计算机输入和输出设备

输入输出设备一、输入设备1、键盘键盘（KEYBOARD）是常用的输入设备，由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。键盘的分类作为重要的输入工具，键盘向着多媒体、多功能和人体工程学方向不断研发，凭借新奇、实用、舒适等风格，不断巩固着输入设备重要的地位。而键盘在计算机应用方面来分，即台式机键盘和笔记本计算机键盘。台式机键盘：按键数曾出现过83、93、96、101、102、104键等。常见的104键盘是在101键盘的基础上为Win9X平台增加了三个快捷键，因此也被称为Win9X键盘。按工作原理，常规的键盘又分为机械式和电容式两种。按外形可分为标准键盘和人体工程学键盘。“鼠标”的标准称呼是“鼠标器”，英文名“MOUSE”。鼠标到目前为止，也是重要的输入设备之一，并且已经有近40年的历史了。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。2、鼠标鼠标的接口可分为串口、PS/2口、USB口和无线鼠标。按外形分为两键、三键滚轮鼠标、感应鼠标、3D鼠标等。由于使用了光模转化技术，其定位准确度和反应速度都大大的提高，而由于没有了和桌面直接接触的轨迹球，鼠标也不再会由于沾染灰尘而长时间使用后出现定位不准，反应不迅速的问题了。因此，反应光学鼠标的性能主要有以下几种特性：1．分辨率2．光学扫描率3．接口类型4．色盲问题根据鼠标的工作原理，可以将鼠标分为光学式、机械式、光电式鼠标。扫描仪是一种计算机外部设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、储厚和输出的数字化输入设备。对照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等三维对象都可作为扫描对象，提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文件中的设备。扫描仪的种类很多，按不同的标准可分为不同的类型。按用途可将扫描仪分为用于各种图稿输入的通用型扫描仪和专门用于特殊图像输入的专用型扫描仪如条码读入器、卡片阅读机等。3、扫描仪平面扫描仪获取图像的方式是先将光线照射扫描的材料上，光线反射回来后由CCD光敏元件接收并实现光电转换。扫描仪的性能指标主要有表示扫描仪精度的分辨率、表示扫描图像灰度层次范围的灰度级、表示扫描图像彩色范围的色彩数，以及扫描速度和扫描幅面等。在选购时，还需要注意以下几点：1．外壳2．扫描声音3．支持软件4．售后服务麦克风称之为“传声器”，由MICROPHONE翻译而来。传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，也称话筒或者微音器。二十世纪，麦克风由最初通过电阻转换声电发展为电感、电容式转换，大量新的麦克风技术逐渐发展起来，这其中包括铝带、动圈（如图3-20所示）等麦克风，以及当前广泛使用的电容麦克风和驻极体麦克风。4、麦克风按录音室对麦克风最通用的分类法，把麦克风分为动圈麦克风和电容麦克风。当声压作用于振膜时，振膜就会随着波形做出各种轻微振动，然后这种震动再通过电容量的变化，引起输出电压的变化，而正是这种输出电压的变化构成了麦克风的输出信号。手写绘图输入设备对计算机来说是一种输入设备，最常见的是手写板(也叫手写仪)，其作用和键盘类似。基本上只局限于输入文字或者绘画，也带有一些鼠标的功能。手写板一般是使用一只专门的笔，或者手指在特定的区域内书写文字，如图3-24所示。手写板通过各种方法将笔或者手指走过的轨迹记录下来，然后识别为文字。对于不喜欢使用键盘或者不习惯使用中文输入法的人来说是非常有用的，因为它不需要学习输入法。手写板还可以用于精确制图，如可用于电路设计、CAD设计、图形设计、自由绘画以及文本和数据的输入等。