第4章输入和输出.ppt

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1、第 1 页,要让计算机运行程序，程序和运行程序所需的数据首先要输入到计算机中。 要让用户能看到程序运行的结果，需要把运行结果输出。 数据的输入是用户通过输入设备来完成的，程序运行的结果是通过输出设备完成的。 汉字的输入和输出要考虑编码问题。,第4章 输入和输出,第 2 页,4.1 用户界面的发展过程 4.2 汉字的输入码 4.3 输入设备 4.4 汉字的输出码 4.5 输出设备,第 3 页,基本概念 用户界面 计算机系统中实现用户和计算机信息交互的硬件和软件称为用户界面，也称作用户接口、人机界面等。 用户界面的硬件部分 包括用户向计算机输入数据或命令的输入设备以及计算机输出给用户观察数据和保存

2、数据的输出设备。 目前常用的输入设备有键盘、鼠标等，常用的输出设备有显示器、打印机等。 用户界面的软件部分 包括用户与计算机交互时使用的协议、命令、处理程序等。,4.1 用户界面的发展过程,第 4 页,命令的概念 计算机中已设计实现的完成特定功能的程序叫命令。 命令的组成 命令符 命令符是不同命令的标识。命令符不同，表示要执行的程序不同。 命令参数 许多命令都要求有命令参数，命令参数用来指出具体的操作细节。 用户通过给出不同的命令参数来实现细节内容略有差别的操作。 第3章讨论的机器指令程序的启动，就是由用户输入命令完成的。,第 5 页,用户界面的发展过程可分作三个主要阶段： （1）0、1符号式

3、用户界面 在计算机发明的最初十来年中，用户通过开关、按钮或穿孔纸带向计算机输入程序、数据或命令。 计算机通过指示灯、打印机等输出程序的运行结果。 这时输入输出使用的开关、按钮、穿孔纸带、指示灯、打印机等都是0、1符号方式的，因此称作0、1符号式用户界面。 这种方式的用户界面用户使用非常困难。,第 6 页,（2）字符显示式用户界面 从20世纪50年代中期到20世纪70年代后期，用户界面以字符显示为主要特征。 这时用户通过键盘输入字符型的程序、数据或命令，计算机把运行结果以字符方式显示在显示器上或打印在打印机上。 优点是用户使用灵活、方便. 缺点是输出显示不直观，用户仍需记住许多东西（如命令的单词

4、拼写、格式等）。 图4-1（a）是一个字符方式用户界面的示例。其中，字符串copy d:*.c a: 是用户输入的命令，其中copy是命令符，表示拷贝命令。字符串d:*.c a:是命令参数，表示D盘根目录下所有以.c为后缀的文件是要拷贝的源文件，A盘是要拷贝的目标盘。该命令表示把D盘根目录下所有以.c为后缀的文件拷贝到A盘中。,第 7 页,（3）图形显示式用户界面 从20世纪80年代初期至今，用户界面的主流是图形方式的用户界面。 主要特征是计算机显示采用窗口、图符、菜单等图形方式，用户输入设备除键盘外，增加了鼠标这种指点式输入设备。 优点是显示直观、操作简便、学习掌握快。 图形方式用户界面对硬

5、件资源和软件资源要求都很高。 图4-1（b）是一个图形方式用户界面的示例。用户可用鼠标选择菜单的某一项（如粘贴），来让计算机执行该菜单项对应的操作，用户也可以用鼠标双击某个图标（如打开图标），来让计算机执行该图标对应的操作。 在图形方式下，用户是通过选择菜单项或双击图标来输入命令的。,第 8 页,(a)字符方式用户界面 (b)图形方式用户界面,第 9 页,用户界面是计算机发展最迅速的一个方面。 目前用户界面的发展，以语音输入输出等多媒体形式、面部和肢体动作识别等多感知渠道、虚拟技术应用等为主要特点。,第 10 页,4.2 汉字的输入码,汉字的输入码 是对指定的汉字集合的一种以用户使用方便为目标

