2014年計(jì)算機(jī)三級(jí)PC技術(shù)要點(diǎn):輸入設(shè)備
(1)組成
PC機(jī)鍵盤(pán)可以分為外殼、按鈕和電路板三部分。
(2)工作原理
鍵盤(pán)的功能就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)被按下的鍵,并將該按鈕所對(duì)應(yīng)的代碼送入計(jì)算機(jī),用于發(fā)現(xiàn)有無(wú)按鍵按下并區(qū)分按鍵位置的是按鍵掃描電路,產(chǎn)生按鍵對(duì)應(yīng)代碼的是編碼電路,將代碼送入計(jì)算機(jī)的是接口電路。依據(jù)按鍵代碼生成的原理,可以把計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。編碼鍵盤(pán)的每一個(gè)按鍵的代碼都是由鍵盤(pán)直接產(chǎn)生并送入計(jì)算機(jī)的。這種鍵盤(pán)響應(yīng)速度快,但它以復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)為代價(jià),其復(fù)雜性隨著按鍵功能的增加而增加。而且,按鍵的代碼是固定的,不易修改和擴(kuò)充。
非編碼鍵盤(pán)的代碼生成是由鍵盤(pán)和PC機(jī)軟件共同完成的。鍵盤(pán)本身使用較為簡(jiǎn)單的硬件來(lái)識(shí)別被按下的按鍵的位置,向PC機(jī)提供的是該按鍵的位置碼(中間代碼),然后由系統(tǒng)軟件把這些中間代碼轉(zhuǎn)換成規(guī)定的編碼。這種鍵盤(pán)響應(yīng)速度不如編碼鍵盤(pán)快,但它可通過(guò)軟件為按鍵重新定義其編碼,為擴(kuò)充鍵盤(pán)功能提供了極大的方便,因而得到廣泛的使用。
(3)鍵盤(pán)接口電路
掃描碼以串行方式傳輸給系統(tǒng)板上的鍵盤(pán)接口電路,兩者通過(guò)一個(gè)5芯插頭座互相連接。PC機(jī)中鍵盤(pán)接口電路主要由單片機(jī)8042組成,8042芯片內(nèi)有2KB ROM和128B RAM,還有2個(gè)8位的I/O端口。2KB ROM中存放的是鍵盤(pán)管理程序,128B RAM作為數(shù)據(jù)緩存器使用。PC機(jī)啟動(dòng)后,8024在鍵盤(pán)管理程序的控制下獨(dú)立于CPU工作。CPU通過(guò)I/O指令隨時(shí)可以對(duì)8042進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。
(4)PC機(jī)鍵盤(pán)的發(fā)展
早期的PC機(jī)采用的是83鍵鍵盤(pán)。1986年IBM公司推出了101鍵鍵盤(pán),在功能上實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)充,得到了普遍采用。微軟公司推出Windows95操作系統(tǒng)之后,增加了3個(gè)專(zhuān)門(mén)的Windows快捷鍵,用來(lái)快速調(diào)用Windows95里的菜單,使總的按鍵數(shù)增加到104鍵,這是目前最普遍使用的鍵盤(pán)。
108鍵鍵盤(pán)在104鍵鍵盤(pán)的基礎(chǔ)上又增加了Windows98快捷鍵Power、Sleep、Wake和FN組合鍵,使計(jì)算機(jī)操作更加容易,得心應(yīng)手,以前需要打開(kāi)多個(gè)窗口才能完成的操作,通過(guò)設(shè)定,只需一個(gè)按鍵即可輕松完成。
更先進(jìn)的就是無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)接口,這種鍵盤(pán)與電腦間沒(méi)有直接的物理連線(xiàn),它通過(guò)紅外線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)電波將輸入信息傳送給特制的接收器。接收器與主機(jī)的連接與普通鍵盤(pán)基本相同,只需簡(jiǎn)單地連接到PS/2、COM口或USB口上。一般的無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)有“RF”(Radio Frequency)標(biāo)識(shí),大部分產(chǎn)品頻率在900MHz、455MHz或330MHz左右。
鍵盤(pán)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是采用人體工程學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)新穎的鍵盤(pán)。
2.鼠標(biāo)器
(1)工作原理
