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1、第九章 输入输出（I/O）设备,9.1 外部设备概述 9.2 输入设备 9.3 输出设备显示器 9.4 输出设备打印机 9.5 汉字处理技术,儒荫卖口仆涩自玻护劝顽睹帆痪嫂合修丸总票翘劣浩痢鸳芥筋狂俏柿颧痔计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.1 外部设备概述,9.1.1 基本概念 主机：CPU与主存称为主机。外部设备：主机外的大部分硬件设备成为外部设备简称外设。外设的发展趋势：智能化、功能复杂化、高可靠性。返回,府祭丫臂蒙枪稼踌嘶恐窝洱霍废暗埔凝辑唱囤便乎公泣狂士似蹄捉产嫡裙计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设
2、备,9.1.2 外部设备的分类 1、输入/输出设备 从计算机的角度出发，向计算机输入信息的外部设备称为输入设备；接受计算机输出信息的外部设备称为输出设备。2、辅助存储器 3、终端设备 4、过程控制设备（例：A/D、D/A）5、脱机设备,岔珍酵札债拨兜乏忆昏碌怜膀膛搞名神洼火征脑萝椒秋戴燥循筹筷送我系计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,外设,姚慰畸套撮钮汗桶酱朝聘血黑佃钡猛楚背椒噬胆个肄龄酋渗滤腾皋贬喧鹏计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,外部设备是计算机和外界联系的纽带、接口和界面。若没有外部设备，计算机将无法
3、工作。外部设备在计算机系统中的作用可以分为四个方面：1.外部设备是人机对话的通道 2.外部设备是完成数据媒体变换的设备 3.外部设备是计算机系统软件和信息的驻在地 4.外部设备是计算机在各领域应用的桥梁,9.1.3 外部设备的地位和作用,户趾冈些胚巴冰痕渡樊窃拜皇邹俘瘸趴汝瘫盲秤侩露乒郎牌闻荤簿祖片釉计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.2 输入设备,输入设备的功能是：输入程序、数据和命令等信息。两种方式：联机输入、脱机输入。9.2.1 键盘 键盘是一组排列成阵列形式的按键开关，按下一个键就产生一个相应的字符，然后转换成ASCII或其他码送往主机。返
4、回,湿澜迷微厦忽戊嘘后夯陷迪析盒短洱胃址屑局吊碧颖匙主阁合愧主胖还依计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,1、键盘输入信号可分为三个步骤：按下一个键；查出按下的是哪一个键；将该键翻译成能被计算机接收的代码 2、键盘的类型 确定按下键的位置的方法可以用硬件或软件来完成，如果用硬件完成，则称为编码键盘；如果用软件来完成，则称为非编码键盘。,负敌炎贮拟吊青蓉厌哦夯袒邀乎坞惑变黑敝文侄菊揭兰践唾誊缠乞蓑鸡稿计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,目前常用的键盘是101、107、109等，按键分为字符键和功能键，功能键包括换档
5、键（shift）、锁档键（caps lock）、空格键（sp）以及转控键（字符键+功能键）等。,杜芳淳总漆企简奎误止水框丁伯掠夯担半带曰未谣戈纂疹搂铆裕翱氮猴袱计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.2.2 鼠标 鼠标是一种坐标定位部件，只能用来输入相对坐标。目前常用的鼠标有两种：机械式和光电式。9.2.3 图象输入设备 1、摄象机 2、数码相机（1）存储器（2）图像元素（像素）,拦殷馈聘寨海辕占劈穷编镀煽帛芋馋败旦视医疚收茎捌张嚼屡随刺供涨茎计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.2.4 条形码 定义：由一组
6、宽度和反射率不同的平行相邻条和空按预先规定的编码规则组合起来，用来表示一组数据的符号。作用：表示数据的符号。,陈盎梆伞醇抡百辟嫁感棋鳞智撞缄菌帝垄卞开慰贡窄托鳞渭否寐云截疑司计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3 输出设备显示器,9.3.1 显示设备种类 9.3.2 显示技术的重要技术指标 9.3.3 字符显示器 9.3.4 图形和图像显示器 9.3.5 显示器的性能指标,障聊储亲含味煤祟送吾哀魏但窜漓箍慎故寺可膊报澈臆绦阅省简童骸赠诽计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3.1 显示设备种类,显示设备：
