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第8章输入输出设备资料
第 8 章 I/O设备 本章学习内容 I/O设备的基本概念 键盘的基本工作原理 显示器的基本工作原理 打印机的分类和基本工作原理 8.1 I/O设备概述 I/O设备:实现计算机系统与外部世界之间进行信息交换或信息存储的装置。 输入设备:将现实世界各种形式表示的信息,转换为计算机所能识别、处理的信息形式并输入计算机。 输出设备:将计算机处理的结果,转换为适当的,以现实世界所能接受的信息形式输出出来,以便为人或其它系统所用。 在计算机发展初期,I/O设备的作用从功能上讲只是单纯地作用于信息形式的转换,并起输入或输出的作用。 随着计算机技术的发展与进步,现代计算机的外存储器,也同时具有I/O设备的功能。 主机:CPU与内存等在系统中主要进行数据运算处理的部分。 外设(外部设备或外围设备):主机以外的系统中其余部分,如外存储器,I/O设备等。 传统意义上的I/O设备,只是外设的一个组成部分。 1. 输入设备 ① 字符输入设备:键盘、联机手写识别器等。 ② 图形输入设备:数字化仪、鼠标器、跟踪球、操纵杆等。 ③ 图像输入设备:摄像机、扫描仪等。 ④ 其它类型的设备:如数模转换、声音输入等。 ⑤ 特殊的输入设备:磁盘,磁带及光盘等。 2.输出设备 ① 字符输出设备:行式打印机、点阵式打印机、喷墨和激光打印机,显示器等。 ② 图形输出设备:绘图仪,显示器,喷墨及激光打印机等。 ③ 图像输出设备:显示器,喷墨及激光打印机等。 ④ 其它类型的设备:如声音输出设备等。 ⑤ 特殊的输出设备:磁盘,磁带等。 3.外存储器 外存储器:主机之外的一些存储器,它们都是存储器子系统的一部分,也是属于输入/输出设备。 外存储器主要有:磁盘(包括软盘和硬盘)、磁带(多种规格)、光盘(只读的、一次性写入的以及可读写的),U盘等。 外存储器的任务只是存储或读取数字代码形式的信息。一般不提供信息格式、码制的转换,是I/O设备中特殊的一类。 4.终端设备 终端设备:与计算机网络的用户一端相连接的设备。 在大型计算机系统中,通过通信线路连接到主机的输入输出装置也是一种终端设备。 终端在不同系统不同场合有不同的含义。 智能终端:具有一定的数据处理能力的终端。 哑终端:只负责输入输出的终端。 本地终端:与主机距离较近的终端。如在一个计算中心的机房中的终端。 远程终端:与主机距离较远的终端。远程终端往往要通过公共通信线路(如电话线)利用调制解调器与主机交换信息。 5.其它含义的I/O设备 过程控制设备:在某些特定应用领域中,应用计算机系统所需的特殊的I/O设备。如智能仪表、传感器、A/D和D/A转换器等。 脱机设备:即数据制备设备,如软磁盘数据站。 数据通信设备:MODEM、网卡及各类网络设备等。 外设的作用 ① 人—机对话的主要渠道 ② 不同信息形式的转换装置 ③ 软件和信息的驻留地 ④ 计算机在不同领域中应用的桥梁 8.2 键 盘 在计算机系统中,键盘是最基本、最常用的输入设备。通过键盘上的各个键,按某种规范向主机输入各种信息,如汉字、外文、数字等。 键盘由一组排列成阵列形式的按键开关组成。键盘上的按键包括字符键和控制功能键两类。 字符键:包括字母、数字和一些特殊符号键。 控制功能键:产生控制字符的键(由软件系统定义功能),还有控制光标移动的光标控制键,用于插入或消除字符的编辑键等。 键盘的分类 1. 按键的种类分 2. 按键码的产生方式分 ⑴ 编码键盘:将按键产生的电信号输入到编码电路,由编码器产生对应按键的编码,即键码。 编码键盘存在的问题 ① 当键的数量较多时,编码逻辑的成本较高。 ② 直接编码产生键码的方法不够灵活,一旦编码逻辑电路固定,如果需要重新定义键名与键码,就不够方便。 ⑵ 扫描式键盘:将键连接成矩阵,每个键位于某行、某列交点上,先通过扫描方法找到按下的键的行列位置,称为位置码或扫描码;再查表(用ROM构成或用软件实现)将位置码转换为键码。 扫描式键盘的特点 ① 当键盘逻辑固定后,某一位置上的键就具有固定的位置码; ② 更换转换表的内容,即可重新定义键名与键码。 在通用键盘以及键的数量较多时,普遍采用扫描方式产生键码。 8.2.1 硬件扫描键盘 在键盘上,各键的安装位置可根据操作的需要而定,但在电气连接上,可将各键连接成n行×m列的矩阵形式,每个键连接于某个行线与某个列线之间。通过硬件扫描或软件扫描,识别所按下的键的行列位置,得到位置码(扫描码)。 如果由硬件逻辑实现扫描,这种键盘称为硬件扫描键盘,或称为电子扫描式编码键盘。所用的硬件逻辑可称为广义上的编码器。 设将128个键排成8×16的矩阵。七位计数器从0000000开始计数,高3位用于选中行线Xj,使Xj=0,低4位用于对列线Yi计数。 当选中Xi时,Xj=0,若该行的Yj列有键按下,
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