第9章人機交互設備接口第9章人機交互設備接口 學習目標：◆熟練掌握LED數碼管、LCD顯示器和CRT顯示器的工作原理及其接口設計技術；◆掌握鍵盤、打印機接口技術，了解多媒體接口技術；◆理解鼠標、數碼相機、觸摸屏及圖像掃描儀等輸入接口；第9章人機交互設備接口本章目錄：

9.1鍵盤及其接口

9.2顯示器及其接口

9.3打印機及其接口

9.4多媒體技術及其接口

9.5其它常用人-機輸入接口

習題與思考題9.1鍵盤及其接口 鍵盤分外殼、按鍵和電路板三部分。 按鍵開關按結構分為有觸點式和無觸點式兩大類。 有觸點式按鍵開關有：機械式開關、薄膜開關、導電橡膠式開關和磁簧式開關等； 無觸點式按鍵開關有：電容式開關、電磁感應式開關和磁場效應式開關等。

9.1.1鍵盤的工作原理

9.1.2PC系列鍵盤及其接口電路返回上一級9.1.1鍵盤的工作原理 按鍵碼的識別方式，鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。 編碼鍵盤主要依靠硬件電路完成掃描、編碼和傳送，直接提供與按鍵相對應的編碼信息，其特點是響應速度快，但硬件結構復雜。 非編碼鍵盤的掃描、編碼和傳送則由硬件和軟件共同完成，其響應速度不如編碼鍵盤快，但可以通過軟件對鍵盤的某些按鍵重新定義，為擴充鍵盤功能提供了較大方便。 常用非編碼鍵盤有線性鍵盤和矩陣鍵盤。返回上一級線性鍵盤 線性鍵盤主要適用于小鍵盤，其按鍵不多，而每個按鍵均有一條輸入線送到計算機接口上，如有n個按鍵，則有n條輸入線。4鍵線性鍵盤示意圖返回上一級矩陣鍵盤 矩陣鍵盤的按鍵按行列排放。 如有i行j列，則可排列i×j個按鍵，但送往計算機的輸入線共i+j條。20鍵矩陣鍵盤原理圖返回上一級鍵碼識別 鍵碼識別主要指矩陣結構的鍵盤，主要的鍵碼識別方法有： 行掃描法、行列反轉法和行列掃描法等。返回上一級1．行掃描法 鍵盤上的各鍵組合為一個二維矩陣形式，某一鍵所在的行列號即為此鍵的編碼。 判斷某鍵是否閉合的原理為：

