计算机每个输入/输出设备的工作原理的详细说明

计算机每个输入/输出设备的工作原理的详细说明

输入设备

键盘

图形输入设备: 鼠标，图形板，光笔

图像输入设备: 扫描仪，传真机，摄像机，数码相机

条形码阅读器

输出设备

显示器

打印机

绘图仪

◎在多用户计算机系统中，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，VCR，VCD，DVD，语音输入，语音输出等是输入和输出设备.

两个. 点矩阵设备的工作原理

1

特征: 这些设备要表达的信息最终将在平面上以许多间歇点的不同布局显示

来吧，当某些点彼此靠近时，看起来它们已经连接在一起了

例如:

2. 点布局的规则:

（1）要表示的对象具有某些形状，例如字符，符号，一些简单的几何形状，数学曲线等.

通常将字符的点阵设计保存在内存中，然后在需要时进行复制；还可以临时计算数学曲线和几何形状，以将需要表示的点放在相应的位置.

（2）要表示的对象的点的布局没有明确的规则. 例如油画，照片

专注于问题处理: 如何在计算机上用离散点表示绘画或照片中显示的不断变化的内容，以及如何更真实，准确地表示出来，这正是图像领域要解决的问题处理

3. 积分存储:

◎最简单的情况: 用点表示“形状”. 为每个点分配一个二进制位可以区分该点的存在与否. 例如，使用二维数组存储“ 0”或“ 1”以表示平面上的图形很方便.

◎更复杂的情况: 为了更精细，更准确地表示图形或图像，例如大小，阴影，颜色，密度，为了表示一个点，不能仅使用一个二进制位，而可以使用多个二进制位，例如b位，可以表示2b亮度级别. 为了表示256种颜色，使用8个二进制位，每种颜色的亮度为256，这意味着每个点使用24个二进制位

为了表示由1024×768点组成的图片，需要使用1024×468×24位的数据量

示例2. 在7×9点的矩阵内显示英文字母A

0 1 2 3 4 5 6 X

1

2

3

4

5

6

7

8

Y

10H

28H

44H

82H

82H

FEH

82H

82H

00H

英文字母A的字体及其点阵表示

三个. 显示设备的组成和工作原理

1. 显示概述

◎按结构分类

●CRT显示器

●LCD显示器

◎按显示内容分类

字符显示: 主要显示字符，也可以显示一般质量的图形和图像.

●图形显示: 主要显示高质量的图形.

◎按屏幕尺寸分类: 14英寸，15英寸，17英寸，21英寸

◎按分辨率分类: 640×480、800×600、1024×768

◎按颜色分类: 单色，彩色

2. CRT阴极射线管的组成和工作原理

CRT阴极射线管的组成

颜色显示的颜色控制: 红色，绿色和蓝色三种基本颜色，显示的颜色由三种基本颜色按一定比例组成. 显示器上的每个像素均由红色，绿色和蓝色的三个荧光粉点组成. 如图所示，电子发射的三束电子束可以准确地击中各自的小荧光粉点.

（1）CRT字符显示的组成

◎扫描控制逻辑

◎显示内存

◎字符发生器

对于PC，显示内存和字符位于显示卡上. 对于多用户计算机终端，扫描控制逻辑，显示存储器和字符发生器放置在终端设备本身的控制器中.

（2）扫描控制逻辑

◎扫描方式: 有光栅扫描和随机扫描两种

◎光栅扫描: 逐行扫描和隔行扫描有两种类型

功能: 该技术成熟且价格便宜，已广泛用于计算机显示器，但扫描时间较长且分辨率较低. 主要用于字符显示.

◎随机扫描: 仅扫描屏幕上显示内容的位置，而不是整个屏幕.

特点: 绘图速度快，分辨率高，但是扫描控制逻辑专用且复杂，产量小，价格高. 主要用于高质量的图形显示.

◎余辉电子束射到荧光屏上的光的持续时间.

◎“场”的概念: 通过电子束扫描对整个屏幕进行一次扫描，并且选择常规光栅扫描模式的显示以每秒50场显示.

◎显示存储器VRAM: 用于保存屏幕上显示的所有字符，包括ASCII码和字符的显示属性. 角色配备了一个属性字节，其中包括角色的颜色，亮度和是否显示，因此总共占用2个字节.

