计算机硬件技术基础 谢长生 第06章

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1、输入/输出设备（Input/OutputDevice）简称I/O设备，是计算机系统不可缺少的组成部分，是计算机与外部世界进行信息交换的中介，是人与计算机联系的桥梁。根据外部设备的功能，可将外部设备分为输入设备和输出设备。键盘和鼠标等是常见的输入设备。显示器和打印机等是常见的输出设备。第6章输入、输出设备与技术6.1.1键盘1．键盘的种类键盘的分类方法很多，从不同的角度，可以得到不同的分类方法。（1）从键盘键位的多少来分，可分为83/84键的标准键盘、101/102键的扩展键盘、104键的Wind

2、ows95键盘和108键的Windows98键盘等。6.1键盘和鼠标（2）从键开关的结构来分，可分为机械式和电容式两大类。（3）从原理上分，键盘又可分为编码键盘和非编码键盘两种。2．键盘的结构一般键盘的按键可分为4个区：打字键区、功能键区﹑编辑控制键区和数字小键盘区。（1）键开关的矩阵排列通常，键开关在键盘内的电路板上都是按m×n的矩阵方式排列的，如图6.1所示。图6.1键盘的矩阵结构（2）键盘编码器键盘编码器是一种专用电路，它的作用是当键盘上有键位被按下时，首先产生一个键位扫描码，然后经过相应

3、的处理，转换为与各键字符相对应的7位编码，即ASCII码。最后，该ASCII码通过键盘接口电路送入到计算机进行处理。键盘编码器的类型很多，电路各异，一般可分为静态编码器和动态编码器两大类。静态编码器在早期的键盘中可以看到，现在大多采用动态编码器。电子扫描编码器是一种较常见的动态编码器，它是利用电子动态扫描的方式来产生7位编码的。为了便于讨论，我们以8×8矩阵排列键盘的64个键的键盘编码器为例进行介绍，其原理如图6.2所示。图6.2电子扫描编码器原理图由图6.2可见，这种编码器由时钟发生器、循环计

4、数器、行译码器、列译码器、去抖电路、锁定脉冲产生电路、ROM和接口电路等组成。6.1.2鼠标鼠标的种类很多，按其结构可分为机械式、半光电式、光电式、轨迹球式和网鼠等。目前，我们用得最多的是机械式和光电式鼠标。除此之外，鼠标的按键数目也不相同，一般可分为两键和三键。还有一种分类方法是按照鼠标的接口分类，可以分为3种，即串口、PS/2口和USB口。6.2显示器技术原理6.2.1CRT显示器CRT（阴极射线管）显示器是目前应用最广泛的显示器，也是几十年来，外形与功能变化最少的计算机外部设备之一。1．C

5、RT显示器的分类按照不同的标准，CRT显示器可划分为不同的类型。（1）按大小分类从十几年前的12英寸黑白显示器到现在的19英寸、21英寸大屏彩显，CRT显示器经历了从小到大的过程。（2）按调控方式不同分类CRT显示器的调控方式从早期的模拟调节到数字调节，再到在屏显示技术（OnScreenDisplay，OSD）调节走了一条极其漫长的道路。（3）按显像管种类的不同分类显像管是显示器生产技术变化最大的环节之一，同时也是衡量一款显示器档次高低的重要标准。按照显像管表面平坦度的不同可分为球面管、平面直角

6、管、柱面管和纯平管。（4）按显像管的颜色分类按颜色可分为单色和彩色显示器。彩显既可以显示彩色，也可以显示单色。（5）按所接显示适配卡（显卡）分类按所接显卡可分为MDA单色显示器、CGA彩色显示器、EGA彩色显示器、VGA彩色显示器及TVGA彩色显示器等。2．CRT显示器的工作原理（1）单色显像管单色显像管只能显示一种颜色，它是由电子枪、偏转系统和荧光屏3部分组成，如图6．6所示。（a）CRT示意图（b）CRT工作原理示意图图6.6单色显像管原理示意图①电子枪②偏转系统③荧光屏（a）光栅扫描示意图

7、（b）光栅扫描电流波形示意图图6.7光栅扫描及电流波形（2）彩色显像管彩色（color）显像管可以显示彩色字符和图像。目前采用较多的彩色显像管都是基于三基色原理进行显示的。所谓三基色原理，就是选择3种相互独立的单色光（多用红、绿、蓝，也有用青、紫、黄等），把它们按不同的比例组合，即可得到各种颜色。彩色CRT显示器可分为阴罩式CRT和电压穿透式CRT。图6.8彩色显像管结构从图6.8中可见，彩色显像管有3个按“品”字形排列的电子枪，分别用来激发红、绿、蓝3种颜色的荧光粉发光。彩色CRT显示器的基本

8、组成如图6.9所示。图6.9彩色CRT显示器的基本组成3．显示器常用的技术术语（1）分辨率（2）逐行与隔行扫描（3）刷新频率（4）灰度级（5）点间距6.2.2液晶显示器和等离子体显示器1．液晶显示器与传统的CRT显示器相比，LCD具有体积小、厚度薄、重量轻、能耗少、工作电压低，而且无辐射、无闪烁，并能直接和CMOS集成电路匹配等众多优点。因此，液晶显示器一投放市场，就受到广大用户的欢迎。（1）液晶显示器的分类液晶产品其实早就存在于我们的生活中，如电子表、计算器和掌上游戏机等的显示屏。按照分子结构