计算机组成与结构第9章0512输入输出设备.ppt

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1、第9章 输入/输出（I/O）设备9.1 外部设备概述外部设备概述9.2 输入设备输入设备9.3 输出设备输出设备19.1 9.1 外部设备概述外部设备概述外部设备概述外部设备概述1.1.输入输出系统概念输入输出系统概念输入输出系统概念输入输出系统概念(P294,P326)(P294,P326)中中中中央央央央处处处处理理理理器器器器(CPU)(CPU)和和和和主主主主存存存存储储储储器器器器(MM)(MM)构构构构成成成成计计计计算算算算机机机机的的的的主主主主体体体体，称称称称为为为为主主主主机机机机。主主主主机机机机以以以以外外外外的的的的大大大大部部部部分分分分 硬硬硬硬设设设设备备备备

2、都都都都称称称称为为为为外外外外部部部部设设设设备备备备或或或或外外外外围围围围设设设设备备备备，简简简简称称称称外外外外设设设设。它它它它包包包包括括括括常常常常用用用用的的的的输输输输入入入入输输输输出出出出设设设设备备备备，外外外外存存存存储器，脱机输入输出设备等。储器，脱机输入输出设备等。储器，脱机输入输出设备等。储器，脱机输入输出设备等。239.2 输入设备 在计算机中，输入设备主要完成输入程序、数据和操在计算机中，输入设备主要完成输入程序、数据和操作命令等功能，也是进行人机对话的主要部件。当实现人作命令等功能，也是进行人机对话的主要部件。当实现人工输入时，往往与显示器工输入时，往往

3、与显示器(输出设备输出设备)联用，以便及时检验联用，以便及时检验并修正输入时的错误。也可利用软盘、磁带等可脱机录入并修正输入时的错误。也可利用软盘、磁带等可脱机录入的介质进行输入。的介质进行输入。41.键盘 键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，与键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，与CRTCRT显示器显示器组成终端设备。组成终端设备。键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的，每键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的，每按下一个键，产生一个相应的字符代码按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按键的位置码每个按键的位置码)，然后将它转换成，然后将它转换成ASCIIASCII码或其他码，送主

4、机。目前常用码或其他码，送主机。目前常用的标准键盘有的标准键盘有101101个键，它除了提供通常的个键，它除了提供通常的ASCIIASCII字符以外，字符以外，还有多个功能键还有多个功能键(由软件系统定义功能由软件系统定义功能)、光标控制键、光标控制键(上、上、下、左、右移动等下、左、右移动等)与编辑键与编辑键(插入或消去字符插入或消去字符)等。等。5键盘的工作原理：键盘的工作原理：键盘的工作原理：键盘的工作原理：用用于于信信息息交交换换的的美美国国标标准准代代码码(American(American Standard Standard Code Code for Information In

5、terchangefor Information Interchange，简称简称ASCII)ASCII)，如表如表9.29.2所示。所示。6表9.2 ASCII字符编码表 b b6 6 b b5 5 b b4 4b b3 3 b b2 2 b b1 1 b b0 00000000010010100100110111001001011011101101111110 0 0 00 0 0 0NULNULDLEDLESPSP0 0P P、p p0 0 0 10 0 0 1SOHSOHDC1DC1!1 1A AQQa aq q0 0 1 00 0 1 0STXSTXDC2DC2 2 2B BR Rb

6、 br r0 0 1 10 0 1 1ETXETXDC3DC33 3C CS Sc cs s0 1 0 00 1 0 0EOTEOTDC4DC4$4 4DDT Td dt t0 1 0 10 1 0 1ENQENQNAKNAK%5 5E EU Ue eu u0 1 1 00 1 1 0ACKACKSYNSYN&6 6F FV Vf fv v0 1 1 10 1 1 1BELBELETBETB7 7GGWWg gw w1 0 0 01 0 0 0BSBSCANCAN(8 8HHX Xh hx x1 0 0 11 0 0 1HTHTEMEM)9 9I IY Yi iy y1 0 1 01 0 1

7、0LFLFSUBSUB *：J JZ Zj jz z1 0 1 11 0 1 1VTVTESCESC+；K Kk k 1 1 0 01 1 0 0FFFFFSFS，L Ll l1 1 0 11 1 0 1CRCRGSGS-=MMmm1 1 1 01 1 1 0SOSORSRS NN n n 1 1 1 11 1 1 1SISIUSUS/?OO -o oDELDEL7从表中可以看到：从表中可以看到：(1)(1)每个字符是用每个字符是用7 7位二进制代码表示的，其排列次序为位二进制代码表示的，其排列次序为b b6 6b b5 5b b4 4b b3 3b b2 2b b1 1b b0 0，在表中的