6、的编码。 要把汉字以用户使用方便的形式编码，就要利用汉字的拼音、笔形或其它相关特征信息来编码。 可以从不同的角度对汉字输入码进行分类。 从编码特征看 拼音码 笔形码 音形码 形音码 从键盘的角度看 使用国际通用键盘 使用专用键盘两大类,第 11 页,下边我们简单介绍拼音码和笔形码的编码方法，以及几种目前使用较多的汉字输入软件的使用方法。 本节主要内容： 拼音码 笔形码 使用词组的快速汉字输入方法,第 12 页,拼音码 按汉字拼音规则对汉字进行的编码称为拼音码。 拼音码的优点 用户使用基础好。 使用拼音码输入汉字的问题 重码率高 主要表现：汉字的读音都是单音节的，汉语拼音中仅有24个声母和34个

7、实用的韵母，仅能组成413个实用的拼音编码音节。 如果把GB2312-80 中的6763个汉字按413个音节平均分配，那么重码率在5个以上。 如果把全部6万多个汉字按413个音节平均分配，那么重码问题将严重到无法使用。,4.2.1 拼音码,第 13 页,全拼码和双拼码是两种最有影响的拼音码编码方法。拼音码构造的汉字集都是GB2312-80 中的6763个常用汉字。 1 全拼码 码元 把给汉字编码的拼音、笔形等基本特征信息元素称为汉字编码的码元。 全拼码 把汉语拼音的每个符号都取为码元的汉字编码称为全拼码。 全拼码的码元共有25个，除码元符号“”外，其它码元符号和键盘符号是一一对应的。 码元符号

8、“”的键盘符号是“v”。例如，“率”字的全拼码为lv。,第 14 页,全拼码的特点 击键次数较多，输入汉字速度较慢 例如，“想”字的全拼码为xiang，用户需击键5次。 重码率较高，当出现重码时还需击键进一步做出选择。 例如，“计”字的全拼码码元为ji，“算”字的全拼码码元为suan，“机”字的全拼码码元为ji。“计”字和“机”字的全拼码码元相同。 用户输入全拼码的码元suan后，可看到如下4个重码： suan：1酸；2算；3蒜；4狻 用户输入全拼码的码元ji后，可看到如下13屏共118个重码： ji：1几；2及；3急；4既；5即；6机；7鸡；8积；9记； 1级；2极；3计；4挤；5己；6季；

9、7寄；8纪；9系； 1基；2激；3吉；4脊；5际；6击；7圾；8畸；9箕； 1肌；2饥；3迹；4讥；5姬；6绩；7棘；8辑；9籍,第 15 页,1集；2疾；3汲；4嫉；5蓟；6技；7冀；8伎；9剂； 1悸；2济；3寂；4忌；5妓；6继；7丌；8乩；9剞； 1佶；2墼；3芨；4芰；5蒺；6蕺；7掎；8叽；9咭； 1哜；2唧；3岌；4嵴；5洎；6屐；7骥；8畿；9玑； 1楫；2殛；3戟；4戢；5赍；6觊；7犄；8齑；9矶； 1羁；2嵇；3稷；4瘠；5虮；6笈；7笄；8暨；9跻； 1跽；2霁；3鲚；4鲫；5髻；6麂；7革；8给；9稽； 1缉；2祭；3期；4其；5奇；6齐；7偈；8诘；9荠； 1亟,第

10、 16 页,2 双拼码 分析全拼码可以发现以下三点： （1）拼音由分声母和韵母组成，在组成拼音时，声母在前，韵母在后。 （2）拼音符号到拼音音节的组合不是任意的，拼音符号只能组合出有限个拼音音节。 例如，拼音符号a, n, g只能组成韵母音节a, an和ang。 （3）音节是拼音的独立使用元素。 例如，拼音fang是由声母音节f和韵母音节ang组成。,第 17 页,双拼码 是把声母和韵母中的多个符号用一个键盘符号表示的编码。 双拼码共有57个码元，使用了27个键位（除26个字母符号外，增加一个符号“；”）。 双拼码的57个码元分作声母和韵母两大类。 键位和声母、韵母的对应关系见表4-1。,第

