1、 Home 8 1显示接口 8 2键盘 鼠标接口 8 3并行打印机接口 8 人机交互设备及接口 8 4其他外设 通过本章学习 要熟悉微型计算机系统中常用的人机交互设备 了解CRT显示器工作原理 掌握显示中断调用的编程方法 熟悉键盘的工作原理和按键的识别方法 掌握键盘中断调用编程方法 能完成小键盘的硬件设计和编程 了解打印机的基本结构 工作原理 掌握与CPU的连接和编程 了解扫描仪 数码相机和刻录机等其它外部设备的原理与应用情况 Home 内容简介 8 人机交互设备及接口 Home 显示器的基本原理与编程方法 键盘的工作原理 与主机连接及编程方法 鼠标的基本工作原理及编程方法 打印机的基本结构
2、工作原理及编程方法 扫描仪 数码相机和刻录机的工作原理及应用 重点与难点 8 人机交互设备及接口 Home Next 1 CRT显示系统 1 PC显示系统的种类 MDA支持80列 25行字符显示 含有一个4K的显示缓冲区 用来显示字符及其属性 只支持字符显示功能 无彩色显示能力 其使用范围很受限制 CGA 彩色图形接口卡 支持字符 图形两种方式 有16K的显示缓冲区 用来显示字符及属性或图形方式下的图形数据 是最早出现的彩色图形显示卡 EGA 增强图形显示卡 显示分辨率达到640 x350 最高分辨率图形方式的颜色达16种 标准显示模式达11种 VGA 视频图形阵列 通常又称为视频卡 它的标准
3、分辨率达640 x480 从256K中选出16种颜色 2 PC显示系统的显示模式 Home Next Back 文本方式 由字母 数字 alphabet number 组成的矩阵 点阵 式的显示方式 图形方式 全屏光点式 全点寻址 AllPointsAddressable 的显示方式 1 CRT显示系统 3 PC显示系统的性能指标 Home Next Back 点时钟 点时钟是相邻光点出现的频率 Hz 像素 像素是显示数据的最小单位 是监视器光点的映像 分辨率 分辨率是指一帧屏幕拥有水平方向最大的像素数目 竖直方向像素的数目 水平扫描频率 水平偏转板移动一行的速度 Hz 由点时钟和水平分辨率决
4、定 垂直扫描频率 垂直偏转板移动一列 扫描一帧 的速度 Hz 由水平扫描频率和竖直分辨率决定 1 CRT显示系统 4 显示适配器系统工作原理 Home Next Back 1 CRT显示系统 1 液晶显示器工作原理 Home Next Back 2 LCD显示及其接口 2 LCD的驱动方式 Home Next Back 2 LCD显示及其接口 静态驱动方式一般应在LCD的公共极 一般为背极 加上恒定的交变方式信号 通过控制前极的电压变化而在LCD两极间产生所需的零电压或二倍幅值的交变电压 以达到LCD亮 灭的控制 动态驱动方式动态驱动方式实质上是矩阵扫描驱动 可用与多位的8段数码显示和点阵显示
5、 1 LED状态显示器 Home Next Back 3 LED显示器及其接口 单个发光二极管常被用与智能设备或微机系统面板上 用做状态显示器 例如 将它设置与有关按键上 实时地反应无锁按键操作而引起的工作状态的变化 它的体积小 耗电少 使用十分简便 2 LED七段显示器及其接口 Home Next Back 3 LED显示器及其接口 在常用的七段显示器内 各个LED可按共阳极或共阴极连接 它们应分别用不同的段码 经不同的驱动电路来驱动 3 LED点阵显示器 3 LED显示器及其接口 LED点阵显示是把很多LED点阵按矩阵方式排列在一起 通过各LED点亮与不亮的控制完成各种字符或图形的显示 最
6、常见的LED点阵显示块有5 7 即五列七行 7 9 8 8结构 前两种主要用于显示各种西文字符 而后一种可用于大型电子显示屏的组建单元 Home Back 1 键盘接口 Home Next 8 2键盘 鼠标接口 键盘是由一组规则排列的按键构成 一个按键实际上是一个开关元件 按其构造原理可以分为两类 一类是触点式开关按键 如机械式开关 导电橡胶式开关等 另一类是无触点开关按键 如电气式按键 磁感应按键等 前者造价低 后者寿命长 常用的键盘从接口原理上可分为编码键盘与非编码键盘 通用微机系统中使用编码键盘 单片机及专用微机系统中使用非编码键盘 Home Next Back 按键的结构与特点 8 2
7、键盘 鼠标接口 主要的功能是把机械上的通断转换成电气上的逻辑关系 Home Next Back PC机键盘输入工作原理 8 2键盘 鼠标接口 Home Next Back 键盘接口的硬件连接 8 2键盘 鼠标接口 Home Next Back 智能键盘 8 2键盘 鼠标接口 Home Next Back 2 鼠标接口 8 2键盘 鼠标接口 鼠标器 其英文名称为Mouse 是一个可以按在手掌下 带有两个 或三个 按钮 拖着一条长尾巴 连到电脑的串行口上 的设备 它能增强或代替键盘的光标移动键 可在屏幕上快速精确地定位光标 亦即是一种计算机辅助输入设备 鼠标器有两大类 一是IBM公司的二按键三字节