首先向所有行輸出低電平，如無任何鍵閉合，則+5V電平經電阻通向所有列線，因而所有列線應輸出高電平。如果某一鍵按下閉合，則該鍵所在列與低電平短路，因而該列變為低電平。此時讀列線即可判斷有無鍵按下。進而通過行列號識別哪一個鍵被按下，從而查找到該鍵的鍵碼。返回上一級行掃描法鍵碼識別示意圖返回上一級具體的識別方法向第0行輸出低電平，其余各行輸出高電平，然后讀入所有列線的電平值。如果某列線為低電平，表示第0行和該列相交位置上的鍵被按下。如果列線全為高電平，說明第0行沒有鍵按下。向第1行輸出低電平，其余行輸出高電平，如果讀入的列線仍然全是高電平，說明第1行也無鍵按下，應繼續檢查第2行。依次類推。直到發現某一列變為低電平，即某鍵按下，則退出掃描。根據行號和列號識別閉合的是哪一個鍵，輸出相應鍵碼。也就是說由行號和列號作為該鍵的鍵碼。這種由行列位置表示的鍵碼稱為行列碼或位置掃描碼，也稱為鍵盤掃描碼。返回上一級2．行列反轉法先向所有行線輸出低電平，同時讀入列線。如果有鍵按下，則該鍵所在的列線應為低電平，其余的列線為高電平。由此確定該鍵的列號。然后將行和列進行交換，向所有列線輸出低電平，讀行線，同樣可確定該鍵的行號。有行號和列號就可以確定該鍵的位置和編碼。返回上一級行列反轉法鍵碼識別示意圖返回上一級 8×8鍵鍵盤，使用8255A的PA口和PB口分別作為行線和列線的輸入輸出接口。 首先設置PA口為輸出，PB口為輸入。向PA口輸出低電平，讀PB口。若PB口全為高電平，說明無鍵按下。若PB口中某一根線為低電平，如PB3，表示第3列有鍵按下。 然后設置PA口為輸入，PB口為輸出。向PB口輸出低電平，讀PA口，同樣可確定該鍵的行號。比如PA4為低電平，則說明按下的鍵在第4行。 于是可以確定行號和列號，即可識別鍵碼。返回上一級3．行列掃描法行列掃描法是PC機鍵盤使用的主要鍵碼識別方法，硬件結構與行掃描法類似。其工作原理如下： 通過譯碼器向每一行依次輸出低電平，其余各行為高電平。每掃描一行，讀一次列線，如果列線全為高電平，說明該行沒有鍵按下；如果某一列為低電平，說明有鍵按下，如此行號和列號都已確定。行掃描完成后，依次向每一列輸出低電平，讀行線，同樣可確定行號和列號。將兩次所得的行號和列號進行對比，如相同，則認為該鍵碼正確無誤，即獲得該閉合鍵的行列掃描碼。返回上一級抖動和重鍵抖動問題： 在一個鍵按下和釋放的一瞬間，從微觀上看，按鍵開關是在閉合和斷開位置間跳動幾次才能達到穩定狀態。在電路上，按鍵按下閉合到釋放表現為一個負的（或正的）矩形脈沖。抖動的存在使脈沖的開頭和尾部出現一些毛齒波。毛齒波持續的時間一般小于10ms，如不加處理，可能被誤判按鍵幾次。重鍵問題： 指由于誤操作，兩個或兩個以上的鍵同時被按下閉合，此時鍵位掃描中會出現錯誤的行列值。返回上一級消除抖動消除抖動的方法主要有兩種：硬件方法采用RC濾波電路消除抖動的波形。軟件方法通過延時一定時間，等信號穩定后再去識別鍵碼。

其方法如下：當檢查到有鍵按下后延時約10ms，再檢查是否有鍵按下。如果第二次檢查不到按鍵，說明前次檢查為抖動；如果第二次檢查檢查到按鍵，說明信號已穩定，為有效按鍵，可以讀取其鍵碼。等按鍵釋放后重新進行處理。返回上一級重鍵處理重鍵處理的主要方法：連鎖法是不停地掃描鍵盤，重鍵期間不作識別，僅承認最后一個閉合鍵。順序法是在識別某閉合鍵后保持不動，直到該鍵釋放后再去識別其它按鍵。返回上一級9.1.2PC系列鍵盤及其接口電路 PC系列鍵盤從早期PC/XT使用的83鍵發展到現在的101/102鍵、104鍵、107鍵等，新的功能不斷擴充，以適應高檔微處理器和操作系統的要求。返回上一級1．PC系列鍵盤工作原理 PC系列鍵盤內部都有一個微處理器，鍵盤在其控制下實現閉合鍵掃描、鍵碼識別，并實現與PC微機的通信返回上一級PC/XT鍵盤工作原理示意圖返回上一級

