2005计算机组成与结构第9章0512输入输出设备31.ppt

第9章 输入/输出（I/O）设备 9.1 外部设备概述 9.2 输入设备 9.3 输出设备 9.1 外部设备概述 1. 输入输出系统概念(P294,P326) 中央处理器(CPU)和主存储器(MM)构成计算机的主体，称为主机。主机以外的大部分 硬设备都称为外部设备或外围设备，简称外设。它包括常用的输入输出设备，外存储器，脱机输入输出设备等。 9.2 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(输出设备)联用，以便及时检验并修正输入时的错误。也可利用软盘、磁带等可脱机录入的介质进行输入。 1. 键盘 键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，与CRT显示器组成终端设备。 键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成的，每按下一个键，产生一个相应的字符代码(每个按键的位置码)，然后将它转换成ASCII码或其他码，送主机。目前常用的标准键盘有101个键，它除了提供通常的ASCII字符以外，还有多个功能键(由软件系统定义功能)、光标控制键(上、下、左、右移动等)与编辑键(插入或消去字符)等。 键盘的工作原理： 用于信息交换的美国标准代码(American Standard Code for Information Interchange，简称ASCII)，如表9.2所示。 从表中可以看到： (1) 每个字符是用7位二进制代码表示的，其排列次序为b6b5b4b3b2b1b0，在表中的b6b5b4为高位部分，b3~b0为低位部分。而一个字符在计算机内实际是用8位表示。正常情况下，最高一位b7为“0”。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 。 (2) ASCII是128个字符组成的字符集。其中编码值0～31不对应任何可印刷(或称有字形)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。编码值为20H的是空格(或间隔)字符SP。编码值为7FH的是删除控制DEL码。其余的94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95个可印刷字符。请注意，这种字符编码中有如下两个规律： ① 字符0~9这10个数字符的高3位编码为011，低4位为0000~1001。当去掉高3位的值时，低4位正好是二进制形式的0~9。这既满足正常的排序关系，又有利于完成ASCII码与二进制码之间的转换。 ② 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b5一位的值为0或1，有利于大、小写字母之间的编码变换。 2. 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。 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。 鼠标器(mouse)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。跟踪球(trackboll)是用手指或掌心推动的金属球体，操作杆(joystick 也叫游戏棒)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，用相对坐标定位。 (1). 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迎，目前已成为微机必备的输入设备。 目前市面上流行的鼠标器有两种： 机械式和光电式。它们与主机的通信和控制原理完全相同，只是在移动检测方面有些差异，两者相互可以直接替换。 图9.1是机械式鼠标器的内部结构示意图 。 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X，Y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，光敏管截止，得到高电平。CPU以X，Y方向的高低脉冲计数，也就可确定鼠标器的位移情况。 6. 条形码及其技术 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“条”和“空”，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。这组数据可以是数字、字母或某些符号。图