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

第7章 外部设备 第1课时 常用输入设备 第5版 《计算机原理》 教学目标 一 了解常用输入设备的工作原理。 1 2 掌握键盘的工作特点。 教学重难点 二 了解常用输入设备的工作原理。 1 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。 导入新课 三 输入设备是什么？ 导入新课 三 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。 新知讲授 四 （一）键盘 键盘不仅仅只有我们常见的标准键盘，键盘的形式随着计算机(包括单片机)的应用领域不同有很大差异。 从形式上看每个按键所标注的功能有着天壤之别，但是实际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。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 无论哪种键盘或面板，基本元件多是按键开关，它的每一个按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。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (1) 有触点式键开关 机械簧片式 干簧管式 薄膜式 导电橡胶式 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (1) 有触点式键开关 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。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (1) 有触点式键开关 这种结构的键开关是由基底、衬垫和薄膜等构成。 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。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (2) 无触点式键开关 无触点式键开关的类型也很多。 共同之处：在工作过程中，开关内部没有机械触点，而是用按键动作，改变某些参数或利用某种效应，来实现电路的通、断切换。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (2) 无触点式键开关 1）电容式 由物理学可知，在极间电介质一定的情况下，平行板电容器的电容量C与两极板的相对面积S成正比，与极板间距离d成反比： 新知讲授 四 电容式键开关的优缺点是什么？ 电容式键开关在工作中，只有活动极与固定极板间的距离发生变化，并无实际接触，所以不存在机械磨损或触点抖动等现象，因而其工作稳定性好，使用寿命也长。此外，这种键开关还具有结构简单，功耗小，适于小型化和批量生产，以及成本较低等优点。 缺点是电路较复杂。 电容式键开关在微型计算机键盘中使用较多。 新知讲授 四 （一）键盘 1. 键开关 (2) 无触点式键开关 2）霍尔效应式 当有电流I由a、b两端流经一个半导体薄片(霍尔器件)时，存在一个外加磁场，外加磁场(磁力线)B的方向与该电流方向垂直时，则在垂直于电流方向和磁场方向的c、d两端间会产生电压。这是由于运动的电荷在磁场中受到洛仑兹力的作用，使霍尔输出端有电荷聚集，从而形成霍尔电压VH，其输出电压的极性随半导体材料、控制电流或外加磁场方向的不同而改变，这种现象称为霍尔效应。 成本高 新知讲授 四 有触点式键开关和无触点式键开关各有优缺点： 有触点式键开关，在按键时会产生抖动现象。抖动的结果是使一次按键动作变成电路的多次通断，这样会造成误码。但这种机械抖动的现象，对于有触点式键开关是不可避免的。 为了消除因抖动而造成的通断影响，可以从硬件或软件上采取相应的措施(如软件延时)来消除，但无论采用哪种措施，都会减慢输入代码的速度。 对于高速输入的键盘，一般都采用没有抖动的无触点式键开关(如电容式或霍尔效应式键开关)。 新知讲授 四 （一）键盘 2. 键盘 (1) 键盘的分类 1)编码键盘 编码键盘带有必要的硬件电路，能自动提供被按键的ASCII编码，并能将数据保持到新键按下为止，还有去抖动和防止多键、串键等保护装置。 编码键盘软件简短，它根据编码就能识别是什么键按下，但硬件电路复杂，价格较贵。 2)非编码键盘 它仅仅是按行、列排列起来的矩阵开关，其它的工作如识别键、提供代码、去抖动等均由软件来解决。 新知讲授 四 （一）键盘 2. 键盘 (1) 微型计算机键盘 微型计算机键盘为非编码键盘，就是在键盘中使用一种微处理器芯片，所以有时也称之为智能键盘。 常用的有83键标准键盘和84键/101键/102键/104键等的扩展键盘。 84键的扩展键盘比83键的标准键盘多了一个系统请求键(SysRq); 101键/102键等扩展键盘，增加了功能键和控制键的个数，并设置了专门的光标控制键; 104键比101键的键盘多了3个键，用于进入Windows95的开始菜单和作为Windows95环境下的热键。 新知讲授 四 （一）键盘 2. 键盘 83键标准键盘