PC/XT鍵盤采用的是16×8矩陣結構，其核心為單片機Intel8048，不僅承擔鍵碼掃描與識別，而且負責與主機通信。首先，8048對鍵盤矩陣進行掃描，獲取按鍵的掃描碼，存入掃描碼緩沖器。在主機允許鍵盤輸入時，掃描碼經I/O串行口送往主機的鍵盤接口。然后由8255A向CPU申請中斷，CPU響應中斷后由鍵盤中斷服務程序將鍵盤掃描碼轉換成ASCII碼或擴充碼，與掃描碼一起存入鍵盤緩沖區，供主機系統和用戶應用程序使用。返回上一級PC/XT鍵盤掃描電路返回上一級2．PC系列鍵盤接口電路鍵盤接口主要完成以下功能：串行接收鍵盤送來的接通掃描碼和斷開掃描碼，轉換為并行數據并暫存起來，向主機發出中斷請求信號。主機響應中斷讀取掃描碼并轉換成相應的ASCII碼，存入鍵盤緩沖區。對控制鍵則做相應的處理。接口接收主機發送的命令并傳送給鍵盤。返回上一級PC/XT鍵盤接口電路返回上一級3．鍵盤接口編程舉例 在PC/XT的BIOS中，與鍵盤輸入相關的中斷有類型09H的硬件中斷和軟件中斷INT16H。在DOS操作系統的INT21H也提供鍵盤操作的常用功能。返回上一級┇IN AL，60H ；讀8255的A口PUSHAX ；保存AL中的掃描碼INAL，61H ；讀PB口原輸出狀態MOVAH，AL ORAL，80H ；置PB7為“1”OUT61H，AL ；清除LS322和中斷觸發器XCHGAH，AL ；PB口的原輸出值 ；由AH轉到ALOUT61H，AL ；輸出原狀態PB7=1， ；PB6=1的值，允許再接收POPAX ；彈出AL中的掃描碼MOVAH，AL ；放入AH┇（1）INT09H中斷服務程序中掃描碼的讀取部分檢測鍵盤緩沖區是否有字符，如有，將其ASCII碼和掃描碼讀入 ┇CHECK： MOVAH，1 ；置1號功能 INT16H ；執行中斷 JZCHECK ；ZF=1，繼續檢測 MOVAH，0 ；ZF=0，置0號功能 INT16H ┇（2）軟件中斷INT16H9.2顯示器及其接口

9.2.1LED顯示器及其接口

9.2.2LCD顯示器及其接口

9.2.3CRT顯示器及其接口返回上一級9.2.1LED顯示器及其接口 LED即發光二極管，是一種注入式電致發光半導體器件，它由P型和N型半導體組合而成，能夠把電能轉變為光能。 常用的LED有單LED顯示管、數碼管和點陣顯示器等。返回上一級1.LED數碼管的結構與原理LED數碼管的結構返回上一級七段數碼管實際共八段： a、b、c、d、e、f、g共七段用來顯示十進制或十六進制數字與一些字符；另一段DP用來顯示小數點。LED有兩種接法： 各個發光二極管的陽極接在一起的稱為共陽極顯示器；陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。 對于共陽極顯示器而言，發光的相應段須接低電平才能有效，而共陰極則相反，發光的相應段須接高電平。返回上一級共陰極LED顯示器段碼返回上一級2.LED數碼管顯示器的接口與編程 LED的顯示驅動方式： 1、靜態顯示驅動 2、動態顯示驅動 靜態驅動加直流信號，動態驅動加交流信號。由于直流驅動會減少LCD的壽命，因此一般用交流信號動態驅動。返回上一級LED靜態顯示 靜態顯示，就是指當前顯示器顯示某個字符時，該顯示器相應的發光二極管恒定地導通或截止，直到送入新的顯示碼為止。 此種顯示方式的每一位數字都需要一個8位觸發器來驅動。 靜態顯示時，較小的電流即可得到較高的亮度，故可由8255的輸出口直接驅動。 靜態連接的缺點是I/O口利用效率低，一般適用于顯示器位數較少的場合。返回上一級LED靜態驅動電路返回上一級LED動態顯示 動態顯示，是指按位輪流點亮各位顯示器。或者說，接口電路對各位顯示器輪流進行掃描，每隔一定時間點亮一次。 此種情況下，顯示器的亮度不僅與導通電流有關，還與點亮時間與斷開時間有關。 當顯示器不多于8個時，用于控制顯示器公共極電位的掃描口只須一個8位I/O口即可。而控制顯示器各段字型的段數據口也只須一個8位I/O口。返回上一級LED動態驅動電路返回上一級例9.1 根據圖所示的靜態驅動電路編程循環顯示0~F字符(設LED為共陰極連接)

