计算机系统的输入设备和输出设备

1．输入设备

输人设备是外部向计算机传送信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换成计算机能接受的信息形式，输入到计算机内部。

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、图形板，（电子游戏机中的）操纵杆（移动）操纵杆是将纯粹的物理动作（手部的运动）完完全全地转换成数学形式（一连串0和1所组成的计算机语言）。

轨迹球是另外一种类型的鼠标，其工作原理与机械式鼠标相同，内部结构也类似。轨迹球占用空间小，多用于笔记本电脑等便携机。轨迹球有两个按钮，一个用于用户单击或双击，而另一个提供为选择菜单和拖动对象后需要的动作。

轨迹球通过读取可滚动的球滚动的方向和速度来定位。

、跟踪球或轨迹球，光笔、画笔（或游动标)；

(3)图形板和游动标输入

图形板和游动标结合构成二维坐标的输入系统，

主要用于输入工程图等。

将图纸贴到图形板上，游动标沿着图纸上的图形移动，

读取图形坐标，即可输入工程图。

游动标是一个手持的方形坐标读出器，上面有一块透明玻璃，玻璃上刻有十字标记。十

字标记的中心就是游动标的中心。使用时将十字标中心对准在图形的坐标点上即可。

图形板是一种二维的A/D变换器，因此它又称作数字化板。坐标测量的方法有电阻式、电容式、电磁感应式、超声波式几种。

● 图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机,数字相机

● 模拟输入设备：模数转换器（模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。

通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小）, 语音输入设备

条形码阅读器, 触摸感应屏幕,

纸带输入机、声音识别输入

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。下图为一种语音输入/输出设备的原理方框图：

图7.7 语音输入/输出原理框图

语音识别器作为输入设备，可以将人的语言声音转换成计算机能够识别的信息，并将这些信息送入计算机。而计算机处理的结果又可以通过语音合成器变成声音输出，以实现真正的“人机对话”。通常语音识别器与语言合成器放在一起做成语音输入/输出设备。

2．输出设备

输出设备（Output Device）是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。

输出设备的功能是将计算机内部二进制形式的信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。

常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪、数／模转换器、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。录像机，摄影机：图像有的设备兼有输入、输出两种功能，如磁盘机、磁带机等，它们既是输入设备，也是输出设备

◎在多用户的计算机系统中，计算机终端既是输入设备，又是输出设备;

◎在多媒体计算机系统中，录象机、VCD、DVD、语音输入、语音输出等是输入输出设备。

9.2.1 键盘

按结构原理划分：按键分有触点和无触点类型

触点式利用机械触点的分离与闭合判断电路的通断，由于磨损、氧化等易产生接触不良等故障

无触点式，通过按键上下运动使电容的电量发生变化，达到检测开关的通断，不存在磨损和接触不良等问题，且密封组装有防尘特性按与主机通信信息划分: 编码键盘和非编码键盘

编码键盘就是当某个键被按下后，能够提供一个与之相对应的的编码信息，功能全部由硬件完成。

非编码键盘是用较为简单的硬件和专用的程序来识别被按键的位置，提供一个与位置相对应的中间代码（扫描码），然后又专用软件将其转换成规定的编码。即功能由软件完成。

9.2.2 鼠标器

鼠标器是控制计算机显示器上光标移动的输入设备。一般有2个键，PS/2接口和USB接口方式。

特点：快速、精确地光标定位，优良的人机交互。

分类

机电式一个外涂橡胶的钢球，两对发光、光电管和栅轮组成，进行代表X、Y方向的定位和测距

光电式没有机械滚动部分，代之以两对互为直角的光电探测器，分别代表X、Y方向进行定位。

与计算机通信方式有线和无线(红外和无线电)

指标：分辨率、轨迹速度等

在操作系统中安装鼠标器的驱动程序，就可在系统中配置使用鼠标器。IBM-PC机，通过软中断INT33H调用鼠标器驱动程序，可进行的操作有鼠标器初始化、开始显示光标、停止显示光标、读光标位置与按钮状态、设置光标位置、读鼠标位移量等。

9.2.3 扫描仪

扫描仪是把图形图像和字符变为二进制图像数据的计算机输入设备。分类

台式、手持

黑白和彩色

指标分辨率、扫描幅面、扫描速度

原理与接口配有专用软件的扫描仪可以把图形、图像和文字、字符变为二进制图像数据存入计算机存储器，另一方面通过显示器将输入的图形、图像显示出来。其接口有并行口和SCSI接口两种形式。

9.2.4 数字相机

当想把一幅美丽的风景变成计算机能够处理的图像，传统的处理过程是：通过使用胶片相机把风景拍摄下来，冲成照片，再通过扫描仪把照片扫描成计算机能够处理的图像。现在，有了数字相机，这一系列工序变得简单多了，当数字相机把某个风景拍摄下来时，它已经是计算机能够处理的图像了。

数字相机与扫描仪类似,采用数千个微小的光传感器将反射光转换为电脉冲。

数字拍摄时，数字相机的镜头和普通胶片相机一样打开，但在相机后面接受反射光的不是基于卤化银的胶卷，而是一个布满成千上万个光敏晶体管的微型芯片,这些晶体管就是著名的电荷耦合设备CCD，将光转换成电脉冲，光线越强,电荷量越大。CCD可以把亮度分级，但并不认识颜色。和所有的数字设备一样，这些产品通过把三个基本色混合到一个像素来产生自然的彩色。为了做到这一点．数字相机必须分三次来完成一幅彩色相片。