人机交互接口
微机原理 第十章 基本人机交互设备接口
SEGPT C0H 0
DISMEM 01H
…
…
＋1 F9H 1
＋2 A4H 2 段 码 表
…
09H 09H 08H 10H
显 示 缓
01H 冲
＋15 ＋16
8EH 7FH
F.
00H 区
10H
…
…
多位动态显示存储区数据安排
10.2.1 LED显示器及接口
◆ 程序流程图：
入口 指向显示缓冲区首址
取显示位指针
10.2.1 LED显示器及接口 10.2.2 CRT显示器及接口 10.2.3 LCD显示器及接口
10-19
10.2.1 LED显示器及接口
LED显示器及显示原理 一位LED显示器接口 多位LED显示器接口
10.2.1 LED显示器及接口
1. LED显示器与显示原理
+5V/地
R×8
10-20
OUT DX, AL
;输出段码至锁存器
INC DI
;指向下一个要显示字符的段码
CALL DELAY
;调显示延时子程序
LOOP DISP
;0～F未显示完，转DISP
HLT SEGTAB：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H, 99H,92H,82H,0F8H
DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH
10-26
关显示
从缓冲区取显示字符 从段码表取段码
输出至段码寄存器 位指针送位寄存器
延时
修改缓冲区指针
修改显示位指针
N Y
到最右端位？ 转出口
DISEN D
10.2.1 LED显示器及接口
◆ 显示驱动程序：
基于虚拟现实技术的人机交互接口研究与设计
基于虚拟现实技术的人机交互接口研究与设计人机交互是指人类与计算机系统进行交流、沟通和操作的过程。
在过去的几十年中，人机交互领域取得了巨大的发展和进步。
虚拟现实技术的应用为人机交互带来了全新的可能性。
本文将探讨基于虚拟现实技术的人机交互接口的研究与设计，分析其应用领域、挑战和未来发展趋势。
虚拟现实技术是一种通过计算机生成的虚拟环境来模拟真实世界的感觉和体验的技术。
它包括头戴式显示器、触觉反馈设备、运动追踪器等元素，使用户能够身临其境地感受和探索虚拟环境。
基于虚拟现实技术的人机交互接口利用这些元素来实现用户与计算机系统之间的交互。
首先，基于虚拟现实技术的人机交互接口在游戏领域具有广泛的应用。
游戏是人们体验虚拟现实的最常见方式之一。
通过使用虚拟现实头戴式显示器和触觉反馈设备，玩家可以沉浸于游戏的虚拟世界中，并且能够通过手势和动作与游戏进行互动。
这种新的交互方式可以大大增强游戏的沉浸感和参与度，使玩家更加投入其中。
除了游戏，虚拟现实技术还可以被应用于培训和模拟训练等领域，提供更加真实的体验和效果。
其次，基于虚拟现实技术的人机交互接口在医疗领域也有很大的潜力。
通过虚拟现实技术，医生可以实时观察和操作患者的身体，进行精确的手术操作。
同时，患者也可以使用虚拟现实技术来缓解疼痛、恐惧和焦虑等不适感。
虚拟现实还可以被用于康复训练，帮助恢复患者的运动能力和认知功能。
在医疗领域的应用，不仅可以提高治疗效果，还可以降低医疗事故和手术风险。
然而，基于虚拟现实技术的人机交互接口也面临一些挑战。
首先是技术方面的挑战。
虚拟现实技术需要实时渲染和处理大量的图像和数据，对计算机的性能要求较高。
目前，虚拟现实设备的价格较高，对于普通用户来说还不够普及。
其次，对于长时间使用虚拟现实设备可能会引起晕眩、眼睛疲劳和运动不适等问题。
此外，与传统交互方式相比，虚拟现实的交互方式仍然需要进一步的改进和优化。
然而，虚拟现实技术仍然是一个不断发展和进步的领域。
人机交互设备接口
10.1 PC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பைடு நூலகம்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
1. 显示器 表10.1 常用显示卡的主要指标
• 10.2.1 CRT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。
明暗变化的数量称为灰度级，所以在单色显示器中，仅有 灰度级指标。彩色图像是由多种颜色构成的，不同的深浅 也可算作不同的颜色，所以在彩色显示器中能显示的颜色 种类称为颜色数。
• 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。
人机接口是计算机同人机交互设备之间实现信息传输的 控制电路。
• 接口中要分别传送数据信息、命令信息和状态信息， 数据信息、命令信息和状态信息都通过数据总线来 传送。大多数计算机都把外设的状态信息视为输入 数据，而把命令信息看成输出数据，并在接口中分 设各自相应的寄存器，赋以不同的端口地址，各种 信息分时地使用数据总线传送到各自的寄存器中去。 所谓串行接口和并行接口，是指外设和接口一侧的 传送方式，而在主机和接口一侧，数据总是并行传 送的。
人机交互设备接口
……
……
图8.7 VGA 显示器VRAM与显示屏映射关系