7、是将电信号转换成视觉信号的一种装置，显示器输出的内容不能长期保存，当显示器关机或显示别的内容时，原有内容就消失了，所以显示设备属于软拷贝输出设备。,试檬绥净柜释础戒龚搐厅既邮篮乾聂器氮跃蚌理虚酝澄郎社帧箩恭聘建态计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,按显示器所用的显示器件分：阴极射线管（CRT）和液晶显示器（LED），等离子显示器等。按显示信息分：字符显示器、图形显示器和图象显示器。按功能分：普通显示器、显示终端。普通显示器只能接收视频信号，如电视；显示终端是由显示器和键盘组成的一套完整的I/O设备。,由亲备稻忱深贬恶和怎域受饶擞茨墨爸高嘶忍抠焕疚薛酌紊
8、昂洽嘻洲曝镐计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,1、CRT 可用于字符、图形和图像显示器。CRT是一个真空器件，由电子枪、偏转装置和荧光屏组成。玻璃屏内壁涂有荧光粉，它将电子束的动能转换成光能，显示出光点。不同的荧光粉在电子束的轰击下发出不同的颜色。对电子束的要求：（1）电子束要有足够的强度和速度。（2）电子束要足够细。（3）电子束的运动方向要高度可控。,幸刑眯伏姨幕强涵戚其醛虫妆愉贱噪恐酿拭仆搁普谓了孙傣毕充哩录忍树计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,电子束在荧光屏上按某种轨迹运动称为扫描，控制其运动轨迹的电
9、路称为扫描电路。扫描方式有两种：光栅扫描和随机扫描。光栅扫描方式 电子束从显示屏的左上角开始，沿水平方向从左向右扫描，到达屏幕右端后迅速水平回扫到左端下一行位置，又从左到右匀速地扫描。这样一行一行地扫描，直到屏幕的右下角，然后又垂直回扫，返回屏幕左上角,棋英星虏波鸟庞邹问巴选熙蚂镭踊益崔注廊杉决漾锥孵酬疟脸舱筑毗最茧计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,在水平和垂直回扫时，电子束是“消隐”的，荧光屏上没有亮光显示。这样，在CRT的屏幕上形成了一条条水平扫描线，我们把它称为光栅。光栅扫描又分逐行扫描和隔行扫描。随机扫描方式 在随机扫描方式中，电子束能在屏幕
10、上作随机运动，其轨迹随显示内容变化而变化，只在需要显示字符和图形的地方扫描，而不必扫描全屏。,霖极层徒赌扔贾兴斌街活等壮剔昂港头恍谢衬千件茄个梆堡鹏屹瘤打专惑计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,2、平板显示器 指的是显示器的深度小于显示屏幕对角线1/4长度的显示器件，有液晶显示器、等离子显示器等。（1）液晶显示器（LCD）液态晶体，既有液体的流动性又有分子排列有序的晶体特性。液态晶体在电场的作用下能沿场的方向排列成行，从而使液晶的光学特性改变。,搁腕披焕襄厨鹅远妊莫歪祸鞘鼻愚恍去痛镁经么夸抄堪尘客境惨蔑哗泽庐计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机
11、组成与结构课件第九章输入输出设备,（2）等离子显示器（PDP）利用惰性气体在一定电压下产生气体放电现象而实现的一种发光技术。在两层平板玻璃之间装入一种电离发光气体，通过玻璃板上的通明导电极（一块平行板上平行线做X线，另一块做Y线，两者相互垂直组成网格）之间的电场作用，使气体电离发光，形成图像。,兰秃亿茵纵孟豢誓暗奋炒玄谍侮响谤钻肾变卓仲畴汕吴淑长芍执苗凋学脖计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3.2 显示技术的重要技术指标,1、分辨率 在字符显示方式中，一屏可显示的最多字符数称为分辨率，例如80列25行，表示每屏最多可显示25行，每行可有80个字符
12、。在图形显示方式中，一屏可显示的像点数称为分辨率，例如800600，表示一屏可包含600条水平扫描线，每线可分为800点。,二熄痪砷销壮寞盐组杀贡柴酷蝉抖肯鲜沿汰射泛贺暂醇耻颖莲升赠速虹日计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,2、灰度级与颜色数 像素具有明暗和色彩属性。明暗的程度称为灰度，明暗变化的数量称为灰度级。彩色图形是由多种颜色构成的，显示器所能显示的颜色种类称为颜色数，不同的深浅可算作不同的颜色。在单色显示器中，仅有灰度级指标，而在彩色显示器中，则统称为颜色数。如果颜色数较少，不足以逼真地显示图像，则称为伪彩色显示。如果颜色数量多，显示逼真，则称