8、在表中的b b6 6b b5 5b b4 4为高位部分，为高位部分，b b3 3bb0 0为低位部为低位部分。而一个字符在计算机内实际是用分。而一个字符在计算机内实际是用8 8位表示。正常情况下，位表示。正常情况下，最高一位最高一位b b7 7为为“0”0”。在需要奇偶校验时，这一位可用于存。在需要奇偶校验时，这一位可用于存放奇偶校验的值，此时称这一位为校验位放奇偶校验的值，此时称这一位为校验位 。(2)ASCII(2)ASCII是是128128个字符组成的字符集。其中编码值个字符组成的字符集。其中编码值0 03131不对不对应任何可印刷应任何可印刷(或称有字形或称有字形)字符，通常称它们为控

9、制字符，字符，通常称它们为控制字符，用于通信中的通信控制或对计算机设备的功能控制。编码用于通信中的通信控制或对计算机设备的功能控制。编码值为值为20H20H的是空格的是空格(或间隔或间隔)字符字符SPSP。编码值为编码值为7FH7FH的是删除的是删除控制控制DELDEL码。其余的码。其余的9494个字符称为可印刷字符，有人把空个字符称为可印刷字符，有人把空格也计入可印刷字符时，则称有格也计入可印刷字符时，则称有9595个可印刷字符。请注意，个可印刷字符。请注意，这种字符编码中有如下两个规律：这种字符编码中有如下两个规律：8 字符字符0909这这1010个数字符的高个数字符的高3 3位编码为位编

10、码为011011，低，低4 4位为位为0000100100001001。当去掉高。当去掉高3 3位的值时，低位的值时，低4 4位正好是二进制形式位正好是二进制形式的的0909。这既满足正常的排序关系，又有利于完成。这既满足正常的排序关系，又有利于完成ASCIIASCII码码与二进制码之间的转换。与二进制码之间的转换。英文字母的编码值满足正常的字母排序关系，且大、小写英文字母的编码值满足正常的字母排序关系，且大、小写英文字母编码的对应关系相当简便，差别仅表现在英文字母编码的对应关系相当简便，差别仅表现在b b5 5一位一位的值为的值为0 0或或1 1，有利于大、小写字母之间的编码变换。，有利于大

11、、小写字母之间的编码变换。92.鼠标器鼠标器 光笔和图形板两种输入方式都可以输入绝对坐标，即光笔和图形板两种输入方式都可以输入绝对坐标，即只要把光笔点到屏幕上某点或者把游动标放到图形板的某只要把光笔点到屏幕上某点或者把游动标放到图形板的某一点，就可以读取这一点的坐标值。一点，就可以读取这一点的坐标值。还有一类坐标输入设备，只能用来输入相对坐标。鼠还有一类坐标输入设备，只能用来输入相对坐标。鼠标器、跟踪球和操作杆就属于这一种。它们必须和显示器标器、跟踪球和操作杆就属于这一种。它们必须和显示器的光标配合。计算机先要给定光标的初始位置，然后用读的光标配合。计算机先要给定光标的初始位置，然后用读取的相

12、对位移移动光标。鼠标器、跟踪球和操作杆操作容取的相对位移移动光标。鼠标器、跟踪球和操作杆操作容易、制作简单而且造价低，但定位精度都比较差。易、制作简单而且造价低，但定位精度都比较差。10 鼠标器鼠标器(mouse)(mouse)是一种手持式的坐标定位部件，由于它是一种手持式的坐标定位部件，由于它拖着一根长线与接口相连，样子像老鼠，由此得名。跟踪拖着一根长线与接口相连，样子像老鼠，由此得名。跟踪球球(trackbolltrackboll)是用手指或掌心推动的金属球体，操作杆是用手指或掌心推动的金属球体，操作杆(joystick(joystick 也叫游戏棒也叫游戏棒)是能用于前后左右移动的金属杆

13、，是能用于前后左右移动的金属杆，它们读取坐标的方式与鼠标器类似，都是得到相对位移量，它们读取坐标的方式与鼠标器类似，都是得到相对位移量，用相对坐标定位。用相对坐标定位。(1).(1).鼠标器鼠标器鼠标器以其快捷、准确、直观的屏幕定位和选择能力而受欢鼠标器以其快捷、准确、直观的屏幕定位和选择能力而受欢迎，目前已成为微机必备的输入设备。迎，目前已成为微机必备的输入设备。11 目前市面上流行的鼠标器有两种：目前市面上流行的鼠标器有两种：机械式和光电式。机械式和光电式。它们与主机的通信和控制原理完全相同，只是在移动检测它们与主机的通信和控制原理完全相同，只是在移动检测方面有些差异，两者相互可以直接替换