在VGA显示适配器中，彩色位面法用于16色模式。图形16色显示时把VRAM划分为4个彩色位面。屏幕上的像点特征由4个位面的值共同确定。在12H（640×480×16C）模式下，一页的大小为640/8×480=38400B，因此一屏图形或图像共占VRAM 空间为38400×4=153600字节。VRAM与物理显示屏的对应关系（省去了颜色索引和DAC处理）如图8.7所示。
；分离字处理 MOV CL，BL AND CL，7 XOR CL，7 MOV BL，80H SHL BL，CL ；BL=图形点分离字 ；寄存器设置 MOV DX，3C4H ；定序器 MOV AL，2 OUT DX，AL ；选映射模式寄存器 INC DX MOV AL，OFH ；开放4个彩色位面 OUT DX， AL
BI
Red
Green
Blue
I
Red
Green
Blue
闪烁位
背景颜色
背景颜色
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
彩色文本方式字符属性
如把80×25模式的整个屏幕全部刷成字符A，属性为红色前景、蓝色背景、显示字条款闪烁的程序段为： MOV AX，0B800H ；彩色文本方式VRAM首址 MOV ES，AX MOV DI， 0 MOV CX，2000 MOV AH，10010100B ；显示属性：闪烁，蓝色背景，红色前景 REP STOSW ；AX→VRAM单元中，相当于显示到屏幕上
0
1
1
1
颜色索引 寄存器
001001
模 块 寄存器
颜色选择 寄存器
计算机接口技术第9章人机交互设备接口与常用标准接口
接口标准与规范
接口标准
为了实现人机交互设备的互操作性和兼容性，制定了一系列的人机交互设备接 口标准，如USB、HDMI、DisplayPort等。
规范
人机交互设备接口规范规定了接口的物理特性、电气特性、信号定义、传输协 议等方面的要求，以确保不同厂商生产的设备能够相互连接和通信。
接口技术的发展趋势
性和耐用性。
语音识别技术
01
02
03
04
命令词识别
识别特定关键词或短语，常用 于智能家居和车载系统。
连续语音识别
将自然语言转换为文本，广泛 应用于语音助手、会议记录和
语音搜索等领域。
语音合成技术
将文本转换为语音输出，用于 语音导航、智能客服和虚拟助
手等场景。
情感分析
识别和分析语音中的情感信息 ，有助于更准确地理解用户意
无线化
智能化
随着无线通信技术的发展，无线人机 交互设备接口逐渐成为主流，如蓝牙、 WiFi等无线技术广泛应用于人机交互 设备接口。
随着人工智能技术的发展，人机交互 设备接口逐渐智能化，能够自动识别 和适应不同的设备和场景，提高用户 体验。
高速化
随着多媒体和大数据应用的普及，人 机交互设备接口需要更高的传输速率， 如USB 3.0、HDMI 2.0等高速接口标 准不断涌现。
人机交互设备接口与常用 标准接口
• 人机交互设备接口概述 • 常用标准接口介绍 • 人机交互设备接口技术 • 人机交互设备接口应用案例
01
人机交互设备接口概述
定义与分类
定义
人机交互设备接口是指人与计算机之 间进行信息交换的接口，是实现人机 交互的关键环节。
分类
人机交互设备接口主要分为输入接口 和输出接口，输入接口用于将人的指 令传递给计算机，输出接口用于将计 算机的处理结果反馈给人。
人机交互设备接口技术
鼠标接口
总结词
鼠标接口是一种用于控制光标移动和执行点击操作的人机交互设备接口。
详细描述
鼠标接口通过有线或无线连接方式与计算机或其他电子设备相连。用户通过移动鼠标来控制光标移动 ，并通过点击或双击鼠标按钮执行相应的操作。鼠标接口具有直观、易用和灵活的特点，适用于各种 需要精确控制光标位置和执行点击操作的应用场景。
语音识别接口是一种通过语音输入指令的人机交互设备接口。
详细描述
语音识别接口通过麦克风或其他音频输入设备接收用户的语音指令，并将其转换 为计算机可识别的文本或命令。语音识别接口具有自然、方便和高效的特点，适 用于各种需要快速输入指令和避免手动操作的应用场景。
生物特征识别接口
总结词
生物特征识别接口是一种利用人体生物特征进行身份验证的人机交互设备接口。
医疗诊断系统通过人机交互设备 接口技术，实现医生与医疗设备 的交互，提高诊断的准确性和效
率。
医生可以通过人机交互设备，实 时监测患者的生理参数、医学影 像等数据，快速准确地做出诊断。
该技术有助于提高医疗服务的水 平和质量，为患者带来更好的医
疗体验。
无人驾驶汽车系统
无人驾驶汽车系统通过人机交 互设备接口技术，实现车辆的 自主驾驶和智能化控制。
02
人机交互设备接口类型
键盘接口
总结词
键盘接口是最常见的人机交互设备接口之一，通过按键输入字符、数字和命令。
详细描述
键盘接口通常采用有线或无线连接方式，与计算机或其他电子设备相连。用户通过按键输入字符、数字和命令， 设备接收信号并转换为相应的指令执行。键盘接口具有高效、稳定和可靠的特点，适用于各种需要输入大量文本 和命令的应用场景。
特点
高效性、易用性、标准化、可扩 展性、安全性。
人机交互接口
非编码键盘又可分为独立式键盘和行列式键盘
独立式键盘是指其中每一个按键均有一条输入线与计算机 的接口相连，如图所示，每个按键的电路相互独立。结构 简单，连接方便，但缺点是有多少个按键，就需要多少条 输入线。这种键盘结构占用硬件资源较多，适合按键不多 的场合。