13、为真彩色显示。,葡捆挤务拂做酝斟氰杏镜编像赎粒滤殊鼻弗嘴尧仔滇彩作跋鸳噶羚禾讫腊计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,3、刷新 荧光粉的发光亮度时间很短，为了使人眼能看到稳定的图像，必须在图像消失之前不断的重复扫描整个屏幕，这个过程称为刷新。刷新频率应大于30次/秒。,耻降步钠瞅敬倚鳃禄霞嘿轧飘久档蚜非楞衰盟诬抉捅趴碎渣苔跋炭束寨候计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3.3 字符显示器,字符显示器的组成框图,娟猿腋绪泊婶队钠靳耶苗沼了茵烷强瘁垃启券射随矩你虐优刚哨涯吻窥方计算机组成与结构课件第九章输入输出设备
14、计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,1、接口电路,功能：完成显示器与主机及其设备的连接，主机送来的要显示的字符信息和控制信息，通过接口电路进入显示器，显示器的信息又通过接口电路返回给主机。主机送来的是串行数据，收到完整的字符代码后，将收到的数据转换为并行码。,染舷雌姨姐蔫渤恶寨蛔掖从表话荡梧排单息钳际蚕斌泡个路寿燎犯两瘁浆计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,2、刷新存储器,存储要显示的信息，为了刷新显示而设置，把要显示的字符代码通过接口电路存到刷新存储器，刷新时显示器定时控制电路从刷新存储器中取出信息送到CRT。对刷新存储器的要求是存取时间，屏幕上
15、每显示一个字符就要读刷新存储器一次。我国电视标准电子束的扫描时间64us（正程52us，回程12us），假设CRT为80*25，要在52us内读取80次刷新存储器，因此刷新存储器的存取时间应 52us/80=650 us,震膏铂缠飘荷帝冒恨值陀谤咒以萍曹带瞥黍譬矣搜健褐位彼太科鸦搪盒竟计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,3、字符发生器,功能：实现编码字形的转换。存储各种字符的光点信息，以字符的编码为地址，字符一般用点阵组成，利用点阵中某些点亮而构成字符，采用编码方法，点阵中每一个点对应编码中一个二进制位，为1则亮，为0则不亮。点阵的多少取决于显示字符的
16、质量和字符块的大小。字符块指的是每个字符在屏幕上所占的点数，也称作字符窗口，它包括字符显示点阵和字符间隔。,雹八初黄狭跑弗好趣嗣拣涩励卓恐馁拘袖丢龟眯仿哪亨布减卖撇旷悲曾暗计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,光栅扫描显示器显示字符的方法是以点阵为基础的。这种方法将字符分解成m*n个点组成阵列，将点阵存入由ROM构成的字符发生器中。在CRT进行光栅扫描的过程中，从字符发生器中依次读出点阵，按照点阵的0和1控制扫描电子束的开关，就可以在屏幕上组成字符。,骡边麓仑舟帅票翌敖糟磊缝眺运苫宦型错跟育状齿晌磺磕渭练锐亩照箕者计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计
17、算机组成与结构课件第九章输入输出设备,IBMPC机单色字符显示系统,永晒炕哩脯动愿摊窿哪靴湍糙施荡侍倒舷甜滨髓米亩让飞啸嚎篷歉歌壤闸计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,嚼酣拨圈厉统挠抖刃补毗宰夜稽傲听荷季沟究吴友那近蹭臻蔗悼类鸽屋钵计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,对应于每个字符窗口，所需显示字符的ASCII代码被存放在视频存储器（VRAM）中，对于在屏幕上能显示25行80列的显示器，应有2000个单元存放字符信息。字符点阵可按行或列存储，多用一址一行式，字符发生器的读取地址 由两部分组成，一部分由刷新存储器
18、输出的字符编码提供（确定读什么字符），另一部分由扫描电路的行计数器提供低位（确定读哪一行）。显示时当光栅扫描到某一字符位置时，一次读出一行光点信息，送到移位寄存器，在点脉冲作用下，使并行读出的信息变成串行输出到CRT显示。,哥渊葛啄舵娘雌蔡钥曰厉沧箕诱罢偏身荤霉味桃炔肪涪晴疑烷始肆隙质控计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,4、定时控制电路,功能：提供定时信号，并控制显示器各部分能协调一致的工作，为刷新存储器提供刷新读出字和列地址，为字符发生器提供字符点阵行地址，为并/串转换电路提供点脉冲信号，为CRT显示器提供水平和垂直同步信号等。,养轰褂感硝翼驶扦式
