《chapter外围设备》课件

第一章外围设备本章将介绍计算机系统的外围设备,包括输入设备和输出设备。这些设备作为计算机系统的重要组成部分,负责与用户进行交互。通过对这些设备的了解,读者将更好地理解计算机系统的整体结构和功能。课程目标掌握外围设备概念了解外围设备的定义、分类和作用,为后续学习奠定基础。熟悉主流外围设备深入学习输入设备、输出设备和存储设备的工作原理及应用。掌握设备驱动程序学习安装、更新和管理设备驱动程序的方法,确保设备正常运行。提高设备维护能力学习外围设备的日常保养技巧,延长设备使用寿命。什么是外围设备辅助设备外围设备是指与计算机主机相连接,用于为计算机提供输入、输出和存储功能的各种附属设备。多样化外围设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、硬盘驱动器等,为计算机系统增添了多样化的功能。连接方式外围设备一般通过有线或无线的方式与计算机主机进行连接,可以实现数据的输入输出。外围设备的分类输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、数字板等,用于将人工操作转换为计算机可识别的信号。输出设备包括显示器、打印机、投影仪等,用于将计算机处理的信息以可视或可听的形式呈现出来。存储设备包括硬盘、光驱、U盘等,用于保存和读取各种数据和程序。通信设备包括调制解调器、网卡、无线网卡等,用于实现计算机之间的数据交换和网络连接。常见的输入设备键盘最常用的输入设备之一,可以输入各种文字和符号。支持不同的输入模式,如全键盘输入和单手输入。鼠标使用鼠标可以直观地操作电脑界面,点击、选择、拖拽等操作变得快捷灵活。常见的鼠标类型有光电鼠标和机械鼠标。触摸板主要用于笔记本电脑,可以代替鼠标进行光标控制和界面操作,便携性强,操作更加直观。绘图板可以使用专用笔在绘图板上进行绘画和手写输入,常用于图形设计和创意绘画等领域。键盘的组成与原理1键盘控制器将键盘输入转换为电子信号2键盘开关检测按键动作并产生电子信号3键帽可视化键位并保护开关键盘作为最常用的输入设备,其核心部件包括键盘控制器、键盘开关和键帽。键盘控制器负责将按键动作转换为电子信号,键盘开关则监测每个键位的按压情况,键帽则为开关提供可视化的键位标识和保护。这些部件的协同工作,确保了键盘能够可靠高效地传递用户输入。鼠标的工作原理光学传感器鼠标底部的光学传感器利用LED光源和光电二极管检测鼠标在表面上的移动。编码轮移动时,编码轮会产生电脉冲信号,这些信号被转换为光标位移信息。微处理器微处理器接收到光学传感器和编码轮的信号,将其转换为计算机可识别的鼠标移动数据。鼠标按钮按钮开关信号被发送到微处理器,翻译为鼠标点击事件。其他输入设备手写输入板手写输入板允许用户使用笔或手指在屏幕上手写输入文字和绘图,适用于设计和绘图等应用。扫描仪扫描仪能够把纸质文件或图像转换成数字格式,方便进一步编辑和处理。麦克风麦克风可以把声音转换成电信号,用于语音输入、录音等应用。输出设备简介显示器显示器是最常见的输出设备,将计算机处理的信息以图形和文字形式呈现给用户。可分为CRT和LCD两种主要类型。打印机打印机将计算机输出的数字信息转化为纸上的文字和图形,是常见的硬拷贝输出设备。主要包括喷墨打印机和激光打印机。扬声器扬声器可将计算机的音频信号转化为声音输出,让用户能够听到计算机发出的声音。分为内置和外置两种。显示器的工作原理1电子枪发射电子束2磁场控制电子束扫描荧光屏3荧光发光激发荧光粉发光显示器利用电子枪发射的电子束,在磁场的控制下扫描荧光屏上的荧光粉,使其发出光亮,形成像素点,最终显示图像。每个像素由红绿蓝三色构成,通过调节这三种颜色的亮度,可以显示出各种颜色。LCD和LED显示技术1LCD显示原理LCD显示器利用液晶材料的双折射特性来控制像素的开闭,从而形成图像。它具有低功耗、轻薄、无辐射等优点。2LED显示技术LED显示器采用发光二极管作为像素,可实现更高的亮度、更丰富的色彩和更快的响应。它广泛应用于信息显示和照明领域。3新型显示技术OLED和量子点显示是未来显示技术的发展方向,它们能提供更出色的色彩表现和节能效果。打印机的工作原理1墨盒喷洒打印机通过控制喷墨头对特定像素点进行精准的墨水喷洒,形成所需的图像或文字。2热熔融技术激光打印机则利用热量将碳粉融合在纸张上,形成清晰的打印输出。3纸张传输打印机需要精确控制纸张的传送和停留位置,确保打印结果整洁美观。喷墨打印机和激光打印机喷墨打印机通过微型喷墨头喷洒液体墨水在纸张上形成图像,打印质量高、成本低,适合日常家用打印。激光打印机利用激光束在带电感光鼓上形成静电潜像,再通过高温定影将烧结粉末固定在纸张上,打印速度快、质量高、适合办公使用。打印耗材喷墨打印机使用墨盒作为主要耗材,激光打印机则需要墨粉盒和感光鼓等配件,选购时要注意兼容性和成本。其他输出设备多功能一体机集成了打印、扫描和复印等功能于一体的设备,可以在同一台设备上完成多种输出需求。广泛应用于办公、家庭等场景。绘图仪可用于绘制各种图表、图形和图纸的专业输出设备。通过精密控制的机械臂和绘图笔实现输出。