人机交互接口ppt课件.ppt

第9章 人机交互接口n n人机交互接口技术涉及认识心理学、应用领域学科、计算机科学、图形学、语言学、美学、行为科学等诸多多学科n n人机交互接口是一门综合合技术。n n人机接口研究的主要方向集中在接口的智能化接口的智能化和接口的和接口的图形化形化n n微机系统的基本人机交互接口主要有键盘、鼠标接口，打印机与扫描仪等；显示器与显示卡接口.1.1 PC机机键盘接口接口 n n微机微机键盘类键盘类型：型：PC/XTPC/XT机采用机采用8383个个键键的的标标准准键盘键盘、ATAT机使用机使用8484个个键键的的键盘键盘 增增强强型的型的101/103/104/105/108/109101/103/104/105/108/109个个键键的的扩扩展展键盘键盘n n键盘键盘的的编码编码:按按键扫键扫描描码码（与位置有关）（与位置有关）放放键扫键扫描描码码n nPC/XTPC/XT机和机和ATAT机的机的扫扫描描码码的的发发送格式（送格式（P296P296）PC/XTPC/XT机机KBDATAKBDATA有有9 9位位,第一位是起始位第一位是起始位 ，为为高高电电平平 AT AT机的机的KBDATAKBDATA有有1111位位,是按照串行异步通信格式是按照串行异步通信格式发发送送,第一位是起始位，第一位是起始位，为为低低电电平平2.键盘插头外形及管脚定义 3.标准AT机键盘原理图单片机作收发控制保证上电复位时间不小于300ms与主板连接异步串行通信格式4.AT键盘与PC机接口原理 识别扫描码，检测PC数据和时钟线发送键盘命令给键盘接收键盘命令响应接收的扫描码5.鼠鼠标器接口器接口 n n20世纪60年代中叶，斯坦福研究院开发出世界上第一个鼠标器，是一种非常重要的输入设备，其英文名叫“Mouse”。n n鼠标器是一种定位装置，分辨率为320800dpi(移动1英寸所经历的像素数）n n鼠标有机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标三类，其主要区别在于它们检测坐标的装置不同 n nPC机上常使用两键或三键鼠标，n n鼠标可分为MS串行鼠标器、PS/2鼠标器、总线鼠标器及USB鼠标器 6.鼠标器工作原理 7.PS/2鼠标键盘与主机的连机器 DB-9鼠标器通过标准RS-232C串行口与微机相连的 8.MicrosoftMicrosoft的鼠的鼠标器三字器三字节数据格式数据格式 LB=1表示鼠标器的左键按下；RB=0表示鼠标器的右键按下；X7X0和Y7Y0均为8位带符号整数，表示相对于上次的位移量。位移量的单位为米基，1米基=0.0005英寸。9.3 3 显示器与示器与显示卡示卡 n nCRTCRT显示器示器 n n液晶液晶显示器示器 n n场致致发射射显示示 n n等离子等离子显示器示器 n n大屏幕投影机大屏幕投影机 n n显示器安示器安规认证及及TCOTCO0303标准准 n n显示卡的基本原理示卡的基本原理 n n显卡接口技卡接口技术 n n应用程序接口用程序接口(API)API)10.CRT显示器的结构 11.CRTCRT显示器的主要技示器的主要技术参数参数 n n屏屏屏屏幕幕幕幕尺尺尺尺寸寸寸寸:指指屏屏幕幕对对角角线线大大小小，一一般般有有1414、1515、1717、1919、2020、2121英寸等多个大小。英寸等多个大小。n n点点点点距距距距:指指CRT(CRT(阴阴极极射射线线管管)上上两两个个颜颜色色相相同同的的磷磷光光点点之之间间的的距距离离，单单位是毫米。位是毫米。n n像素像素像素像素:每一个像素包含一个每一个像素包含一个红红色，色，绿绿色，色，兰兰色的磷光体。色的磷光体。n n行行行行频频:又又叫叫水水平平刷刷新新频频率率，是是电电子子枪枪每每秒秒在在屏屏幕幕上上扫扫描描过过的的水水平平线线条数，以条数，以KHzKHz为单为单位。位。n n场场频频:又又叫叫垂垂直直刷刷新新频频率率，是是每每秒秒钟钟屏屏幕幕重重复复绘绘制制显显示示画画面面的的次次数，即重数，即重绘绘率，以率，以HzHz为单为单位。位。