5、手写板触摸屏作为一种最新的计算机输入设备，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间，这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，还都把触摸屏当作可有可无的设备。事实上，触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。6、触摸屏按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，可以将触摸屏分为4种：电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解那种触摸屏适用于那种场合。二、输出设备输出设备（OutputDevices）是计算机与人进行交互的一种部件，其主要作用是将计算机内部的二进制信息转换为数字、字符、图形图像、声音等人们能够识别的媒体信息。它使计算机系统能够与外部世界进行沟通，为用户正常使用计算机提供了可靠保障。1、显卡显卡又称显示适配器或图形卡（GRAPHICSCARD），是计算机系统内处理和传输图像信号的重要组件。它能够将计算机内的各种需要输出的数据转换为字符、图形及颜色等信息，并通过显示器呈现在用户面前。显卡是显示器与计算机主机间的桥梁，它能够通过专门的总线接口与主板进行连接，并接收各种二进制图形数据。在经过计算后，显卡将转换后的数据信号通过专用的数据接口和线缆传输至显示器，使显示器能够生成各种美丽的画面。显卡的组成结构显卡的基本作用是控制计算机内图形图像的显示输出，其主要部件包括显示芯片、显示内存、显卡BIOS和显卡插座等。VGA插座，又称D-sub插座DVI插座散热风扇显存芯片PCI-E接口常见AGP显示卡，如下图所示。AGP显示卡VGA插座DVI插座散热风扇显存芯片显示卡的基本结构和性能指标显示卡的基本结构下图是一个典型的AGP4×/8×显示卡的结构图（已经去掉散热风扇）。显示卡的结构显示器是用户与计算机进行交互时必不可少的重要设备，它能够将计算机系统中的电信号转换成为人类可以识别的媒体信息，用户只有通过显示器才能够查看计算机的运行状态及处理结果。2、显示器常见的显示器进行简单的分类：1．按尺寸划分2．按显像技术（CRT、LCD、PDP）3．按照屏幕比例（1）CRT显示器常见CRT显示器的外观如下图所示。CRT显示器的外观CRT显示器的主要参数1.显像管(1)球面管(2)平面直角管(3)柱面管(4)纯平显像管2.显像管尺寸市场上常见的显像管尺寸有：14英寸、15英寸、17英寸、19英寸和21英寸。3.点距点距（DotPitch）是指同一像素中两个颜色相近的磷光粉像素间的对角线距离。点距的单位为毫米（mm）。蓝色红色绿色蓝色绿色蓝色红色蓝色红色绿色蓝色绿色蓝色红色0.24mm0.28mm60o输入输出设备4.最大分辨率最大分辨率取决于显示器在水平和垂直方向上最多可以显示的点的数目——像素（pixel）。分辨率（Resolution）以“水平显示的像素个数×水平扫描线数”表示。5.刷新率刷新率即屏幕刷新的速度。刷新率越低，图像闪烁和抖动就越厉害，眼睛疲劳就越快。采用70Hz以上的刷新率才能基本消除闪烁感；通常分辨率提高的情况下，能够支持的最大刷新率就会降低。最佳分辨率最佳分辨率是大多数显示器设计在85Hz刷新频率达到的最高工作效率。6.带宽（Bandwidth）视频带宽是指每秒钟电子枪扫描过的总像素数，等于“水平分辨率×垂直分辨率×刷新频率×1.4”，带宽越高，表示显示器的显示控制能力越强。7.扫描方式水平扫描有两种方法，即隔行扫描（Interlaced）和逐行扫描（Non-interlaced，非隔行扫描）。8.控制方式模拟调节旋钮数控调节按钮9.辐射和环保标准长时间工作在显示器前，会受到显示器的辐射。为了保护使用者的身体健康，一些组织制订一些标准。购买显示器时，应该选择贴有这些标志的产品。常见LCD显示器的外观如下图所示。常见LCD显示器的外观（2）LCD显示器LCD显示器的基本参数1.尺寸液晶显示器的标注尺寸就是实际的屏幕尺寸，也就是最大，即最佳显示尺寸。