14、。方面有些差异，两者相互可以直接替换。图图9.19.1是机械式鼠标器的内部结构示意图是机械式鼠标器的内部结构示意图 。12图图9.1 机械鼠标器示意图机械鼠标器示意图 13 光电鼠标器没有机械滚动部分，代之以两对互成直角光电鼠标器没有机械滚动部分，代之以两对互成直角光电鼠标器没有机械滚动部分，代之以两对互成直角光电鼠标器没有机械滚动部分，代之以两对互成直角的光电探测器，分别代表的光电探测器，分别代表的光电探测器，分别代表的光电探测器，分别代表X X，Y Y方向。光电鼠标器必须在专方向。光电鼠标器必须在专方向。光电鼠标器必须在专方向。光电鼠标器必须在专用的板上滑动。滑板用相互垂直的线条划分成许多

15、小方格。用的板上滑动。滑板用相互垂直的线条划分成许多小方格。用的板上滑动。滑板用相互垂直的线条划分成许多小方格。用的板上滑动。滑板用相互垂直的线条划分成许多小方格。当发光二极管发出的光线照到板上的空白处，反射到光敏当发光二极管发出的光线照到板上的空白处，反射到光敏当发光二极管发出的光线照到板上的空白处，反射到光敏当发光二极管发出的光线照到板上的空白处，反射到光敏三极管上，使其导通，获得低电平。若照到线条上，则被三极管上，使其导通，获得低电平。若照到线条上，则被三极管上，使其导通，获得低电平。若照到线条上，则被三极管上，使其导通，获得低电平。若照到线条上，则被线条吸收，无反射光线到光敏管上，光敏

16、管截止，得到高线条吸收，无反射光线到光敏管上，光敏管截止，得到高线条吸收，无反射光线到光敏管上，光敏管截止，得到高线条吸收，无反射光线到光敏管上，光敏管截止，得到高电平。电平。电平。电平。CPUCPU以以以以X X，Y Y方向的高低脉冲计数，也就可确定鼠标方向的高低脉冲计数，也就可确定鼠标方向的高低脉冲计数，也就可确定鼠标方向的高低脉冲计数，也就可确定鼠标器的位移情况。器的位移情况。器的位移情况。器的位移情况。146.条形码及其技术l l条形码又叫条码。条码的定义是：由一组宽度和反射率不条形码又叫条码。条码的定义是：由一组宽度和反射率不同的平行相邻的同的平行相邻的“条条”和和“空空”，按照预先

17、规定的编码规，按照预先规定的编码规则组合起来，用以表示一组数据的符号。这组数据可以是则组合起来，用以表示一组数据的符号。这组数据可以是数字、字母或某些符号。图数字、字母或某些符号。图9.2(a)9.2(a)为条码符号基本术语示意为条码符号基本术语示意图。解释如下：图。解释如下：l l条码元素：条码元素：用以组成条码符号的条和空，统称条码元素。用以组成条码符号的条和空，统称条码元素。l l条：条：在条码符号中，反射率较低的元素称为条，即图中的在条码符号中，反射率较低的元素称为条，即图中的黑条。黑条。l l空：空：又称间隔。在条码符号中，反射率较高的元素称为空，又称间隔。在条码符号中，反射率较高的

18、元素称为空，即图中的白条。即图中的白条。15图9.2 条码符号16n n条与空可规定几种不同的宽度，由若干条和空组成一个字条与空可规定几种不同的宽度，由若干条和空组成一个字符。符。n n条码的作用：条码的作用：条码是表示数据的符号，在市场上即表示某条码是表示数据的符号，在市场上即表示某种商品的代号，这个符号可由机器自动识别，并送入计算种商品的代号，这个符号可由机器自动识别，并送入计算机中。机中。n n条码技术是研究如何把计算机所需要的数据用条码来表示，条码技术是研究如何把计算机所需要的数据用条码来表示，并将它转变为计算机可自动采集的数据。因此条码技术主并将它转变为计算机可自动采集的数据。因此条

19、码技术主要包括：要包括：条码编码规则及标准、条码译码技术、印刷技术、条码编码规则及标准、条码译码技术、印刷技术、光电扫描技术、通信技术、计算机技术等。光电扫描技术、通信技术、计算机技术等。17n n扫描器：要阅读条码符号所包含的信息需要一个扫描装置。扫描器：要阅读条码符号所包含的信息需要一个扫描装置。在正常工作时，扫描器与条码符号之间要保持的距离称为在正常工作时，扫描器与条码符号之间要保持的距离称为工作距离，而允许的最大工作距离和最小工作距离之差称工作距离，而允许的最大工作距离和最小工作距离之差称为扫描景深。为扫描景深。n n译码器：扫描器将扫描得到的脉冲数字信号送到译码器，译码器：扫描器将扫

