第五章-计算机等级-考试要点-三级PC技术.doc

第五章 计算机等级 考试要点 三级PC技术
第五章
　　一、输入设备
　　1.键盘
　　键盘是PC机最常用也是最主要的输入设备。通过键盘，可以将字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令，输入中西文字和数据。
　　(1)组成
　　PC机键盘可以分为外壳、按钮和电路板三部分。
　　(2)工作原理
　　键盘的功能就是及时发现被按下的键，并将该按钮所对应的代码送入计算机，用于发现有无按键按下并区分按键位置的是按键扫描电路，产生按键对应代码的是编码电路，将代码送入计算机的是接口电路。依据按键代码生成的原理，可以把计算机键盘分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘的每一个按键的代码都是由键盘直接产生并送入计算机的。这种键盘响应速度快，但它以复杂的硬件结构为代价，其复杂性随着按键功能的增加而增加。而且，按键的代码是固定的，不易修改和扩充。
　　非编码键盘的代码生成是由键盘和PC机软件共同完成的。键盘本身使用较为简单的硬件来识别被按下的按键的位置，向PC机提供的是该按键的位置码(中间代码)，然后由系统软件把这些中间代码转换成规定的编码。这种键盘响应速度不如编码键盘快，但它可通过软件为按键重新定义其编码，为扩充键盘功能提供了极大的方便，因而得到广泛的使用。
　　(3)键盘接口电路
　　扫描码以串行方式传输给系统板上的键盘接口电路，两者通过一个5芯插头座互相连接。PC机中键盘接口电路主要由单片机8042组成，8042芯片内有2KB ROM和128B RAM，还有2个8位的I/O端口。2KB ROM中存放的是键盘管理程序，128B RAM作为数据缓存器使用。PC机启动后，8024在键盘管理程序的控制下独立于CPU工作。CPU通过I/O指令随时可以对8042进行读/写操作。
　　(4)PC机键盘的发展
　　早期的PC机采用的是83键键盘。1986年IBM公司推出了101键键盘，在功能上实现了扩充，得到了普遍采用。微软公司推出Windows95操作系统之后，增加了3个专门的Windows快捷键，用来快速调用Windows95里的菜单，使总的按键数增加到104键，这是目前最普遍使用的键盘。
　　108键键盘在104键键盘的基础上又增加了Windows98快捷键Power、Sleep、Wake和FN组合键，使计算机操作更加容易，得心应手，以前需要打开多个窗口才能完成的操作，通过设定，只需一个按键即可轻松完成。
　　更先进的就是无线键盘接口，这种键盘及电脑间没有直接的物理连线，它通过红外线或无线电波将输入信息传送给特制的接收器。接收器及主机的连接及普通键盘基本相同，只需简单地连接到PS/2、COM口或USB口上。一般的无线键盘有“RF”(Radio Frequency)标识，大部分产品频率在900MHz、455MHz或330MHz左右。
　　键盘的另一个发展趋势是采用人体工程学原理来设计新颖的键盘。
　　2.鼠标器
　　(1)工作原理
　　鼠标器是一种输入设备，当用户移动鼠标器时，借助于机械的或光学的方法，把鼠标运动的距离和方向(或X方向及Y方向的距离)分别变换成2个脉冲信号输入计算机，计算机中运行的鼠标驱动程序将脉冲个数再转换成为鼠标器在水平方向和垂直方向的位移量，从而控制屏幕上鼠标箭头的运动。
　　(2)鼠标器的分类
　　目前常用的鼠标器按结构可分成如下3类:①机械式鼠标②光电式鼠标③光机式鼠标
　　这种鼠标的基本原理及机械式鼠标相似，只是改用光学编码器来检测鼠标动作。光学编码器使用一个有很多狭缝的圆盘，圆盘的两侧安置两侧安置两组发光二极管及光敏晶体管，当圆球滚动时，带动圆盘旋转，而光电晶体管就会收到断断续续的光照信号，由此便可推算出鼠标位移的距离及移动方向。
　　光机式鼠标结合了机械式及光电式鼠标的优点，其精度比机械式鼠标高，且不需特殊衬垫，在任何平面上皆可操作，它是目前最流行的一种鼠标器。
　　(3)鼠标器的发展
