计算机外围设备概述(PPT 111页)
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第7章外围设备
2020年3月25日5时45分
17
液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)
使用了“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器， 液晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时， 它会呈现透明的液态，而冷却的时候又会结晶成混乱的 固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化合物。
• CRT显示器两处重要部分，一部分是阴极射线 管，另一部分是控制线路。
• 显示器的显示系统和电视机类似，主要部件是 显像管 (电子枪)。在彩色显示器中，通常是3个电 子枪，像索尼Trinitron之类的三个电子枪在一起， 也称为单枪。
2020年3月25日5时45分
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显示管的屏幕上涂有一层荧 光粉，电子枪发射出的电子 击打在屏幕上，使被击打位 置的荧光粉发光，从而产生 了图像，每一个发光点又由 “红”“绿”
非电子பைடு நூலகம்管器件又称平板显示器件，采用液晶显示、 等离子体显示及激光显示等原理构成。
2020年3月25日5时45分
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◎ 按照显示器的显示管分类 分为传统的显示器，也就采用电子枪产生图像
的CRT（cathode-ray-tube阴极显示管）显示器和 液晶显示器LCD（Liquid Crystal Display）以及等离子 显示器、发光二极管显示器。 ◎ 按显示色彩分类 分为单色显示器和彩色显示器； 单色显示器已经成为历史。 ◎ 按显示屏幕大小分类
“蓝”三个小的发光点组成， 这个发光点也就是一个象素。
由于电子束是分为三条的，它们分别射向屏幕上的这 三种不同的发光小点，再由电压调整发射在不同像素上 电子束的强弱，提供了不同的明暗效果，这样就在屏幕 上出现绚丽多彩的画面。
2020年3月25日5时45分
第七章外围设备课件
Dr=r·N(字节/秒)
或Dr=D·v(字节/秒),D位密度,v旋转线速度
平均找 道时间
平均等 待时间
数据传 送时间
【例1】磁盘组有6片磁盘，每片有两个记录面， 最上最下两个面不用。存储区域内径22cm， 外径33cm，道密度为40道/cm，内层位密度 400位/cm，转速6000转/
(1)共有多少柱面?
– 对RAID 0,用户和系统数据分布在阵列中的 所有磁盘上。与单个大容量磁盘相比，其优 点是：如果两个I/O请求正在等待两个不同 的数据块，则被请求的块有可能在不同的盘 上。因此，两个请求能够并行发出，减少了 I/O排队的时间。
RAID 0级阵列的数据映射
7.4磁带存储设备
• 磁带机的记录原理与磁盘机基本相同， 只是它的载磁体是一种带状塑料，叫做 磁带。写入时可通过磁头把信息代码记 录在磁带上。当记录有代码的磁带在磁 头下移动时，就可在磁头线圈上感应出 电动势，即读出信息代码。磁带存储设 备由磁带机和磁带两部分组成，它通常 用作为海量存储设备的数据备份。
• 主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑见下图(b)。磁 盘上的信息经读磁头读出以后送读出放大器，然后进
最后送入数据缓冲器，经DMA(直接存储器传送)控制
7.2磁盘存储设备
四、磁盘上信息的分布
盘片的上下两面都能记录信息，通 常把磁盘片表面称为记录面。记录面上 一系列同心圆称为磁道。每个盘片表面 通常有几百到几千个磁道，每个磁道又 分为若干个扇区。
第七章 外围设备
• 外围设备概述 • 磁盘存储设备 • 磁盘存储设备的技术发展 • 磁带存储设备 • 显示设备 • 输入设备和打印设备
7.1外围设备概述
外围设备的功能是在计算机和其他机 器之间，以及计算机与用户之间提供联 系。外围设备的地位越来越重要，主要 介绍以下内容：
或Dr=D·v(字节/秒),D位密度,v旋转线速度
平均找 道时间
平均等 待时间
数据传 送时间
【例1】磁盘组有6片磁盘，每片有两个记录面， 最上最下两个面不用。存储区域内径22cm， 外径33cm，道密度为40道/cm，内层位密度 400位/cm，转速6000转/
(1)共有多少柱面?