8、鼠标 一是MICROSOFT公司的三按键五字节鼠标 Home Next Back 鼠标器的结构 8 2键盘 鼠标接口 Home Next Back 鼠标器的工作原理 8 2键盘 鼠标接口 利用发光二极管 LED 发出来的光投射到鼠标板上 反射光经过光学透镜聚焦投射到光敏三极管上 鼠标器移动方向判定器 鼠标器的类型 8 2键盘 鼠标接口 串行通信口鼠标总线鼠标PS 2鼠标 鼠标器的技术指标 分辨率灵敏度按键点击次数取样频率 Home Back Home Next 8 3并行打印机接口 1 并行打印机接口定义及应用 目前与PC机相匹配的打印机接口几乎都是以Centronics接口为基础的 Cent
9、ronics打印机接口是一种用三线信号交互的8位并行接口 但这种接口不支持外围设备选址 因此在输出端只能接一个设备 Centronics并行接口是使用了36管脚的Amphenol57系列接头 最大接线距离一般不大于5m 而且数据只能单向传送 Home Next 2 PC机并行打印接口寄存器 Home Next Back 8 3并行打印机接口 PC系列为机可配有两个并行端口 即LPT1和LPT2 二者结构是相同的 都可以作为打印机接口使用 由于有的机器不配置LPT2 因此常将LPT1作为打印机接口 并行接口有三个端口 数据端口 状态端口 控制端口 分别与数据寄存器 状态寄存器 控制寄存器相对应
10、CPU向打印机传送打印数据或控制命令时 分别通过数据端口和控制端口 对数据寄存器和控制寄存器进行写操作 而CPU要获得打印机状态时 则通过状态端口对状态寄存器进行读操作 1 扫描仪 Home Next 8 4其它外设 扫描仪是一种能够获取各种图形和图像信息输入到计算机中的设备 是一种高精度的光 机 电一体化设备 是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备 扫描仪由光学成像 机械传动和光电转换三部件组成 Home Next Back 扫描仪的主要技术指标 分辨率 分辨率用单位英寸点数dpi dotperinch 衡量 分辨率决定扫描仪的空间扫描精度 扫描速度 扫描速度决定扫描仪的工作效率 灰度级
11、灰度级表示灰度图像的明亮层次范围 它表示扫描仪扫描时由亮到暗的扫描范围大小 色彩数 色彩数表示彩色扫描仪所能产生的颜色范围 通常用表示每个像素点上颜色的数据位数表示 色彩数越多扫描图像越逼真 8 4其它外设 Home Next Back 2 数码相机 8 4其它外设 数码相机由光学镜头 CCD A D 微处理器 内置存储器 LCD 存储卡和接口等部分组成 通常将它们都安装在数码相机的内部 数码相机的核心部件是电容耦合器件CCD图像传感器 数码相机是精密的光 机 电一体化产品 它的主要工作过程处理转换电子信号为数字信号 并传输 存储数字信号 Home Next Back 数码相机的主要技术指标
12、8 4其它外设 分辨率 分辨率是指相机中光敏元件的数目 数码相机的分辨率有图像传感器的分辨率 拍摄图像的分辨率两个概念 两个分辨率一般不等 色彩深度 图像中每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级 这个等级在数码相机中叫做色彩深度 其实色彩深度就是色彩位数 它以二进制位为单位 Home Next Back 3 光盘存储器 8 4其它外设 光盘存储器由光盘驱动器和光盘片组成 光盘的记录介质采用磁光材料 驱动器读写部分由半导体激光器和光路系统组成 光盘利用激光在光记录介质上写入信息 然后再利用激光读出信息 光存储单元的性质通过光反射率或反射光极方向表达 若存储单元的性质改变 对应二进制信息1 若存
13、储单元的性质不变 则对应二进制信息0 Home Next Back 光盘光学系统示意图 8 4其它外设 Home Next Back CD ROM驱动器的工作原理图 8 4其它外设 Home Next Back 4 光盘刻录机 CD R刻录机使用激光头区分数据0和1 并以微坑形式在空白的CD R光盘记录层上烧结出可供读取的反光点 从而将数据记录在盘片上 CD R根据反光点的反射角度与时间不同读取数据 CD RW刻录机原理的结构和原理与CD R刻录机基本相同 只是记录层可供改写 CD RW采用相变技术在光盘片上镀一层厚度400埃 1埃 10 10米 薄膜 数据0和1通过激光照射后的镀层材料结晶和
14、非结晶状态来表示 8 4其它外设 Home Next Back 5 DVD ROM DVD ROM驱动器由机芯 伺服电路 控制电路三部分组成 DVD ROM在读取CD光盘时采用双头技术和单镜头技术 因此能够与CD VCD以及数据光盘相兼容 由于DVD ROM驱动器无解码电路 因此在回放DVD数据时必须借助硬件产品或软件产品 8 4其它外设 Home Next Back 6 磁盘接口 软磁盘存储器由软磁盘机与控制器组成 软磁盘机在控制器的控制下 完成数据的读出与存储 软磁盘机包括软磁盘驱动器及记录媒体软磁盘片 8 4其它外设 Home Next Back 软磁盘驱动器的组成结构示意图 8 4其它外设 Home Next Back 硬磁盘驱动器逻辑结构示意图 8 4其它外设 通过本章的学习 掌握CRT显示器工作原理及显示器的分类 中断调用的编程方法掌握键盘的工作原理 识别方法以及中断调用编程方法了解鼠标的基本工作原理 分类和与CPU的连接方法掌握打印机的基本结构 工作原理 与CPU的连接方法 Home Back 本章小结