n n分分分分辨辨辨辨率率率率:定定义义显显示示器器画画面面解解析析度度的的标标准准，由由每每帧帧画画面面的的图图素素数数决决定定，以以 水水 平平 显显 示示 的的 图图 素素 个个 数数 水水 平平 扫扫 描描 线线 数数 表表 示示。（如如10247681024768指指每每帧帧图图象象由由水水平平10241024个个图图素素，垂垂直直768768条条扫扫描描线线组组成成。）n n带带宽宽:这这是是表表示示显显示示器器显显示示能能力力的的一一个个综综合合指指标标。指指每每秒秒钟钟的的扫扫描描的的图图素素个个数数；即即单单位位时时间间内内每每条条扫扫描描线线上上显显示示的的频频点点数数总总和和，以以MHzMHz为为单单位位。带带宽宽越越大大表表明明显显示示器器显显示示控控制制能能力力越越强强，显显示示效效果越佳。果越佳。12.CRTCRT显示器操控方式示器操控方式 n n早期的显示器采用模拟调节方式，DOS不支持即插即用，显示器的相关设置无法保存，数控调节当然无法实现n n视频电子标准协会（VESA）的显示数据通道协议（DDC）允许显示器和主机之间通过数据通道进行信息交换n n由于DDC正是实现WINDOWS的即插即用的基础，使操作系统能从显示器和显示卡获取信息后，自动匹配最佳的设置或调用已经设置好的显示模式，而不用每次都由手动进行调整，数控调节就实现了 13.2 其它平面其它平面显示器示器 n n液晶显示器 n n场致发射显示 n n等离子显示器 n n大屏幕投影机 n n发展中的平面显示器 14.液晶液晶显示器示器 n n液晶显示器(LiquiD Crystal Display,LCD)的原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过n nDSTN(Dual Scan Tortuosity Nomograph)双扫描扭曲阵列，是液晶的一种，由这种液晶体所构成的液晶显示器对比度和亮度较差、可视角度小、色彩欠丰富，但是它结构简单价格低廉 n nTFT(Thin film transistor)薄膜晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都有集成在其后的薄膜晶体管来驱动 15.液晶液晶显示器的主要参数示器的主要参数 n n可可视角度角度n n亮亮度度、对比比度度:TFT液晶显示器的可接受亮度为150cd/m2以上n n响响应时间:它反应了液晶显示器各象素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗的速度。上升时间和下降时间；而表示时以两者之和为准，通常为1650ms。n n显示示色色素素:几乎所有15英寸LCD都只能显示高彩(256K)，因此许多使用了所谓的FRC(Frame Rate Control)技术以仿真的方式来表现出全彩的画面16.场致致发射射显示器示器 n n场场致致发发射射显显示示器器（FielD FielD Emission Emission DisplayDisplay，FEDFED）的的原原理理是是：使使用用电电场场自自发发射射阴阴极极（cathoDe cathoDe emitteremitter）材材料料的的尖尖端端放放出出电电子子，而而非非使使用用热热能能，使使得得场场发发射射电电子子束束的的能能量量分分布布范范围围较较传传统统热热电电子子束束窄窄而而且且具具有有较较高高亮亮度度，用用场场发发射射技技术术作作为为电电子子来来源源以以取取代代传传统统CRTCRT显显象象管管中中的的热热电电子子枪枪，因因而而可可以以用用于于平平面面显显示示器器并并带带来了很多来了很多优优秀特色秀特色 n n优优点点：更更高高的的亮亮度度可可以以在在阳阳光光下下轻轻松松地地阅阅读读；高高速速的的响响应应速速度度使使得得它它能能适适应应快快速速更更新新画画面面的的场场合合；内内置置的的千千万万冗冗余余电电子子发发射射器器让让其其表表面面比比液液晶晶显显示示器器更更凹凹凸凸不不平平，视视角角更更宽宽广广，也也不不会会出出现现液液晶晶显显示示器器一一个晶体管个晶体管损损坏便会很明坏便会很明显显地地显显露出来的情况露出来的情况 17.PDP等离子显示器n nPDP等离子显示器又称电浆显示器，其特点是厚度极小n n原理是利用惰性气体（Ne、He、Xe等）放电时所产生的紫外线来激发彩色荧光粉发光，然后将这种光转换成人眼可见的光，类似普通日光灯n nPDP显示有亮度高、色彩还原性好、灰度丰富、对迅速变化的画面响应速度快等优点 n n等离子显示器的每一颗像素都是独立地自行发光，耗电量自然大增n n一般等离子显示器的耗电量高于300瓦 18.