– 对RAID 0,用户和系统数据分布在阵列中的 所有磁盘上。与单个大容量磁盘相比，其优 点是：如果两个I/O请求正在等待两个不同 的数据块，则被请求的块有可能在不同的盘 上。因此，两个请求能够并行发出，减少了 I/O排队的时间。
RAID 0级阵列的数据映射
7.4磁带存储设备
• 磁带机的记录原理与磁盘机基本相同， 只是它的载磁体是一种带状塑料，叫做 磁带。写入时可通过磁头把信息代码记 录在磁带上。当记录有代码的磁带在磁 头下移动时，就可在磁头线圈上感应出 电动势，即读出信息代码。磁带存储设 备由磁带机和磁带两部分组成，它通常 用作为海量存储设备的数据备份。
• 主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑见下图(b)。磁 盘上的信息经读磁头读出以后送读出放大器，然后进
最后送入数据缓冲器，经DMA(直接存储器传送)控制
7.2磁盘存储设备
四、磁盘上信息的分布
盘片的上下两面都能记录信息，通 常把磁盘片表面称为记录面。记录面上 一系列同心圆称为磁道。每个盘片表面 通常有几百到几千个磁道，每个磁道又 分为若干个扇区。
第七章 外围设备
• 外围设备概述 • 磁盘存储设备 • 磁盘存储设备的技术发展 • 磁带存储设备 • 显示设备 • 输入设备和打印设备
7.1外围设备概述
外围设备的功能是在计算机和其他机 器之间，以及计算机与用户之间提供联 系。外围设备的地位越来越重要，主要 介绍以下内容：
计算机原理课件——外围设备
键盘可以分成3个区： （1）中央为打字键区，包括字母、数字、 符号及一些如回车、换档等特殊的功能键。 （2）右侧为数字键区或光标移动键，由 Num Lock功能键控制。 （3）左侧或最上方是10~12个特殊功能键， 其功能由使用者定义。
键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口， 现在的台式机多采用PS/2接口，大多数主板都提供PS/2 键盘接口。而较老的主板常常提供的AT接口也称为“大 口”，现在已经不常见了。USB是一种新型接口，一些公 司已经推出了USB接口的键盘。
早期，计算机主要用在科研和工程计算方面， 外围设备比较简单。20世纪60年代初，图像处理 技术逐步发展。至20世纪70年代，能显示文字和 图像的终端设备大量普及并应用。20世纪80年代 后，彩色显示设备和智能终端设备大量涌现。显 示终端设备问世以后，使人－机对话更为方便。 另一方面，20世纪70年代初微型计算机出现以后， 又需要能与微型计算机配套的小型、价廉而可靠 的外围设备。因此，从20世纪70年代末期到80年 代初期，小型化的硬磁盘机、软磁盘机、廉价的 针式打印机等外围设备都有大发展。
外围设备（Peripheral Device）是指能与主机连接、 交换信息的设备，除CPU和内存以外的计算机系统的其 他部件都可以称为“外设”。外围设备的种类很多，一 般按照对数据的处理功能进行分类。输入/输出设备属于 外围设备，但外围设备除输入/输出设备外，还应包括外 存储器设备、多媒体设备、网络通信设备和外围设备处 理机等。外围设备的分类如下图所示。
根据所采用传感器技术的不同，鼠标可以分成两类：
（1）机械式鼠标。其底部有一个圆球，鼠标移动时， 圆球滚动带动与球相连的圆盘。圆盘上的编码器把运动方 向与距离送给主机，经软件处理，控制光标作相应移动。 该类鼠标简单，使用方便，但也容易磨损，且精度差。
键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口， 现在的台式机多采用PS/2接口，大多数主板都提供PS/2 键盘接口。而较老的主板常常提供的AT接口也称为“大 口”，现在已经不常见了。USB是一种新型接口，一些公 司已经推出了USB接口的键盘。
早期，计算机主要用在科研和工程计算方面， 外围设备比较简单。20世纪60年代初，图像处理 技术逐步发展。至20世纪70年代，能显示文字和 图像的终端设备大量普及并应用。20世纪80年代 后，彩色显示设备和智能终端设备大量涌现。显 示终端设备问世以后，使人－机对话更为方便。 另一方面，20世纪70年代初微型计算机出现以后， 又需要能与微型计算机配套的小型、价廉而可靠 的外围设备。因此，从20世纪70年代末期到80年 代初期，小型化的硬磁盘机、软磁盘机、廉价的 针式打印机等外围设备都有大发展。
外围设备（Peripheral Device）是指能与主机连接、 交换信息的设备，除CPU和内存以外的计算机系统的其 他部件都可以称为“外设”。外围设备的种类很多，一 般按照对数据的处理功能进行分类。输入/输出设备属于 外围设备，但外围设备除输入/输出设备外，还应包括外 存储器设备、多媒体设备、网络通信设备和外围设备处 理机等。外围设备的分类如下图所示。
根据所采用传感器技术的不同，鼠标可以分成两类：
（1）机械式鼠标。其底部有一个圆球，鼠标移动时， 圆球滚动带动与球相连的圆盘。圆盘上的编码器把运动方 向与距离送给主机，经软件处理，控制光标作相应移动。 该类鼠标简单，使用方便，但也容易磨损，且精度差。