20、描得到的脉冲数字信号送到译码器，译码器按照一定的编码规则解释成计算机可识别的信号，译码器按照一定的编码规则解释成计算机可识别的信号，并通过数据通信接口送入计算机。通常条码译码器采用微并通过数据通信接口送入计算机。通常条码译码器采用微处理器及相应硬件来完成译码工作。处理器及相应硬件来完成译码工作。n n阅读器：扫描器和译码器合起来称为阅读器。阅读器：扫描器和译码器合起来称为阅读器。n n条码符号的结构如图条码符号的结构如图9.2(b)9.2(b)和和(c)(c)所示。所示。189.3 显示设备和打印设备9.3.1 9.3.1 输出设备输出设备输出设备输出设备显示器显示器显示器显示器1 1）显示设

21、备种类）显示设备种类）显示设备种类）显示设备种类l l按显示设备所用的显示器件分类，有阴极射线管按显示设备所用的显示器件分类，有阴极射线管(cathode(cathode ray tuberay tube，简称简称CRT)CRT)显示器，液晶显示器显示器，液晶显示器(liquid crystal(liquid crystal display,display,简称简称LCD)LCD)，等离子显示器等。等离子显示器等。l l按所显示的信息内容分类，有字符显示器、图形显示器和按所显示的信息内容分类，有字符显示器、图形显示器和图像显示器三大类。图像显示器三大类。19l l按显示设备的功能分类，有普通显

22、示器和显示终端两大类。按显示设备的功能分类，有普通显示器和显示终端两大类。显示器和终端是两个不同的概念。显示器的功能简单，它显示器和终端是两个不同的概念。显示器的功能简单，它只能用于接收视频信号，显示器的控制逻辑和存储逻辑都只能用于接收视频信号，显示器的控制逻辑和存储逻辑都在主机接口板中，目前使用的个人计算机系统就是这种结在主机接口板中，目前使用的个人计算机系统就是这种结构。这种显示器也称作监视器构。这种显示器也称作监视器(monitor)(monitor)。终端是由显示器终端是由显示器和键盘组成的一套独立完整的输入输出设备，它可以通和键盘组成的一套独立完整的输入输出设备，它可以通过标准通信接

23、口接到远离主机的地方使用。终端的结构比过标准通信接口接到远离主机的地方使用。终端的结构比显示器的结构复杂得多，它能够完成显示控制与存储，键显示器的结构复杂得多，它能够完成显示控制与存储，键盘管理以及通信控制等功能，还可以完成简单的编辑操作。盘管理以及通信控制等功能，还可以完成简单的编辑操作。202 2）工作原理）工作原理l l阴极射线管阴极射线管(CRT)(CRT)CRT CRT是一个电真空器件，由电子枪、偏转装置和荧光屏构成。是一个电真空器件，由电子枪、偏转装置和荧光屏构成。图图9.49.4以单色以单色CRT(CRT(即黑白显像管即黑白显像管)为例说明了为例说明了CRTCRT的工作原理。的工

24、作原理。电子枪是阴极射线管的主要组成部分，包括灯丝、阴极、电子枪是阴极射线管的主要组成部分，包括灯丝、阴极、栅极、加速阳极和聚焦极。栅极、加速阳极和聚焦极。CRTCRT在加电以后，灯丝发热，在加电以后，灯丝发热，热量辐射到阴极，阴极受热便发射电子，电子束射到荧光热量辐射到阴极，阴极受热便发射电子，电子束射到荧光屏上形成光点，由光点组成图像。屏上形成光点，由光点组成图像。21图9.4 阴极射线管(CRT)22l l 平板显示器平板显示器 平板显示器平板显示器(FPD)(FPD)一般是指显示器的深度小于显示屏幕对角一般是指显示器的深度小于显示屏幕对角线线1/41/4长度的显示器件，有液晶显示长度的

25、显示器件，有液晶显示(LCD)(LCD)、等离子体显示等离子体显示(PDP)(PDP)、场发射显示场发射显示(FED)(FED)、电致发光显示电致发光显示(ELD)(ELD)等。其中等。其中LCDLCD本身不发光，靠调制外光源实现显示，其余各类显示本身不发光，靠调制外光源实现显示，其余各类显示均自身发光。平板显示器有不少优点，但目前价格尚待进均自身发光。平板显示器有不少优点，但目前价格尚待进一步下降。一步下降。23液晶显示液晶显示液晶显示液晶显示(LCD)(LCD)液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合物，在一液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合物，在一液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合

26、物，在一液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合物，在一定范围内，既具有液体的流动性，又具有分子排列有序的定范围内，既具有液体的流动性，又具有分子排列有序的定范围内，既具有液体的流动性，又具有分子排列有序的定范围内，既具有液体的流动性，又具有分子排列有序的晶体特性，液晶分子是棒状结构。具有明显的光学各向异晶体特性，液晶分子是棒状结构。具有明显的光学各向异晶体特性，液晶分子是棒状结构。具有明显的光学各向异晶体特性，液晶分子是棒状结构。具有明显的光学各向异性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示