在屏幕的每一行上设置80个字符，在每个屏幕上设置25行. 显示存储器的容量至少应为80×25×2 = 4000字节

显示内存

VRAM

◎字符发生器: 用于保存每种可显示字符字体的点阵数据的逻辑组件. 通常是只读存储器ROM.

每个字符由7×9点矩阵表示，该矩阵需要9个字节.

4. CRT图形显示

（1）显示模式: 不是使用字符作为显示单元的显示单元，而是使用像素作为显示单元的位单元，也称为图形显示模式. 现在，所有图形卡都可以在软件的控制下用作字符显示或图形显示.

（2）视频显示存储器VRAM: VRAM被视为大型位图阵列，并且显示程序可以在视频VRAM中设置任何所需的显示模式. 对于彩色显示器，每个像素可以使用8、16、24位来描述其显示属性.

（3）多窗口应用程序: 位图显示模式支持多窗口应用程序.

（4）图形显示的两个缺点

◎图形显示器必须具有大容量视频VRAM，每个像素需要3个字节，分辨率为1024×768的显示器需要2·3MB的视频VRAM，这迫使某些计算机只能使用一个8. 位表示颜色属性，最多只能显示256种颜色.

◎图形显示的第二个缺陷是显示数据被写入视频VRAM以使用总线. 如果要显示全屏1024×768的全彩像，则需要为每帧复制2.3MB的数据. 即使使用每秒25帧，也需要57.6MB /秒的传输速度. 这种负载不仅是ISA总线无法承受的，而且PCI总线的高性能图形卡也做出了一些让步.

5. 计算机终端: 这是一个独立且完整的计算机输入和输出设备计算机输入，具有自己的控制器（包括显示存储器和字符发生器），该控制器通过串行接口集成了键盘输入和屏幕输出功能. 与计算机主机连接. 符合RS-232-C计算机终端接口标准.

四，打印机设备的组成和工作原理

打印机的分类

根据打印方式

罢工风格

点矩阵针

活动字体

非碰撞型: 例如喷墨打印机，激光打印机

1. 点阵打印机的组成及其打印过程

点阵打印机的组成: 它由进纸机构，色带机构，打印头和逻辑电路组成.

◎打印针可以沿导轨前后移动. 运动的动力来自电磁衔铁的正向推动和机械弹簧的反作用.

◎◎当电磁线圈的线圈中产生脉冲电流（需要打印一个点）时，将产生磁场，电磁电枢在该磁场下向前移动，推动打印针碰到碳带当线圈电流消失时，弹簧的反向推力将打印销推回到其原始位置.

2. 喷墨打印机的组成及其打印过程

3. 激光打印机的组成及其打印过程

（1）原理组成: 它由记录鼓，充电器，打印机控制器，墨粉盒，打印纸和纸张传输机构，转印装置，加热部件等组成.

（2）激光扫描系统的功能

（3）电子照相的过程

◎准备阶段

◎摄影台

◎发展阶段

◎转移阶段

◎修复阶段

（4）打印操作的运行过程: 充电器在记录鼓的记录面上充电一层电荷，并且打印机控制器照射要充电的内容（例如字符）的点阵信息以激光束的形式记录鼓的表面将在打印点不需要的所有位置释放电荷. 当记录鼓旋转到墨粉盒时，打印点所需位置的电荷会将墨粉吸引到墨粉盒上. 字体类型的记录鼓旋转到转印装置，并且打印纸在记录鼓和转印装置之间. 添加到传输设备上的较强的反向电荷会将字形碳放到记录鼓上. 粉末被吸引到打印纸上，并且加热部件将熔化并干燥纸上的墨粉，从而牢固地存储打印纸上已经存在的字形，并完成打印过程.

五，电脑键盘的工作原理

1. 组成: 键盘由机械部分和电气部分组成. 它通过串行接口连接到主机计算机输入，并将按下的键的代码发送到CPU.

◎机械部分: 每个键都由一个小弹簧支撑. 按下按键后，按键上的导电部分与下方的金属部分接触（称为按键闭合），以实现电信号通信. 松开键后，小弹簧弹起按钮以实现电信号的断开，该按钮等效于机械开关.

◎电气部分: 在带有CPU芯片的印刷电路板上制成，主要功能是:

（1）确定按下了哪个键，并生成与该键相对应的编码信息.

（2）完成密钥代码从并行格式到串行格式的转换，然后一点一点地将其传输到主机.

确定闭合键，通常使用行扫描方法在行和列关系中查找闭合键的位置，如下图所示:

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/jisuanjixue/article-246603-1.html