计算机组成外围设备课件
外围设备的作用
01
信息输入
外围设备可以将数据、图像、 声音等信息输入到计算机中，
供计算机处理和使用。
02
信息输出
外围设备可以将计算机处理后 的信息输出到屏幕、打印机、 音响等设备上，供用户查看和
使用。
03
数据存储
外围设备可以作为计算机的外 部存储器，用于存储大量的数
据、文件和程序等。
外围设备的性能指标
05
外存储器
硬盘驱动器
03
硬盘驱动器概述
工作原理
性能指标
硬盘驱动器是一种旋转式外存储器，通过 高速旋转的磁盘和读写头实现数据的存储 和读取。
硬盘驱动器由多个磁盘片组成，数据存储 在磁盘片表面的磁道上。读写头在磁盘表 面移动，实现对数据的读写操作。
硬盘驱动器的性能指标包括存储容量、数 据传输速率、平均无故障时间等。
03
输出设备
显示器
01
显示器是计算机最重要的输出 设备之一，用于显示文字、图
形和视频等信息。
02
显示器按照工作原理可以分为 阴极射线管显示器（CRT）、 液晶显示器（LCD）、等离子
体显示器（PDP）等。
03
CRT显示器利用电子束激发荧 光物质发光，具有色彩鲜艳、 亮度高、视角大等优点，但体
积较大、重量较重。
数据线的种类
包括USB线、HDMI线、网线等， 根据不同的需求选择合适的数据线 。
数据线的维护
定期检查数据线是否完好，避免破 损或接触不良等情况，影响数据传 输。
外设接口卡
外设接口卡的作用
扩展计算机的接口，连接 更多外设设备。
外设接口卡的种类
包括PCI、PCI-E等接口卡 ，根据需要选择相应的接 口卡。
计算机原理课件——外围设备
扫描仪主要由光学部分、机械传动部分和转换电路 部分组成。扫描仪的核心部分是完成光电转换的光电转 换部件。目前大多数扫描仪采用的光电转换部分是感光 器件（包括CCD、CIS和CMOS）。
扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图
稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光 （透射稿）。光学系统采集这些光线，将其聚焦在感光器 件上，由感光器件将光信号转换为电信号，然后由电路部 分对这些信号进行A/D（Analog/Digital）转换及处理，产 生对应的数字信号输送给计算机。机械传动机构在控制电 路的控制下带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行 相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入 到计算机中去了。
计算机工作时，需要外界为它提供数据和操作方案。 计算机工作完毕后，要向外界提供信息。外界的信息表现 形式一般为声音、图形、图像、文字符号和模拟信号等。 但是，计算机需要的信号形式是二进制编码，因此必须有 一种转换设备适应这种需要。
此外，外界提供信息的速率往往不高，而计算机的 工作速率很高，这也需要一些外围设备来协调。对于需要 长期保存的一些重要信息，外围设备能提供长期保存的手 段。外围设备的工作效率及其可靠性的高低，对整个计算 机系统的工作有很大影响。对某些外围设备来说，还要求 它们具有兼容性和媒体互换性，即在一台设备上记录的数 据要能在同类型的任何设备上顺利地读出。这些要求都给 外围设备的研制生产带来一定的困难。
根据所采用传感器技术的不同，鼠标可以分成两类：
（1）机械式鼠标。其底部有一个圆球，鼠标移动时， 圆球滚动带动与球相连的圆盘。圆盘上的编码器把运动方 向与距离送给主机，经软件处理，控制光标作相应移动。 该类鼠标简单，使用方便，但也容易磨损，且精度差。
（2）光电式鼠标。其底部无圆球，而是由光敏器件 和光源组成。使用时，必须在网格板上移动，光源发射光 线在网格上反射后为光敏器件所接收，测出移动方向和距 离，送入计算机，控制光标的移动。这类鼠标精度高，可 靠性好，但要专门的网格板。
扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图
稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光 （透射稿）。光学系统采集这些光线，将其聚焦在感光器 件上，由感光器件将光信号转换为电信号，然后由电路部 分对这些信号进行A/D（Analog/Digital）转换及处理，产 生对应的数字信号输送给计算机。机械传动机构在控制电 路的控制下带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行 相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入 到计算机中去了。
计算机工作时，需要外界为它提供数据和操作方案。 计算机工作完毕后，要向外界提供信息。外界的信息表现 形式一般为声音、图形、图像、文字符号和模拟信号等。 但是，计算机需要的信号形式是二进制编码，因此必须有 一种转换设备适应这种需要。