2、行列式键盘的识别技术
行列法
扫描法中，为了提高效率，识别键盘中有无按键按下是由 行线送出全扫描字、列线读入行线状态来判断的，这叫做 按键发现。具体确定键盘中哪一个键按下可由行线逐行置 低电平后，检查列线输入状态来判断，这叫做按键识别。
扫描法按键发现的原理如下图所示：
行列式键盘是指在键盘中 按键数量较多时，为了减 少I/O口的占用，按键按行 和列来排列，成为矩阵形 式，如图所示，又叫矩阵 式键盘。以4×4键盘为例， 这种方式可排列4×4=16 个按键，但与计算机的连 线线仅为4+4=8条。这种 结构适合按键较多的场合。
6.1.2 键盘的去抖动技术
按键的按下与释放一般是通过机械触点的闭合与断开来实 现，由于机械触点的弹性振动，按键在按下时不会马上稳 定地接通，在弹起时也不能立刻完全地断开，因而在按键 闭合和断开的瞬间均会出现一连串的抖动。如图所示：
6.1.1 键盘的种类
根据键盘功能和结构形式的不同，通常把键盘分为两种基 本类型：编码键盘和非编码键盘。
⑴编码键盘 编码键盘的按键识别由专用的硬件编译码电路 实现，按下键后，键盘电路便能自动产生按键代码，如 ASCII码、EBCDIC码等。编码键盘使用方便，键盘码产 生速度快，占用CPU时间少，但对按键的检测与消除抖动 干扰是靠硬件电路来完成的，因而硬件电路复杂、成本高， 价格较贵，在单片机系统中应用较少
第12章人机交互接口
12.4 宽带网接入技术
12.4.1 宽带名词解释 （1）HTTP：超级文本传输协议的缩写。 （2）HTML：超级文本标识语言（Hypertext Markup Language） （3）FTP：文件传输协议的简写（file transfer protocol） （4）IP：网际协议的简写。 （5）WWW：是因特网上的一个巨大的超级文本集，由欧洲粒子物 理实验室在瑞士开发出来。 （6）URL：即通用资源定位器。 （7）POP3：即邮件接收服务器。 （8）BBS：即电子公告牌系统。 （9）TCP/IP协议：通信协议，TCP是传输控制协议，保证在传输中 不会丢失；IP是网际协议，保证数据被传到指定的地点。 （10）TELNET：远程登录。
（18）分组交换网（X.25）：采取“存储—转发”的交换方式，提 供给用户交换型虚电路（SVC）、永久型虚电路（PVC）的业务。 （19）WEB VOD：通过一根电话线，可以在家用电视（配机顶盒 ）或直接用PC（高速接入）来收看交互的多媒体节目。 （20）ADSL虚拟拨号：采用专门的软件PPP over Ethernet，拨号后
USB是新一代的串行接口标准，其最大特点是可以热插 拔，在开机的状态下可以直接拔下或插入使用。USB鼠 标器只能在具有USB端口的计算机上使用。
2
1
1— 数据 4— +5V
4
3
2— 保留 5— 时钟 3— 地 6— 保留
6
5
图12-2 PS/2鼠标口针脚定义
12.2.3 鼠标器的驱动程序
在DOS环境下,绝大多数鼠标器都需要驱动程序。目前鼠标 器驱动程序有两类，一种为设备驱动程序，安装时在 CONFIG.SYS 文件中加入命令：DEVICE=MOUSE.SYS。系统 重新启动后，鼠标就安装完毕。
人机交互设备接口
Wi-Fi标准
Wi-Fi标准是一种无线局域网标准， 广泛应用于无线互联网接入和数据传 输。
04
人机交互设备接口设计
用户体验设计
用户需求分析
深入了解用户需求，包括目标用 户群体、使用场景、操作习惯等，
以便设计出更符合用户期望的接 口。
易用性
确保人机交互设备接口简单易懂， 减少用户的学习成本，提高操作效 率。
03
人机交互设备接口技术
输入技术
键盘输入
通过物理键盘输入字符、数字和命令， 是最常见的人机交互输入方式。
语音识别输入
利用语音识别技术，将语音转换为文 本或命令，实现自然、便捷的人机交
互。
触摸屏输入
利用触摸屏技术，通过手指或触控笔 直接在屏幕上操作，实现直观、快速 的人机交互。
图像识别输入
通过摄像头或扫描设备捕捉图像，利 用图像识别技术进行识别和解析，实 现个性化的人机交互。
提高数据传输效率。
交互协议与标准
USB接口标准
USB接口标准是常见的数据传输和设 备连接标准，具有广泛的兼容性和应 用场景。
HDMI接口标准
HDMI接口标准是高清多媒体接口标 准，用于连接高清视频源和显示设备。
Bluetooth标准
Bluetooth标准是一种无线通信标准， 用于设备间的无线数据传输和通信。
寻求突破。
应用场景的多样化需求
总结词
应用场景的多样化需求
详细描述
人机交互设备接口的应用场景越来越广泛， 包括智能家居、智能汽车、智能医疗等。不 同的应用场景对设备接口的要求不同，需要 针对不同场景进行定制化设计和优化，以满 足多样化的需求。
用户体验的优化与改进
总结词
人机交互接口设计与评估
人机交互接口设计与评估第一章：引言人机交互接口设计与评估，作为人机交互领域的重要研究方向，旨在提高人与计算机系统之间的交互效果和用户体验。
随着科技的进步和人们对用户体验的要求增加，人机交互接口设计与评估的重要性也日益凸显。