。返回上一級DATA SEGMENTL_CODE DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H, DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMECS：CODE，DS：DATASTART： MOVAX，DATA MOVDS，AX MOVBX，OFFSETL_CODE ；BX指向七段顯示碼表L0： MOVCX，10H ；顯示16個字符 MOVAL，0 ；顯示初值L1： PUSHAX XLATL_CODE ；取顯示碼 OUTPORT，AL ；輸出顯示 MOVDX，0FFFFHDELAY： DECDX JNZDELAY ；延時 POPAX INCAL ；指向下一個字符 LOOPL1 ；循環 JMPL0CODE ENDS ENDSTARTLED靜態驅動電路顯示程序9.2.2LCD顯示器及其接口 LCD是一種被動式顯示器，由于其功耗低、體積小、重量輕、低輻射、抗干擾能力強等特點，因而得到廣泛應用并迅速發展。返回上一級1.LCD的分類目前應用較多的LCD主要分為三大類：扭曲向列型LCD（TN-LCD）；超扭曲向列型（STN-LCD）；有源陣列型LCD（AM-LCD）。前兩種也統稱為無源矩陣LCD，即PM-LCD。返回上一級2.LCD的原理與結構 LCD是利用晶體材料的電光效應制作的一種被動式顯示器。液晶本身并不發光，依靠電信號的控制使周圍環境光在顯示部位反射或透射而得以顯示。返回上一級液晶顯示器結構返回上一級3.LCD顯示器的接口 常用的LCD驅動器芯片有段式驅動、點陣式驅動等。

MOTOROLA公司生產的MC14543是常用的七段碼LCD鎖存/譯碼/驅動電路。 而PCF8566則是一種串行送數的通用LCD驅動芯片。返回上一級MC14543與LCD的接口 只要在LD鎖存禁止端加高電平，BI熄滅端加低電平，ph端輸入方波，A、B、C、D端輸入BCD碼，則其輸出端就會輸出相應的與ph同相或反相的方波，從而驅動對應的液晶段亮或暗，顯示出數字或字符。返回上一級9.2.3CRT顯示器及其接口CRT（CathodeRayTube，陰極射線管）顯示器按顯示原理分為： 蔭罩式CRT和電壓穿透式CRT按顯示色彩分為： 單色顯示器和彩色顯示器計算機的顯示系統包括顯示器及其顯示適配器兩部分。返回上一級1．CRT顯示器的結構和原理當前使用的CRT顯示器主要是彩色顯示器，包括陰極射線管和控制電路兩部分。顯像管的功能： 將電信號轉換為光信號，將數據信號轉換成光信號顯示在熒光屏上，從而完成字符或圖像的顯示。返回上一級彩色CRT組成原理示意圖返回上一級基本工作原理 CRT加電以后，陰極被燈絲加熱發出三支平行的電子束。電子束中大量的電子經加速極和陽極的吸引后加速離開陰極，經過加速極、聚焦極和陽極等組成的電子透鏡的聚焦后形成的三束細電子束在蔭罩板的豎條形細縫或小孔中匯聚后分別按不同強度準確轟擊熒光屏上的紅（R）綠（G）藍（B）三色熒光粉，產生不同顏色的亮點。 熒光屏上的每一個像素都是由紅、綠、藍三原色組合而成的。同時，行場掃描電路控制CRT外部的偏轉線圈，使光點移動從而形成光柵，點亮整個屏幕。光柵按掃描方式分逐行掃描和隔行掃描兩種方式。逐行掃描可消除屏幕的閃爍感。整個屏幕被掃描m行，每行有n個像素點，則整個屏幕有m×n個像素。而圖形或字符就是由不同顏色和亮度的像素組成的。返回上一級彩色顯示器的主要性能指標分辨率一般用屏幕上像素的多少來代替，表示為掃描行數（m）×每行像素數（n）。色彩指可選擇的顏色數及一幀畫面可同時顯示的顏色數。顯示速度是指顯示字符或圖像的速度，尤其是動態圖像的顯示速度。屏幕尺寸是指顯像管的尺寸。還有顯示方式、點距、刷新頻率、帶寬、輻射大小及屏幕類型等。返回上一級2．CRT顯示器接口電路 CRT顯示器通過適配器與主機接口。 一般顯示適配器插在主機內部，而顯示器通過9芯或15芯的D型插座與適配器相連接。

