外围设备

计算机系统中除主机外的其他设备。包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等。是计算机与外界进行通信的工具。例如打印机、磁盘驱动器或键盘。外围设备可分为输入设备、输出设备、外存设备、数据通信设备和过程控制设备几大类。在计算机和其他机器之间，以及计算机与用户之间提供联系。将外界的信息输入计算机；取出计算机要输出的信息；存储需要保存的信息和编辑整理外界信息以便输入计算机。[1]

基本组成

(1)存储介质，它具有保存信息的物理特征。

(2)驱动装置，它用于移动存储介质。

(3)控制电路，它向存储介质发送数据或从存储介质接受数据。

外围设备可分为输入设备、输出设备、外存设备、数据通信设备和过程控制设备几大类。

输入设备

简介

向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一，键盘，鼠标，摄像头，扫描仪，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输入装置等都属于输入设备，输入设备（InputDevice）是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。

现在的计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

分类

计算机的输入设备按功能可分为下列几类：

字符输入设备：键盘；

光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机；

图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔；

图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机；

模拟输入设备：语言模数转换识别系统。

其他功能

下面介绍目前最常用的两种输入设备即键盘和鼠标器，并简要说明其他输入设备的功能。

（1）键盘（Keyboard）是常用的输入设备，它是由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。 当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。当快速大量输入字符，主机来不及处理时，先将这些字符的代码送往内存的键盘缓冲区，然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。

键盘接口电路多采用单片微处理器，由它控制整个键盘的工作，如上电时对键盘的自检、键盘扫描、按键代码的产生、发送及与主机的通讯等。

（2）鼠标器（Mouse）是一种手持式屏幕坐标定位设备，它是适应菜单操作的软件和图形处理环境而出现的一种输入设备，特别是在现今流行的Windows图形操作系统环境下应用鼠标器方便快捷。常用的鼠标器有两种，一种是机械式的，另一种是光电式的。

机械式鼠标器的底座上装有一个可以滚动的金属球，当鼠标器在桌面上移动时，金属球与桌面摩擦，发生转动。金属球与四个方向的电位器接触，可测量出上下左右四个方向的位移量，用以控制屏幕上光标的移动。光标和鼠标器的移动方向是一致的，而且移动的距离成比例。

光电式鼠标器的底部装有两个平行放置的小光源。这种鼠标器在反射板上移动，光源发出的光经反射板反射后，由鼠标器接收，并转换为电移动信号送入计算机，使屏幕的光标随之移动。其他方面与机械式鼠标器一样。

鼠标器上有两个键的，也有三个键的。最左边的键是拾取键，最右边的键为消除键，中间的键是菜单的选择键。由于鼠标器所配的软件系统不同，对上述三个键的定义有所不同。一般情况下，鼠标器左键可在屏幕上确定某一位置，该位置在字符输入状态下是当前输入字符的显示点；在图形状态下是绘图的参考点。在菜单选择中，左键（拾取键）可选择菜单项，也可以选择绘图工具和命令。当作出选择后系统会自动执行所选择的命令。鼠标器能够移动光标，选择各种操作和命令，并可方便地对图形进行编辑和修改，但却不能输入字符和数字。

（3）其他输入设备：

光学标记阅读机是一种用光电原理读取纸上标记的输入设备，常用的有条码读入器和计算机自动评卷记分的输入设备等。

图形（图像）扫描仪是利用光电扫描将图形（图像）转换成像素数据输入到计算机中的输入设备。

目前一些部门已开始把图像输入用于图像资料库的建设中。如人事档案中的照片输入，公安系统案件资料管理，数字化图书馆的建设，工程设计和管理部门的工程图管理系统，都使用了各种类型的图形（图形（图像）扫描仪。

现在人们正在研究使计算机具有人的“听觉”和“视觉”，即让计算机能听懂人说的话，看懂人写的字，从而能以人们接收信息的方式接收信息。为此，人们开辟了新的研究方向，其中包括模式识别、人工智能、信号与图像处理等，并在这些研究方向的基础上产生了语言识别、文字识别、自然语言理解与机器视觉等研究方向。语言和文字输入技术的实质是使计算机从语言的声波及文字的形状领会到所听到的声音或见到的文字的含义，即对声波与文字的识别。

输出设备

定义

输出设备（OutputDevice）是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

下面简要介绍常用的输出设备显示器和打印机的基本工作原理及有关知识。

显示器

显示器（Display）是计算机必备的输出设备，常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。

阴极射线管显示器（简称CRT）由于其制造工艺成熟，性能价格比高，至今占据显示器市场的主导地位。随着液晶显示器（简称LCD）技术的逐步成熟，开始在市场上崭露头角。

显示器工作原理

阴极射线管显示器可分为字符显示器和图形显示器。字符显示器只能显示字符，不能显示图形，一般只有两种颜色。图形显示器不仅可以显示字符，而且可以显示图形和图像。图形是指工程图，即由点、线、面、体组成的图形；图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素（光点）所组成。显示器屏幕上的光点是由阴极电子枪发射的电子束打击荧光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的屏幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点构成的小三角形（像素）发光薄膜。

由于接收的电子束强弱不同，像素的三原色发光强弱就不同，就可以产生一个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描荧光屏，每扫描一遍，就显示一屏，称为刷新一次，只要两次刷新的时间间隔少于0.01s，则人眼在屏幕上看到的就是一个稳定的画面。

显示器是通过“显示接口”及总线与主机连接，待显示的信息（字符或图形图像）是从显示缓冲存储器（一般为内存的一个存储区，占16kB）送入显示器接口的，经显示器接口的转换，形成控制电子束位置和强弱的信号。受控的电子束就会在荧光屏上描绘出能够区分出颜色不同、明暗层次的画面。显示器的两个重要技术指标是：屏幕上光点的多少，即像素的多少，称为分辨率；光点亮度的深浅变化层次，即灰度，可以用颜色来表示。分辨率和灰度的级别是衡量图像质量的标准。

常用的显示接口卡有多种，如CGA卡、VGA卡、MGA卡等。以VGA(VideoGraphicsArray)视频图形显示接口卡为例，标准VGA显示卡的分辨率为640×480，灰度是16种颜色；增强型VGA显示卡的分辨率是800×600、960×720，灰度可为256种颜色。所有的显示接口卡只有配上相应的显示器和显示软件，才能发挥它们的最高性能。

外围设备

打印机

计算机最基本的输出设备之一。它将计算机的处理结果打印在纸上。

打印机按印字方式可分为击打式和非击打式两类。击打式打印机是利用机械动作，将字体通过色带打印在纸上，根据印出字体的方式又可分为活字式打印机和点阵式打印机。活字式打印机是把每一个字刻在打字机构上，可以是球形、菊花瓣形、鼓轮形等各种形状。点阵式打印机（dotmatrixprinter）是利用打印钢针按字符的点阵打印出字符。每一个字符可由m行×n列的点阵组成。一般字符由7×8点阵组成，汉字由24×24点阵组成。点阵式打印机常用打印头的针数来命名，如9针打印机、24针打印机等。

非击打式打印机是用各种物理或化学的方法印刷字符的，如静电感应，电灼、热敏效应，激光扫描和喷墨等。其中激光打印机（LaserPrinter）和喷墨式打印机（InkjetPrinter）是目前最流行的两种打印机，它们都是以点阵的形式组成字符和各种图形。激光打印机接收来自CPU的信息，然后进行激光扫描，将要输出的信息在磁鼓上形成静电潜像，并转换成磁信号，使碳粉吸附到纸上，加热定影后输出。喷墨式打印机是将墨水通过精制的喷头喷到纸面上形成字符和图形的。