本文将重点讨论人机交互接口设计与评估的方法和实践。
第二章：人机交互接口设计原则人机交互接口设计的目标是使用户能以清晰而有效的方式与计算机进行交互。
为了实现这一目标，我们可以采用一系列的设计原则。
首先，明确的目标和任务导向是良好设计的核心。
接下来，将界面设计与用户的心理需求和认知过程相结合，以提供直观和易于使用的界面。
最后，界面的一致性和可定制性也是设计中需要注意的重点。
第三章：人机交互接口设计方法在人机交互接口设计过程中，我们需要采用一系列的方法和工具来辅助设计和实施。
首先，用户调研是必不可少的一步，通过收集用户需求和行为数据，我们可以更好地理解用户的期望和习惯。
其次，原型设计和迭代循环是设计过程中常用的方法，通过快速建立原型和反复测试，我们可以逐步优化界面设计。
最后，人机交互接口评估方法，如用户测试和专家评审，可以帮助我们评估和改进设计的效果。
第四章：人机交互接口评估指标人机交互接口的评估是设计过程中的关键一环。
我们需要确定一些量化和可衡量的指标来评估设计的效果。
常用的评估指标包括效率、准确性、易学性、容错性、用户满意度等。
通过收集数据并进行统计分析，我们可以得出关于设计效果的定量结论，从而指导后续的改进工作。
第五章：案例分析为了更好地理解人机交互接口设计与评估的实践过程，本章将对一个实际案例进行分析。
我们以某款手机应用的界面设计为例，探讨如何运用前述方法和评估指标来进行设计和优化。
从用户需求调研、原型设计到最终的用户测试和评估，我们将展示一个完整的设计流程和方法使用的过程。
第六章：总结与展望本文对人机交互接口设计与评估进行了较为详细的介绍，包括设计原则、方法和评估指标等方面的内容。
第4章人机交互接口技术
3. 1．3 矩阵键盘接口技术
④ 为保证键每闭合一次，CPU只作一次处理， 程序中需等闭合键释放后才对其进行处理。 完成上述任务的程控扫描程序流程图， 如图3-6所示。
微机控制技术
图3—6 程控扫描法程序流程图 微机控制技术
• ORG
0200H
• KEYPRO：ACALL DISUP
•
ACALL KEXAM
图3.4 操作功能键硬件接线
微机控制技术
3．1．2 少量功能键接口技术
分析: ·按键 SB7～SB0 各具一种功能。 ·全开时，对应的各条列线全部为高电平， 使 74LS30 输出 0，反向后为 1，不产生中断。 ·其中某键被按下， IN端T0 变作高电平，申请中断。 ·CPU 响应后， 用查询的方法找出被按下的功能键。 再通过软件查找出功能键服务程序的入口地址。 ·查询的过程决定了键功能的优先权。
•
CPL
A
•
ANL A,0FFH
•
RET
；计算键值 ；存键值 ；转查找功能键入口地址子程序
；延时10ms子程序
；指向C口 ；输出使所有行均为低电平 ；指向A口 ；读入列值数据
• 求功能键地址转移程序 • 图3.7 求功能键地址转移程序的流程图
• ORG • KEYADR： • • • KYARD1： • KEYTBL： • • • • • BUFF
微机控制技术
3．1．2 少量功能键接口技术
设计思路 ·对于具有少量功能键的系统， 多采用相互独立的接口方法， 即每个按键接一根输入线， 各键的工作状态互不影响。 ·采用硬件中断或软件查询方法均可实现其键盘
接口。 采用中断方式接口的硬件电路图，如图3.4所示。
微机控制技术
人机接口概述
4．VGA 视 频 图 形 阵 列 显 示 适 配 器 ─ ─ VGA （ Video Graphics Array）是IBM公司推出的第三代图形显示 适配器，它兼容了MDA、CGA和EGA的全部功能。 5．TVGA
TVGA是美国Trident Microsys Tems公司开发的 超级VGA（SVGA）标准，与VGA完全兼容。
14.5.1 打印机概述
按照打印的工作原理不同，打印机分为击打式和 非击打式两大类。
打印机按照输出工作方式可分为串行打印机、行 式打印机和页式打印机三种。 打印机按印字机构不同，可分为固定字模（活字） 式打印和点阵式打印两种。 打印机通常有两种工作模式，即文本模式（字符 模式）和图形模式。
（2）VRAM的地址组织
在字符显示器中，屏幕上每个字符位置对应
VRAM中的一个字节，VRAM中各字节单元的地址随 着屏幕由左向右，自上而下的显示顺序从低向高安排。
（3）字符显示器的控制电路
字符显示器的定时控制电路的核心是点计数器、 字计数器（水平地址计数器）、行计数器和排计数器 （垂直地址计数器），由它们来控制显示器的逐点、 逐字、逐行、逐屏幕的刷新显示。
6．XGA XGA（Extended Graphics Array）是IBM公司继 VGA之后推出的扩展图形显示适配器。
14.4.4 字母数字显示器 1．LED显示器 七段LED显示器由七个发光段构成，每段均是一 个LED二极管。 LED显示器有共阳极和共阴极两种结构。
14.5 打印机及接口
打印机是计算机系统的主要输出设备之一，打印 机的功能是将计算机的处理结果以字符或图形的形式 印刷到纸上，转换为书面信息，便于人们阅读和保存。 由于打印输出结果能永久性保留，故称为硬拷贝输出 设备。
人机交互接口设计与应用