27、，因性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因此使用时需要背光源。此使用时需要背光源。此使用时需要背光源。此使用时需要背光源。液晶显示具有低工作电压、微功耗、体轻薄、适于液晶显示具有低工作电压、微功耗、体轻薄、适于液晶显示具有低工作电压、微功耗、体轻薄、适于液晶显示具有低工作电压、微功耗、体轻薄、适于LSILSI驱动，易于实现大画面显示，显示色彩优良等特点。目前驱动，易于实现大画面显示，显示色彩优良等特点。目前驱动，易于实现大画面显示，显示色彩优良等特点。目前驱动，易于实现大画面显示，显示色彩优良等特点。目前广泛应用的是薄膜晶体管液晶显示器广泛应用的是薄膜晶体管液晶显示器广泛应用的是薄

28、膜晶体管液晶显示器广泛应用的是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)(TFT-LCD)。243 3）显示技术中的有关术语）显示技术中的有关术语）显示技术中的有关术语）显示技术中的有关术语l l图形和图像图形和图像l l分辨率和灰度级分辨率和灰度级l l刷新和帧存储器刷新和帧存储器l l随机扫描和光栅扫描随机扫描和光栅扫描 25l l图形和图像图形和图像 图形图形(graphics)(graphics)最初是指没有亮暗层次变化的线条图，如最初是指没有亮暗层次变化的线条图，如建筑、机械所用的工程设计图、电路图等。早期的图形显建筑、机械所用的工程设计图、电路图等。早期的图形显示和处理只是局限在二值化

29、的范围，只能用线条的有无来示和处理只是局限在二值化的范围，只能用线条的有无来表示简单的图形。表示简单的图形。图像图像(image)(image)则最初就是指具有亮暗层次的图，如自然景则最初就是指具有亮暗层次的图，如自然景物、新闻照片等。经计算机处理后显示的图像称作数字图物、新闻照片等。经计算机处理后显示的图像称作数字图像，就是将图片上连续的亮暗变化变换为离散的数字量，像，就是将图片上连续的亮暗变化变换为离散的数字量，并以点阵列的形式显示输出。并以点阵列的形式显示输出。26 在显示屏幕上，图形和图像都是由称作像素的光点组在显示屏幕上，图形和图像都是由称作像素的光点组成的。光点的多少称作分辨率，光

30、点的深浅变化称作灰度成的。光点的多少称作分辨率，光点的深浅变化称作灰度级级(在黑白显示器上表现为灰度级，在彩色显示器上表现为在黑白显示器上表现为灰度级，在彩色显示器上表现为颜色颜色)。分辨率和灰度级决定了所显示图的质量。高分辨率。分辨率和灰度级决定了所显示图的质量。高分辨率多灰度级的光栅扫描的显示器不仅可以显示图像，也可以多灰度级的光栅扫描的显示器不仅可以显示图像，也可以显示图形。现在的图形也可以有颜色、深浅层次的变化。显示图形。现在的图形也可以有颜色、深浅层次的变化。27 但是，图形学和数字图像处理是两个不同的学科，它但是，图形学和数字图像处理是两个不同的学科，它们所研究的问题不同，应用领域

31、不同，使用的技术方法不们所研究的问题不同，应用领域不同，使用的技术方法不同，图形和图像的输入手段也不同。同，图形和图像的输入手段也不同。图形学的主要任务是研究如何用计算机表示现实世界图形学的主要任务是研究如何用计算机表示现实世界的各种事物，并且形象逼真地加以显示。如动画设计、花的各种事物，并且形象逼真地加以显示。如动画设计、花布图案设计、地图的显示等平面图，飞机、汽车、建筑物布图案设计、地图的显示等平面图，飞机、汽车、建筑物的造型设计等立体图。这些图要求形象逼真地显示，需要的造型设计等立体图。这些图要求形象逼真地显示，需要有深浅和颜色。图形学所用的技术包括点、线、面、体等有深浅和颜色。图形学所

32、用的技术包括点、线、面、体等平面和立体图的表示和生成。同时，由于要在平面上显示平面和立体图的表示和生成。同时，由于要在平面上显示立体图，还要研究阴影的产生，隐藏线、隐藏面的消除技立体图，还要研究阴影的产生，隐藏线、隐藏面的消除技术以及光照方向与颜色的模拟等技术。术以及光照方向与颜色的模拟等技术。28l l分辨率和灰度级分辨率和灰度级 分辨率分辨率(resolution)(resolution)指的是显示设备所能表示的像素个数。指的是显示设备所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于荧光像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于荧光粉的粒度，屏的尺寸和电子束的聚焦能力