其中9芯信號連接主要用于單色顯示器接口，15芯信號連接則用于彩色顯示器接口。返回上一級CRT顯示器與適配器的連接返回上一級（1）單色顯示適配器MDA（MonochromeDisplayAdapter）： 是單色顯示適配器，僅支持黑白、字符顯示方式。包括顯示數據處理和掃描控制兩部分，控制核心為MC6845芯片。主要性能指標：字符顯示規格80列×25行，分辨率為720×350，字符點陣框為9×14，字符點陣為7×9，配置4KB顯示緩存。HGC（HerculesGraphicsCard）： 單色圖形顯示卡，配置64KB顯示內存。除兼容MDA外，還支持基本的720×348單色圖形模式，通過軟件設置，它還支持640×400單色圖形模式及模擬CGA圖形模式。返回上一級（2）彩色圖形適配器CGA(ColorGraphicsAdapter)

IBM公司最早推出的彩色圖形顯示適配器，支持字符模式和圖形模式。CGA字符顯示屏幕的格式為80×25或40×25，字符點陣框為8×8，在圖形模式下支持兩種分辨率：320×200和640×200。 CGA共16KB顯示內存，其內存起始地址為B8000H。CRT控制器采用MC6845芯片。返回上一級（3）增強型圖形適配器EGA（EnhancedGraphicsAdapter） 是IBM公司推出的第二代圖形顯示適配器，兼容CGA。 在BIOS視頻功能調用INT10H中，EGA除兼容CGA的圖形顯示模式4、5、6外，還有4種附加圖形模式。 EGA的顯示內存可達64KB-256KB，附加圖形方式的內存起始地址為A0000H。CRT控制器采用專用控制器。返回上一級（4）視頻圖形陣列適配器VGA（videoGraphicsArray）一種高性能的彩色顯示適配器。特點是采用數模轉換器（DAC）來增強彩色顯示能力。除兼容EGA的全部功能外，主要具備以下優點：（1）

分辨率大幅提高。（2）支持的顏色數增加到256種，色彩豐富。 顯示存儲器容量為256KB以上。圖形方式下CPU訪問內存的方式有存儲位平面方式和線性方式。線性訪問方式下的內存起始地址為A0000H。CRT控制器采用專用控制器。返回上一級（5）其它顯示適配器超級VGA，即SVGA（SuperVGA）

支持的分辨率有640×480，800×600，1024×768，1280×1024，1600×1200等。可顯示的顏色有256色，64K色，16M色等。常見的顯示標準TVGA和PVGA均是SVGA的一種。常見的顯示適配器還有XGA、PGA、8514/A等。 近幾年出現的2D和3D圖形加速卡，顯示內存達8MB、16MB、32MB、64MB，支持色彩則達16位、24位或32位真彩色，可以處理復雜的高質量圖像。返回上一級3．圖形顯示程序設計 適配器的ROM中固化有視頻BIOS程序，專門提供與圖形顯示有關的顯示器驅動程序，用戶可以調用其中的視頻中斷INT10H來實現字符或圖像顯示程序的設計。 INT10H有多種功能，其功能號置于AH寄存器中。返回上一級INT10H功能表返回上一級置光標開始行為4，結束行為6，并將其設置到第4行第7列。MOVCH，4MOVCL，6MOVAH，1 ；設置光標類型INT10HMOVDH，4MOVDL，7MOVBH，0MOVAH，2 ；設置光標位置INT10H例9.2顯示器設置光標程序分析：要設定圖形方式，同時設置彩色調色板。然后通過循環寫像素畫出從200行0列到0行200列的紅色直線CODE SEGMENT ASSUMECS：CODESTART： MOV AH，00H MOV AL，04H ；設置為320×200彩色圖形方式 INT 10H MOV AH，0BH MOV BH，00H MOV BL，00H ；設置背景色為黑色 INT 10H MOV AH，0BH MOV BH，01H MOV BL，00H ；設置調色板 INT 10H

例9.3在屏幕上畫出一條斜向上的紅色直線 MOV DX，200 MOV CX，0 ；確定像素起始點位置 MOV AL，02H ；設置前景色為紅色LP1： MOV AH，0CH ；寫像素 INT 10H DEC DX INC CX ；指向另一像素 CMP CX，200 JNZ LP1 ；判斷200個像素寫完否 MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START