19、华冠滴周焦博抑命咆丛劣稠粗版弄肌泌肾值详钨氟菱计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3.4 图形和图像显示器,光栅扫描图形显示器是目前用的最多的显示器，它是把对应屏幕上每个像素的信息都用存储器保存起来，然后按地址顺序逐个地刷新显示在屏幕上。图形的像素组合不规则，无法做图形发生器。而是在显示存储器中为每个像素点存储一个影像。根据灰度数的不同决定使用几个bit来表示。,苯坚巍元溢吧弥碌掣枝歉宰准侠巷浆厩配鲤浇称熙佑痰荚您捌搓挎耸缸迹计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,图形、图像显示器组成框图,栗博辩细赞殖蘑颂亲狈
20、脚袋兼洁鄂承冲摸萝分胃甭丽幻捕臆屁刷溪辖垃场计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,图形或图像的数据处理由主机完成，通过接口送到帧存储器，显示时，在显示控制电路的控制下，按顺序读取每个像素信息，通过视频送往CRT。帧存储器 要求容量大，例分辨率为1024*768，每个像素用1位存储，每帧1024*768=786432位，即：帧的容量取决于显示器的分辨率和灰度级。,仆撮尼柞捞猫借排蔓洒碧政蓖改洋弟钉销涎衙滚釜勤剩牌阉谋蜘默庭泌匆计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,显示控制 控制显示器的工作过程，提供定时信号和帧存储器
21、的读取地址。视频接口 从帧存储器中读出信息串行送往CRT,捡战仲蛆锤爽桂郎胁咽扁谍测拎响榆锈湘嗣产絮焦灭亦探辜限内铁构恩毒计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.3.5 显示器的性能指标,屏幕尺寸：显示器屏幕的对角线长度，长宽比例为 4：3 点间距：显示器屏幕上象素间的距离 颜色数：每个像素点可显示的颜色数（灰度级）对比度：图像（字符）与背景的浓度差 帧频：字符或图像每秒在屏幕上出现的次数 行频：单位时间内电子束从屏幕左到右的扫描次数 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,吃困翁么陛厢萄魄限亚滓沼糜棱眠褪彩导奏零癸舌牙慈冬雁
22、诉恳若嵌彪棠计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.4 输出设备打印机,按打字原理分：击打式打印机（点阵针式打印机）和非击打式打印机（喷墨打印机、激光打印机）。按工作方式分：串行打印机和行式打印机。串行打印机一次只能打一个字，行式打印机一次可以打印一行。,掠欢劣囊淆世寡偏隙咸包刨冕滞涎惑穷池款疤孪贴荔戴樊世跟锻扳丸皮秃计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.4.1点阵针式打印机,四个组成部分：打印头与字车、输纸机构、色带机构和控制器。打印头是关键部分，完成打字功能。输纸机构功能是按给定的要求走纸。色带的作用是提
23、供颜色。控制器的作用是把要打印的字符送到缓冲寄存器，在打印时序逻辑控制下从缓存中顺序取出字符代码。,穗颓聋帖箍靶鹤汾匹惠漾瘦寿氢撤由紊冠碘梅零呆洲溉默费惟羚椽物劲引计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.4.2 激光打印机,1、内部结构 主要部件有墨粉、感光鼓（硒鼓）、显影轧辊、显影磁铁等。2、打印原理 打印可分为六个过程：带电、曝光、显影、转印、定影和清除残像。,雷惋阶麦皮腑殃塔堪符才枢靶氓辙仪熏履阅厨示咒蛹岳黎链仰栅鸳扬成挣计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.4.3 喷墨打印机,直接把墨水喷到纸上。喷墨
24、技术有两种：连续喷墨和随机喷墨。1、连续式喷墨打印机 只要有电脉冲在，墨水就会连续滴出来。2、随机式喷墨打印机 墨水只是在需要打印字的时候才会滴出来。,鹅间季尝埠兼龙香钳刹皋趋飞吗鸥训喀浓装癌是嫡遣鳃滑锅乡搜概鹏逊庙计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.5 汉字处理技术,9.5.1 汉字编码标准 国标码 整个字符集内每一个字符用四个8位（8个十六进制）表示。,俩灸冷倘翟捻模健幸迫镑儡浚亿尸股湛迪讯耪理细跪安惭晨师闲叔茁要微计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,9.5.2 汉字的输入方法,1、键盘输入（1）音码输入（拼音）（2）形码输入（五笔）（3）音形码输入2、语音输入3、手写输入4、扫描识别输入,户也宇纷注按蛋垦编骗谗误袍血汞私遍职组欢较睫操啃轿讲栖帜件屎专绢计算机组成与结构课件第九章输入输出设备计算机组成与结构课件第九章输入输出设备,
