第10章人机交互设备接口.ppt

第10章人机交互设备接口人机接口，又称输入/输出接口（I/O接口），是计算机和人机交互设备之间的交接界面，通过接口可以实现计算机与外设之间的信息交换。人机交互设备是计算机系统中最基本的设备之一，是人和计算机之间建立联系、交换信息的外部设备，常见的人机交互设备可分为输入设备和输出设备两类。1．输入设备输入设备是人向计算机输入信息的设备。2．输出设备输出设备是直接向人提供计算机运行结果的设备。10.1PC机与键盘的接口键盘是计算机系统不可缺少的输入设备，人们通过键盘上的按键直接向计算机输入各种数据、命令及指令，从而使计算机完成不同的运算及控制任务。1.键开关与键盘类型键盘上的每个按键起一个开关的作用，故又称为键开关。键开关分为接触式和非接触式两大类。按照键码的识别方法，键盘可分为两大类型：编码键盘和非编码键盘。小型键盘接口非编码键盘常用的键盘扫描方法有逐行扫描法和行列扫描法。1．逐行扫描法图10-1是采用逐行扫描识别键码的8×8键盘矩阵，8位输出端口和8位输入端口都在键盘接口电路中，其中输出端口的8条输出线接键盘矩阵的行线（X0～X7），输入端口的8条输入线接键盘矩阵的列线（Y0～Y7）。通过执行键盘扫描程序对键盘矩阵进行扫描，以识别被按键的行、列位置。键盘扫描程序处理的步骤如下：（1）查询是否有键按下。（2）查询已按下键的位置。（3）按行号和列号求键的位置码，得到的行号和列号表示按下键的位置码。2．行列扫描法在扫描每一行时，读列线，若读得的结果为全“1”，说明没有键按下，即尚未扫描到闭合键；若某一列为低电平，说明有键按下，而且行号和列号已经确定。然后用同样的方法，依次向列线扫描输出，读行线。如果两次所得到的行号和列号分别相同，则键码确定无疑，即得到闭合键的行列扫描码。.3微型机键盘及键盘接口1．键盘控制电路PC系列键盘一般由键盘矩阵和以单片机或专用控制器为核心的键盘控制电路组成，被称为智能键盘。单片机通过执行固化在ROM中的键盘管理和扫描程序，对键盘矩阵进行扫描，发现、识别按下键的位置，形成与按键位置对应的扫描码，并以串行的方式送给微机主板上的键盘接口电路，供系统使用。2．键盘接口电路键盘接口电路一般在微机主板上，通过电缆与键盘连接，串行地接收键盘送来的扫描码，或者向键盘发送命令，要求键盘完成一定的工作（比如自检）。其功能主要有：（1）将串行接收键盘送来的接通扫描码和断开扫描码，转换成并行数据并暂存；（2）收到一个完整的扫描码后，立即向主机发中断请求；（3）主机中断响应后读取扫描码，并转换成相应的ASCII码存入键盘缓冲区。对于控制键，设置相应的状态；（4）接收主机发来的命令，传送给键盘，并等候键盘的响应，自检时用以判断键盘的正确性。10.2显示设备及接口按显示原理可分为两类。一类是主动显示器件，如CRT显示器、发光二极管等，它们是在外加电信号作用下，依靠器件本身产生的光辐射进行显示的，因此也叫光发射器件。另一类叫做被动显示器件，如液晶显示器，这类器件本身不发光，工作时需另设光源，在外加电信号的作用下，依靠材料本身的光学特性变化，使照射在它上面的光受到调制，因此这类器件又叫光调制器件。10.2.1CRT显示器及接口显示器输出的内容不能长期保存，当显示器关机或显示别的内容时，原有内容就消失了，所以显示设备属于软拷贝输出设备。1．CRT显示器概述CRT显示器由显示适配器（显示卡）和显示器（监视器）两部分组成，显示卡通常插在PC机的总线插槽上，也有的微机主板上集成有显示卡电路。显示卡到显示器通过显示专用接口连接。2．CRT显示器的主要技术指标（1）像素像素是构成图像的最基本单位，一般是光点，所以又称为像点。（2）分辨率分辨率指的是画面的解析度，也就是一幅画面由多少像素构成。像素越多，分辨率越高，画面也就越清晰。在字符显示方式中，将一屏中可显示的最多字符数称为分辨率。在图形显示方式中，将一屏中可显示的像素点数称为分辨率。（3）点距点距（dotpitch）是指屏幕上两个相邻的同色荧光点之间的距离。点距越小，显示的画面就越精细，用显示区域的宽和高分别除以点距，即得到显示器在垂直和水平方向上最高可以显示的点数（即极限分辨率）。（4）屏幕尺寸指屏幕对角线长度，一般有14、15、17、19、20、21英寸等。（5）场频场频是指每秒钟屏幕刷新的次数，又称屏幕的垂直扫描频率，以Hz（赫兹）为单位。（6）视频带宽视频带宽是指每秒钟扫描过的总像素数，以MHz（兆赫兹）为单位。视频带宽＝水平分辨率×垂直分辨率×场频。（7）灰度级与颜色数像素具有明暗和色彩属性。黑白图像的明暗程度称为灰度，明暗变化的数量称为灰度级，所以在