人机交互接口设计与应用随着计算机技术的不断发展，人机交互已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
而在人机交互过程中，重要的一环就是界面设计。
在这篇文章中，我将探讨人机交互接口设计的相关内容，以及其在现实生活中的应用。
一、人机交互接口设计概述人机交互（Human-Computer Interaction，简称HCI）是指人与计算机之间的交互行为。
在这个过程中，计算机通过交互使用的一些技术来识别人类的行为，然后向用户提供相应的反馈。
而人机交互界面（User Interface，简称UI）则是其中的一个重要组成部分。
人机交互界面包含了计算机与用户交互的各种图形化元素，例如屏幕上的图标、按钮、菜单等。
在人机交互过程中，用户通过与这些图形化元素进行交互，来完成各种操作。
人机交互接口设计则是指设计这些图形化元素的过程。
它涉及到很多因素，例如图标的大小、位置、颜色、字体、形状等等。
同时，设计师还需要考虑到用户对界面的认知、使用习惯、观感感受等方面因素。
一个好的人机交互接口设计无疑可以提高用户的体验，使得用户能够更加方便、快捷地进行各种操作。
二、人机交互接口设计的使用场景人机交互接口设计的应用场景非常广泛。
在各类软件、网站、APP等应用中，人机交互接口都扮演着至关重要的角色。
接下来，我将以一些典型的场景来介绍人机交互接口设计的应用。
1. 桌面应用软件桌面应用软件是指安装在计算机本地，通过计算机桌面上的图标启动的一类软件。
例如Office办公软件、Adobe软件系列等。
在这类软件中，人机交互界面的设计需要遵循一些标准的界面元素，例如选项卡、菜单、工具栏等，以方便用户进行各种操作。
2. 移动应用软件移动应用软件则是指安装在移动设备上的一类软件，例如各类APP。
由于移动设备屏幕相对较小，因此在设计人机交互界面时，需要更加注重界面的布局、字体的大小等细节问题。
同时，移动设备也有其自身的一些交互方式，例如手势、触摸等，这需要设计器根据用户习惯进行合理的设计。
人机交互设备接口技术
人机交互设备接口技术1. 简介人机交互设备接口技术是指用于实现人与计算机之间的信息交互和控制的技术。
它是计算机领域中关键的技术之一，也是人机交互性能的重要因素之一。
在现代计算机应用中，人机交互设备接口技术的发展与进步，为用户提供了更加便捷、高效的操作方式，提高了工作效率和用户体验。
2. 人机交互设备接口技术的分类人机交互设备接口技术可以按照不同的分类方式进行划分，常见的分类包括以下几种：2.1 输入设备接口技术输入设备接口技术主要用于将用户输入的信息传输给计算机，以实现用户与计算机的交互。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏、手写笔等。
输入设备接口技术需要满足输入设备的特性要求，如响应速度、精确度、稳定性等。
同时，输入设备接口技术还需要兼容不同类型的输入设备，提供标准的接口协议和数据传输方式。
2.2 输出设备接口技术输出设备接口技术主要用于将计算机处理得到的结果展示给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、音响等。
输出设备接口技术需要考虑输出设备的显示效果、音频质量等要求，同时也需要提供标准接口协议和数据传输方式以进行数据的传输和控制。
2.3 交互设备接口技术交互设备接口技术是指用于支持人与计算机之间信息交互的技术，主要包括触摸屏、手势识别、语音识别等。
这些技术可以提供更加直观、自然的交互方式，增强用户的操作体验。
交互设备接口技术需要兼容不同类型的交互设备，提供标准的接口协议和数据传输方式，同时也需要考虑交互性能和用户体验。
3. 人机交互设备接口技术的发展趋势随着计算机技术的不断进步和应用领域的不断扩展，人机交互设备接口技术也在不断发展和演进。
未来，人机交互设备接口技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：3.1 多模态交互多模态交互是指通过多种交互方式实现人与计算机之间的信息交互，如结合触摸屏、语音识别、手势识别等技术，使得用户可以根据自己的需求选择合适的交互方式。
多模态交互可以提供更加丰富多样的交互体验，提高用户的满意度和效率。
《人机交互设备接口》课件
人机交互设备接口的发展趋势与挑战
隐私保护与数据安全
随着人机交互设备接口的广泛应用，隐私保护和数据安全问题将越 来越受到关注。
无障碍设计
人机交互设备接口应关注残障人士的需求，推动无障碍设计的发展 ，让更多人享受技术带来的便利。
跨文化交流
在全球化的背景下，人机交互设备接口应具备跨文化交流的能力，满 足不同国家和地区用户的需求。
03
人机交互设备接口设 计
用户体验设计
用户需求分析
深入了解用户需求，包括使用场景、操作习惯、心理预期等，以 设计出更符合用户习惯的交互设备接口。
简洁与直观
设计时应注重界面的简洁性和直观性，降低用户学习成本，提高操 作效率。
个性化设置
提供一定程度的个性化设置选项，满足不同用户的个性化需求。
交互界面设计
评估指标
制定详细的评估指标体系，如任务完成率、错误 率、满意度等，对界面可用性进行量化评估。
迭代优化
