备的干扰。

配对方法随鼠标厂商而不同。某些设备在提供时已经预先配对，

其他设备则使用配对序列等方法，当您按特定按钮或者转动接收器和

/或鼠标上的滚轮时，配对会自动开始。

为了保护鼠标向接收器发送的信息，多数无线鼠标都包括一个加

密方案将数据加密为不可读取的格式。一些设备还使用一种跳频方

法，使得鼠标和接收器按照预定方式自动改变频率。这样可以进一步

防止干扰和窃听。

七、蓝牙鼠标

无线鼠标普遍采用的一种RF技术是蓝牙。蓝牙技术可以将打印

机、耳机、键盘和鼠标等外设与计算机和掌上型电脑（PDA）等支持

蓝牙的设备进行无线连接。由于蓝牙接收器可以一次支持多个蓝牙外

设，因此蓝牙也称为个人局域网（PAN）。蓝牙设备的传输范围大约

为10米。

蓝牙使用RF技术在2.4GHz的频带上工作。它通过一种称为扩频

跳频的技术避免了多个蓝牙外设之间的干扰。802.llb/g无线网络等

无线上网设备也在2.4GHz频带上工作，同样的还有一些无绳电话和

微波炉。1.2版本的蓝牙提供了自适应跳频（AFH）,这是一种专门

避免与其他2.4GHz通信之间发生干扰的增强型跳频技术。