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1、第7章 常用微机外部设备,本章要点7.1 键盘7.2 鼠标7.3 显卡、光笔与显示器7.4 打印机7.5 网卡7.6 扫描仪7.7 语音系统7.8 其他输入/输出设备7.9 接口信息及性能测试程序习题,本章逻辑结构,7.1 键盘7.1.1 键盘的工作原理及接口7.1.2 常见的键盘7.2 鼠标7.2.1 鼠标的工作原理7.2.2 常见的鼠标7.3 显卡、光笔与显示器7.3.1 显卡7.3.2 CRT显示器与液晶显示器7.3.3 光笔,本章逻辑结构,7.4 打印机7.4.1 打印机的分类7.4.2 打印机的基本分类7.4.3 安装网络打印机7.5 网卡7.5.1 网卡的工作原理7.5.2 网卡的
2、分类7.5.3 网卡的安装与配置7.6 扫描仪7.6.1 扫描仪原理7.6.2 扫描仪性能指标7.6.3 三维扫描仪,本章逻辑结构,7.7 语音系统7.7.1 声卡7.7.2 音箱7.7.3 麦克风设备7.7.4 语音识别7.8 其他输入/输出设备7.8.1 手写板与字符自动识别7.8.2 视频设备与人脸识别系统7.8.3 全球定位系统7.8.4 指纹识别系统7.8.5 数码相机7.9 接口信息及性能测试程序习题,7.1 键盘,7.1.1 键盘的工作原理及接口1.工作原理键盘的基本功能是及时发现被按下的键，并将该按键的信息送入计算机，由CPU进行识别。此过程是这样的：当有键被按下时，键下的发现
3、下按键位置的键扫描电路，就会产生被按下键代码的编码电路，将产生代码送入计算机的接口电路，最后被送入CPU识别，CPU根据代码进行相应处理。2.键盘接口键盘接口是指键盘与电脑主机之间相连接的接口方式或类型。市面上出现过的常见键盘接口有三种：老式AT接口、PS/2接口以及USB接口，分别如图7.2、7.3以及7.4。,图7.2 AT接口,图7.3 PS/2接口,图7.4 USB接口,7.1 键盘,7.1.2 常见的键盘常见的键盘可以根据按键数、工作原理、外形进行分类。键盘的按键数有83键、93键、96键、101键、102键、104键、107键等。其中又以104键键盘最为常见，它是在101键键盘的基
4、础上为WINDOWS 9X平台提供增加了三个快捷键（有两个是重复的），所以也被称为WINDOWS 9X键盘，如图7.5。按照键盘的工作原理和按键方式的不同，可以划分为四种:机械式键盘、塑料薄膜式键盘、导电橡胶式键盘和电容式键盘。此外，常见的键盘根据外形可以分为标准键盘和人体工程学键盘。,图7.5 104键键盘,图7.6 人体工程学键盘,7.2 鼠标,7.2.1 鼠标的工作原理常见鼠标主要由采样机构、专用微处理器和位置传感器组成，如图7.7所示。工作时，鼠标相对桌面移动，会产生水平和竖直方向的位置和距离信息即X和Y方向的位移变化由采用机构获取，并将其转成相对应的X、Y脉冲信号，传递给鼠标专用的微
5、处理器，然后经过处理的信号通过与接口（异步并口或串口）相对应的通讯协议，以相应的数据格式传送到计算机主机，以此来控制屏幕上光标箭头的移动。,图7.5 104键键盘,7.2 鼠标,7.2.2 常见的鼠标常见的鼠标按其与计算机传递信号的方式可以分为有线与无线两种；而无线鼠标又可分为红外鼠标和蓝牙鼠标两类；有线鼠标根据接口类型的不同，可以分为PS/2鼠标和USB鼠标。按照按键数量，鼠标又有单键、双键、三键、三键滚轮、五键滚轮和多键滚轮等。按使用功能还可以分为2D和3D（如任天堂游戏主机wii的控制手柄Wii Remote）。最后，也是最常用的分类方法按照移动感应技术，鼠标可以分为机械鼠标和光学鼠标两
6、大类。,图7.8 机械鼠标的内部构造,图7.10 红外鼠标,图7.11 蓝牙鼠标,图7.12 蓝影鼠标,7.3 显卡、光笔与显示器,7.3.1 显卡显卡的作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换，并向显示器提供行扫描信号，即在CPU的控制下，将主机送来的显示数据转换为视频和同步信号传送给显示器，最后再由显示器输出各种各样的图像，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。早期的显卡只起信号转换（数字信号模拟信号）的作用，而现在的显卡都带有3D画面运算和图形加速功能，已不再是早期纯粹意义上的显卡，故而也形象地称为“图形加速卡”或“3D加速卡”。显卡通常由总线接口、PCB