鼠標(biāo)器是一種輸入設(shè)備,當(dāng)用戶(hù)移動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí),借助于機(jī)械的或光學(xué)的方法,把鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)的距離和方向(或X方向及Y方向的距離)分別變換成2個(gè)脈沖信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒚}沖個(gè)數(shù)再轉(zhuǎn)換成為鼠標(biāo)器在水平方向和垂直方向的位移量,從而控制屏幕上鼠標(biāo)箭頭的運(yùn)動(dòng)。
(2)鼠標(biāo)器的分類(lèi)
目前常用的鼠標(biāo)器按結(jié)構(gòu)可分成如下3類(lèi):①機(jī)械式鼠標(biāo)②光電式鼠標(biāo)③光機(jī)式鼠標(biāo)
這種鼠標(biāo)的基本原理與機(jī)械式鼠標(biāo)相似,只是改用光學(xué)編碼器來(lái)檢測(cè)鼠標(biāo)動(dòng)作。光學(xué)編碼器使用一個(gè)有很多狹縫的圓盤(pán),圓盤(pán)的兩側(cè)安置兩側(cè)安置兩組發(fā)光二極管及光敏晶體管,當(dāng)圓球滾動(dòng)時(shí),帶動(dòng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn),而光電晶體管就會(huì)收到斷斷續(xù)續(xù)的光照信號(hào),由此便可推算出鼠標(biāo)位移的距離及移動(dòng)方向。
光機(jī)式鼠標(biāo)結(jié)合了機(jī)械式及光電式鼠標(biāo)的優(yōu)點(diǎn),其精度比機(jī)械式鼠標(biāo)高,且不需特殊襯墊,在任何平面上皆可操作,它是目前最流行的一種鼠標(biāo)器。
(3)鼠標(biāo)器的發(fā)展
30多年來(lái),鼠標(biāo)得到了許多發(fā)展,先后出現(xiàn)了兩鍵、三鍵、四鍵及五鍵鼠標(biāo)和機(jī)械式、光電式、光機(jī)式鼠標(biāo),研制開(kāi)發(fā)了軌跡球(Trackball)、指點(diǎn)桿(Pointing Stick)、解摸板(Touchpad)等多種類(lèi)型的功能與鼠標(biāo)器相當(dāng)?shù)闹甘驹O(shè)備,并向無(wú)線(xiàn)、多功能、多媒體及更加符合人體工程學(xué)的方向發(fā)展。
筆記本電腦為了節(jié)省體積一般不使用臺(tái)式機(jī)外接的鼠標(biāo),它所使用的指示設(shè)備常有軌跡球、指點(diǎn)桿和觸摸板等。
與鼠標(biāo)器作用類(lèi)似的設(shè)備還有操縱桿(Joystick)和觸摸屏(Touch Screen)。操縱桿經(jīng)常用于游戲的控制,觸摸屏用于安裝在博物館、酒店大堂中的多媒體電腦上,供用戶(hù)查詢(xún)信息時(shí)用。無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)也是鼠標(biāo)器的發(fā)展方向之一。
3.筆輸入設(shè)備
筆輸入設(shè)備俗稱(chēng)“手寫(xiě)筆”,一般都由兩部分組成,一部分是與主機(jī)相連接的基板,基板上有連接線(xiàn),接在主機(jī)的串行口(或PS/2口、USB口);另一部分是在基板上寫(xiě)字的“筆”。用戶(hù)通過(guò)筆與基板的相互作用來(lái)完成寫(xiě)字、畫(huà)畫(huà)和控制鼠標(biāo)箭頭的操作。從目前使用的技術(shù)來(lái)看,“手寫(xiě)筆”可分為兩大類(lèi):電阻式與電磁感應(yīng)式。
4.掃描儀
(1)掃描儀的分類(lèi)
掃描儀是將圖片(照片)或文字輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。掃描儀的類(lèi)型有多種,按不同的標(biāo)準(zhǔn),可分為不同的類(lèi)型。
按掃描儀的處理對(duì)象來(lái)分,可分為反射式和透射式兩種。
按掃描儀的結(jié)構(gòu)來(lái)分,掃描儀可分為手持式、平板式、膠片專(zhuān)用和滾筒式等幾種。
(2)掃描儀的性能指標(biāo)①掃描儀的分辨率
普通掃描儀的光學(xué)分辨率主要有300×600dpi、600×1200dpi、1200×2400dpi等幾種。1200dpi×2400dpi以上級(jí)別是屬于專(zhuān)業(yè)級(jí)的,適用于廣告設(shè)計(jì)行業(yè)。有些專(zhuān)業(yè)掃描儀的精度很高,分辨率最高可達(dá)10000dpi以上。②色彩位數(shù)(色彩深度)
色彩位數(shù)是用“位”(即2的倍數(shù))來(lái)描述的,常見(jiàn)的掃描儀色彩位數(shù)有24位、30位、36位、42位、48位。③感光元件
感光元件是掃描儀中的關(guān)鍵部件。目前掃描儀所使用的感光器件主要有3種:電荷偶合器件(CCD)、接觸式感光元件(Contact Image Sensor,CIS)和光電倍增管。④掃描幅面
常見(jiàn)的掃描儀幅面有A4、A4加長(zhǎng)、A3、A1、A0。大幅面的掃描儀價(jià)位比較高,對(duì)于一般的家庭及辦公用戶(hù)選擇A4或A4加長(zhǎng)的掃描儀即可滿(mǎn)足使用要求。⑤與主機(jī)的接口