11、18 页,表4-1双拼码键位和声母、韵母对应关系表,第 19 页,笔形码 汉字是由若干笔划组成的方块字，笔形码就是从汉字的笔形出发构造汉字的编码。 笔形码的优点 和拼音码相比，笔形码的优点是可编码的汉字集大，一般可在基本无重码的情况下编码出所有的6万多个汉字。 笔形码的缺点 用户需要记忆的东西较多。 常见笔形码 仓颉码 五笔字型码,4.2.2 笔形码,第 20 页,仓颉码 是朱邦复1976年发明的，是发明最早的笔形码之一。但仓颉码在台湾、香港等地区使用较多，在国内使用较少。 五笔字型码 是王永民于1983年发明的。五笔字型码在国内使用较普遍。 编码特点 把汉字分成三个层次、五种笔划、130个字

12、根，以字根为编码码元、以三种字型拆分汉字、每字最多4码。,第 21 页,汉字的三个层次 笔划 在书写汉字时，不间断地一次连续写成的线条称为笔划。 字根 由若干笔划复合形成的相对不变的结构叫字根。 单字 由若干字根组成汉字的单字。 五种笔划 横、竖、撇、捺、折 按照使用频度的高低，分别用数字1，2，3，4，5代表。五种基本笔划见表4-2。,第 22 页,表4-2 汉字的五种基本笔划 130个字根 五笔字型码把130个字根分成五个区，每区五个位，每位包括若干个字根，对应标准键盘的一个英文符号键。 这样，除英文符号Z键不对应任何字根外，其余25个英文符号键就分别对应划分成五个区25个位。 图4-2是

13、五笔字型码的字根和键盘对应关系图。,第 23 页,图4-2 五笔字型字根键盘对应关系,第 24 页,三种字型 汉字可以由字根构成，但相同字根的不同排列方式将构成不同的汉字。 例如。字根“口”和“八”如上下排列是“只”字，字根“口”和“八”如左右排列是“叭”字。 五笔字型码把汉字分成三种字型：左右型、上下型、杂合型。凡不能归入左右型和上下型的汉字，均归入杂合型。 在组字时，左右型的数字代号为1，上下型的数字代号为2，杂合型的数字代号为3。,第 25 页,编码规则 （a）字根是编码的码元。在把汉字拆分成若干个字根时，要拆出尽可能大的字根。 例如，“佃”字就只能拆分成字根“人”和“田”，而不能拆分成

14、字根“人”、“口”、“十”。 （b）字根的编码顺序和汉字从左到右、从上到下、从外到内的书写顺序一致。 如“明”字的书写顺序是先“日”后“月”，字根“日”对应键位J，字根“月”对应键位E，所以“明”字编码的前两个码元是JE。 （c）最多只取4码，当字根多于4个时，取前3个字根和最后一个字根作为编码码元。 （d）末笔与字型交叉克服重码。 例如，“汀”、“洒”、“沐”，三个字的编码将分别是ISH、ISG、ISY，从而消除了重码。,第 26 页,五笔字型码的编码能力分析 编码能力强 因为五笔字型码是把字根作为编码码元，把130个字根按使用频度基本均分在25个键位上，最长为4个码元的编码方法，所以最多可

15、编码254个汉字，即最大编码能力超过39万。 无重码 考虑到五笔字型码的码元个数通常不足4个的情况，以及字根使用频度不均匀的情况，五笔字型码的编码能力也可达到数十万个，因此，五笔字型码可做到无重码。 五笔字型码的最大缺点 用户使用五笔字型码输入汉字时，必须能正确拆分汉字，必须要记住字根和键盘的对应关系等。,第 27 页,在拼音码和笔形码输入方法的基础上，使用固定词组或随机词组可以大大提高用户输入汉字的速度。 1 固定词组 固定词组是设计人员在大量调查分析的基础上，归纳整理出常用的汉语词组库，并把这种词组库设计成软件提供给用户使用。 使用方法 用户键入需输入词组的前边一个或若干个汉字，软件将自动