7、板、显示芯片（GPU，Graphics Processing Unit，图形处理器）、显存、RAMDAC（RAM Digital Analog Converter，随机读写存储模数转换器）、VGA BIOS、VGA功能插针、VGA插座（D-sub接口）及其他外围组件构成，现在的显卡大多还具有DVI显示器接口或者HDMI接口及S-Video端子接口。,7.3 显卡、光笔与显示器,1.总线接口总线是CPU与GPU进行数据交换的通道。2.PCB版PCB，Printed Circuit Board，即印刷电路板。显卡的支撑体3.显示芯片即GPU（图形处理器），它是一种专门用来处理在个人电脑、工作站或游
8、戏机上那些图像运算工作的微处理器，是显卡的核心，直接决定了显卡的档次和性能，同时也是2D显卡和3D显卡的区别。所谓2D显卡即是在处理3D图像和特效时起“软加速”作用，主要依赖CPU的处理能力；而3D显卡则具备独立处理3D图像和特效的“硬件加速”功能4.显存显示内存（Video RAM）的简称。显存和主板内存一样，执行存贮的功能，但它存贮的对像是显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据，即显卡输出到显示器上的每个像素的信息。显存是显卡非常重要的组成部分，也是衡量显卡性能的一个重要指标。,7.3 显卡、光笔与显示器,5.RAMDACRAMDAC的作用是把数字图像数据转换成计算机显示需要的模拟数据。显示
9、器收到的是RAMDAC处理过后的模拟型号。由于RAMDAC是一块单项不可逆电路，因此经过RAMDAC处理过后的模拟信号不可能再被转换成数字信号。RAMDAC的重要意义在于可以保证显卡的颜色级数和较高的刷新率，从而保护我们的眼睛，提供更好的视觉体验。目前，主流显卡的RAMDAC的时钟频率已经达到400MHz。6.VGA BIOS显卡上的BIOS与主板上的BIOS所起的作用是一样的。它也执行一些基本的函数，并存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序。另外还存放有显示卡型号、规格、生产厂家、出厂时间等信息，并在开机时对显示卡进行初始化设定。7.最大分辨率显卡能支持的最大分辨率。目前，主流显卡可以支持的最
10、大的分辨率为2560 x1600。,7.3 显卡、光笔与显示器,7.3.2 CRT显示器与液晶显示器1.CRT显示器CRT显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，如图7.14所示。阴极射线管主要有五部分组成：电子枪，偏转线圈，荫罩，荧光粉层及玻璃外壳。CRT显示器是利用阴极电子枪发射电子，在阳极高压的作用下，射向萤光屏，使萤光粉发光，同时电子束在偏转磁场的作用下，作上下左右的移动来达到扫描的目的。早期的 CRT 技术仅能显示光线的强弱，展现黑白画面。而彩色 CRT 具有红色、绿色和蓝色三支电子枪，三支电子枪同时发射电子打在屏幕玻璃上磷化物上来显示颜色，如图7.1
11、5。,图7.14 CRT显示器,图7.15 CRT显示器电子枪工作原理示意图,CRT显示器的主要技术参数：1.CRT尺寸即显像管实际尺寸，也是通常所说的显示器尺寸，其单位为英寸（1英寸=25.4毫米）。2.荫罩（Shadow Mask）显像管的造色机构，是安装在荧光屏内侧的上面刻有40多万个孔的薄钢板。3.像素（Pixel）CRT显示器显示图像的最小单位，由一个红、绿、蓝（RGB）三种颜色的荧光点组成。4.点距（Dot Pitch）主要是对使用孔状荫罩来说的，是荧光屏上两个同样颜色荧光点之间的距离。5.光栅间距（Grating Spacing）也叫线间距，主要对条栅状荫罩来说，是指荧光屏上荧光
12、条之间的水平距离。,7.3 显卡、光笔与显示器,6.场频（Vertical Scan Frequency）又称为“垂直扫描频率”，也就是屏幕的刷新频率。指每秒钟屏幕刷新的次数，通常以赫兹(Hz)表示，它可以理解为每秒钟重画屏幕的次数7.行频（Horizontal Scan Frequency）电子枪每秒在荧光屏上扫过的水平线数量，等于“行数场频”。8.视频带宽（Band Width）视频带宽指每秒钟电子枪扫描过的总象素数，等于“水平分辨率垂直分辨率场频”。9.分辨率（Resolution）分辨率就是屏幕图像的密度，分辨率的表示方式就是每一条水平线上面的点的数目乘上水平线的数目。10.最大可视区