大屏幕投影机 n n投影机主要有两项参数：亮度和分辨率n nCRT投影机就是由CRT管和光学系统组成的投影机，使用内光源，也叫主动投影方式 n nLCD投影机利用的是液晶的光电效应成像，分为液晶板和液晶光阀两种，液晶板投影机是以液晶板作为成像器件，多为单片设计。液晶光阀投影机采用CRT管和液晶光阀作为成像器件n nDLP(Digital Light Processor)，数字光处理器。它以DMD（Digital Micromirror Device）数字微反射器作为光阀的成像器件，采用数字光处理技术调制视频信号，驱动DMD光路系统，通过投影透镜获取大屏幕图像19.发展中的平面显示器 n n受光型的液晶显示器（LCD）n n电致变色显示器（ECD）n n电泳显示器（EPID）n n铁电陶瓷显示器（PLZT）n n电激发光显示器（ELD）n n发光二极管显示器（LED）n n高分子或聚合体发光显示器（LEP）n n真空荧光显示器（VFD）等 20.3 显示器安示器安规认证及及TCO03标准准 n n瑞典专业雇员联盟（TCO）1992年在MPRII的基础上对节能、辐射提出了更高的TCO92标准。n nTCO92是针对显示器的包括电磁辐射、自动电源关闭、耗电量、防火及用电安全、TCO验证证明五个方面的标准；n nTCO95加入了对环境保护和人体工程学的要求，覆盖了对显示器、键盘和主机单元的要求；n nTCO99提出了更严格、更全面的环境保护、用户舒适度等标准n nTCO03标准，要求更加严格 21.4 显示卡示卡 n n显卡也就是通常所说得图形加速卡。它的基本作用就是控制电脑的图形输出，它工作在CPU和显示器之间。n n显示卡的主要作用是对图形函数进行加速 n n显示内存也称示内存也称显存存，是加速卡的重要组成部分，显存也被称为帧缓存，它实际上是用来存储要处理的图形的数据信息 n n显示器工作在模工作在模拟状状态下下，这就需要在中间有一个D/A转换器。RAMDACRAMDAC，它的作用就是将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图象 22.显卡接口及卡接口及应用程序接口用程序接口(API)API)n nPCI显卡以PCI总线速度的一半即33MHZ工作，它可以达到的峰值传送率为133MHz。n nAGP以66MHz的速度工作，AGP 1X的峰值传送率可达266MHz，AGP 8X的理论传输率为2.12GB/sn n当某一个应用程序提出一个制图请求时，这个请求首先要被送到操作系统中，然后通过GDI(图形设备接口)和DCI(显示控制接口)对所要使用的函数进行选择。n n而现在这些工作基本由DirectX来进行，它远远超过DCI的控制功能，而且还加入了3D图形API(应用程序接口)和Direct3D 23.9.4 9.4 硬硬盘与光与光驱 n n硬硬盘原理及接口原理及接口 n nCD-ROMCD-ROM n nDVD-ROMDVD-ROM 24.硬硬盘基本原理基本原理 n n硬硬盘盘（HarD HarD Disk Disk Drive,HDDDrive,HDD）由由多多个个盘盘片片组组成成，盘盘片片是是由由铝铝合合金金制制成成的的，盘盘片片的的表表面面镀镀上上磁磁粉粉，从从而而可可以以记录记录信息。信息。n n硬硬盘盘的的每每个个盘盘片片有有两两个个盘盘面面，盘盘面面上上划划分分着着许许多多同同心心圆圆，这这些同心些同心圆圆被称被称为为磁道。磁道。n n同同心心园园的的周周长长不不同同，但但存存储储量量却却相相同同。磁磁道道被被划划分分成成许许多多区区域域，每每个个区区域域叫叫一一个个扇扇区区，每每个个扇扇区区可可存存储储512512个字个字节节的信息。