33、。粉的粒度，屏的尺寸和电子束的聚焦能力。灰度级灰度级(gray level)(gray level)指的是所显示像素点的亮暗差别，在彩指的是所显示像素点的亮暗差别，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数和的位数和CRTCRT本身的性能。本身的性能。分辨率和灰度级是显示器的两个重要技术指标。分辨率和灰度级是显示器的两个重要技术指标。29l l刷新和帧存储器刷新和帧存储器 刷新：刷新：CRTCRT器件的发光是由电子束射在荧光粉上

34、引起的。器件的发光是由电子束射在荧光粉上引起的。电子束扫过之后，其发光亮度只能维持短暂一瞬电子束扫过之后，其发光亮度只能维持短暂一瞬(大约几十大约几十毫秒毫秒)便消失。为了使人眼能看到稳定的图像，就必须在图便消失。为了使人眼能看到稳定的图像，就必须在图像消失之前使电子束不断地重复扫描整个屏幕。这个过程像消失之前使电子束不断地重复扫描整个屏幕。这个过程叫做刷新叫做刷新(refresh)(refresh)。每秒刷新的次数称刷新频率或扫描频每秒刷新的次数称刷新频率或扫描频率。结合人的视觉生理，刷新频率应大于率。结合人的视觉生理，刷新频率应大于3030次秒，人眼次秒，人眼才不会感到闪烁。显示设备中通常

35、选用电视中的标准，每才不会感到闪烁。显示设备中通常选用电视中的标准，每秒刷新秒刷新5050帧帧(frame)(frame)图像。图像。帧存储器：为了不断提供刷新图像的信号，必须把图像存帧存储器：为了不断提供刷新图像的信号，必须把图像存储起来，存储图像的存储器叫储起来，存储图像的存储器叫“帧存储器帧存储器”或或“视频存储视频存储器器”(VRAM)(VRAM)。帧存储器的容量由图像分辨率和灰度级决定。帧存储器的容量由图像分辨率和灰度级决定。分辨率越高，灰度级越多，帧存储器的容量越大。帧存储分辨率越高，灰度级越多，帧存储器的容量越大。帧存储器的存取周期必须满足刷新频率的要求。容量和存取周期器的存取周

36、期必须满足刷新频率的要求。容量和存取周期是帧存储器的两个重要技术指标。是帧存储器的两个重要技术指标。30l l随机扫描和光栅扫描随机扫描和光栅扫描 电子束在荧光屏上按某种轨迹运动称为扫描电子束在荧光屏上按某种轨迹运动称为扫描(scan)(scan)，控制控制电子束扫描轨迹的电路叫扫描偏转电路。扫描方式有两种，电子束扫描轨迹的电路叫扫描偏转电路。扫描方式有两种，随机扫描和光栅扫描。随机扫描和光栅扫描。随机扫描：是控制电子束在随机扫描：是控制电子束在CRTCRT屏幕上随机地运动，从而产屏幕上随机地运动，从而产生图形和字符。电子束只在需要作图的地方扫描，而不必生图形和字符。电子束只在需要作图的地方扫

37、描，而不必扫描全屏幕，所以这种扫描方式画图速度快，图象清晰。扫描全屏幕，所以这种扫描方式画图速度快，图象清晰。光栅扫描：是电视中采用的扫描方法。在电视中，要求图光栅扫描：是电视中采用的扫描方法。在电视中，要求图像充满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫像充满整个画面，因此要求电子束扫过整个屏幕。光栅扫描是从上至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方描是从上至下顺序扫描，采用逐行扫描和隔行扫描两种方式。式。319.3.2 输出设备输出设备打印机打印机1 1、打印机分类、打印机分类l l按印字原理分类，分为击打式和非击打式两大类。按印字原理分类，分为击打式和非击打式两大类。l l按工作方

38、式划分，可分为串行打印机和行式打印机两种。按工作方式划分，可分为串行打印机和行式打印机两种。l l按打印纸的宽度不同，可分为宽行打印机和窄行打印机按打印纸的宽度不同，可分为宽行打印机和窄行打印机322 2、工作原理、工作原理点阵针式打印机点阵针式打印机 点点阵阵针针式式打打印印机机的的特特点点是是结结构构简简单单、体体积积小小、重重量量轻轻、价价格格低低，字字符符种种类类不不受受限限制制，较较易易实实现现汉汉字字打打印印，还还可可以以打印图形和图像。打印图形和图像。针针式式打打印印机机的的印印字字方方法法是是由由打打印印针针印印出出的的n(n(横横)XmXm(纵纵)个个点点阵阵组组成成字字符符