根据测试和评估结果，对界面进行迭代优化，提 高界面的可用性和用户体验。
04
人机交互设备接口技 术实现
硬件实现
01
输入设备
鼠标、键盘、触摸屏、游戏手柄 等，负责将用户的操作转化为电 信号，传输给计算机。
输出设备
02
03
通信设备
显示器、打印机、音响等，负责 将计算机处理后的信息以用户可 理解的形式呈现出来。
网卡、调制解调器等，负责实现 计算机与外部设备的通信，实现 信息的传输。
软件实现
操作系统
提供人机交互的界面，管理硬件资源，支持应用程序 的运行。
应用程序
提供各种功能，满足用户的需求，如文档编辑、图像 处理、网络浏览等。
。
人机交互设备接口技术
+5V VCC
P10
未使用
Vdd
SS
PROG
P13
未使用
P14
RAM SEL
VSS
P15
跨接器开关
EA
P16
显示器类型开关
双向数据
D0
P17
键盘锁定开关
D7
SYNC
未使用
A2 IOR
01 A0 8042
P20
RD
P21
系统复位 A20 选通
IOW
WR
键盘
P22
未使用
CS
CS
控制器 P23
未使用
RESET
图 9 - 7 AT 机 键 盘 接 口 RESET
P24
OPT BUF FULL (IRQ1)
PCLK
OC
XTALT1
Work
R e v Pi2e5 w
未使用
PCLK
OC XTALT2
P26
OC 1 键盘时钟
TEST0
P27
TEST1
OC 2 键盘数据
+5V
16 ×8 Y0 键盘 阵列
Y15
…
4/16 译 码 器
选通
VCC VDD VSS INT
EA XX1
RES
P2121
PP1010
XX2 8048
P20
DB6~3
PP22
…
检析测测器器
X0 3/8 译
X7
码 器
DB2~0
P11 1
T1
双向时钟(CLOCK)
13 4 25
+5V 双向数据(DATA)
人机交互接口设计技术手册
人机交互接口设计技术手册引言人机交互是人与计算机系统之间进行信息交互的过程，是计算机科学与人类学、心理学、社会学等交叉学科的重要领域。
人机交互技术对于提高用户使用计算机系统的效率和舒适度具有重要意义，其中人机交互接口设计是人机交互技术的重要组成部分。
本手册旨在介绍人机交互接口设计技术，包括人机交互接口设计的原则、设计的方法、交互模式以及评估方法，希望能对广大设计师在人机交互接口设计中有所帮助。
一、人机交互接口设计的原则在人机交互接口设计中，有一些原则需要遵循：1. 易学性原则易学性是指用户在初次接触该系统时，应该容易地掌握如何使用该系统。
在接口设计中，应该尽量减少用户需要学习的时间和精力。
例如，使用通俗易懂的图标、文字提示等，提高用户的使用效率。
2. 易用性原则易用性是指用户在使用该系统时，应该容易地完成自己想要完成的任务。
在接口设计中，应该针对用户的需求进行设计，并尽量减少用户的操作步骤和出错的可能性。
例如，在设计表单时，应该将必填字段进行明显标注，避免用户填写遗漏。
3. 易记性原则易记性是指用户在一段时间内没有使用该系统后，仍然能够迅速地使用该系统完成任务。
在接口设计中，应该尽量减少用户需要记忆的信息和操作步骤。
例如，在设计操作流程时，应该采取类似于向导式的操作方式，引导用户完成操作。
4. 一致性原则一致性是指在同一个系统内，相同功能应该在相同的环境下出现，并且应该采用相同的操作方式和界面设计。
在接口设计中，应该统一整个系统的UI样式和交互规范，确保用户的使用体验一致。
二、人机交互接口设计的方法在人机交互接口设计中，有两种主要的方法：任务导向设计和用户导向设计。
1. 任务导向设计任务导向设计是根据用户需要完成的具体任务来设计人机交互接口。
在该方法中，设计者应该先分析用户需求和任务流程，并梳理出各个环节之间的关系，然后再进行系统设计。
该方法适用于那些需要完成复杂任务的系统，例如商务信息管理系统、电子商务系统等。
人机交互接口
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特点：直观、易于理解、操作简单
应用场景：操作系统界面、应用程 序界面等
直接操纵式交互
定义：用户通过控制器或传感装置对计算机进行直接操纵 优点：直观Байду номын сангаас易于理解 缺点：操作复杂、精度低 应用场景：游戏、虚拟现实等交互式界面设计
问答式交互
定义：通过问答形 式实现人机交互的 方式
多模态交互：融合 不同交互方式，提 高人机交互的效率 和体验
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人机交互接口的 前景展望
人机交互接口的发展趋势
自然语言处理技术的提升：使机器能够更准确地理解人类语言，提高人机交互的效率和准确性。 多模态交互的发展：结合语音、手势、表情等多种交互方式，提供更加丰富和自然的交互体验。 个性化定制的需求增加：根据用户的需求和偏好，提供更加个性化的交互方式和体验。 情感计算技术的应用：使机器能够理解和感知人类的情感，提高人机交互的智能性和人性化。
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虚拟现实教育：利用人机交互接口， 学生可以在虚拟环境中进行实践操 作，提高学习效果和兴趣。