此外，外界提供信息的速率往往不高，而计算机的 工作速率很高，这也需要一些外围设备来协调。对于需要 长期保存的一些重要信息，外围设备能提供长期保存的手 段。外围设备的工作效率及其可靠性的高低，对整个计算 机系统的工作有很大影响。对某些外围设备来说，还要求 它们具有兼容性和媒体互换性，即在一台设备上记录的数 据要能在同类型的任何设备上顺利地读出。这些要求都给 外围设备的研制生产带来一定的困难。
根据所采用传感器技术的不同，鼠标可以分成两类：
（1）机械式鼠标。其底部有一个圆球，鼠标移动时， 圆球滚动带动与球相连的圆盘。圆盘上的编码器把运动方 向与距离送给主机，经软件处理，控制光标作相应移动。 该类鼠标简单，使用方便，但也容易磨损，且精度差。
（2）光电式鼠标。其底部无圆球，而是由光敏器件 和光源组成。使用时，必须在网格板上移动，光源发射光 线在网格上反射后为光敏器件所接收，测出移动方向和距 离，送入计算机，控制光标的移动。这类鼠标精度高，可 靠性好，但要专门的网格板。
计算机导论-第7章 外围设备
➢ 读操作：当磁头经过载磁体的 磁化元时，由于磁头铁芯是良 好的导磁材料，磁化元的磁力 线很容易通过磁头而形成闭合 磁通回路。不同极性的磁化元 在铁芯里的方向是不同读波形图 ❖
中的脉冲电流，可把一位二进制代 码转换成载磁体存储元的不同剩磁 用磁头读出线圈，可将由存储元的 不同剩磁状态表示的二进制代码转 换成电信号输出。这就是磁表面存 ❖ 磁层上的存储元被磁化后，它可以 供多次读出而不被破坏。当不需要 这批信息时，可通过磁头把磁层上 所记录的信息全部抹去，称之为写 “0”。通常，写入和读出是合用一 个磁头，故称之为读写磁头。每个 读写磁头对应着一个信息记录磁道。
▪ 一个是将磁头定位至所要求的磁道上所需的时间，称为找道时间； ▪ 第二个是找道完成后至磁道上需要访问的信息到达磁头下的时间，
称为等待时间，这两个时间都是随机变化的，因此往往使用平均 值来表示，平均找道时间是最大找道时间与最小找道时间的平均 值。平均等待时间和磁盘转速有关，它用磁盘旋转一周所需时间 的一半来表示。 ▪
面存储器也有缺点，主要是存取速度较慢，机械结构 复杂，对工作环境要求较高。 ❖ 磁表面存储器由于存储容量大，位成本低，在计算机系统 中作为辅助大容量存储器使用，用以存放系统软件、大型 文件、数据库等大量程序与数据信息。
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7.2磁盘存储设备
❖ 磁表面存储器的读写原理 见图
➢ 写操作：当写线圈中通过一定 方向的脉冲电流时，铁芯内就 产生一定方向的磁通。
❖ 主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑见下图(b)。磁盘上 的信息经读磁头读出以后送读出放大器，然后进行数据与
据缓冲器，经DMA(直接存储器传送)控制将数据传送到主
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7.2磁盘存储设备
四、磁盘上信息的分布 盘片的上下两面都能记录信息，通常把磁盘
中的脉冲电流，可把一位二进制代 码转换成载磁体存储元的不同剩磁 用磁头读出线圈，可将由存储元的 不同剩磁状态表示的二进制代码转 换成电信号输出。这就是磁表面存 ❖ 磁层上的存储元被磁化后，它可以 供多次读出而不被破坏。当不需要 这批信息时，可通过磁头把磁层上 所记录的信息全部抹去，称之为写 “0”。通常，写入和读出是合用一 个磁头，故称之为读写磁头。每个 读写磁头对应着一个信息记录磁道。
▪ 一个是将磁头定位至所要求的磁道上所需的时间，称为找道时间； ▪ 第二个是找道完成后至磁道上需要访问的信息到达磁头下的时间，
称为等待时间，这两个时间都是随机变化的，因此往往使用平均 值来表示，平均找道时间是最大找道时间与最小找道时间的平均 值。平均等待时间和磁盘转速有关，它用磁盘旋转一周所需时间 的一半来表示。 ▪
面存储器也有缺点，主要是存取速度较慢，机械结构 复杂，对工作环境要求较高。 ❖ 磁表面存储器由于存储容量大，位成本低，在计算机系统 中作为辅助大容量存储器使用，用以存放系统软件、大型 文件、数据库等大量程序与数据信息。
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7.2磁盘存储设备
❖ 磁表面存储器的读写原理 见图
➢ 写操作：当写线圈中通过一定 方向的脉冲电流时，铁芯内就 产生一定方向的磁通。
❖ 主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑见下图(b)。磁盘上 的信息经读磁头读出以后送读出放大器，然后进行数据与
据缓冲器，经DMA(直接存储器传送)控制将数据传送到主
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7.2磁盘存储设备
四、磁盘上信息的分布 盘片的上下两面都能记录信息，通常把磁盘
计算机组成外围设备课件
02
音响设备的类型包括扬声器、耳 机、音箱等。
201 4
04