　　30多年来，鼠标得到了许多发展，先后出现了两键、三键、四键及五键鼠标和机械式、光电式、光机式鼠标，研制开发了轨迹球(Trackball)、指点杆(Pointing Stick)、解摸板(Touchpad)等多种类型的功能及鼠标器相当的指示设备，并向无线、多功能、多媒体及更加符合人体工程学的方向发展。
　　笔记本电脑为了节省体积一般不使用台式机外接的鼠标，它所使用的指示设备常有轨迹球、指点杆和触摸板等。
　　及鼠标器作用类似的设备还有操纵杆(Joystick)和触摸屏(Touch Screen)。操纵杆经常用于游戏的控制，触摸屏用于安装在博物馆、酒店大堂中的多媒体电脑上，供用户查询信息时用。无线鼠标也是鼠标器的发展方向之一。
3.笔输入设备
　　笔输入设备俗称“手写笔”，一般都由两部分组成，一部分是及主机相连接的基板，基板上有连接线，接在主机的串行口(或PS/2口、USB口);另一部分是在基板上写字的“笔”。用户通过笔及基板的相互作用来完成写字、画画和控制鼠标箭头的操作。从目前使用的技术来看，“手写笔”可分为两大类:电阻式及电磁感应式。
　　4.扫描仪
　　(1)扫描仪的分类
　　扫描仪是将图片(照片)或文字输入计算机的一种输入设备。扫描仪的类型有多种，按不同的标准，可分为不同的类型。
　　按扫描仪的处理对象来分，可分为反射式和透射式两种。
　　按扫描仪的结构来分，扫描仪可分为手持式、平板式、胶片专用和滚筒式等几种。
　　(2)扫描仪的性能指标①扫描仪的分辨率
　　普通扫描仪的光学分辨率主要有300×600dpi、600×1200dpi、1200×2400dpi等几种。1200dpi×2400dpi以上级别是属于专业级的，适用于广告设计行业。有些专业扫描仪的精度很高，分辨率最高可达10000dpi以上。②色彩位数(色彩深度)
　　色彩位数是用“位”(即2的倍数)来描述的，常见的扫描仪色彩位数有24位、30位、36位、42位、48位。③感光元件
　　感光元件是扫描仪中的关键部件。目前扫描仪所使用的感光器件主要有3种:电荷偶合器件(CCD)、接触式感光元件(Contact Image Sensor，CIS)和光电倍增管。④扫描幅面
　　常见的扫描仪幅面有A4、A4加长、A3、A1、A0。大幅面的扫描仪价位比较高，对于一般的家庭及办公用户选择A4或A4加长的扫描仪即可满足使用要求。⑤及主机的接口
　　扫描仪及计算机的接口一般有3种:SCSI接口、USB接口和最新的Firewire接口。⑥其他指标
　　扫描仪工作过程中会产生一些噪音，扫描噪声是衡量扫描仪机械结构的一个重要参数，它还会直接关系到扫描图像的品质。所以选择扫描仪时也应该考虑噪音的大小。
　　扫描仪软件界面的友好程序也直接关系到用户的使用。目前，扫描仪的软件接口界面几乎都是Twain标准，因而所有支持Twain的应用软件都可以直接使用扫描仪。
　　5.数码相机
　　数码相机又叫数字相机，是一种介于传统相机和扫描仪之间的产品。及传统的照相机相比，数码相机不需要胶卷和暗房，能直接将数字形式的照片输入电脑进行处理，或通过网络传送至其他地方。及扫描仪相比，扫描仪只能将二维图片进行数字化，精度较高;而数码相机可将三维景物进行数字化，这是它的优势所在。
　　6.声音输入设备
　　(1)声音卡(Sound Card)①声卡的功能
　　波形声音的获取
　　波形声音的重建及播放MIDI声音的输入MIDI声音的合成及播放②声卡的组成
　　声卡的结构以数字信号处理器(DSP)为核心，它在完成数字声音的编码、解码及许多编辑操作中起着重要的作用。③SPDIF传输通道
　　SPDIF是SONY、PHILIPS数字音频接口的简称。就传输方向而言，SPDIF分为输出(SPDIF OUT)和输入(SPDIF IN)两种。目前大多数声卡芯片都能支持SPDIF OUT，而支持SPDIF IN的声卡芯片则相对少一些。就传输载体而言，SPDIF分为同轴电缆和光纤两种，同轴电缆的信号输出主要用来传输Dolby Digital AC-3信号和连接纯数字音箱，光纤输出主要用来连接MD等数码音频设备，以实现几乎无损的音频录制。光纤信号传输是今后的趋势，其优势在于无需考虑接口电平及阻抗问题，接口灵活且抗干扰能力更强。通过SPDIF接口传输数码声音信号已经成为新一代PCI声卡的特点。