16、显示出以用户输入的一个或若干个汉字为前缀的固定词组库中的所有词组，用户输入的词组前缀越长，软件自动显示出的词组个数越少（即重码率越低），用户只需进行若干次键盘选择，就可完成一个词组的输入。,4.2.3 使用词组的快速汉字输入方法,第 28 页,例如，使用包括固定词组功能的全拼码输入单词“计算中心”时，如果用户只键入“计”字的码元ji，并在输入码元ji下选择了汉字“计”，则软件将分屏自动显示出词组库中所有以“计”字为第一个汉字的词组共3屏，分别如下： 1计策；2计分；3计划；4计划成本；5计划分配；6计划供应；7计划经济；8计划经济与市场调节；计划内；0计划生育； 1计划调节；2计划外；3计划委

17、员会；4计划成本；5计划指标；6计划供应；7计经委；8计量；9计量单位；0计量局； 1计上心来；2计时；3计时工资；4计算；5计算方法；6计算机；7计算器；8计算中心；9计委 此时用户需通过翻屏选择到第三屏，然后再选择5才能完成词组“计算中心”的输入。,第 29 页,如果用户键入前缀“计算”的码元jisuan，并在输入码元jisuan下选择了词组“计算”，则软件将自动显示出词组库中所有以“计算”为前缀的词组如下： 1计算方法；2计算机；3计算器；4计算中心 此时用户只需选择4即可完成词组“计算中心”的输入。,第 30 页,2 随机词组 软件形式的固定词组的缺点 不同的用户使用的词组是不相同的。

18、如果软件包含了所有可能的词组，则软件的规模太大，用户使用时要做的选屏太多，反而降低了输入速度。 如果软件包含的词组太少，则某些用户在输入时无法找到所要的词组，需要自己键入码元，这样用户的输入速度难以提高。 随机词组 就是用户在输入的过程中，软件自动构造该用户的常用词组库。 随机词组为用户提供了创建个性化的词组库的工具。 智能ABC就是一个以全拼码为基础、提供随机词组功能的软件。,第 31 页,用智能ABC输入中文数据时，用户可利用软件提供的一些常用词组。 如果用户需要频繁使用的某个词组没有在词组库中，用户可一次性键入该词组所有汉字的全拼码码元，这样当用户输入过一次某个词组后，软件将自动构造该词

19、组，并把该词组添加到用户的词组库中。当用户下一次需要输入该词组时，可以用该词组汉字读音的首字母作为输入码元。,第 32 页,例如，若用户需频繁的使用词组“首字母”，而词组“首字母”又没有在词组库中，就可以用如下方法创建和使用随机词组： （a）一次性键入词组“首字母”的全拼码码元shouzimu，此时屏幕将显示出若干个重码，用户做出适当的选择，完成词组“首字母”的第一次输入。 （b）由于词组“首字母”的码元shouzimu是一次性输入的，表示用户希望创建该词组，因此软件将自动构造词组“首字母”，并把该词组添加到用户的词组库中。 （c）当用户以后输入词组“首字母”时，可以用该词组汉字读音的首字母作

20、为输入码元，即用户键入szm即可输入词组“首字母”。,第 33 页,从输入设备和主机的相对关系看，输入设备可分作三大类： 存储式输入设备 主要是指磁盘、磁带、光盘、U盘、外接磁盘等外存设备. 把外存设备上存储的数据输入到计算机主机的过程也是一种数据输入，因此，外存既是一种可长久保存数据的存储设备，也是一种输入设备。 近距离输入设备 主要有键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等配置在计算机主机旁边的输入设备。 远距离输入设备 主要是指通过modem、网卡等连接的、远离计算机主机的输入设备。,4.3 输入设备,第 34 页,输入设备的分类如图4-3所示。 图4-3 输入设备分类,第 35 页,使用输入设备需