的信息。n n在硬在硬盘盘中，所有中，所有盘盘面的相同磁道号的集合称面的相同磁道号的集合称为为柱面。柱面。n n每个每个盘盘面面对应对应一个磁一个磁头头。n n磁磁头头由由驱驱动动机机构构和和读读写写臂臂控控制制负负责责读读写写数数据据。柱柱面面、盘盘面、磁面、磁头头、磁道和扇区决定了一个硬、磁道和扇区决定了一个硬盘盘的大小。的大小。25.硬硬盘相关技相关技术 n n磁磁头:MR磁头(Magnetoresistive heaDs)，即磁阻磁头，GMR磁头使硬盘容量提高十倍以上n n转速速:主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。硬盘转速为5400、7200转/分钟，最高转速达10000转/分钟n n单盘容容量量:指单张盘片的容量，单盘容量越大，实现大容量硬盘也就越容易，寻找数据所需的时间也相对少一点 n nS.M.A.R.T.S.M.A.R.T.技技 术:全 称 是 Self-Monitoring,Analysis anD Reporting Technology，即“自监测、分析及报告技术”26.硬硬盘接口技接口技术 n n随着硬盘速度与CPU速度的不断提高，硬盘外部数据传输的瓶颈现象日益严重n n从1986年的ATA到1993的ATA-2这七年时间里，外部数据传输率从3.3MB/s增至16.6MB/s。n nUltra ATA接口技术可将外部数据传输速度倍增至33MB/s、66MB/s、100MB/s、133MB/s。n n16位的Ultra3 SCSI理论上的数据传输率已达160MB/s，但SCSI接口卡和SCSI硬盘的价格高昂，通常用在高档服务器上。n n串行ATA硬盘传输接口，传输仅通过一根四线电缆与设备相连接来代替传统的硬盘数据排线，串行ATA数据传输的最大速率约为150MB/s27.CD-ROM n nCD-ROM(Compact Disk ReaD Only Memory)中文的意思是光盘只读存储器，它通过激光束读出光盘种的信息。n n数据传输率是衡量光驱的重要性能指标，常说的“几速”或“几倍速”就是指光驱的数据传输率，它是指每秒向主机传输的数据量。n n单速计为1X，大小为150KB/S。如“52速”光驱的传输速率为52X150KB/S n nCD-R盘片是一种一次性写入光盘 n nCD-RW是一种可擦写的光盘28.光盘的结构组成 29.光盘的光道 光盘的表面被划分为间距为1.6微米、宽度为0.6微米的光道，通过光道上的微小的凹坑和平面来表示“0”或“1”30.光盘数据的读取 31.DVD-ROM n nDVD(Digital Video Disk)即数字视频光盘或数字影碟，是利用MPEG2的压缩技术来储存影像n n由于DVD大储存量，在信息存储及数码音乐也有很好的应用，于是又称DVD是Digital Versatile Disk，是数字多用途的光盘32.DVD五种五种规格用途格用途 n nBook A的DVD-ROM是电脑资料档只读光盘，用途类似CD-ROM。n nB的DVD-ViDeo是家用的影音光盘，用途类似LD或ViDeo CD。n nC的DVD-AuDio是音乐碟片，用途类似音乐CD。n nD的DVD-R(或称DVD-Write-Once)是限录一次的DVD，用途类似CD-R。n nE的DVD-RAM(或称DVD-Rewritable)是可多次读写的光盘，用途类似MO。33.DVD-ROM n n单层的DVD盘片是0.6mm，DVD采用波长短的红色激光，容量是4.7GB(DVD-5)n n由于DVD盘片的比较薄，所以它可以由两层0.6mm的盘片粘合在一起，从而将其容量扩大一倍而达到9.4GB(DVD-10)，这就是单层双面的DVD盘片。n n每一层介质还可以分为两层，激光束能读取两个层上的物理坑点。单面的容量扩大到8.5GB(DVD-9)n n再将两面粘合起来就得到了双层双面的17GB34.DVD 内容乱内容乱码系系统-CSS与分区与分区 美国影业联盟即担心DVD的出现也会像VCD一样被盗版和翻版,把世界分成六大区域，分别为:(1)美国、加拿大；(2)日本及西欧；(3)亚洲；(4)中南美和澳洲；新西兰；(5)非洲、俄罗斯和东欧；(6)中国大陆。