39、图图形形。显显然然，点点越越多多，印印字字质质量量越越高高，西西文文字字符符的的点点阵阵通通常常有有5X 5X 7 7，7X 7X 7 7，7X 7X 9 9等等几几种种，若若要要打打印印汉字，至少要加密到汉字，至少要加密到16X1616X16点阵或点阵或24X2424X24点阵。点阵。33图图9.8 针式打印机构针式打印机构34n n激光打印机内部结构激光打印机内部结构激光打印机内部结构激光打印机内部结构 激激激激光光光光打打打打印印印印机机机机的的的的内内内内部部部部结结结结构构构构如如如如图图图图9 99 9所所所所示示示示。其其其其主主主主要要要要部部部部件件件件如如如如墨墨墨墨粉粉粉

40、粉、感感感感光光光光鼓鼓鼓鼓(硒硒硒硒鼓鼓鼓鼓)、显显显显影影影影轧轧轧轧辊辊辊辊、显显显显影影影影磁磁磁磁铁铁铁铁、初初初初级级级级电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电极极极极、清清清清扫扫扫扫器器器器等等等等，都都都都装装装装置置置置在在在在墨墨墨墨盒盒盒盒内内内内。其其其其中中中中感感感感光光光光鼓鼓鼓鼓一一一一般般般般是是是是用用用用铝铝铝铝合合合合金金金金制制制制成成成成的的的的一一一一个个个个圆圆圆圆筒筒筒筒，鼓鼓鼓鼓面面面面上上上上涂涂涂涂敷敷敷敷一一一一层层层层感感感感光光光光材材材材料料料料(如如如如硒硒硒硒碲碲碲碲砷砷砷砷合合合合金金金金)。激激激激光光光光发发发发生生生生器器

41、器器是是是是激激激激光光光光打打打打印印印印机机机机的的的的光光光光源源源源，具具具具有有有有很很很很好好好好的的的的单单单单色色色色性性性性和和和和方方方方向向向向性性性性，可可可可以以以以聚聚聚聚焦焦焦焦成成成成极极极极细细细细的的的的光光光光束束束束。激激激激光光光光束束束束通过扫描反射镜反射到感光鼓上。通过扫描反射镜反射到感光鼓上。通过扫描反射镜反射到感光鼓上。通过扫描反射镜反射到感光鼓上。2 2、工作原理、工作原理激光打印机激光打印机35图9.9 激光打印机内部结构示意图36印字原理印字原理印字原理印字原理 激激激激光光光光印印印印字字字字过过过过程程程程可可可可分分分分成成成成六六

42、六六个个个个步步步步骤骤骤骤，以以以以下下下下参参参参照照照照图图图图9 91010所所所所示示示示的的的的印印印印字过程示意图进行介绍。字过程示意图进行介绍。字过程示意图进行介绍。字过程示意图进行介绍。(1)(1)带电带电带电带电(2)(2)曝光曝光曝光曝光(3)(3)显影显影显影显影(显像显像显像显像)(4)(4)转印转印转印转印(5)(5)定影定影定影定影(固定固定固定固定)(6)(6)清除残像清除残像清除残像清除残像37图图9.10 激光印字过程示意图激光印字过程示意图389.3.3 汉字处理技术汉字处理技术1.1.汉字编码标准汉字编码标准汉字编码标准汉字编码标准 19811981年，

43、我国的国家技术监督局公布了国家标准：年，我国的国家技术监督局公布了国家标准：GB2312GB2312信息交换用汉字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本集基本集，收集，收集了常用汉字了常用汉字67636763个，其中一级汉字个，其中一级汉字37553755个，二级汉字个，二级汉字30083008个。在大多数情况下，这些汉字已够用，但遇到户籍管理个。在大多数情况下，这些汉字已够用，但遇到户籍管理或古籍整理等，这一字符集就不够用了。或古籍整理等，这一字符集就不够用了。39 经过世界各国标准化组织的积极参与，经过世界各国标准化组织的积极参与，19931993年由国际标年由国际标准化组织准化组织(IS

44、O)(ISO)和国际电工委员会和国际电工委员会(IEC)(IEC)公布了国际标准公布了国际标准ISOISOIEC 10646IEC 10646.1 1，即，即信息技术信息技术通用多八位编码字符集通用多八位编码字符集(UCS)(UCS)。该标准对世界各国正在使用的诸多文字进行了统该标准对世界各国正在使用的诸多文字进行了统一编码，整个字符集内每一个字符用四个一编码，整个字符集内每一个字符用四个8 8位位(bits)(bits)或或8 8个十个十六进制数表示，在信息交换及信息处理过程中显得高效、六进制数表示，在信息交换及信息处理过程中显得高效、简洁。因此，世界各国都力图将本国文字放入这一区域内。简洁