21、要首先进行安装。输入设备的安装通常包括两个步骤： （1）把输入设备通过计算机机箱外部的接口连接到计算机，这也称作物理连接。 （2）通过操作系统安装相应输入设备的驱动程序。 物理连接实现了输入设备和主机的物理联通。不同输入设备的数据传输格式和控制方式不同，驱动程序负责解读具体输入设备的数据传输格式和控制。 另外，操作系统是所有计算机资源的管理者，驱动程序的安装过程也是向操作系统的注册登记过程。,第 36 页,本节主要内容： 键盘 鼠标 其它输入设备,第 37 页,键盘组成 开关矩阵电路 开关矩阵电路对键盘上的每个键按ASCII码编码。 键盘接口电路 键盘接口电路中通常包含一个单片微处理器，负责控

22、制整个键盘的工作过程。当键盘上的某个键被按下时，该键对应的0、1编码，就在键盘接口电路的控制下被送到了计算机主机。 标准104键键盘 如图4-4是一个104键的键盘。,4.3.1 键盘,第 38 页,图4-4 104键的键盘,第 39 页,101键盘上的键位可划分成字符键、控制键、编辑键、功能键和小键盘五大类。 （1）字符键：包括字母键（AZ）、数字键（09）、空格键和各种符号键（如加号、减号、逗号、句号等）。 （2）控制键：包括大/小写字母转换键、换档键、跳格键、控制键、更换键等。 大/小写字母转换键 换档键 跳格键 控制键 更换键 退格键 回车换行键 退出键,第 40 页,（3）编辑键：包

23、括用户对所输入的文档进行某种编辑操作时经常使用的一些键。 插入/替换键 删除键 光标移动键、 换页键、 开始键和结束键 （4）功能键：包括12个标注为F1F12的键。功能键主要用来为软件设置一些操作命令，以方便用户的操作使用。 （5）小键盘 图4-4所示最右边的一组键称为小键盘。 键用来进行上下排符号转换。 键盘上的三个指示灯分别表示三个相应键位的当前状态。,第 41 页,鼠标主要用来实现光标定位和操作命令选择。 机械式鼠标 机械式鼠标的底座上有一个可以滚动的金属球，当鼠标在一个支撑物上移动时，金属球与支撑物发生摩擦，使金属球转动。 金属球的四个方向上安装有四个电位器。电位器可以测量出金属球在

24、四个方向上的相对位移量。 控制电路实现光标在屏幕上的位移方向和金属球的位移方向一致，光标在屏幕上的位移量和金属球的位移量成比例。 光电式鼠标 光电式鼠标和机械式鼠标的工作原理类同，其差别主要是：光电式鼠标是利用光学原理测量鼠标的位移方向和位移量的；光电式鼠标的精度更高 。,4.3.2 鼠标,第 42 页,鼠标种类 中间有滚轮的两键式鼠标 鼠标中间的滚轮可以方便地前后移动文档或网页 左键：拾取键 单击：用一个手指把拾取键按一下后松开，单击操作通常用于实现光标定位、菜单命令选择等。 双击：用一个手指把拾取键连续按两下后松开，双击操作通常用于实现使所选择的程序执行。 拖动：用一个手指把拾取键按下后移

25、动鼠标，拖动操作通常用于实现选择，以及把选择的内容移动位置等。,第 43 页,右键：菜单键 单击菜单键可弹出一个适用于当前状态下的菜单。对弹出的菜单进行选择的方法是，把鼠标移动到相应菜单项的位置，然后单击拾取键。 三键式 三键式鼠标是在两键式鼠标的基础上，增加了一个消除键，增加的消除键排放在拾取键和菜单键的中间。 当拾取键选择的位置发生错误时，马上按下消除键可消除已做出的选择。 三键式鼠标没有两键式鼠标使用得多。 三键鼠标和多键鼠标用于特殊的应用软件环境或特殊用途的专用计算机上。,第 44 页,1 触摸屏 触摸屏是在普通显示器的基础上，附加了坐标定位装置的一种输入设备。 触摸屏上划分出若干个区