虚拟现实社交：人们可以通过人机 交互接口在虚拟环境中进行交流和 互动，扩大社交圈子，增强社交体 验。
医疗领域
远程医疗：通过人机交互接口，医 生可以远程诊断和治疗患者，提高 医疗效率和可及性。
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人机交互接口可以实现人对计算机 的操作和计算机对人的反馈。
人机交互接口的实现需要计算机硬 件、软件和传感器的支持。
人机交互接口的发展历程
早期人机交互：命令行界面，如DOS系统 图形用户界面（GUI）：Windows、Mac OS等操作系统的出现 自然语言处理：语音助手、智能客服等应用的发展 多模态交互：结合多种输入输出方式，如手势识别、眼动控制等 情感计算：理解用户情绪，提升交互体验 可解释性与透明度：让机器决策过程更加明确，增加用户信任
人机接口的名词解释
人机接口的名词解释人机接口，也称为人机交互界面，是指人类用户与计算机或其他电子设备之间的交互接口。
这种接口充当着连接用户和计算机系统的桥梁，使得用户能够通过输入指令和获取反馈等方式与机器进行有效的沟通和交互。
随着科技的不断发展，人机接口的功能和形式也在不断演变和创新。
一、传统人机接口在计算机问世之初，传统的人机接口主要依赖于键盘和鼠标这样的输入设备。
用户通过键盘输入指令，而计算机通过屏幕显示信息。
这种接口虽然十分简单，但由于其操作方式与人类的习惯存在差异，用户需要花费一定的时间去适应，使得用户体验存在一定的局限性。
二、触摸屏技术随着触摸屏技术的出现，人机接口得到了革命性的变革。
触摸屏将输入和输出结合在一块屏幕上，用户只需要通过触摸屏幕的方式，就能够完成信息的输入和输出。
这种直观、便捷的交互方式，极大地提高了用户体验和操作效率。
触摸屏技术逐渐应用于手机、平板电脑、自动取款机等各类设备上，让我们的生活变得更加便捷与愉悦。
三、语音识别与智能助手随着人工智能技术的快速发展，语音识别技术成为一种越来越重要的人机接口。
通过语音识别技术，计算机能够将用户说出的话转化为文字或指令，进一步实现与用户之间的交流。
智能助手如苹果的Siri、亚马逊的Alexa等利用语音识别技术，使得用户可以通过口头提问、语音控制等方式与设备进行交互，为用户提供个性化的智能服务。
四、虚拟现实与增强现实虚拟现实和增强现实技术也为人机接口带来了新的可能性。
虚拟现实技术通过头戴式显示器等设备，将用户沉浸在一个计算机生成的虚拟世界中，使用户能够与虚拟环境进行交互，获得身临其境的感受。
增强现实技术则将虚拟元素与真实世界进行结合，为用户提供更加直观的信息展示方式，促进用户与计算机之间的交互。
五、手势识别技术手势识别技术是指通过对人体动作进行捕捉和识别，使其成为人机接口的一种方式。
借助于摄像头和深度感应器等设备，计算机能够感知用户的手势动作，并将其转化为相应的控制指令。
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TFT(Thin film transistor)薄膜晶体管，是 指液晶显示器上的每一液晶象素点都有集成在 其后的薄膜晶体管来驱动
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键盘插头外形及管脚定义
31
54 2
5芯接口 1脚：键盘时钟 2脚：键盘数据 3脚：空 4脚：GND 5脚：VCC
65
43 21
PS/2接口 1脚：键盘数据 2脚：空 3脚：GND 4脚：VCC 5脚：键盘时钟 6脚：空
1 23 4
USB接口 1脚：VCC 2脚：-Data 3脚：GND 4脚：+Data
Y方向输出
7
PS/2鼠标键盘与主机的连机器
外设端 65 43 21
(插头)
主机端 56 34 12
(插座)
PS/2接口 1脚：数据 2脚：空 3脚：GND 4脚：VCC(+5V) 5脚：时钟 6脚：空
DB-9鼠标器通过标准RS-232C串行口与微机相连的
8
Microsoft的鼠标器三字节数据格式
AT键盘部分
KBCLK(双向时钟) KBDATA(双向数据) ＋5V电源(主机供)
公共地
INT
INT键盘Fra bibliotek09H16H
PC机CPU
控制器8042
应用 程序读 键盘 缓冲区
PC机键盘接口部分
5
鼠标器接口
20世纪60年代中叶，斯坦福研究院开发出世界 上第一个鼠标器，是一种非常重要的输入设备， 其英文名叫“Mouse”。
视频电子标准协会（VESA）的显示数据通道协 议（DDC）允许显示器和主机之间通过数据通 道进行信息交换
由于DDC正是实现WINDOWS的即插即用的基础， 使操作系统能从显示器和显示卡获取信息后， 自动匹配最佳的设置或调用已经设置好的显示 模式，而不用每次都由手动进行调整，数控调 节就实现了
第9章 人机交互接口
人机交互接口技术涉及认识心理学、应用领 域学科、计算机科学、图形学、语言学、美 学、行为科学等诸多学科
人机交互接口是一门综合技术。 人机接口研究的主要方向集中在接口的智能
化和接口的图形化 微机系统的基本人机交互接口主要有键盘、
鼠标接口，打印机与扫描仪等；显示器与显 示卡接口.
