9输入输出设备

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——显示器9.4输出设备——打印机9.5汉字处理技术9.1外部设备概述中央处理器(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。输入设备键盘图形输入设备(鼠标器、图形板、跟踪球、操纵杆、光笔)图像输入设备(摄像机、扫描仪、数字相机)条形码光学字符识别语言与文字输入•输出设备：显示器(字符、汉字、图形、图像)打印设备(针式打印机、激光打印机、喷墨打印机、热转印打印机)绘图机(平板式、滚筒式)语音输出•终端设备(键盘+显示器)•数／模、模／数转换•多媒体•脱机输入输出设备(软磁盘数据站)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。9.2.1键盘最常用的输入设备输入与ASCII码的关系9.2.2光笔、图形板和画笔输入光笔(lightpen)的外形与钢笔相似，头部装有一个透镜系统，能把进入的光会聚为一个光点。在光笔头部附有开关，当按下开关时，进行光的检测，光笔就可拾取显示器屏幕上的坐标。光笔与屏幕上的光标配合，可使光标跟踪光笔移动，在屏幕上画出图形或修改图形，这个过程与人用钢笔画图的过程类似。经操作员确认后，即可存入计算机。画笔(stylus)为笔状，但不是光笔。它不是用于显示器屏幕，而是用于图形板(tablet)。当画笔接触到图形板上的某一位置时，画笔在图形板上的位置坐标就会自动传送到计算机中去，随着笔在板上的运动可以画出图形。图形板和画笔结合构成二维坐标的输入系统，主要用于输入工程图等。将图纸贴在图形板上，画笔沿着图纸上的图形移动，读取图形坐标，即可输入工程图。图形板与画笔配合的输入方式，比光笔与屏幕相结合的输入方式有许多优点：光笔不能输入纸上的图形信息，而图形板方式很容易做到；光笔和持笔的手能挡住图形，而且由于屏幕玻璃的厚度，光的折射作用和人眼与光笔的视角等影响，常使画出的图形偏离预想的位置，而图形板无此问题，而且长时间使用光笔，悬空的手臂会感到疲劳。由于上述种种优点，目前图形板输入方式得到广泛应用，尤其是在集成电路图、机械、建筑图等用图纸输入的系统中，更是如此。9.2.3鼠标器、跟踪球和操作杆输入•鼠标•跟踪球•操纵杆9.2.4触摸屏9.2.5图像输入设备（摄像机和数字照相机）•摄像机•数字照相机•图像增强•跟踪飞机•跟踪火箭9.2.6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。•条码的作用：条码是表示数据的符号，在市场上即表示某种商品的代号，这个符号可由机器自动识别，并送入计算机中。•RFID(RadioFrequencyIDentification)射频识别9.2.7光学字符识别(OCR)技术和语音文字输入系统•1.光学字符识别技术•2.语音与文字输入系统9.3输出设备——显示器9.3.1显示设备种类1.阴极射线管(cathoderaytube，简称CRT)显示器2.平板显示器(FPD)一般是指显示器的深度小于显示屏幕对角线1/4长度的显示器件。LCD,LiquidCrystalDisplayPDP，PlasmaDisplayPanel等离子体LED,LightEmittingDiode液晶显示屏(LCD)：液晶是液态晶体的简称，它是一种有机化合物，在一定范围内，既具有液体的流动性，又具有分子排列有序的晶体特性，液晶分子是棒状结构。具有明显的光学各向异性，它本身不发光，但能够调制外照光实现信息显示，因此使用时需要背光源。等离子体显示(PDP)：等离子体显示是利用惰性气体在一定电压作用下产生气体放电现象而实现的一种发光型平板显示技术。彩色PDP技术与荧光灯显示原理相同，利用气体放电产生紫外线，紫外线激发光致荧光粉，荧光粉发射可见光，使用三基色荧光粉实现红、绿、蓝三色，并使每基色单元实现256级灰度，再进行混色达到彩色显示的目的。LED显示屏（LEDpanel），是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。9.3.2显示技术中的有关术语图形和图像是现代显示技术中常用的术语：图形(graphics)最初是指没有亮暗层次变化的线条图，如建筑、机械所用的工程设计图、电路图等。早期的图形显示和处理只是局限在二值化的范围，只能用线条的有无来表示简单的图形图像(image)则最初就是指具有亮暗层次的图，如自然景物、新闻照片等。经计算机处理后显示的图像称作数字图像，就是将图片上连续的亮暗变化变换为离散的数字量，并以点阵列的形式显示输出。在显示屏幕上，图形和图像都是由称作像素的光点组成的。光点的多少称作分辨率，光点的深浅变化称作灰度级(在黑白显示器上表现为灰度级，在彩色显示器上表现为颜色)。分辨率和灰度级决定了所显示图的质量。高分辨率多灰度级的光栅扫描的显示器不仅可以显示图像，也可以显示图形。现在的图形也可以有颜色、深浅层次的变化。但是，图形学和数字图像处理是两个不同的学科，它们所研究的问题不同，应用领域不同，使用的技术方法不同，图形和图像的输入手段也不同。图形学的主要任务是研究如何用计算机表示现实世界的各种事物，并且形象逼真地加以显示。如动画设计、花布图案设计、地图的显示等平面图，飞机、汽车、建筑物的造型设计等立体图。这些图要求形象逼真地显示，需要有深浅和颜色。图形学所用的技术包括点、线、面、体等平面和立体图的表示和生成。同时，由于要在平面上显示立体图，还要研究阴影的产生，隐藏线、隐藏面的消除技术以及光照方向与颜色的模拟等技术。3DMAXOPENGLDIRECTDRAW数字图像处理所处理的对象多半来自客观世界，例如由摄像机摄取下来存入计算机的数字图像(遥感图像、医用图像等)。图像与图形相比，由于后者可以按人的意志描绘，所以无噪音干扰，而且规则整齐，富有创造性。前者则可能充满噪音，图像很不清晰。由于摄取的位置随机，图像可能发生畸变。图像处理的任务是去除噪音，恢复原形，使图像清晰，并从中抽取有用的信息，以供观察。X光紫外线对农作物的成像:左,正常谷物;右,被真菌感染的谷物微波波段成像西藏东南山区航天雷达图像无线电波磁共振成像人的脊椎寻找丘光华机组