26、域，分别对应菜单的若干个选项，用户可直接用手触摸选择所需的选项。 触摸屏的特点 用户使用方便，安全性好，一般使用在一些公共场所。 缺点：人手直接触摸屏幕的精度比较低，所以用人手直接触摸的触摸屏上，每个区域不能划分的过细。 光笔 一端装有光敏感元件，另一端连接到计算机。 由于光笔的精度远较人手的精度高，所以这样的输入系统中，触摸屏可划分成非常细小的区域。 由于配有光笔触摸屏系统的光笔容易丢失，所以这样的输入设备一般不用在公共场所。,4.3.3 其它输入设备,第 45 页,2 扫描仪 扫描仪是一种直接把图像数据扫描进计算机的输入设备。 扫描仪主要由照射部分和接收部分组成。 扫描仪的工作原理 照射部

27、分用低频光源的光线照射图像。 图像上的黑色部分吸收光线，白色部分反射光线，介于黑色和白色的中间色（称为灰色）按其灰色程度吸收或反射光线。 接收部分用光敏元件矩阵接收经过照射的图像信号，并把接收到的光信号转换成相应的二进制符号串。 光敏元件是一种对光的强弱非常敏感的元件。这样就把图像按每个像素点的灰色程度转换为相应的二进制符号串。,第 46 页,扫描仪的性能主要由它的分辨率参数和灰度层次参数确定。 分辨率 指每英寸多少个像素点，分辨率的单位是dpi（即dot per inch），分辨率数值越大表示其性能越好。 灰度层次 指每个像素点的灰度变化范围，灰度层次数值越大表示其性能越好。,第 47 页,

28、3 条形码阅读器 条形码阅读器是一种商店、图书馆等部门广泛使用的输入设备。 条形码阅读器的构造以及工作原理和扫描仪的非常类似。其差别主要是： （1）条形码阅读器只扫描专门的条形码图像； （2）条形码阅读器把条形码编码转换为相应的字符编码存储； （3）条形码阅读器对像素点参数和灰度层次参数要求很低。 条形码阅读器必须和条形码配合使用。,第 48 页,条形码 是一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记。 条和空采用对比度很高的颜色来表示，通常条用黑色表示，空用白色表示。 条形码编码规则 UPC条码 EAN条码 二五条码 三九条码 中国标准书号（ISBN部分）条码等 条形码通常作为商品或图书的编码

29、，印刷或粘贴在商品或图书上。 由于条形码阅读器对像素点参数和灰度层次参数的要求很低，所以条形码阅读器的正确识别率非常高。,第 49 页,输出码 汉字在输出时的编码称为汉字的输出码。 汉字是一种类似图像的笔划集合，汉字输出时需要考虑其笔划在输出设备上的实现问题，所以汉字在输出时要重新考虑其编码方法。 输出字形 由于汉字在显示和打印时可以看作是一个简单的黑白图像，所以汉字输出时可用汉字的输出字形方法输出。 把一个汉字按其笔划进行图形表示形式的构造。 这样，汉字输出字形的构造方法就和第2章讨论的黑白图像的表示方法类同。,4.4 汉字的输出码,第 50 页,有两种汉字输出字形的构造方法： 汉字点阵 用

30、由若干行若干列的点的矩阵来表示一个汉字的输出字形。 常用的汉字点阵 1616（简易型） 2424（普通型） 3232（提高型） 矢量汉字 用直线或弧线来表示汉字的笔划。 汉字“化”的1616点阵如图4-6（a）所示，矢量汉字“化”如图4-6（b）所示。,第 51 页,图4-6 汉字输出码 （a）点阵汉字；（b）矢量汉字 点阵汉字特点 表示方法简单，容易实现，但点阵汉字在放大时会失真。 矢量汉字特点 能不失真的随意放大，但需要有相应的算法来实现，其实现方法较复杂。,第 52 页,输出设备是把程序的运行结果输出显示给用户的必需设备。 输出设备的安装通常也包括两个步骤： （1）把输出设备通过计算机机