音响设备的连接方式包括音频线 、蓝牙、Wi-Fi等，选择合适的连
接方式可以保证音质效果。
04
网络设备
网卡
网卡
网卡是计算机与网络连接的重 要设备，负责将计算机与网络 连接起来，实现数据的传输和
共享。
网卡的作用
网卡的主要作用是实现计算机 与网络之间的数据传输、信号 转换和通信协议的转换。
鼠标
01
鼠标是用于在屏幕上选 择、移动、点击等操作 的输入设备。
02
鼠标按工作原理可分为 机械式、光感应式和激 光式三种。
03
鼠标按接口类型可分为 PS/2、USB和无线三种 。
04
鼠标按功能可分为普通 鼠标和多功能鼠标（如 轨迹球、手写板等）。
扫描仪
01
02
03
04
扫描仪用于将纸质文档转化为 数字格式，便于保存和传输。
打印机
打印机是计算机的主要输 出设备之一，用于将计算 机中的数据打印成纸质文 档。
打印机的打印质量、打印 速度和打印成本是评价打 印机性能的重要指标。
ABCD
打印机的类型包括喷墨打 印机、激光打印机、针式 打印机等。
打印机的兼容性和连接方 式也是选择打印机时需要 考虑的因素。
投影仪
01
投影仪是用于将计算机中的数据 投影到大屏幕上的设备。
扫描仪按工作原理可分为平板 式和滚筒式两种。
扫描仪按接口类型可分为USB 和SCSI两种。
扫描仪的分辨率是衡量其性能 的重要指标，分辨率越高，扫
描效果越好。
触摸屏
触摸屏是一种集输入和显示功能于一体的显示设备。
外围设备
外围设备下面简要介绍常用的输出设备显示器和打印机的基本工作原理及有关知识。
显示器
显示器（Display）是计算机必备的输出设备，常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。
阴极射线管显示器（简称CRT）由于其制造工艺成熟，性能价格比高，至今占据显示器市场的主导地位。随 着液晶显示器（简称LCD）技术的逐步成熟，开始在市场上崭露头角。
谢谢观看
现在的计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、 图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。
分类
计算机的输入设备按功能可分为下列几类： 字符输入设备：键盘； 光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机； 图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔； 图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机； 模拟输入设备：语言模数转换识别系统。
显示器工作原理
阴极射线管显示器可分为字符显示器和图形显示器。字符显示器只能显示字符，不能显示图形，一般只有两 种颜色。图形显示器不仅可以显示字符，而且可以显示图形和图像。图形是指工程图，即由点、线、面、体组成 的图形；图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素（光点）所组成。显示器屏幕上的光点是由 阴极电子枪发射的电子束打击荧光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的屏幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点 构成的小三角形（像素）发光薄膜。由于接收的电子束强弱不同，像素的三原色发光强弱就不同，就可以产生一 个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描荧光屏，每扫描一遍，就显示一屏，称为刷 新一次，只要两次刷新的时间间隔少于0.01s，则人眼在屏幕上看到的就是一个稳定的画面。
外围设备
介绍
01 功能
显示器
显示器（Display）是计算机必备的输出设备，常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。
阴极射线管显示器（简称CRT）由于其制造工艺成熟，性能价格比高，至今占据显示器市场的主导地位。随 着液晶显示器（简称LCD）技术的逐步成熟，开始在市场上崭露头角。
谢谢观看
现在的计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、 图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。
分类
计算机的输入设备按功能可分为下列几类： 字符输入设备：键盘； 光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机； 图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔； 图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机； 模拟输入设备：语言模数转换识别系统。
显示器工作原理