13、域屏幕上可以显示画面的最大范围，为屏幕的对角线长度。,7.3 显卡、光笔与显示器,7.3 显卡、光笔与显示器,2.液晶显示器液晶显示器，也称LCD（Liquid Crystal Display），如图7.16。LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置介于固态与液态的有机化合物（即“液晶”），两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。根据液晶分子的排布方式，常见的液晶显示器分为：窄视角和宽视角两大类。窄视角类包括TN-LCD（Twisted Nematic，扭曲向列型），STN-LCD（Super TN，超扭曲向列型），DSTN-LCD
14、（Double layer STN，双层超扭曲向列型）。宽视角模式包括IPS（In-Plane Switching，平面转换），VA（Vertical Alignment，垂直取向)，FFS（Fringe Field Switching，广视角技术）等。其中，宽视角模式多用于液晶电视。根据液晶面板的驱动方式，液晶显示器又可分为被动式矩阵LCD和主动式矩阵LCD。前面提到的窄视角的TN-LCD、STN-LCD、DSTN-LCD均属于被动式矩阵LCD。,图7.16 液晶显示器,液晶显示器的主要技术参数：1.可视面积与可视角度液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。液晶显示器的可视角度
15、是指站在始于屏幕法线的某个角度的位置时仍可清晰看见萤幕图像所构成的最大角度。可视角度左右对称，而上下则不一定对称。一般说，上下角度要小于或等于左右角度。2.对比度与亮度对比度是定义最大亮度值（全白）除以最小亮度值（全黑）的比值。亮度是指液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管（背光源）来决定。3.响应时间响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值越小越好。其他诸如分辨率、点距等技术参数与CRT显示器相类似。,7.3 显卡、光笔与显示器,7.3 显卡、光笔与显示器,与CRT显示器相比，液晶显示器具有如下的优点：机身薄，节省空间；省电，不产生高温；低辐射，有益健康；画面柔和不伤眼。当
16、然，LCD也存在着缺点：色域不够宽，颜色不逼真；早期产品可视角度不够广；早期产品响应速度偏低，玩游戏或播放影片时或出现残影；假如长时间显示同一画面，该画面会永久以残影形式留在画面；长时间使用可能会产生了亮点、暗点、坏点；长时间使用寿命不及CRT。3.下一代显示器OLED全称为Organic Light-Emitting Diode，即有机发光二极管，是指有机半导体材料和发光材料在电流驱动下而达到发光并实现显示的技术。OLED相比LCD有许多优势：超轻、超薄（厚度可低于1mm）、亮度高、可视角度大（可达170度）、由像素本身发光而不需要背光源，功耗低、响应速度快（约为LCD速度的1000倍）、清
17、晰度高、发热量低、抗震性能优异、制造成本低、可弯曲。,3mm厚的AMOLED电视,7.3 显卡、光笔与显示器,7.3.3 光笔光笔是一种依靠计算机内的光笔程序向计算机输入显示屏幕上的字符或光标位置信息的光敏传感器。光笔的外形象一支圆珠笔，由笔体、透镜组、光导纤维、开关和导线等组成，如图7.18。它是计算机的一种输入设备，结构简单、价格低廉、响应速度快、操作简便，常用于交互式计算机图形系统中。在图形系统中光笔将人的干预、显示器和计算机三者有机地结合起来，构成人机通信系统。利用光笔能直接在显示屏幕上对所显示的图形进行选择或修改。光笔的工作方式有选点和跟踪两种。通常，光笔有三种用途：利用光笔可以完成
18、作图、改图、使图形旋转、移位放大等多种复杂功能，这在工程设计中非常有用；进行“菜单”选择，构成人机交互接口；辅助编辑程序，实现编辑功能。在计算机辅助出版等系统中光笔是重要的输入设备。,图7.18 光笔,打印机（Printer）是计算机的输出设备之一，是一种将计算机的运算结果或中间结果以人所能识别的数字、字母、符号和图形等，依照规定的格式印在纸或其他介质上的设备。打印机正朝着轻、薄、短、小、低功耗、高速度和智能化方向发展。7.4.1 打印机的分类打印机的种类很多，按工作原理，即打印元件对介质是否有击打动作，分为分击打式打印机与非击打式打印机。按打印字符结构，分全形字打印机和点阵字符打印机。而按一
19、行字在纸上形成的方式，又可分为串式打印机与行式打印机。按所采用的技术，分柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等打印机。按用途分类，又可分为办公和事务通用、商用、专用、家用、便携式、网络打印机。最后，按照工作方式分类，可分为点阵式打印机、针式打印机、喷墨式打印机、激光打印机等，其中后三者是目前市面上最为常见的打印机类型。,7.4 打印机,7.4 打印机,7.4.2 打印机的基本知识衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声。1.打印分辨率打印分辨率指的是打印机的打印质量、打印清晰度。打印分辨率的单位是dpi（dot per inch），即指每英寸打印多少个点