31、箱外部的接口连接到计算机。 （2）通过操作系统安装相应输出设备的驱动程序。 常用输出设备 显示器 打印机,4.5 输出设备,第 53 页,显示器种类 字符显示器 图形显示器 显示器组成 监视器 监视器的核心部分是一个显示屏幕，监视器的功能是实现数据在监视器屏幕上的显示。 显示卡 显示卡的基本功能是实现CPU与监视器的接口连接和数据缓存。除此之外，对于图形显示器来说，显示卡还具有处理图形数据、加速图形显示等功能。,4.5.1 显示器,第 54 页,1 监视器 目前常用的监视器主要有两类 阴极射线管（CRT） 构造原理和电视机类同，其差别主要是其中的控制电路不同。 阴极射线管类型监视器的体积较大，

32、主要用在桌面微机上。 液晶显示器（LCD） 体积相对较小，主要用在笔记本电脑上。 另外，还有一种等离子显示板（PDP），具有体积小、重量轻等优点，但目前还处于研究阶段，还没有广泛使用。,第 55 页,监视器的两个技术指标 分辨率 屏幕上组成图像的最小单元称作像素点。一个像素点由一个发光材料组成。 分辨率是指整个屏幕可显示的像素点的多少。 分辨率的数值越大则性能越好。 分辨率通常表示为每行的像素点个数每列的像素点个数。 例如，分辨率1024768，就表示每行的像素点个数为1024，每列的像素点个数为768。 一般来说，一个监视器可以支持多种分辨率，所以监视器的分辨率指的是该监视器能达到的最高分辨

33、率。,第 56 页,灰度 指每个像素点的颜色变化范围。 最早的监视器灰度只有黑白两色，只需1个符号位就可表示。 4色（用2位表示） 16色（用4位表示） 256色（用1个字节表示） 真彩色（用3个字节表示） 监视器的灰度范围越大则性能越好。,第 57 页,2 显示卡 显示卡组成 存储器 存储器存储当前要显示的一屏数据，这组存储器通称为显示内存。 控制电路 控制电路控制按显示内存中存放的数据的顺序，依次显示在监视器上。 一般有两种方法实现数据显示 方法一 主机把显示卡作为一个输入/输出设备看待，主机通过向显示卡发送各种命令来完成数据的输出显示。,第 58 页,方法二 主机在内存中开辟一片内存（通

34、常称为显示器缓冲区），主机把要输出显示的数据发送到这片内存中。 显示卡首先控制从这片内存中取出数据并存放到显示内存中，然后再控制把这些数据显示在监视器的屏幕上。 由于第二种方法CPU对输出过程干预的更少，所以实现效率更高。大多数显示器都是按第二种方法设计的。对于采用第二种方法工作的显示器来说，数据显示的完整过程如图4-7所示。,第 59 页,图4-7数据显示的完整过程,第 60 页,从显示器显示数据的方法可知，显示卡上必须具有和监视器的分辨率和灰度参数一致的一组显示内存。 例如，如果监视器的分辨率为1024768，颜色为256色，因256色时一个像素点需要1个字节（即8位）来表示颜色，所以整个

35、屏幕的数据总量就是：10247681字节=786432字节786K字节。 显示内存的容量通常设计成2的整数幂次，并和内存一样，按字节编地址，这样，显示内存就需要有1M字节； 如果监视器的分辨率为1024768，颜色为真彩色，因真彩色时一个像素点需要3个字节（即24位）来表示颜色，所以整个屏幕的数据总量就是：10247683字节=2359296字节。 这样，显示内存就需要4M字节。目前显示内存已可以达到64M字节。,第 61 页,字符的显示 显示卡上包括有一个字符发生器，字符发生器由硬件实现直接把一个编码表示的字符转换为一个点阵表示的字符，从而实现字符的显示。 汉字的显示 由于汉字的集合较字符的