一般显示器的横纵比为4:3（1.33:1），第四代宽银幕DVD格式的横纵比为16:9。有的LCD显示器为了满足观看DVD的需求，采用了16:9宽银幕格式，如下图所示。4:3和16:9格式的LCD显示器2.最佳分辨率LCD显示器只有在显示跟该液晶显示板的分辨率（最大分辨率）完全一样的画面时才能达到最佳效果。3.点距LCD显示器则在整个屏幕上任何一处的点距都是一样的。4.亮度亮度是指LCD显示器在白色画面之下明亮的程度，单位是“流明/平米”cd/m2或是nits。目前普遍亮度在300流明以上。5.对比度对比度是指显示器画面上最大亮度和最小亮度的比值。对比度是直接体现该LCD显示器能否体现丰富的色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好。6.最大显示色彩数就目前TFT彩色LCD显示器所能还原的颜色数而言，红、绿、蓝三原色都只能单色表现6位色，即26=64种颜色，每个独立像素（RGB三种颜色）可以表现的最大颜色数是64×64×64=262 144种颜色。7.响应时间响应时间是指一个液晶晶元（LiquidCrystalCell）从发光状态到不发光，再回到发光状态所需的时间，也就是一个像素由黑转白再转黑所需的时间。响应时间的计算单位是毫秒（ms），时间越长，LCD显示器的画面反应就越慢。目前市场上普遍的LCD响应时间是12ms。8.可视角度显示器的可视角度是指能观看到可接收失真值的视线与屏幕法线的角度。9.液晶板的产地目前，全球液晶板的生产基本集中在日本、韩国和中国台湾省三个地区。10.功率通常LCD显示器的功率应该在50W以下，有的LCD产品的功率仅为36W。11.认证显示器是否通过相关认证也是重要的标准之一。3、声卡和音箱声卡的外形与显卡类似，都是在一块PCB板卡上集成了众多的电子元器件，并通过金手指与主板进行连接。在计算机中，声卡可以用来连接耳机、音箱、麦克风、游戏杆和MADI设备等。声卡主要由声音处理芯片、功率放大器、总线接口、输入/输出端口、MIDI及游戏杆接口、CD音频连接器等部分组成。下图所示是一块PCI总线的声卡。PCI声卡的结构主板集成声卡1.AC'97软声卡通常板载软声卡都是符合AC‘97规范的，所以大家就约定俗成地把软声卡称为AC’97声卡。很多主板采用内置AC‘97软声卡，因为价格便宜，并且不会产生兼容不良问题，这种声卡只有一块解码芯片，而大部分工作都交给CPU去做，虽然有一定的CPU占有率，但对于现在主流CPU的计算能力来说，并不是问题。常见板载声卡Codec芯片2.音箱(有源)下图所示，分别是2.0音箱、2.1音箱、5.1音箱和7.1音箱多媒体音箱：根据声道数目的不同，副音箱的个数也就不同打开音箱电源后，将它靠近CRT显示器，如果不出现任何异常现象，就说明防磁性能比较好。箱体材质分为两大类：塑料和木质；后者不易产生谐振，音质较好。挑选时注意：容积要够大，重量不能太轻，扬声器口径要大，材质要厚实，输出功率要大。打印机作为一种极有用的输出设备已越来越多的被广大家庭用户所接受，普及率也日渐提高。并且，现在专业打印机可以将拍摄的照片直接输出到相片纸上，大大的提高了打印机的利用率。打印机是将计算机的运行结果或中间结果打印在纸上的常用输出设备，利用打印机打印出各种文字、图形和图像等信息。因此，打印机需要输出的数据为纯文本、矢量图形、点阵图形。对多数打印机可以同时处理以上三种数据，有些则不行。4、打印机1、针式打印机也称撞击式打印机。针式打印机中的打印头是由多支金属撞针组成，撞针排列成一直行，打印头在纸张和色带之上行走。当指定的撞针到达某个位置时，便会弹射出来，在色带上打击一下，让色素印在纸上做成其中一个色点，配合多个撞针的排列样式，便能在纸上砌成文字或图画。如果是彩色的针式打印机，色带还会分成四道色，打印头下带动色带的位置还会上下移动，将所需的颜色对正在打印头之下。2、喷墨式打印机是将墨水通过精制的喷头喷到纸面上形成字符和图形的。喷头是一种包含数百个小喷嘴的设备，每一个喷嘴都装满了从可