掃描儀與計(jì)算機(jī)的接口一般有3種:SCSI接口、USB接口和最新的Firewire接口。⑥其他指標(biāo)
掃描儀工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些噪音,掃描噪聲是衡量掃描儀機(jī)械結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要參數(shù),它還會(huì)直接關(guān)系到掃描圖像的品質(zhì)。所以選擇掃描儀時(shí)也應(yīng)該考慮噪音的大小。
掃描儀軟件界面的友好程序也直接關(guān)系到用戶(hù)的使用。目前,掃描儀的軟件接口界面幾乎都是Twain標(biāo)準(zhǔn),因而所有支持Twain的應(yīng)用軟件都可以直接使用掃描儀。
5.數(shù)碼相機(jī)
數(shù)碼相機(jī)又叫數(shù)字相機(jī),是一種介于傳統(tǒng)相機(jī)和掃描儀之間的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的照相機(jī)相比,數(shù)碼相機(jī)不需要膠卷和暗房,能直接將數(shù)字形式的照片輸入電腦進(jìn)行處理,或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至其他地方。與掃描儀相比,掃描儀只能將二維圖片進(jìn)行數(shù)字化,精度較高;而數(shù)碼相機(jī)可將三維景物進(jìn)行數(shù)字化,這是它的優(yōu)勢(shì)所在。
6.聲音輸入設(shè)備
(1)聲音卡(Sound Card)①聲卡的功能
波形聲音的獲取
波形聲音的重建與播放MIDI聲音的輸入MIDI聲音的合成與播放②聲卡的組成
聲卡的結(jié)構(gòu)以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為核心,它在完成數(shù)字聲音的編碼、解碼及許多編輯操作中起著重要的作用。③SPDIF傳輸通道
SPDIF是SONY、PHILIPS數(shù)字音頻接口的簡(jiǎn)稱(chēng)。就傳輸方向而言,SPDIF分為輸出(SPDIF OUT)和輸入(SPDIF IN)兩種。目前大多數(shù)聲卡芯片都能支持SPDIF OUT,而支持SPDIF IN的聲卡芯片則相對(duì)少一些。就傳輸載體而言,SPDIF分為同軸電纜和光纖兩種,同軸電纜的信號(hào)輸出主要用來(lái)傳輸Dolby Digital AC-3信號(hào)和連接純數(shù)字音箱,光纖輸出主要用來(lái)連接MD等數(shù)碼音頻設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)損的音頻錄制。光纖信號(hào)傳輸是今后的趨勢(shì),其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需考慮接口電平及阻抗問(wèn)題,接口靈活且抗干擾能力更強(qiáng)。通過(guò)SPDIF接口傳輸數(shù)碼聲音信號(hào)已經(jīng)成為新一代PCI聲卡的特點(diǎn)。
(2)MIDI輸入設(shè)備
符合MIDI規(guī)范的數(shù)字電子樂(lè)器稱(chēng)為MIDI設(shè)備。MIDI設(shè)備分為兩大類(lèi):MIDI輸入設(shè)備和MIDI接收器。
MIDI設(shè)備的端口有3種:MIDI in、MIDI out和MIDI thru,它們都是5芯DIN插座,相互之間以菊花鏈方式連接。
7.視頻輸入設(shè)備
(1)視頻卡
視頻卡僅僅是一個(gè)通稱(chēng),它有幾種不同的種類(lèi),其主要功能大體如下:從多種視頻源(攝像機(jī)、錄像機(jī)、CATV網(wǎng)絡(luò))中選擇一種輸入;支持不同的電視制式(PAL、NTSC、SECAM);同時(shí)處理電視畫(huà)而的伴音;
可在顯示器上監(jiān)視輸入的視頻信號(hào),位置及大小可調(diào);
可將圖形顯示卡的顯示內(nèi)容(Gaphics、Text、Image)與視頻疊加顯示;可隨時(shí)凍結(jié)(定格)輸入視頻中的某一幅畫(huà)面,并按指定格式保存;可連續(xù)地(實(shí)時(shí)地)壓縮與存儲(chǔ)視頻有其伴音信息,編碼格式可選;
可連續(xù)地(實(shí)時(shí)地)解壓縮并在PC機(jī)顯示器上插放視頻及伴音信息,也可以在電視機(jī)、錄像機(jī)等設(shè)備上輸出。
(2)數(shù)字?jǐn)z像頭(機(jī))
數(shù)字?jǐn)z像頭最高分辨率為640×480,一般都是352×288,速度一般在30fps(每秒30幀)以下,鏡頭的視角可達(dá)到45~60度。大多數(shù)數(shù)字?jǐn)z像頭都采用CCD光傳感器,有些產(chǎn)品采用CMOS類(lèi)型的光傳感器,后者分辨率不很高,但優(yōu)勢(shì)在于功耗低、速度快。它們一般可以自動(dòng)控制亮度和調(diào)節(jié)平衡。