20、，它直接关系到打印机输出图像和文字的质量好坏。2.打印速度打印速度是指打印机每分钟打印输出的纸张页数，单位用PPM（Pages Per Minute）表示。目前所有打印机厂商为用户所提供的标识速度都以打印速度作为标准衡量单位。3.噪声噪声大是击打式打印机共有的缺点，如串式全形字符、串式点阵、行式全形字符、行式点阵击打打印机等。而非击打式打印机则大都噪声小，甚至无噪声。,7.4 打印机,还应了解的一些打印机的性能指标：4.预热时间受打印机工作原理的限制，有些类型的打印机（如激光打印机）在使用前需要有预热时间。5.接口传输速度打印机接口数据传输率的高低、容量传递的多少对打印速度的影响也较明显6.内
21、存速度和大小打印机内存的速度和大小，也是决定打印机打印速度的重要指标7.控制语言打印机语言是控制打印机工作的命令。8.处理器速度打印机处理器速度的高低直接影响打印快慢。最后，影响打印机性能的还有：进纸方式、走纸速率等。,网卡，网络接口卡，英文全称为“Network Interface Card”，简称“NIC”，又称网络适配器。网卡是局域网的最基本部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。7.5.1 网卡的工作原理网卡工作在数据链路层，在局域网中作为连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与
22、解码以及数据缓存的功能等。工作时，网卡收到传输来的数据，网卡内的单片程序先接收数据头的目的MAC地址，根据计算机上的网卡驱动程序设置的接收模式判断该不该接收，认为该接收就在接收后产生中断信号通知CPU，认为不该接收就丢弃不管，所以不该接收的数据网卡就截断了，计算机根本就不知道。CPU得到中断信号产生中断，操作系统就根据网卡驱动程序中设置的网卡中断程序地址调用驱动程序接收数据，驱动程序接收数据后放入信号堆栈让操作系统处理。,7.5 网卡,7.5.2 网卡的分类在计算机网络技术的发展历程中，由于应用环境和应用需求的不同，出现了许多不同类型的网络，如以太网、令牌环、FDDI、ATM及无线网络等，而不
23、同的网络类型需要对应不同的网卡。但是，日常生活中接触最多的是以太网，且局域网大多是以太网，因而下文着重介绍以太网网卡的分类。1按照网络接口分类 2按照总线接口分类3其他分类方式,7.5 网卡,7.5.3 网卡的安装和配置网卡的安装一般包括：网卡硬件的安装、安装网卡驱动程序以及配置网卡三个步骤。首先，要先根据网卡的总线接口类型，网卡插入计算机主板上对应的插槽内，这样就完成了网卡硬件的安装。其次，安装网卡驱动程序。现在的计算机的外部设备几乎都具有即插即用的功能，网卡也不例外，且目前主流的操作系统如Windows XP及更高版本的Windows操作系统都具有强大的即插即用的支持能力，因而基本不需要手
24、动安装网卡驱动程序，系统在检测到新硬件后会自动为其搜索并安装驱动程序。,7.5 网卡,在Windows XP操作系统中，许多网卡的驱动程序都已内置，所以通常是不需要另外安装驱动程序的，当进入Windows XP后即可检测到硬件，然后自动安装Windows XP中自带的相应的驱动程序，真正实现“即插即用”。但为了实现网卡的真正性能，如果有网卡厂家的驱动程序，建议还是安装厂家提供的驱动程序（直接运行厂家提供的CD上的可执行程序即可）；如果没有，使用Windows系统自带的驱动程序也可正常工作。最后，进行网卡的配置：网卡安装成功后还要对网卡进行配置才能正常地使用网卡实现网络连接，网卡的配置简单来说可
25、分为下列几步：（1）安装网络客户端；（2）安装网络协议；（3）配置客户机网卡的IP地址。,7.5 网卡,扫描仪（Scanner）是一种高精度的光电一体化的高科技产品，是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备，它是一种捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。7.6.1 扫描仪原理扫描仪扫描图像的步骤是：首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。在扫描仪获取图像的过程中，有两个元件起到关键作用。一个是CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件