阴极射线管显示器可分为字符显示器和图形显示器。字符显示器只能显示字符，不能显示图形，一般只有两 种颜色。图形显示器不仅可以显示字符，而且可以显示图形和图像。图形是指工程图，即由点、线、面、体组成 的图形；图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素（光点）所组成。显示器屏幕上的光点是由 阴极电子枪发射的电子束打击荧光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的屏幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点 构成的小三角形（像素）发光薄膜。由于接收的电子束强弱不同，像素的三原色发光强弱就不同，就可以产生一 个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描荧光屏，每扫描一遍，就显示一屏，称为刷 新一次，只要两次刷新的时间间隔少于0.01s，则人眼在屏幕上看到的就是一个稳定的画面。
外围设备
介绍
01 功能
(设备管理)第章计算机外围设备概述
第1章计算机外围设备概述外围设备是计算机系统不可缺少的组成部分，用户使用计算机时，接触最多的是外围设备。
外围设备是计算机和外部世界之间联系的桥梁。
随着计算机技术的飞速发展和应用领域的扩展，计算机系统需要的外围设备的种类越来越多。
本章先介绍外围设备的有关概念。
1.1 什么是计算机外围设备一套完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
计算机的硬件系统是指组成一台计算机的各种物理装置,由主机和输入/输出子系统组成。
计算机主机包括中央处理器、存储器和附属线路，输入/输出子系统包括输入/输出接口和外围设备。
计算机系统的组成如图1-1所示。
图1-1 计算机系统的组成什么是外围设备？外围设备（peripheral device）过去常称作外部设备（external device）。
在计算机硬件系统中，外围设备是相对于计算机主机来说的。
凡在计算机主机处理数据前后，负责把数据输入计算机主机、对数据进行加工处理及输出处理结果的设备都称为外围设备，而不管它们是否受中央处理器的直接控制。
一般说来，外围设备是为计算机及其外部环境提供通信手段的设备。
因此，除计算机主机以外的设备原则上都叫外围设备。
外围设备一般由媒体、设备和设备控制器组成。
1.2 外围设备的分类外围设备的种类很多，一般按照对数据的处理功能进行分类。
输入/输出设备属于外围设备，但外围设备除输入/输出设备外，还应包括外存储器设备、多媒体设备、网络通信设备和外围设备处理机等等。
外围设备的分类见图1-2。
⒈输入设备输入设备是人和计算机之间最重要的接口，它的功能是把原始数据和处理这些数据的程序、命令通过输入接口输入到计算机中。
因此，凡是能把程序、数据和命令送入计算机进行处理的设备都是输入设备。
由于需要输入到计算机的信息多种多样，如字符、图形、图像、语音、光线、电流、电压等等，而且各种形式的输入信息都需要转换为二进制编码，才能为计算机所利用，因此，不同输入设备在工作原理、工作速度上相差很大，这是我们需要特别注意的。
计算机组成原理课件(第9章__外围设备)
激光打印机
激光打印机则是近年来高科技发展的一种新产物， 分为黑白激光打印机和彩色激光打印机两种，因其具有 打印质量好、速度快、无噪音的优点，所以很快得到了 广泛应用。 激光打印机是目前打印机结构最复杂、文件品质最 细腻的打印装置。它的打印原理和复印机的输出部分类 似：先从计算机接收待打印的图文资料，经过内部电路 转换成微小的图点；打印机机构中先按打印图形的像点 用激光照射在感光鼓表面上，感光鼓表面带有电荷，然 后纸张经由传送装置通过碳粉匣带出碳粉，经过感光鼓 时有静电的部分会吸附碳粉微粒，接着纸张通过加热 之 后，碳粉就粘在纸张上并输出。
9.2.2 打印机
目前，计算机系统中常用的打印机种 类有：针式打印机、喷墨打印机和激 光打印机三大类。
针式打印机
击打式针式打印机，具有结构简单、使用灵 活、对纸张的质量要求较低、维修保养方便及速 度适中的优点，同时还具有高速跳行能力、多份 拷贝和大幅面打印的独特功能，特别是性能价格 比高，但是与新型打印机相比，其打印质量低、 工作噪音大，使之无法符合高质量、高速度的现 代化办公要求，目前只用于银行、商场等票单打 印的办公场所。
9.1.1 键盘
键盘是计算机中最基本的输入 设备，通常用来输入字符和数字， 在图形界面的操作中，可以通过键 盘上指定的字符与屏幕上的光标结 合，用来移动光标，拾取图形坐标， 制定绘图命令等。
9.1.2 鼠标
鼠标的外形一般是一个小盒子，通 过一根电线与主机连接起来，就像一个 拖着尾巴的老鼠，所以它的英文名就叫 MOUSE ，中文译名为鼠标器，如图 9-2 所示，使用鼠标可在屏幕上更快速、更 准确地移动和定位光标。目前，无线鼠 标也是现在比较流行的产品，它去掉了 鼠标的连线，使用起来更灵活，更自由
9.1.3 其他输入设备
电子课件-《微型计算机外围设备(第四版)》-A06-3981 第一章 微型计算机及外围设备概述
