7.1 常用输入设备（教案） - 《计算机原理》（电工版第五版）同步精品课堂

《计算机原理》教案 课 题 7.1 常用输入设备 课 型 课 时 1 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书为中等职业教育国家规划教材，以教育部颁布的"计算机原理”课程教学大纲为依据编写。本课程是中等职业学校计算机及应用专业的一门主干专业基础课程。其任务是使学生掌握必要的计算机硬件和软件知识，掌握微型计算机组成结构和各部件的工作原理，了解指令系统，了解计算机系统常见的外围设备的功能和使用方法，为学生学习专业知识和提高技能， 适应职业变化及继续学习打下基础。 学情分析 本书以计算机基本原理为重点，其主要内容包括数字设备中数和字符的表示方法、计算机系统的组成、中央处理单元、存储系统、总线系统、输入/输出系统和常见外部设备。在学习本课程前应当掌握一种面向用户的高级程序设计语言及学习过数字电路。 学习目标 1.了解常用输入设备的工作原理。 2.掌握键盘的工作特点。 学习重难点 1.了解常用输入设备的工作原理。 2.掌握鼠标、键盘等设备的工作特点。 3.了解83键标准键盘的工作原理。 教学方法 多媒体教学、讲练结合 课前准备 教学课件、分层作业 （若有教具等教师自行增加） 教学媒体 多媒体教学 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.输入设备是什么？ 输入设备是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等主要装置之一。键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入版、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备。 2.输入设备的作用与信息形式 输入设备的作用是为计算机提供信息。输入设备的信息可分为如下几种表现形式：开关信号、编码、坐标和(用二进制表示的)图像等。 1、分组讨论 分组讨论常用的输入设备有哪些，了解输入设备的作用与信息形式。 激发学生的学习兴趣，初步了解输入设备的相关知识。 活动二： 调动思维 探究新知 1、 键盘 除了常见的标准键盘外，还有各类功能键盘，其形式随着计算机(包括单片机)的应用领域不同而存在很大的差异。例如，数控机床的操作面板、打印机的操作按键等，它们均有键盘的基本属性。从形式上看，不同按键所标注的功能有着天壤之别，但是实际上每个按键只是给了计算机一个开关的闭合信号，它所引起的一系列操作是由程序完成的。 1.键开关 无论哪种键盘，其基本元件都是键开关。对于同一个键盘，它的每一个键开关结构都是完全相同的。通过键开关，可以把按键的动作转变为电信号。 键开关的结构多种多样，但一般可以分为有触点式键开关和无触点式键开关两种。 (1)有触点式键开关 有触点式键开关主要有机械簧片式、干簧管式、薄膜式和导电橡胶式等。下面介绍一下前3种有触点式键开关。 ①机械簧片式。 机械簧片式键开关的结构如图7.1所示。在绝缘材料制成的键杆下面，连接一块簧片，由于复位弹簧向上的弹力，平时簧片与印制板不接触。当操作员按下键帽时，键杆下面的簧片与印制板上的铜箔接触，电路即被接通。如果把簧片改成导电橡胶，则为导电橡胶式键开关。因为橡胶的柔性比簧片要好，所以工作时，它与印制板上的铜箔接触更为可靠。 为保证这类开关触点有良好的导电性，在触点部位常常镀一层金或银。但大气腐蚀、机械磨损或触点抖动，都会使其可靠性下降。然而，它们结构简单，价格低廉，且理论上有着最理想的开关特性(即通、断之间的电阻值为0Ω和∞Ω)，故在相当多的键盘中，仍然采用这种结构。 ② 干簧管式。 干簧管式键开关的结构如图7.2所示。这是一个被抽成真空的玻璃管，其内部装有两片磁性簧片。当外磁场达到一定强度时，管内两片磁性簧片就相互吸引并接触，即簧片由断开变为接通。因此，当按键被按下时，磁铁靠近干簧管，于是两片磁性簧片就因吸合在一起而相互接触;当按键被释放时，由于复位弹簧的作用，磁铁远离干簧管，簧片就自动分开，恢复到原来相互不接触的位置。 这种结构的机械触点完全被封装在抽真空的玻璃管内，所以它比上述机械簧片式键开关对外界环境的防腐能力要强，因而可靠性较高，使用寿命较长，操作也较轻便，所以应用也较广泛。 ③ 薄膜式。 薄膜式键开关的结构如图7.3所示。这种结构的键开关是由基底、衬垫和薄膜等构成的。它们都由绝缘材料制成，但在基底与薄膜相对的面上，涂了一层金属膜，衬垫厚度为0.05~0.1mm。薄膜上装有键帽，按下时，上下金属膜接触，开关接通;键帽不按时，由于薄膜的弹性，上下金属膜自动脱离。 这种开关结构也较好地解决了密封问题，对外界环境具有较强的防腐能力，成本也低。 但由于薄膜易于老化，且老化后薄膜弹性下降，所以使用寿命较短。 (2)无触点式键开关 无触点式键开关的类型也很多，它