35.5 打印机与打印机与扫描描仪 1 打印机概述2 针式打印机3 喷墨打印机原理4 激光打印机5 并行打印机接口6 扫描仪36.打印机概述打印机概述 n n打印机从打印原理上来说大致分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机（包括黑白和彩色激光打印机）n n还有一些不常接触的如热转印打印机、热蜡式打印机、热升华打印机n n它们各有特点，除了后三种打印机目前还比较少的涉足大众市场以外，另外三种类型的打印机都已经在各自擅长的领域发挥着不可取代的作用。37.针式打印机结构图 38.LQ1600K打印头示意图 39.EPSON微压电打印头原理 40.激光打印机基本原理激光打印机基本原理 n n激光打印机是由激光器、声光调制器、高频驱动、扫描器、同步器及光偏转器等组成n n激光打印机把接口电路送来的二进制点阵信息调制在激光束上，之后扫描到感光体上。n n感光体与照相机构组成电子照相转印系统，把射到感光鼓上的图文映像转印到打印纸上，其原理与复印机相同。n n激光打印机是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打输出设备。n n激光打印机要经过：充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序41.5 PC5 PC机打印口机打印口连接定接定义 42.PCPC机打印口地址及信号分配机打印口地址及信号分配 43.扫描仪工作原理示意图 44.调制解制解调器器Modem n n调制解调器Modem(Modulator/Demodulator)n n它将微机串行接口输出的二进制数字信号变换成适应模拟信道的信号n n话音通路频带范围一般为3003400Hzn nITU V.32标准支持9.6Kbps数据传率。n nV.34标准支持28.8Kbps数据传率n nV.42标准支持33.6Kbps数据传率n nV.90、V.92标准支持56Kbps数据传率45.非非对称数字用称数字用户专线ADSL n n非对称数字用户专线ADSL（AsymmetriCDigital Subscriber Line）n nADSL使用普通电话线作为传输介质，却有很高的带宽而(理论上最高可达15Mbps)n n传统的电话线使用了0KHz4KHz的低频段进行语音传送，而电话线理论上有接近2MHz的带宽n nADSL正是使用了26KHz以后的高频带才提供了如此高的速度 46.ADSL的接入模型 47.网网线的的规范与制作范与制作 48.线缆调制解制解调器器 Cable-ModemCable-Modemn n线缆调制解调器是一种超高速Modemn nCable-Modem利用现成的有线电视CATV网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。n nCable-Modem连接方式有对称速率型 数据上传速率和数据下载速率相同，都在500Kbps-2Mbps之间n n非对称速率型 数据上传速率在500Kbps10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps40Mbps。n n采用共享结构，随着用户的增多，接入速率会有所下降，安全保密性也欠佳 49.END作业：通读全章内容50.后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用51.主要经营：网络软件设计、图文设计制作、发布广告等公司秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！52.致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求53.感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field54.