主板外观
第一章 微型计算机及外围设备概述
CPU 又称为中央处理器单元，是微型计算机的核心部件，是包含控制部 件和运算部件等的一块大规模集成电路芯片。
酷睿 i7 CPU
第一章 微型计算机及外围设备概述
内存是微型计算机的主存储器，用于存放正在运行的程序和数据。它们大 多是由半导体元器件组成，如图所示。
第一章 微型计算机及外围设备概述
（7）VGA 接口 上图中 1 所示的位置是 VGA 接口。VGA 接口是采用 VGA 标准输出数据 的专用接口。 （8）DVI 接口 图中 2 所示的位置是 DVI 接口。DVI 接口是一种用于高速传输数字信号 的视频接口。 （9）HDMI 接口 如图中 3 所示的位置是 HDMI 接口。HDMI 接口是高清多媒体接口 （High Definition Multimedia Interface）的简称，是一种全数字化视频 和声音发送接口。
第一章 微型计算机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ外围设备概述
一、微型计算机硬件系统
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。计算机硬件系统的结构， 可以分为主机系统和外围设备两大部分。
第一章 微型计算机及外围设备概述 1. 主机系统
计算机主机系统主要包括主板、CPU、内存和电源。 主板（mainboard）可称为主机板或者母板，是机箱内最大的一块印刷线 路板，如图所示。
第一章 微型计算机及外围设备概述
主板常见接口图 3 1—VGA 接口 2—DVI 接口 3—HDMI 接口
第一章 微型计算机及外围设备概述
（4）声卡接口 如上图中 3～5 所示的位置是声卡接口，一般在主板上有集成的声卡。
声卡上的插孔
第一章 微型计算机及外围设备概述
（5）并口 如图中 1 所示的位置是并口，也被称为 LPT 口。 （6）串口 如图中 2 所示的位置是串口，也被称为 COM 口。
第一章 微型计算机及外围设备概述
CPU 又称为中央处理器单元，是微型计算机的核心部件，是包含控制部 件和运算部件等的一块大规模集成电路芯片。
酷睿 i7 CPU
第一章 微型计算机及外围设备概述
内存是微型计算机的主存储器，用于存放正在运行的程序和数据。它们大 多是由半导体元器件组成，如图所示。
第一章 微型计算机及外围设备概述
（7）VGA 接口 上图中 1 所示的位置是 VGA 接口。VGA 接口是采用 VGA 标准输出数据 的专用接口。 （8）DVI 接口 图中 2 所示的位置是 DVI 接口。DVI 接口是一种用于高速传输数字信号 的视频接口。 （9）HDMI 接口 如图中 3 所示的位置是 HDMI 接口。HDMI 接口是高清多媒体接口 （High Definition Multimedia Interface）的简称，是一种全数字化视频 和声音发送接口。
第一章 微型计算机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ外围设备概述
一、微型计算机硬件系统
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。计算机硬件系统的结构， 可以分为主机系统和外围设备两大部分。
第一章 微型计算机及外围设备概述 1. 主机系统
计算机主机系统主要包括主板、CPU、内存和电源。 主板（mainboard）可称为主机板或者母板，是机箱内最大的一块印刷线 路板，如图所示。
第一章 微型计算机及外围设备概述
主板常见接口图 3 1—VGA 接口 2—DVI 接口 3—HDMI 接口
第一章 微型计算机及外围设备概述
（4）声卡接口 如上图中 3～5 所示的位置是声卡接口，一般在主板上有集成的声卡。
声卡上的插孔
第一章 微型计算机及外围设备概述
（5）并口 如图中 1 所示的位置是并口，也被称为 LPT 口。 （6）串口 如图中 2 所示的位置是串口，也被称为 COM 口。
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至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。光栅扫描
的缺点是冗余时间多，分辨率不如随机扫描方式，但由于电视 技术业已成熟，计算机系统中除高质量图形显示器外，大部分
7.2.2
字符/图形显示器
外围设备
1.字符显示
显示字符的方法以点阵为基础。点阵是由m×n个像素点组 成的阵列，并以此来构造字符。[见书P240图7.2（a)]。 字符发生器ROM： 将点阵存入由ROM构成的字符发生器中，
数和CRT本身的性能。字符显示器只用“0”“1”两级灰度表示字
符的有无，这种只有两级灰度的显示器称为单色显示器。具有 多种灰度级的黑白显示器为多灰度级黑白显示器。图像显示器 的灰度级一般在256级以上。
2.
外围设备
CRT发光是由电子束打在荧光粉上引起的。电子束扫过之 后其发光亮度只能维持几十毫秒便消失。为了使人眼能看到稳
3.