•LB=1表示鼠标器的左键按下； •RB=0表示鼠标器的右键按下； •X7～X0和Y7～Y0均为8位带符号整数，表示相对于上 次的位移量。 •位移量的单位为米基，1米基=0.0005英寸。
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3 显示器与显示卡
CRT显示器 液晶显示器 场致发射显示 等离子显示器 大屏幕投影机 显示器安规认证及TCO’03标准 显示卡的基本原理 显卡接口技术 应用程序接口(API)
1
1 PC机键盘接口
PC/XT机采用83个键的标准键盘 AT机使用84个键的键盘，或增强型的
101/103/104/105/108/109个键的扩展键盘 键盘的编码:一是按键扫描码，二是放键扫描码。
若按住键不放，则不断发出按键扫描码，直到 松开键后才发出放键扫描码 PC/XT机和AT机的扫描码的发送格式是不同的 AT机的KBDATA有11位,是按照串行异步通信 格式发送,第一位是起始位
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2 其它平面显示器
液晶显示器 场致发射显示 等离子显示器 大屏幕投影机 发展中的平面显示器
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液晶显示器
液晶显示器(LiquiD Crystal Display,LCD)的 原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排 列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排 列混乱，阻止光线通过
像素:每一个像素包含一个红色，绿色，兰色的磷光体。
行频:又叫水平刷新频率，是电子枪每秒在屏幕上扫描过的水平 线条数，以KHz为单位。
场频:又叫垂直刷新频率，是每秒钟屏幕重复绘制显示画面的次 数，即重绘率，以Hz为单位。
分辨率:定义显示器画面解析度的标准，由每帧画面的图素数决 定，以水平显示的图素个数×水平扫描线数表示。（如 1024×768指每帧图象由水平1024个图素，垂直768条扫描线组 成。）
鼠标器是一种定位装置，分辨率为320～ 800Dpi
鼠标有机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标三 类，其主要区别在于它们检测坐标的装置不同
PC机上常使用两键或三键鼠标，
鼠标可分为MS串行鼠标器、PS/2鼠标器、总线 鼠标器及USB鼠标器
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鼠标器工作原理
轨迹球 X方向栅轮
Y方向栅轮
X方向输出
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CRT显示器的结构
带正电的内部金属层
控制栅 垂直偏转
荧光涂层
灯丝
电子束
阴极 聚焦系统
水平偏转
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CRT显示器的主要技术参数
屏幕尺寸:指屏幕对角线大小，一般有14、15、17、19、20、21 英寸等多个大小。
点距:指CRT(阴极射线管)上两个颜色相同的磷光点之间的距离， 单位是毫米。
带宽:这是表示显示器显示能力的一个综合指标。指每秒钟的扫
描的图素个数；即单位时间内每条扫描线上显示的频点数总和，
以MHz为单位。带宽越大表明显示器显示控制能力越强，显示效
果越佳。
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CRT显示器操控方式
早期的显示器采用模拟调节方式，DOS不支持 即插即用，显示器的相关设置无法保存，数控 调节当然无法实现
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液晶显示器的主要参数
可视角度
亮度、对比度:TFT液晶显示器的可接受亮度为 150cd/m2以上
响应时间:它反应了液晶显示器各象素点对输 入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转 暗的速度。上升时间和下降时间；而表示时以 两者之和为准，通常为16～50ms。
显示色素:几乎所有15英寸LCD都只能显示高彩 (256K)，因此许多使用了所谓的FRC (Frame Rate Control)技术以仿真的方式来表现出全 彩的画面
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标准AT机键盘原理图
+5V
键盘矩阵
74LS138X2 译码器
P20 P21 DB0～DB7
P22 RESET
T0
8048
P26 P25 P10～P14
INT
R1 C1 74LS125 +5V KBD CLK
KBD DATA +5V 4
AT键盘与PC机接口原理
键盘 扫描 电路
键盘 控制器8048