　　(2)MIDI输入设备
　　符合MIDI规范的数字电子乐器称为MIDI设备。MIDI设备分为两大类:MIDI输入设备和MIDI接收器。
　　MIDI设备的端口有3种:MIDI in、MIDI out和MIDI thru，它们都是5芯DIN插座，相互之间以菊花链方式连接。
　　7.视频输入设备
　　(1)视频卡
　　视频卡仅仅是一个通称，它有几种不同的种类，其主要功能大体如下:从多种视频源(摄像机、录像机、CATV网络)中选择一种输入;支持不同的电视制式(PAL、NTSC、SECAM);同时处理电视画而的伴音;
　　可在显示器上监视输入的视频信号，位置及大小可调;
　　可将图形显示卡的显示内容(Gaphics、Text、Image)及视频叠加显示;可随时冻结(定格)输入视频中的某一幅画面，并按指定格式保存;可连续地(实时地)压缩及存储视频有其伴音信息，编码格式可选;
　　可连续地(实时地)解压缩并在PC机显示器上插放视频及伴音信息，也可以在电视机、录像机等设备上输出。
　　(2)数字摄像头(机)
　　数字摄像头最高分辨率为640×480，一般都是352×288，速度一般在30fps(每秒30帧)以下，镜头的视角可达到45～60度。大多数数字摄像头都采用CCD光传感器，有些产品采用CMOS类型的光传感器，后者分辨率不很高，但优势在于功耗低、速度快。它们一般可以自动控制亮度和调节平衡。
　二、输出设备
　　1.显示器
　　显示器是PC机必不可少的一种输出设备，其作用是将数字信息号转化为光信
　　号，最终将文字及图形显示出来。没有显示器用户无法了解计算机的处理结果和所处的工作状态，也无法进行操作。显示器的成本在PC机全部硬件中往往占到1/4～1/3，不仅如此，它还关系到用户的身体健康和工作效率，因此可谓至关重要。
　　PC机显示器由两部分组成:监视器(Monitor)和显示控制卡(简称显示卡)。监视器以CRT阴极射线管或LCD液晶显示器为核心，加上必要的视频信号放大电路及同步扫描电路，它是一个独立的设备。显示卡包含接口电路、控制逻辑及显示存储器，通常也是一个独立装置，安装在主机板上。有些PC机的主板则内建有显示卡，一方面成本较低，同时也节省了一个插槽。
　　2.打印机
　　打印机也是PC机的一种主要输出设备，它能把主机输出的程序、数据、字符、图形打印在纸上。目前使用较广的打印机是针式打印机、激光打印机和喷墨打印机。
　　3.绘图仪
　　绘图仪按其结构形式分为滚筒式和平台式两种。
　　滚筒式绘图仪的绘图纸通过两端的链轮固定在滚筒上，随滚筒旋转，由此来确定x方向的位置。绘图笔架沿滚筒轴向移动，以此确定y方向的位置。滚筒的旋转和笔架的移动，一般由两个步进电机分别驱动，绘图笔装在笔架上，根据绘图命令，由控制电路控制笔的起落，这类绘图机绘图幅面大，但速度慢，精度不高。
　　平台式绘图仪又叫X-Y绘图仪，它的绘图速度快，精度高，对绘图纸没有特殊要求，应用广泛。其组成可分成机械部分及控制电路两大部分。机械部分由绘图平台、传动机械、绘图笔及绘图纸固定装置等组成。控制电路接受主机的命令和数据，控制绘图仪的机械传动系统进行绘图操作。
　　4.声音输出设备
　　MIDI文件是一种PC机内部使用的“音乐语言”，它将所要演奏的乐曲用符号进行表述。例如“在什么时刻，使用什么乐器，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏”等。MIDI文件本身不包含任何可供播放的波形信息，因此在输出音乐声音之前必须通过合成器将它转换成波形信号。
　　5.视频输出设备
　　(1)视频信息在图形显示器上的输出
　　为了利用PC机的图形显示器并显示数字视频，必须对PC机的图形控制卡作适当的修改和扩展。
　　(2)模拟视频信号的生成及输出
　　(3)视频投影仪
　四、PC机连网设备1.电话网接入设备(调制解调器)
　　为了能利用现在的公用电话网传输数字信号，必须先将数字信号变换成模拟信号，调制器(Modulator)的基本功能是把计算机送出的数字信号变换为适合模拟信道上传输的模拟信号，解调器(DEModulator)的功能是把模拟信号恢复成数字信号。通常都把调制器和解调器做在一起称之为“调制解调器”(MODEM)。