例9.39.3打印機及其接口

打印機內有一個以8位專用微處理器為核心的打印機控制器，負責打印功能的處理，以及打印機本身的管理，并通過機內一個標準接口（Centronics并行接口）與主機進行通信，接收主機送來的打印數據和控制命令，該接口位于打印機內，采用多芯電纜與主機內的打印機接口電路（打印機適配器）相連。返回上一級打印機的主要接口信號返回上一級例9.4 利用8255A的A口方式0與微型打印機相連，將內存緩沖區BUFF中的字符打印輸出。試完成相應的軟硬件設計。（CPU為8088）

返回上一級分析： 由PC0充當打印機的選通信號，通過對PC0的置位/復位來產生選通。同時，由PC7來接收打印機發出的“BUSY”信號作為能否輸出的查詢。8255A的控制字為：10001000即88HA口方式0，輸出；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出PC0置位:00000001即01HPC0復位：00000000即00H8255A的4個口地址分別為：00H，01H，02H，03H。

返回上一級DADA SEGMENTBUFF DB'Thisisaprintprogram!'，'$'DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMECS：CODE，DS：DATASTART： MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV SI，OFFSETBUFF MOV AL，88H ；8255A初始化，A口方式0，輸出 OUT 03H，AL ；C口高位方式0輸入，低位方式0輸出 MOV AL，01H； OUT 03H，AL ；使PC0置位，即使選通無效WAIT： IN AL，02H TEST AL，80H ；檢測PC7是否為1即是否忙 JNZ WAIT ；為忙則等待 MOV AL，［SI］ CMP AL，'$' ；是否結束符 JZ DONE ；是則輸出回車 OUT 00H，AL ；不是結束符，則從A口輸出 MOV AL，00H OUT 03H，AL

MOV AL，01H例9.4打印程序 OUT 03H，AL ；產生選通信號 INC SI ；修改指針，指向下一個字符 JMP WAITDONE： MOV AL，0DH OUT 00H，AL ；輸出回車符 MOV AL，00H OUT 03H，AL MOV AL，01H OUT 03H，AL ；產生選通WAIT1：IN AL，02H TEST AL，80H ；檢測PC7是否為1即是否忙 JNZ WAIT1 ；為忙則等待 MOV AL，0AH OUT 00H，AL ；輸出換行符 MOV AL，00H OUT 03H，AL MOV AL，01H OUT 03H，AL ；產生選通 MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START例9.4打印程序（續）9.4多媒體技術及其接口

9.4.1多媒體計算機概述

9.4.2多媒體音頻處理技術

9.4.3多媒體視頻處理技術

9.4.4其它多媒體技術返回上一級9.4.1多媒體計算機概述媒體（Medium），也稱為媒質或媒介，主要是指信息表示、存儲和傳播的載體。通常所說的媒體指感覺媒體，例如聲音、圖像、圖形、動畫、文字、數據、文件等。多媒體技術就是利用計算機及相關設備對多種媒體上的信息和多種存儲媒體上的信息進行處理和加工的技術。返回上一級1．多媒體技術的主要特征1）交互性：這是多媒體技術的關鍵特征。用戶可利用其交互性參與到各種媒體的實時編輯、控制和傳遞中，取得獨特的效果。2）集成性：多媒體技術的集成性不僅體現在多種媒體信息的集成，還體現在處理這些媒體的設備和系統的集成。3）協同性：多媒體系統必須具備良好的協同性，才能為用戶所接受。所謂協同性，是指各種媒體在時間和空間上的統一性和連續性。4）實時性：由于多媒體系統需要處理各種復合信息媒體，因此多媒體技術必須做到實時處理。返回上一級2．多媒體計算機系統的組成與配置MPC（MultimediaPersonalComputer）標準硬件系統