26、），它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。这两个元件的性能直接影响扫描仪的整体性能指标，同时也关系到我们选购和使用扫描仪时如何正确理解和处理某些参数及设置。,7.6 扫描仪,7.6.2 扫描仪的性能指标衡量扫描仪性能优劣的主要性能指标：1.光学分辨率光学分辨率是扫描仪最重要的性能指标之一，它直接决定了扫描仪扫描图像的清晰程度。扫描仪的分辨率通常用每英寸长度上的点数，即DPI来表示。2.色彩深度、灰度值较高的色彩深度位数可以保证扫描仪反映的图像色彩与实物的真实色彩尽可能的一致，而且图像色彩会更加丰富，目前主流的扫描仪的色深一般为48bit。灰度值是指进行灰
27、度扫描时对图像由纯黑到纯白整个色彩区域进行划分的级数，编辑图像时一般都使用到8bit。3.感光元件感光元件是扫描图像的拾取设备，相当于人的眼球，其重要性不言而喻。目前主流扫描仪所使用的感光器件一般有两种：电荷偶合器（Charge Coupled Device，CCD），接触式感光器件（Contact Image Sensor，CIS）。,7.6 扫描仪,4.扫描仪的接口扫描仪的接口是指与电脑主机的连接方式，通常分为SCSI、EPP、USB三种。目前，主流扫描仪的接口大都为USB，它的优势在于安装简便、价格相对低廉，而且不需要设置中断、地址等，不会与其他硬件发生冲突（这些与EPP并口相同），且它
28、的速度比EPP并口更快（USB接口最高传输速率2Mbps/S），使用更方便（即插即用）。7.6.3 三维扫描仪三维扫描仪（3D Scanner）是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观数据（如颜色、表面反照率等性质）。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，常见的电影制片、游戏创作素材等都可见其应用。三维扫描仪分类为接触式（contact）与非接触式（non-contact）两类，后者又可分为2类，被动扫描（passive）与主动扫描（active）。使用可见光图像达成重建的方法，又称作基于机器视觉
29、（vision-based）的方式，是今日机器视觉研究主流之一。,7.6 扫描仪,7.7.1 声卡声卡（Sound Card）也叫音频卡，是语音系统最基本的组成部分，是实现声波和数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自麦克风设备、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口（MIDI）或高清晰度多媒体接口（HDMI）传送信号。目前，由于内建有AC97音效的All_in_One主板的推广，中低档声卡已较少见。7.7.2 音箱音箱是将音频信号还原成声音信号的一种设备。按照发声原理及内部结构不同，音箱可分为倒相式、密闭式、平板式、号
30、角式、迷宫式等几种类型，其中最主要的形式是密闭式和倒相式。密闭式音箱就是在封闭的箱体上装上扬声器，效率比较低；而倒相式音箱与它的不同之处就是在前面或后面板上装有圆形的倒相孔。它是按照赫姆霍兹共振器的原理工作的，优点是灵敏度高、能承受的功率较大和动态范围广。,7.7 语音系统,7.7.3 麦克风设备麦克风，学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，由Microphone音译而来，也称话筒、微音器，它在计算机系统中扮演着将用户的声音传入计算机的角色。按信号传输类型，麦克风分为有线和无线两种。7.7.4 语音识别语音识别，也被称为自动语音识别（Automatic Speech Recog
31、nition,ASR），通俗地说就是让计算机听懂用户的语言，是让计算机通过识别和理解把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别主要包括特征提取、模式匹配及模型训练三个方面。下图示一个经典的语音识别的实现模型。,7.7 语音系统,7.8.1 手写板与字符自动识别手写板，也叫手写仪，如图7.50，是一种最常见的手写绘图输入设备。它在日常使用上，除用于文字、符号、图形等输入外，还可提供光标定位功能，从而可以同时替代键盘与鼠标，成为一种独立的输入工具。从技术上将，手写板可以分为电阻压力板、电容板以及电磁压感板等。在笔的设计上，又分为压感和无压感两种类型，有压感的手写板可以感应到手写笔在手写板上
