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时间:2020-11-25
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1、计算机组成原理-第8章8.1.1外围设备的地位和作用1.实现人~机对话:外围设备是人机联系的重要桥梁2.变换数据形式:在人机对话交换信息时,首先必须依靠外围设备将各种信息变成计算机能识别的二进制代码形式输入计算机,才能为计算机加工处理;同样,计算机处理的结果也必须变换成人们所熟悉的表示方式。这两种变换都必须通过外围设备来实现。3.暂存系统软件和信息4.外围设备是计算机在各领域应用的桥梁8.1.2外围设备与主机的连接8.1.3外围设备的分类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
2、围设备称为输入设备;接受计算机输出信息的外围设备称为输出设备。2.辅助存储设备:辅助存储设备指主机以外的存储装置,又称为后备存储设备。3.终端设备:终端设备由输入设备、输出设备和终端控制器组成,通常通过通信线路与主机相连。4.过程控制设备:过程控制设备的核心就是A/D转换器和D/A转换器。每一种外围设备,都是在它自己的设备控制器的控制下进行工作,而设备控制器则通过适配器和主机连接,并受主机控制。8.2输入设备8.2.1键盘键盘目前仍然是计算机系统中最基本的输入设备,是一种通过按键直接向计算机输入信
3、息的设备。1.按键的结构1)机械式按键2)塑料薄膜式按键3)导电橡胶式按键4)电容式按键2.键盘发展和布局3.扫描式键盘的工作原理键盘实例—PC键盘8.2.2鼠标鼠标(Mouse)也是一种非常重要的输入设备,于1964年由美国科学家DougEngelbart发明。鼠标主要用于控制光标的移动。因为它能在屏幕上快速精确地实现光标定位,所以可用于屏幕编辑、菜单选择和屏幕作图等。随着Windows操作系统的普遍应用和计算机网络的流行,鼠标已经成为计算机系统中人机交互工具。按鼠标的工作原理分,鼠标可分为机械
4、式鼠标、光电式鼠标和光学鼠标3种。1.机械式鼠标机械式鼠标又叫半光学鼠标,其工作原理是:在机械式鼠标底部有一个可以自由滚动的球(称为轨迹球),在球的前方及右方装置两个支成90度角的内部编码器滚轴,移动鼠标时小球随之滚动,便会带动旁边的编码器滚轴,前方的滚轴代表前后滑动,右方的滚轴代表左右滑动,两轴一起移动则代表非垂直及水平方向的滑动。编码器由此识别鼠标移动的距离和方位,产生相应的电信号传给电脑,以确定光标在屏幕上的正确位置。若按下鼠标按键,则会将按下的次数及按下时光标的位置传给电脑。电脑及软件接收
5、到此信号后,可依此进行工作。2.光电式鼠标利用一块特制的光栅板作为位移检测元件,光栅板上方格之间的距离为0.5mm。鼠标器内部有一个发光元件和两个聚焦透镜,发射光经过透镜聚焦后从底部的小孔向下射出,照在鼠标器下面的光栅板上,再反射回鼠标器内。而光栅板也不同于一般的鼠标垫,它上面布满交叉的网格线。当鼠标移动时,光线会被反光板的线条所吸收,鼠标器内部的感光器将强弱变化的反射光变成电脉冲,对电脉冲进行计数即可测出鼠标器移动的距离。光电式鼠标定位精度较高,防尘性能好,有利于工程绘图,但必须在专门的光栅板上
6、使用,鼠标的移动范围受到限制,价格也较高。3.光学鼠标光学鼠标是由微软最新设计出来的一种高级鼠标。它采用的是一种类似扫描仪的工作方式,在鼠标底部有一个小的扫描器对摆放鼠标的桌面进行高速的扫描,扫描的频率达到每秒1500次,然后对比扫描结果确定鼠标移动的位置。由于精细的影像捕捉扫瞄,光学鼠标可以传达每秒1800万次指令到计算机内部,这是传统鼠标的十多倍。尽管其价格还比较贵,但光学鼠标的分辨率高、灵敏度强,即不象机械式鼠标那样担心灰尘的污染,也不配置专门的光栅板,所以这种鼠标的应用也越来越广泛。8.2
7、.3条码阅读器条码阅读器是读取条码包含信息的所必需的设备,属于一种信息输入设备。其结构通常通常包括光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口等部件。其基本工作原理是:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码上,从条码反射回来的光经过光学系统在光电转换器上成像,并产生电信号,信号经过电路放大后产生相应的模拟信号,其强度与照射到条码符号上被反射回来的光的强度成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。根据扫描原理的不同,条码阅读器通常包含光
8、笔、CCD阅读器、激光阅读器3种。1.光笔2.CCD阅读器CCD是电子耦合器件(ChargeCoupleDevice)的简称,这种阅读器采用CCD线阵列作为图像传感器,只要把扫描器放在条码上,不需要移动,就能将条码读出。因此比较适合近距离和接触阅读。CCD阅读器使用一个或多个LED,发出的光线能够覆盖整个条码,条码的图像被传到一排光探测器上,被每个单独的光电二激管采样,由邻近的探测器的探测结果为“黑”或“白”区分每一个条或空,从而确定条码的字符。3.激光阅读器激光阅读器是非接触式阅
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