計算機系統、音頻控制卡、視頻控制卡、3D圖形顯示卡、CD-ROM驅動器等軟件系統 操作系統、多媒體驅動程序、多媒體應用軟件和多媒體創作工具等外圍設備 彩色打印機、圖像掃描儀、錄像機、數字相機、投影儀等返回上一級多媒體計算機基本配置返回上一級3．多媒體技術基礎1、數據壓縮技術 目前常用的壓縮標準有聯合圖像專家組JPEG和動態圖像專家組MPEG以及可視電話編碼特別組H.261等。2、大容量存儲處理技術

需要大容量存儲設備、高速CPU、大容量高速內存及顯示卡、聲卡等。3、智能處理技術 語音、視頻和圖像的分析、識別、合成、轉換及動畫仿真處理技術等。4、通信技術

要求高的傳輸速率、大的存儲空間和傳輸帶寬。5、其它技術 并行處理技術、虛擬現實技術、實時操作系統、面向對象編程等。返回上一級9.4.2多媒體音頻處理技術1．音頻信號壓縮 一般的聲音信號為模擬信號。因此，計算機要處理音頻信息，必須首先將模擬信號轉換為數字信號。 一般模擬信號的帶寬為22KHz，對它的采樣頻率達到2倍以上才能保證高保真效果。所以取樣頻率為44KHz，設量化位數為16，雙聲道轉換，則每秒鐘的存儲容量為： 44000×16×2=1408000bit=176KB

一小時數字信息的存儲容量為： 176×3600÷1000=633.6MB返回上一級數據壓縮方法：無損壓縮，主要用于壓縮文件，壓縮的數據能恢復原始數據，包括哈夫曼編碼和行程編碼等。有損壓縮，壓縮度高，一般用于聲音和圖像文件的壓縮，壓縮數據不能完全恢復為原始數據，但不易被聽覺或視覺感受到。 有損壓縮主要包括波形編碼、參數編碼和混合編碼等。返回上一級2．樂器數字接口 MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）即電子樂器數字接口，是一種技術規范，是多媒體計算機所支持的產生聲音的方法之一，它特別適合于音樂創作和長時間音樂播放的要求。 MIDI產生聲音的方法是根據MIDI文件中的MIDI信息生成對應的樂器聲音波形并放大輸出。 MIDI信息一般較為簡單，因而MIDI文件較之波形文件要小很多。返回上一級MIDI聲音處理過程返回上一級3．音頻控制卡 音頻控制卡即通常所說的聲卡，由數字聲音處理芯片DSP、混音芯片、FM合成器芯片、總線接口芯片等組成。主要完成以下功能：（1）錄制、編輯和播放數字聲音文件。（2）控制音量，并能將不同聲源的聲音混合生成混合聲音文件。（3）錄制聲音文件時具備壓縮功能，播放聲音文件時具備解壓縮功能。（4）具備語音合成功能。（5）具備語音識別功能。（6）具備MIDI功能。返回上一級9.4.3多媒體視頻處理技術1、圖像壓縮 圖像壓縮是多媒體視頻技術得以實現的核心技術之一。 目前的彩色電視制式主要有兩種，即德國、中國等國家采用的PAL制和美國、日本等國家采用的NTSC制。兩種制式的視頻信號都是模擬信號。 實現圖像壓縮的方法分為無損壓縮和有損壓縮兩種。返回上一級圖像壓縮技術標準JPEG標準 JPEG（JointPhotographicExpertsGroup）標準是國際標準化組織及國際電子技術委員會（ISO/IEC）制定的標準，用戶可在一定范圍內調節圖像的壓縮比及保真度，解碼器可參數化，可應用于任何連續色調的靜態圖像，不論圖像內容、尺寸、色彩級差等。H.261標準 H.261標準是國際電信聯盟（CCITT）制定的視頻編碼標準，主要用于視頻電話和視頻電視會議。該標準采用DCT和DPCM混合編碼方案，DCT用于幀內編碼，DPCM用于對當前宏塊與該宏塊預測值的誤差進行編碼。MPEG標準 MPEG（MovingPictureExpertsGroup）是ISO/IEC制定的動態圖像壓縮編碼標準，主要包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統三部分。MPEG視頻是標準的核心部分，MPEG系統則保證音頻和視頻的同步。目前MPEG已有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等三種標準。返回上一級2．視頻控制卡 主要功能是將圖形、圖像和動畫等模擬視頻信號轉換為數字視頻信號，然后對這些信息進行壓縮、存儲、解壓縮、編輯、傳輸和播放等各種處理。 一般視頻控制卡由視頻窗口控制器、視頻緩沖存儲器、A/D轉換電路、數字解碼器、D/A轉換電路及接口電路等組成。 多媒體視頻卡的種類大致分為視頻疊加卡、視頻捕捉卡、電視編碼卡、TV卡及MPEG解壓縮卡等，也有將幾種功能合在一起的視頻卡。返回上一級9.4.4多媒體其它技術1．光盤存儲器 存儲容量大、速度高等特點，是對磁盤存儲技術的補充和發展。 光盤驅動器由激光頭系統、主軸驅動系統、數據信號處理電路等構成。 激光頭為光驅的核心。激光二極管發出的激光經過準直后聚焦到光盤上，光盤信息點的反射光按原光路返回經偏振分束器射入透鏡，聚焦到光電二極管上還原為電信號。 主軸驅動系統在系統需要時帶動光盤高速旋轉。 數據信號處理系統則完成讀出數據信號的整形放大、數據編碼和緩沖存儲等。返回上一級光驅的激光頭結構示意圖返回上一級2．電話語音卡 電話語音卡是一種新型多媒體設備。 一臺計算機、一塊語音卡、一部電話機，加上相應的軟件，就能構成一套電話語音系統。 該系統能對外來語音電話自動識別、語音應答，還具備自動撥號、自動開機、錄音、放音、傳真等功能，因而可以留言、咨詢、轉接及讀取相應信息等。由于電話語音服務系統費用低廉，實現方便，其應用已遍及郵電、金融、公安、航運、機關、企業、事業、商業、醫療和信息服務業等領域。返回上一級9.5其它常用人-機輸入接口