　　计算机在发送数据时，先由MODEM把数字信号转换为相应的模拟信号，然后通过电话线传送到另一台计算机的MODEM，后者负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号输入计算机，从而实现了两台计算机之间的远程通信。
　　2.ISDN及PC机的接入
　　ISDN(Integrated Service Digital Network)是以综合数字电话网(Integrated Digital Netˉwork，IDN)为基础发展演变而成的多种电信业务网络，它的特点可以归纳为:是以综合数字电话网(IDN)为基础发展而成的。支持端到端的数字连接。
　　既支持电话业务，也支持各种非话音业务。
　　提供标准的用户-网络接口，使用户可以方便地接入。
　　3.ADSL接入
　　ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Loop)是非对称数字用户专线的缩写，它是xDSL传输技术中最常用的一种。DSL是Digital Subscriber Line的缩写，可翻译为“数字用户专线”。
　　ADSL利用普通铜质电话线作为传输介质，只需在线路两端加装ADSL设备(专用MOˉDEM)即可实现数据的高速传输，它的带宽至少为1Mb/s。用户只要拥有ADSL专线，接上电源，无须拨号过程便可以直接高速上网(可以24小时全天在线)。这种方案的最大特点是可以充分利用现有的电话网络，为用户提供高速宽带的接入服务。ADSL是一种非对称的传输模式，它的数据上传(Data Upload)及数据下载(Data Download)速度不一致。目前数据上传速度一般只有640kb/s～8kb/s。有效传输距离一般在3～5km。ADSL基本上能满足全屏幕动态视频图像的传输要求，它将成为Intemet高速冲浪、视频点播(VOD)、远程局域网络访问等理想的接入方式。
　　4.有线电视网及Cable MODEM
　　Cable MODEM(电缆调制解调器)是近两年开始使用的一种超高速MODEM，通过CableˉMODEM可以将PC机接入有线电视网(Cable TV或CATV)，利用有线电视网进行数据传输，从而达到高速访问因特网的目的。
　　5.局域网接入设备
　　网卡的英文名字叫NIC(Network Interface Card)，是插在PC机总线插槽内的扩展卡，它是局域网中最重要的连接设备之一，其功能是将PC机或服务器连接到网络上，在网络操作系统的控制下，实现及网络中其他计算机相互通信和资源共享。它的主要工作原理为整理计算机需要发送的数据，并将数据分解为适当大小的数据包，然后发送到网络上。网卡的工作是双重的:它既负责本地PC机上的数据打包后送入网络，又负责接收网络上传过来的数据包，解包后再将数据传送给本地PC机。
　　集线器(Hub)是除了网卡之外组建以太网所必不可少的设备，它还是对网络进行集中管理的重要工具，因而在网络中起着重要的作用。
　　6.无线接入技术
　　无线局域网(Wireless local Area Network，WLAN)是计算机网络及无线通信技术相结合的产物。它是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，同时网络却能够随着用户的需要移动或变化。
　　目前，宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入、双向光纤同轴混合网(HFC)等手段，宽带无线接入(如MMDS和LMDS)也是近年来新兴的一种接入手段。
　　宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种，它们是在微波传输技术基础上发展起来的，所采用的调制方式及微波传输相似，主要是相移键控PSK和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。但MMDS和LMDS均采用一点多址方式，微波传输则采用点对点方式。

11 / 11