外围设备
随机扫描：是控制电子束在CRT屏幕上随机地运动，从而 产生图形和字符。电子束只在需要做图的地方扫描，而不必扫 描全屏幕，因此这种扫描方式画图速度快，图像清晰。高质量 的图形显示器(如分辨率为4096×4096)采用随机扫描方式。由 于这种扫描方式的偏转系统与电视标准不一致，驱动系统较复 光栅扫描：是电视中采用的扫描方法。 在电视中图像充 满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上
外围设备
字符Ｉ的点阵表示、字符发生器的结构以及字符显示器的 原理框图，见教材P240图7.2。 VRAM的地址由水平地址计数器(列地址)和垂直地址计数器 (行地址)决定，VRAM输出的ASCII代码作为ROM的高位地址，ROM 的低位地址来自光栅地址计数器，ROM的输出在L信号控制下并
符的ASCII码。 字符显示码（字模码）的读出方法：字符发生器ROM的高位 地址来自VRAM的ASCII代码，低位地址来自光栅地址计数器的输 出RA3—RA0，它依次给出这个字形点阵中的行地址。在显示过 程中，按照VRAM中的SACII码和光栅地址计数器访问ROM，依次 取出字形点阵，就可以完成一个字符的输出。
器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器等。 按所显示的信息内容分类，有字符显示器、图形显示器、 CRT显示设备的分类：（1）以扫描方式分类，分成光栅扫 描和随机扫描两种显示器；（2）以分辨率来分，分成高分辨率 显示器和低分辨率显示器；（3）以显示的颜色分类，有单色 (黑白)显示器和彩色显示器。（4）以CRT荧光屏对角线的长度
计算机组成原理
第七章 外围设备
课程教学要求
本章内容：
7.1 外围设备概述
7.2 显示设备
7.3 输入设备和打印设备
7.4 硬磁盘存储设备
7.5 软磁盘存储设备
7.6 磁带存储设备
7.7 光盘存储设备 本章小结
7.1 外围设备概述
7.1.1 外围设备的一般功能
外围设备
7.1.2 外围设备的分类
7.1.1 外围设备的一般功能
据。
7.1.2 外围设备的分类
来决定的。
外围设备
一个计算机系统配备什么样的外围设备，是根据实际需要 中央部分是CPU和主存，通过总线与第二层的适配器(接口) 部件相连，第三层是各种外围设备控制器，最外层则是外围设 外围设备可分为输入设备、输出设备、外存设备、数据通 信设备和过程控制设备几大类，各类外设的工作模式、信息类 所以，每一种外围设备，都是在它自己的设备控制器控制 下进行工作，而设备控制器则通过适配器和主机连接，并受主 计算机的五大类外围设备请参看CAI演示。
数总和），它包括字符显示点阵和字符间隔点阵[见图7.2（a)]。 每个字符窗口可显示一个字符。
视频缓存器VRAM：通常，待显示字符的ASCII代码被存放在
视频缓存器VRAM中，以备刷新。若一帧屏幕共有2000个字符窗 口（即：可显示2000个字符），则VRAM应有2000个单元存放被
显示的字符信息。可见：视频缓存器VRAM中通常存储待显示字
定的图像显示，必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个
过程叫做刷新。按人的视觉生理，刷新频率大于30次/秒时才 不会感到闪烁。显示设备中通常选用电视中的标准，每秒刷新 50 为了不断提供刷新图像的信号，必须把一帧图像信息存储
在刷新存储器（也叫视频存储器）中。其存储容量由图像分辨
率和灰度级决定。分辨率越高，灰度级越多，刷新存储器容量 越大。刷新存储器的存取周期必须满足刷新频率的要求。容量 和存取周期是刷新存储器的重要技术指标。
分类，有12英寸、14英寸、16英寸、19英寸等多种。
1.分辨率和灰度级
外围设备
分辨率：是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分 辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显象管荧光粉的粒度、
荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时刷新存储器要有
与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。 灰度级：是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别， 在彩色显示器中则表现为颜色的不同。灰度级越多，图像层次 越清楚逼真。灰度级取决于每个像素对应刷新存储器单元的位
在CRT进行光栅扫描的过程中，从字符发生器中依次读出某个字
符的点阵，按照点阵中0和1代码不同控制扫描电子束的开或关， 从而在屏幕上显示出字符。点阵的多少取决于显示字符的质量
和字符窗口的大小。
可见：字符发生器ROM中存储的是机器所有可显示字符的字形 点阵信息（又称：字模码)。
外围设备
字符窗口：是指每个字符在屏幕上所占的点数（行、列点
7.2 显示设备
7.2.1 显示设备
7.2.3 图象显示设备
7.2.4 IBM PC系列机的显示系统
7.2.1 显示设备的分类与有关概念
前计算机系统中应用最广泛的人机界面设备。
外围设备
以可见光的形式传递和处理信息的设备叫显示设备，是目
按显示设备所用的显示器件分类，有阴极射线管(CRT)显示
外围设备的定义：
外围设备
外围设备涉及到相当广泛的计算机部件。除了CPU和主存外， 计算机系统的每一部分都可作为一个外围设备来看待。
外围设备的功能：
在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供或 建立起联系。
外围设备的基本组成：
(1)存储介质，它具有保存信息的物理特征。 (2)驱动装置，它用于移动存储介质。 (3)控制电路，它向存储介质发送数据或从存储介质接受数