45、。因此，世界各国都力图将本国文字放入这一区域内。40 中国、日本、韩国中国、日本、韩国(CJK)(CJK)的统一的汉字被分配在该区的统一的汉字被分配在该区的的4E004E00到到9FFF9FFF，共，共2090220902个位置，即个位置，即2090220902个汉字。其中我个汉字。其中我国约有国约有1700017000个汉字已被收入。个汉字已被收入。ISOISOIEC 10646IEC 10646大字符集从大字符集从根本上解决了多文种编码之间的冲突，为多文种根本上解决了多文种编码之间的冲突，为多文种(包括中包括中文文)应用软件的开发提供了一个统一的平台。目前越来越应用软件的开发提供了一个统一

46、的平台。目前越来越多的公司开始以多的公司开始以UCSUCS的体系设计它们的系统和应用软件，的体系设计它们的系统和应用软件，也为我国的中文信息产业的发展创造了机遇。也为我国的中文信息产业的发展创造了机遇。412 2 汉字的输入方法汉字的输入方法 汉字编码可归纳成音码、形码和音形码三大类。汉字编码可归纳成音码、形码和音形码三大类。评价汉字编码方案的优劣，应该符合易学易用、操作方便、评价汉字编码方案的优劣，应该符合易学易用、操作方便、重码少、规则简明、记忆量少等原则。重码少、规则简明、记忆量少等原则。上述的汉字编码用于键盘输入，除此以外还有语音输入方式、上述的汉字编码用于键盘输入，除此以外还有语音输

47、入方式、手写输入方式和印刷体扫描识别输入方式。手写输入方式和印刷体扫描识别输入方式。(1).1).键盘输入方式键盘输入方式1.1.音码输入音码输入音码是以国家文字改革委员会公布的汉语拼音方案为基础进音码是以国家文字改革委员会公布的汉语拼音方案为基础进行编码的。行编码的。42 根据编码规则的不同，一般有全拼、简拼和双拼三种根据编码规则的不同，一般有全拼、简拼和双拼三种音码。全拼即把汉字的全部拼音字母作为汉字的编码，输音码。全拼即把汉字的全部拼音字母作为汉字的编码，输入汉字时只用打汉字的全拼音即可。但因汉字同音字多而入汉字时只用打汉字的全拼音即可。但因汉字同音字多而造成重码很多，因此还要进行选字，

48、影响输入效率，后来造成重码很多，因此还要进行选字，影响输入效率，后来用输入词组或短语的方法来提高速度。简拼和双拼以压缩用输入词组或短语的方法来提高速度。简拼和双拼以压缩拼音字母的方法来减少录入一个汉字的敲打键盘次数，但拼音字母的方法来减少录入一个汉字的敲打键盘次数，但需记忆一些规则，又未能解决重码问题。需记忆一些规则，又未能解决重码问题。432.2.形码输入形码输入 汉字是一种音形义俱全的图形文字，一个字一个样，由汉字是一种音形义俱全的图形文字，一个字一个样，由3838种笔画组成种笔画组成500500多个部件，再由多个部件，再由500500多个部件组成多个部件组成6 6万多个万多个汉字。对每个

49、部件给一个代码。它的最大特点是便于说不汉字。对每个部件给一个代码。它的最大特点是便于说不准普通话的人使用，或对某些不认识的字也能根据形状输准普通话的人使用，或对某些不认识的字也能根据形状输入。但是由于汉字结构复杂，构成汉字的部件大多数还没入。但是由于汉字结构复杂，构成汉字的部件大多数还没有规范化，有的汉字很难正确拆成部件，还要牢记拆字的有规范化，有的汉字很难正确拆成部件，还要牢记拆字的规则，也不是一种理想的输入方式。规则，也不是一种理想的输入方式。443.3.音形码音形码(或形音码或形音码)输入输入 音形码：音形码：对每个输入的汉字，先取该字读音的第一声母，对每个输入的汉字，先取该字读音的第一

50、声母，然后按一定规则拆分该字的部件，其目的在于减少重码。然后按一定规则拆分该字的部件，其目的在于减少重码。形音码：形音码：先把一个汉字分解成多个部件，并按一定规则提先把一个汉字分解成多个部件，并按一定规则提取部件，再把所取部件读音的第一个字母连成字母串，即取部件，再把所取部件读音的第一个字母连成字母串，即为该汉字的输入编码。为该汉字的输入编码。45(2).(2).语音输入方式语音输入方式 随着社会日益信息化，人们越来越希望用自然语言与随着社会日益信息化，人们越来越希望用自然语言与计算机交流。如果人的讲话通过话筒能直接输入计算机，计算机交流。如果人的讲话通过话筒能直接输入计算机，经过计算机处理后