32、的力度，从而产生粗细不同的笔画，其被广泛的应用在美术绘画和银行签名等专业领域，成为了不可缺少的工具之一。字符自动识别，即使计算机自动识别字符的技术，是模式识别应用的一个重要领域。字符自动识别一般包括文字信息的采集、信息的分析与处理、信息的分类判别等几个过程。属于字符自动识别范围的有光学字符识别（OCR，Optical Character Recognition）、手写体文字识别（如手写板）等。,7.8 其他输入/输出设备,图7.50 写字板,7.8.2 视频设备与人脸识别系统计算机的视频设备，一般是指摄像头（CAMERA），也叫电脑相机、电脑眼等，属于输入设备的一种。摄像头分为数字摄像头和模拟
33、摄像头两大类。数字摄像头（如图7.51）可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。人脸识别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体。人脸识别系统的主要功能模块包括人脸捕获与跟踪功能、人脸识别对比、人脸的建模与检索、真人鉴别功能以及图像质量检测等。,7.8 其他输入/输出设备,图7.51 数字摄像头,7.8.3 全球定位系统全球定
34、位系统，目前一般特指由美国国防部研制和维护的全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）。GPS结合了卫星及通讯技术，利用卫星进行测时测距，是具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，由美国从上世纪70 年代开始研制，历时20 余年，耗资200 亿美元，于1994 年全面建成。GPS的六大特点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定点定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位。目前，正在运行的全球定位系统只有美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS（GLOble NAvigation Satel
35、lite System）系统。此外，由欧盟主导的伽利略卫星导航系统将于2014年投入运营，我国自主研制的北斗星导航系统也将于2015年扩充为全球卫星定位系统。,7.8 其他输入/输出设备,7.8.4 指纹识别系统指纹识别系统是一套以指纹识别技术为核心、包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块的模式识别系统，通过采集到的指纹来识别出人的身份。它的理论依据是指纹属于人体的身体特征，具有不可复制性、唯一性和稳定性，可以作为识别一个人的标志。指纹识别系统按识别器可分为光学识别、电容传感器识别、生物射频识别和数字化光学识别等。相较传统安全系统，指纹系统大大提升了安全性，但相较另一个生物识别系统人脸识
36、别系统来说，指纹识别系统存在使用寿命较短、使用成本较高、且其几乎不能在露天户外使用等劣势。由此可以预见指纹识别系统将逐渐为日益成熟的人脸识别系统所取代。,7.8 其他输入/输出设备,7.8.5 数码相机数码相机，英文全称：Digital Still Camera(DSC)，简称：Digital Camera(DC)，如图7.52。它是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。按用途分为：单反相机，卡片相机，长焦相机等。传统照相机使光线通过镜头，在底片上靠溴化银的化学变化来记录图像；数码相机则利用电子传感器把光学影像转换成电子数据，其传感器是一种光感应式的CCD或CMOS，用来取代底片
37、的化学感光功能。在图像传输到电脑以前，通常会先储存在相机内部数码存储设备中（通常是规格化的存储卡）。由于数码相机具有许多传统相机不具备的优点它可以“即拍即见”，照相后立即看到图像、可以方便地对相片进行管理，如编辑、冲洗、删除等、实现了“无胶卷”化色彩及感光度不再依赖胶卷而由数码相机内部元件来决定，使得它投入市场后，就迅速取代了传统相机的霸主地位。,7.8 其他输入/输出设备,图7.52 数码（单反）相机,7.9.1 获取接口信息此处讲解使用EVEREST Ultimate Edition 5.50（AIDA32）获取系统接口信息的方法。1.下载安装最新稳定版本的EVEREST，也可以使用免安装