36、集合大许多，汉字的显示不能采用和字符显示类同的硬件实现方法。 汉字显示采用构造汉字字库的方法实现。字库中的每个汉字如图4-6（a）所示，显示卡上包括一个存储汉字字库的RAM。 汉字的编码将转换为该汉字在汉字字库中的存储地址，从而实现汉字的显示。,第 62 页,显示卡发展趋势 不断提高图表、图像显示时的速度和实现3维图像显示。 对于图形方式的用户界面来说，大量的图表和图像窗口需要显示，使得图形显示的速度急需提高。 显示卡中提供了专门的图形处理函数，可以大大加快图表、图像窗口的显示速度。 20世纪90年代以前的显示卡只能做到二维图像显示，因此也称作2D显示卡或2D加速卡。 20世纪90年后，三维图

37、像显示技术成熟起来，3D显示卡（或称作3D加速卡）开始问世。 实现三维图像显示需要有许多复杂的函数，3D显示卡中包含了许多这样的函数，程序设计时只需直接调用，就可实现三维图像的显示。,第 63 页,打印机是一种把计算机中存储的数据或者把程序的运行结果打印在纸上以作修改或长期保存的输出设备。 打印机的分类 从打印机的工作原理分 点阵式打印机 喷墨式打印机 激光式打印机 热敏打印机 电子照相打印机 从打印机打印的颜色分 黑白打印机 彩色打印机,4.5.2 打印机,第 64 页,从打印机是否机械方式分 击打式打印机 主要是利用机械运动实现打印。 非击打式打印机 主要是利用物理的（光、电、磁、热）或化

38、学的方法实现印刷。 除点阵式打印机外的其它类型的打印机都属于非击打式打印机。 打印机的数据输出方式 字符（包括汉字）方式 对于字符输出，打印机则必须包括每个字符（包括汉字）的输出字型，这称作字库。对于要输出的字符数据，打印机通过从字库中查找出其相应的显示字符（或显示汉字）来实现输出,第 65 页,图像方式 对于图像输出，打印机只需像监视屏那样，把每个位置的图像元素打印出来即可。 如何提高主机和打印机的数据交换速度? 打印机中通常都包括一个寄存器部件，主机把每次要输出的数据通过接口发送到寄存器中，打印机的控制电路实现按照寄存器中保存的数据输出。,第 66 页,1 点阵式打印机 点阵式打印机的核心

39、部件是打印头，打印头有16针、24针等几种。 点阵式打印机使用的打印纸有两种 窄行纸 宽28厘米，每行可打印80个字符。 宽行纸 宽36厘米，每行可打印132个字符。 点阵式打印机的优点 坚固耐用、价格便宜，还可利用复写纸一次打印多份，便于商业（如银行、商店等）使用。 缺点 精度低、速度慢、噪音大。,第 67 页,2 喷墨式打印机 喷墨式打印机的工作原理 通过喷射头向纸上喷射墨水或颜色，由于所喷射的墨水或颜色可达到非常细小的程度，所以喷墨式打印机可达到相当好的输出效果。 喷墨式打印机的优点 精度较高、速度较快，噪音小、价格适中。 缺点 需要经常换墨水，这不仅增加了用户使用的不方便性，也增加了用户的使用成本。 另外，若稍长一段时间不使用，印刷头会出现堵塞现象。,第 68 页,3 激光式打印机 激光式打印机的工作原理 激光发生器产生光源，光源通过一个旋转镜产生可控制的激光束，打印时纸绕一个称为硒鼓的圆桶转一圈。 当激光束在硒鼓上轴向扫描时，激光束按照要打印的内容有选择地使硒鼓的鼓面感光，从而使鼓面形成负电荷阴影. 当鼓面经过带正电的墨粉时，鼓面上感光的部分将吸附上墨粉并把墨粉压印到纸上。压印到纸上的墨粉再经加热熔化渗入到纸中，从而在纸上实现了印刷。 激光式打印机的优点 精度高、速度快，噪音很小。 缺点 价格较高。,