《外围设备》课件.ppt

外围设备欢迎来到《外围设备》课程。本课件将详细介绍计算机外围设备的概念、分类、工作原理以及发展趋势。我们将探讨输入设备、输出设备、存储设备和通信设备的特点与应用，帮助你全面了解这些与主机配合使用的重要硬件组件。

什么是外围设备？硬件扩展外围设备是计算机系统的硬件扩展部分，它们通过各种接口与主机连接，为计算机系统增添更多功能，提升系统整体性能与使用体验。输入输出装置这些设备主要用于数据的输入、输出或存储，是计算机系统与外部世界交换信息的桥梁，使计算机能够接收指令并展示处理结果。人机交互接口

外围设备的分类输入设备将人的指令或数据转换为计算机可识别的电子信号键盘、鼠标、触摸屏扫描仪、摄像头、麦克风输出设备将计算机处理的结果转换为人类可感知的形式显示器、打印机扬声器、投影仪存储设备用于数据的长期或临时保存硬盘、固态硬盘U盘、光盘通信设备实现计算机之间的数据传输与网络连接网卡、调制解调器

发展简史第一代：打孔卡与打印机20世纪40-60年代，早期计算机主要使用打孔卡输入数据，通过行式打印机输出结果。这些设备体积庞大，操作复杂，但奠定了人机交互的基础。IBM的打孔卡系统成为当时的标准设备。PC时代：键盘、鼠标普及1980年代个人计算机兴起，键盘成为标准输入设备，1983年苹果Lisa电脑首次商业化应用鼠标。CRT显示器逐渐取代打印输出成为主要显示方式，外围设备开始走向标准化。智能化、无线化趋势

外围设备与计算机结构关系通信总线桥梁计算机系统通过总线架构与外围设备进行数据交换。总线作为连接CPU、内存和外围设备的公共通道，负责传输地址信号、数据信号和控制信号，实现各组件间的协调工作。主板接口标准从早期的串行、并行接口，到如今的USB、PCIe、雷电接口，主板接口技术不断演进。USB3.2实现了高达20Gbps的传输速率，雷电4接口甚至达到40Gbps，大幅提升了外设与主机间的数据传输效率。无线连接技术蓝牙、Wi-Fi、NFC等无线技术改变了外围设备的连接方式。蓝牙5.0支持最远300米的传输距离，而Wi-Fi6能够提供近10Gbps的理论传输速率，使外围设备摆脱了物理线缆的束缚。

输入设备概述定义输入设备是将人类可理解的信息（文字、声音、图像等）转换为计算机可识别的电子信号的硬件装置。它们充当人与计算机之间的翻译官，使用户能够向计算机传递指令和数据。从最基本的键盘到复杂的动作捕捉系统，各类输入设备以不同方式接收用户输入，通过专用接口将信号传送给计算机处理单元。主要作用输入设备是人机交互的起点，它们实现了从人类指令到计算机执行的第一步转换。这些设备负责采集用户意图，并将其转化为数字信号，使计算机能够理解和响应用户需求。随着技术进步，输入设备不断融入新的识别技术和传感器，使交互方式更加自然、直观和高效，从而提升用户体验和工作效率。

常见输入设备总览输入设备种类繁多，每种设备针对特定使用场景提供了专门的输入方式。键盘和鼠标作为经典组合，仍是日常办公和一般计算机使用的主流选择。触摸屏技术则彻底改变了移动设备的交互方式，而扫描仪为数字化纸质文档提供了便捷途径。此外，还有面向专业领域的输入设备，如设计师使用的数位板、游戏玩家偏爱的游戏手柄，以及新兴的语音输入、体感控制等创新交互方式。这些多样化的输入设备共同构成了丰富的人机交互生态系统。

键盘结构与原理键帽层键盘最外层，用户直接接触的部分，通常由ABS或PBT塑料制成，表面印有字符标识轴体层键盘的核心部件，决定按键手感和寿命，机械键盘采用独立开关，薄膜键盘使用橡胶圆顶电路板层负责检测按键状态并转换为电信号，包含微控制器芯片处理输入信号并通过接口传输给计算机键盘工作原理基于按键闭合电路的机制。当用户按下按键，轴体压缩并触发开关，电路连通产生特定信号。键盘控制器芯片检测到这一信号后，将其转换为对应的键码并通过USB或无线方式传输给计算机。机械键盘与薄膜键盘的区别主要在于轴体结构设计，前者每个按键都有独立的机械开关，而后者采用连续的薄膜层来形成电路。

键盘的主要类型机械键盘每个按键下方装有独立的机械开关，根据轴体不同分为青轴（咔嗒声响亮，触感明显）、红轴（线性顺滑，无段落感）、茶轴（中等段落感，噪音适中）等多种类型。机械键盘寿命长，可达5000万次按键，键帽可更换，适合长时间打字和游戏用户。薄膜键盘使用三层薄膜结构，按下按键时上层薄膜与下层导电层接触形成电路。结构简单，成本低，噪音小，是笔记本电脑和办公键盘的主流选择。按键手感较软，寿命通常为300-500万次按键，不支持按键更换。无线蓝牙键盘采用蓝牙技术实现无线连接，摆脱了线缆束缚，提高桌面整洁度和使用灵活性。现代蓝牙键盘续航时间长达数月，支持多设备切换，适合移动办公和需要经常更换工作环境的用户。

鼠标结构与分类光学鼠标使用LED光源和光电传感器追踪表