38、版。2.找到安装目录下的everest.exe双击运行，首先弹出软件初始化画面，如图7.53，初始化后，会进入EVEREST的软件界面，如图7.54，点击菜单的计算机系统摘要，可以得到如图7.55的结果，通过拖动右边的滑块，可以获得系统的主板、显示设备、多媒体、存储设备、硬盘分区、输入设备、网络设备、外围设备、DMI以及EVEREST针对当前系统情况给出的“问题和建议”。此外，要想获得更详细的信息，可以分别点击左边的系统树的各个子系统。,7.9接口信息及性能测试程序,图7.53 EVEREST软件初始化,7.9接口信息及性能测试程序,图7.54 EVEREST软件界面,除了此处提到的EVERE
39、ST可以获得系统的接口信息外，还可以使用针对单个部件的工具，如获取CPU信息的CPU-Z、GPU的GPU-Z、硬盘的HD Tune Pro、内存的Mem Test以及另一个获取系统信息的工具HWiNFO32等。,7.9接口信息及性能测试程序,图7.55 EVEREST软件获得的系统摘要,7.9.2 性能测试程序1.HWiNFO32HWiNFO32是一款电脑硬件检测软件。它不仅可以显示出处理器、主板及芯片组、PCMCIA接口、BIOS版本、内存等信息，而且还提供了对处理器、内存、硬盘（WIN9X里不可用）以及CD-ROM的性能测试功能。这里使用HWiNFO32对处理器、内存、硬盘进行性能测试，具
40、体步骤如下：1.下载安装运行HWiNFO32，运行程序，在弹出的对话框中，点击Run按钮；2.程序会弹出一个System Summary的窗口，即是本机的一些主要硬件信息，点右下角的Close按钮关闭，找到HWiNFO32主窗口的菜单栏的Benchmarks，在弹出的窗口Select Benchmark(s)To Perform中可以对要测试的处理器、内存、硬盘进行选择，一般默认即可。3.需特别注意的是，开始Benchmarks前，要把所有打开的程序都关掉，且测试时不能移动鼠标。关掉所有打开的程序后，点击窗口Select Benchmark(s)To Perform里的Start!按钮开始测试
41、。测试结果一般会很快出现，如图7.56；此外，还可以在弹出的结果页面，点击Compare与其他硬件的测试结果进行比较，如图7.57。,7.9接口信息及性能测试程序,7.9接口信息及性能测试程序,图7.56 处理器、内存、硬盘性能测试结果,图7.57 CPU的结果与其他CPU进行比较,2.3DMark3DMark一直以来都是最受欢迎的显卡3D图形性能基准测试软件。但是需注意不同3DMark所能测试的显卡是不同的，具体如下所示：3DMark11DirectX 11 3DMark VantageDirectX 10 3DMark06DirectX 9.0c 3DMark05DirectX 9.0b
42、3DMark03DirectX 9.0 3DMark2001/SEDirectX 8.0/8.1下面使用3DMark Vantage对测试平台的DirectX 10显卡进行测试，具体步骤如下：1.下载安装运行3DMark Vantage，弹出程序界面如图7.58所示，点击PRESETS可以选择要进行预设测试；2.若需进行自定义测试，可以点击右侧的OPTIONS进行自定义设置，如图7.59所示；3.在设置完成后，回到MAIN页面点击RUN BENCHMARK，即可进行测试。需提醒的是，不同计算机、不同级别的测试所需的时间是不一样的，需耐心等候测试完成。测试完成后，会给出所得分数，以及各项测试结果
43、，如图7.60所示。,7.9接口信息及性能测试程序,7.9接口信息及性能测试程序,图7.57 3DMark Vantage程序界面,7.9接口信息及性能测试程序,图7.59 测试选项设置页面,7.9接口信息及性能测试程序,图7.60 3DMark Vantage测试的结果页面,此外，3DMark Vantage亦可利用SYSTEM INFO获得系统信息。当然，除了此处提到的程序外，还有其他的基准测试程序如PCMark等，它们可以使我们对系统的接口信息和系统的性能有更好地了解，使我们更好地使用计算机。,1.简述键盘的工作原理。2.常见的键盘接口类型有哪些？键盘的分类方法有哪些？3.简述鼠标的工作原理。4.鼠标的种类有哪些？5.简述显卡的作用、工作原理和性能指标。6.试着比较CRT和LCD的技术参数以及优缺点。7.如何给计算机安装网络打印机？请试着描述出来。8.打印机的分类方法以及打印机的性能参数。9.简述网卡的工作原理以及分类方法。10.试着写出网卡的安装和配置的步骤。11.试说说扫描仪的种类和性能指标。12.计算机语音系统的由哪几部分组成？各个部分有什么特点？13.什么是GPS？14.试着总结本章提到的几个识别系统。15.试着获取个人计算机系统接口信息，并对其进行性能测试。,习 题,