广泛应用于工程、设计等领域。投影仪将计算机等设备的显示内容投射到大屏幕上,常用于会议室、教室等场景。能够实现大屏幕显示,提高信息呈现效果。3D打印机可以根据数字模型制造出实体产品的设备。广泛应用于工业制造、个人创意等领域,实现了快速原型制作和定制生产。存储设备概述数据保存存储设备可以长期保存各种类型的数字信息,如文件、图像、音频等。它们确保了数据的持久性和安全性。多样性从硬盘驱动器、固态硬盘到光驱,存储设备提供了多种形式和容量选择,满足不同用户的需求。扩展性外部存储设备能够轻松扩展计算机的存储容量,给用户更多的空间来保存和管理数据。软盘驱动器1数据录入通过软盘完成数据的读取与存储2机械结构包含旋转电机和磁头等机械部件3电子电路控制电机和读写磁头的电路模块软盘驱动器是早期计算机中非常常见的一种外围设备。它通过可拆卸的软磁盘实现数据的读取和存储。软盘驱动器内部包含旋转电机、磁头和电控模块等机械和电子部件。用户可以通过软盘插入、拔出的方式完成数据的转移与存储。光驱的工作原理读取数据光驱利用激光束扫描光盘表面,检测反射光的变化来读取数字信号。信号解码读取的数字信号经过解码处理,转换为计算机能识别的数据格式。数据传输解码后的数据通过总线传输到计算机主机,供应用程序使用。硬盘驱动器的组成1磁盘硬盘驱动器内部包含一个或多个磁性盘片，用于存储数据。这些盘片由金属或玻璃制成，表面涂有磁性涂层。2磁头每个磁盘面都有一个用于读写数据的磁头。磁头悬浮在磁盘表面极近的位置,不与磁盘直接接触。3电机硬盘驱动器内部包含一个电机,用于旋转磁盘和移动磁头。电机确保磁盘以恒定的高速转动。固态硬盘的工作原理1存储介质固态硬盘使用NAND闪存颗粒作为存储介质,无需任何机械结构。2访问方式通过电子控制访问数据,提供更快的读写速度。3控制电路芯片控制器管理数据存取,提供逻辑接口与数据缓存。固态硬盘无需旋转机械结构,而是采用NAND闪存来存储数据。控制器通过电子控制访问数据,大大提高了读写速度。同时,控制器还负责管理数据存取、提供逻辑接口和数据缓存等功能。这种全电子设计使固态硬盘更快捷、耐用且噪音更低。常见的外部存储设备1U盘U盘也称为USB闪存盘,是目前使用最广泛的外部存储设备之一。它体积小巧,便携性强,存储容量从几个G到几百G不等。2移动硬盘移动硬盘可以提供更大的存储容量,一般从500G到2TB不等。它主要采用USB接口连接,可方便地在不同设备间传输数据。3存储卡存储卡广泛用于数码相机、手机、平板电脑等移动设备,主要有SD卡、MicroSD卡等多种规格。存储容量从几G到128G不等。4网络存储设备网络存储设备可通过有线或无线网络连接,允许多台设备共享存储空间,如NAS设备和云存储服务。设备驱动程序驱动程序概述设备驱动程序是连接硬件设备和操作系统的软件程序。它负责指挥硬件设备正确地执行各种操作指令。设备管理器Windows操作系统提供的设备管理器可以查看和管理计算机上的所有硬件设备及其相应的驱动程序。驱动程序更新定期更新设备驱动程序至最新版本可以修复错误、提升性能并确保设备正常工作。Windows设备管理器1设备查看显示系统中所有已安装的硬件设备2资源查看展示系统资源的使用情况3驱动程序管理允许管理和更新设备驱动程序4设备问题解决帮助诊断和解决设备相关问题Windows设备管理器是一个系统工具,它提供了一个集中的界面来管理计算机上的所有硬件设备。使用设备管理器,用户可以查看系统中各种设备的状态,并执行设备配置、驱动程序更新等操作。这是一个强大的疑难解答工具,可帮助用户快速诊断和解决与硬件设备相关的问题。设备驱动程序的安装与更新检查设备驱动程序首先查看设备管理器中该设备的驱动程序是否已经安装。下载最新驱动程序从制造商网站下载最新兼容版本的驱动程序软件包。安装驱动程序按照提示完成驱动程序的安装并重启设备。自动更新驱动程序开启Windows自动更新功能以确保始终使用最新驱动程序。设备故障诊断与解决1问题识别仔细观察设备行为,确定问题症状。收集设备状态信息,如指示灯、错误代码等。2系统诊断依照制造商提供的故障排除流程,利用诊断工具和技术检查硬件和软件状态。3故障修复根据诊断结果采取相应的修复措施,如清洁、更换部件、重装驱动程序等。外围设备的选购技巧性能匹配需求选购外围设备时要根据自身的实际使用需求,选择与之匹配的性能参数,不要过度购买。关注品牌口碑选择知名品牌的外围设备,不仅能获得更可靠的产品质量,还能享受更好的售后服务。比较价格优惠适当比较市面上的同类产品价格,选择性价比较高的选择,但也要警惕过低的价格可能存在质量问题。考虑兼容性选购外围设备时要确保它能与现有的电脑硬件和软件系统兼容,避免出现不能正常工作的情况。外围设备的维护保养定期清洁定期清洁外围设备表面,去除灰尘和污渍,保持设备整洁干净。软件更新及时更新设备驱动程序和固件,以修复缺陷并优化性能。防护措施采取必要的防护,如使用防尘罩、防潮箱等,避免设备受到环境因素的损害。数据备份定期备份重要数据,以防止设备故障或意外损坏导致数据丢失。外围设备信息安全数据加密为外围设备上的敏感数据采用加密技术,防止被窃取或泄露。权限管理对外围设备的访问权限进行严格管控,限制