9.5.1鼠標及其接口

9.5.2數碼相機及其接口

9.5.3觸摸屏及其接口

9.5.4圖像掃描儀及其接口返回上一級9.5.1鼠標及其接口 鼠標在桌面移動時，它把移動的距離和方向的信息以脈沖的形式送給計算機，計算機將接收到的脈沖轉換成屏幕上光標的坐標數據，就可以達到指示位置的目的。返回上一級1．鼠標的分類及工作原理根據按鍵數目分為：兩鍵鼠標和三鍵鼠標按內部結構則分為：光機式鼠標光電式鼠標軌跡球鼠標無線遙控式鼠標

NetMouse返回上一級光機式鼠標

最常用的一種鼠標，其內部有三個滾軸，其中一個為空軸，另外兩個各接一個碼盤，分別是X方向和Y方向的滾軸。三個滾軸都與一個可以滾動的小球接觸，小球的一部分露出鼠標底部與桌面接觸。鼠標被拖動時，小球因摩擦力而滾動，帶動三個滾軸轉動，從而帶動X方向和Y方向滾軸上的碼盤轉動。碼盤上均勻地刻有一圈小孔，碼盤兩側各有一個發光二極管和光電晶體管。碼盤轉動時，發光二極管射向光電晶體管的光束時通時斷，從而產生表示位移和移動方向的兩組脈沖。返回上一級光電式鼠標

性能較好，它利用發光二極管與光敏晶體管的組合測量位移。這種鼠標需在專用鼠標板上使用。鼠標板上印有均勻的網格，發光二極管發出的光照射到鼠標板上時發生強弱變化的反射，反射光經過透鏡聚焦到光敏晶體管上產生電脈沖。由于光電式鼠標內部有測量X方向和Y方向的兩組測量系統，因而可以對光標精確定位。返回上一級軌跡球鼠標

與光機式鼠標區別在于軌跡球按裝在鼠標上部，球座固定不動，靠手撥動軌跡球來控制光標在屏幕上移動。有些軌跡球鼠標直接按裝在鍵盤上。無線遙控式鼠標

主要有兩種：紅外無線型鼠標和電波無線型鼠標。NetMouse 針對網絡設計，在原有兩鍵鼠標的基礎上增加了一個滾輪鍵。返回