第8章 输入输出设备及系统.ppt

8.2.4 图像显示设备
图像显示器采用光栅扫描方式，其分辨率 在256×256或512×512个香色，与图形显 示器兼容的图像显示器可达1024×1024， 有的甚至达到更高。灰度级也可达24位真彩 （224）。
8.2.5 液晶显示器
• 1．液晶显示器特点
低压且微功耗；平板型结构；被动型显示；显 示的信息量大；易于彩色化；长寿命；无辐射且无 污染
• 2．液晶显示原理
• 3．液晶显示器件
如图8-9所示。
偏光片
前玻璃
前电极
定向层
液晶
封接边
背电极
偏光片
反射层
背玻璃 定向层
过渡电极
图8-9 典型液晶显示器件的基本结构
8.3 输 入 设 备
常用的计算机输入设备分为图形输入、图 像输入、声音输入等几类。
8.3.1 图形输入设备 • 1.键盘输入 • 2.光笔输入 • 3.图形板和游动标输入 • 4.鼠标器输入
按印字原理分，分为击打式和非击打式两 大类。击打式打印机又分为活字式打印和点 阵针式打印两种。
按工作方式分，可分为串行打印机与行式 打印机两种。
8.4.2 点阵针式打印机
打印纸
导轨 打印针
滚筒
永磁铁 铁芯 衔铁
色带 色带保护片
线圈
图8-12 针式打印机的结构
8.4.3 激光打印机
• 1．激光打印机的组成
8.1 输入输出设备的概述 8.2 显 示 设 备 8.3 输 入 设 备 8.4 打 印 设 备 8.5 输入输出系统 8.6 总 线
8.1 输入输出设备的概述
8.1.1 输入输出设备的作用
输入输出设备的作用就是指在计算机和其 他机器之间，以及计算机与用户之间提供的 联系。
8.1.2 输入输出设备的分类
电子扫描部 分
激光器
接口部分
光调制器
光扫描 与
偏转器
主
接
机
口
字形发生
器
高频驱动 器
同步器
电子照相Βιβλιοθήκη Baidu 分
感光体 电子照 相机构
打印纸
图8-13 激光打印机的组成
• 2．激光打印机的工作原理
图8-14 激光打印机的工作原理
8.5 输入输出系统
8.5.1 输入输出系统的概述 • 1．接口的概念
接口技术是把由处理器等组成的基本系 统与外部设备连接起来，从而实现计算机与 外设通信的一门技术。
8.2 显 示 设 备
8.2.1 显示设备的概念与分类
以可见光的形式传递和处理信息的设备叫显示设 备，显示设备是目前计算机系统中应用最广泛的人 机界面设备。
按显示设备所用的显示器件分类，有阴极射线管 （CRT）显示器、液晶显示器（LCD）、等离子显 示器（PD）等；按所显示的信息内容分类，有字 符显示器、图形显示器、图像显示器三大类。
8.2.3 字符/图形显示设备
• 1．字符显示原理
显示字符的方法以点阵为基础。点阵是由 m×n个点组成的阵列，并以此来构造字符。
在单色字符显示器中，以字符“A”为例， 它 在窗口中的位置如下图所示。
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101
电子枪 偏转线圈
荧光屏
阴极 电子束
控制栅极 加速极 阳极 聚集极 阳极
图8-3 CRT的结构
CRT是显示器的核心器件。 • （1）电子枪
• （2）偏转系统
• （3）荧光屏
多孔荫罩管
荫罩小孔
三色荧光屏
荫罩小孔
绿枪
3 条电子束 3 色电子枪
（a）
蓝枪 红枪
荫罩板
（b）
图8-4 3枪3束荫罩式彩色CRT
玻璃屏 面上的 荧光粉
• 2．扫描原理
在CRT上显示字符或图形，是通过控制电 子束在屏幕上的扫描来实现的。CRT显示器 有如下两种扫描方式： （1）光栅扫描 （2）随机扫描
• 3．主要技术指标
（1）点距（dot pitch） （2）水平扫描频率 （3）垂直扫描频率 （4）带宽 （5）分辨率 （6）数字信号输入和模拟信号输入 （7）扫描方式 （8）屏幕尺寸、可视区尺寸和可视面积 （9）屏幕形状 （10）能源消耗 （11）屏幕控制
根据设备完成任务的性质，输入输出设备 一般可分为5类，即输入设备、输出设备、外 存设备、数据通信设备和过程控制设备。
计算机系统中，输入/输出设备是通过接 口，再经过总线和主机连接在一起的。如图 8-1所示。
主机
总线
接
（ CPU 、主
口
存）
输入设备 1 输入设备 2
…
输出设备 n
图8-1 主机与外设之间的连接
第8章 输入输出设备 及系统
本章主要内容：
• 输入输出设备也称为外部设备。本章讲述输入输出设备 的分类、具体的输入输出设备以及CPU对外部设备的管 理。外部设备大体分为输入设备、输出设备、外存设备、 数据通信设备、过程控制设备5大类。每一种设备，都 是在各自的设备控制器控制下进行工作，而设备控制器 则通过适配器（接口）和主机相连，并受主机控制。在 计算机系统中，CPU对外部设备的管理有以下5种方式： （1）程序查询方式；（2）程序中断方式；（3）直接 存储器访问（DMA）方式；（4）通道方式；（5）外围 处理机（PPU）方式。其中第一种对CPU的资源浪费最大， 而第5种使CPU的效率得到最大发挥，但是需要更多的硬 件支持。本章将对这些外部设备和输入输出方式给出详 细的阐述。
下面给出描述显示器时常用的几个概念： • 1．分辨率和灰度级 • 2．刷新和刷新存储器 • 3．随机扫描和光栅扫描
8.2.2 CRT显示器
• 1．结构与工作原理
CRT也称为显像管，是一种玻璃壳封装的 电真空显示器件。它主要由电子枪、偏转系 统和荧光屏三部分组成。其功能是将电信号 转换成可见光信号。如下图所示。
76543210
10H 28H 44H 82H 82H 82H FEH 82H 82H 00H 00H 00H 00H 00H
图8-5 “A”在字符窗口中的点阵格 式
• 2．字符显示器的构成
字符显示器由以下六部分组成。
接
视频
字符
移位
主机
口
存储器 VRAM
发生器
寄存器
控制电路
显示头
图8-8 字符显示器结构框图
8.3.2 图像输入设备
最理想的图像输入设备是数字摄像机。
8.3.3 语音输入设备
利用人的自然语音实现人--机对话是新一 代多媒体计算机的重要标志之一。
信息获取 （话筒）
预处理
识别器 特征提取
分类学习
分类决策
计算机系 统
图8-11 语音输入系统的系统构成
8.4 打 印 设 备
8.4.1 打印设备的分类