计算机组成与结构第9章12.ppt

（第9章） 第9章 输入/输出系统 9.1 输入/输出系统概述 9.2 输入设备 9.3 显示设备 9.4 打印设备 9.5 汉字处理 9.1 输入/输出系统概述 输入输出系统概念 中央处理器(CPU)和主存储器(MM)构成计算机的主体，称为主机。主机以外的大部分 硬设备都称为外部设备或外围设备，简称外设。它包括常用的输入输出设备，外存储器，脱机输入输出设备等。 2. 外部设备概述 9.2 输入设备 在计算机中，输入设备主要完成输入程序、数据和操作命令等功能，也是进行人机对话的主要部件。当实现人工输入时，往往与显示器(输出设备)联用，以便及时检验并修正输入时的错误。也可利用软盘、磁带等可脱机录入的介质进行输入。 1. 键盘 键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，与CRT显示器组成终端设备。 键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的，每按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按键的位置码)，然后将它转换成ASCII码或其他码，送主机。目前常用的标准键盘有101个键。 IBM PC机的键盘内装有Intel 9049单片机来执行键盘扫描功能(确定按键的位置码)、键盘检测、消去重键、自动重发、扫描码的缓冲以及与主机间的通信等。 从打字机说起 英文打字机的发明人 众说纷纭 公认的说法是克里斯托夫·肖尔斯 19世纪美国南北战争期间工匠克里斯托夫·肖尔斯及其合伙人研制成了第一台打字机，1874年，在雷明顿工厂加工成 最初按照ABCDEF的顺序排列按键的，为了使打出的字迹紧凑，按键距离很小。但当手指按下去的速度稍微快一点，连接按键的金属杆就会相互干扰，使打出的字迹模糊混乱 为了解决这个问题，肖尔斯重新安排字母键的位置，把常用字母安排得尽可能远一些，特别将最常用的几个字母安置在相反方向，以人为放慢敲键速度，避免卡键，减少干扰，从而形成了今日的键盘格局 标准键盘非最优 远不是最优的设计 左撇子的键盘：左手负担了57%的工作 排在中列的字母，其使用率仅占整个打字工作的30%左右 两小指及左无名指是最没力气的指头，却频频要使用它们 A，P，0，回车键 用的人多了就变成了标准！ 更优的键盘设计？ 更优的设计 最高频率9个英文字母是 文本中：A、E、H、I、N、O、R、S、T 单词中：E、T、A、O、N、I、R、S、H 最低频率8个英文字母是 文本中： B、F、J、K、Q、V、X、Z 单词中： G、B、V、J、K、Q、X、Z 设计原则 手指移动次数 记忆方便？？ 思考题 为什么手机键盘数字/字母顺序排列的，而没有按照使用频率排列？ 2. 光笔、图形板和画笔(或游动标)输入 光笔(1ight pen)的外形与钢笔相似，头部装有一个透镜系统，能把进入的光会聚为一个光点。在光笔头部附有开关，当按下开关时，进行光的检测，光笔就可拾取显示器屏幕上的坐标。光笔与屏幕上的光标配合，可使光标跟踪光笔移动，在屏幕上画出图形或修改图形，这个过程与人用钢笔画图的过程类似。经操作员确认后，即可存入计算机。 3. 鼠标器、跟踪球和操作杆输入 光笔和图形板两种输入方式都可以输入绝对坐标。还有一类坐标输入设备，只能用来输入相对坐标。鼠标器、跟踪球和操作杆就属于这一种。它们必须和显示器的光标配合。鼠标器、跟踪球和操作杆操作容易，制作简单而且造价低，但定位精度都比较差。 鼠标器(mouse)是一种手持式的坐标定位部件。跟踪球(track boll)是用手指或掌心推动的金属球体，操作杆(joystick也叫游戏棒)是能用于前后左右移动的金属杆。 鼠标的由来 鼠标概念最早由美国斯坦福研究中心(Stanford Research Center)的道格拉斯·恩格尔巴特(Douglas Engelbert) 在上个世纪60年代提出，他的专利申请于1963年被美国国家专利局批准。 第一只鼠标的外壳是用木头精心雕刻而成的，只有一个按键，在底部安装有金属滚轮，用以控制光标的移动。 最初的想法是设计一种人机交互的计算机定位设备，当操作者移动他的手时，引起屏幕上的指示(光标)做相应的运动。 使得计算机的输入操作变得更简单、容易 “老鼠”之父 道格拉斯·恩格尔巴特 1956年在UC-Berkeley获得电气工程与计算机博士学位，后来在著名的斯坦福研究所供职 1989年，和女儿克里蒂娜·恩格尔巴特在美国硅谷创建了Bootstrap研究所 1997年获图灵奖 名字的由来 为什么叫做“老鼠” (Mouse)？ 这是因为它形状与老鼠相似，而且也像老鼠一样拖着一条长长的尾巴，所以，发明者及其同事们在实验室里都把它戏称为‘老鼠’。 直到今天还没有人能够给它想出一个更恰当的新名字，只好让它屈尊继续使用这个不太雅观的名字了。 Mouse在翻译成中文时，被译为鼠标，鼠标比老鼠更为贴切： 鼠——像老鼠 标——具有