3.8 输出设备

3.8 输出设备

3.8.1 显示系统

显示系统是由显示器和显示适配卡(也称为显卡)所组成的。

1)显示器

显示器(Display)是计算机不可缺少的输出设备,用户通过它可以很方便地查看送入计算机的程序、数据和图形等信息,以及经过计算机处理后的中间结果和最后结果,它是人机对话的主要工具。

按照显示器的类型主要分为CRT显示器、LCD和LED几大类。

先介绍CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)显示器,如图3.26所示,它是人们所熟悉的产品。 CRT显示器历经球面、平面直角、柱面和纯平面等几代产品。 早期的球面显像管因为在水平与垂直方向上都有弯曲,所以其屏幕边缘会出现图像的失真变形,这显然无法满足需要。1994年开始出现了平面直角显示器,对图像变形及反射干扰的减少使其在相当一段时间内成为市场上的主流产品。

LCD(Liquid Crystal Display),即液晶显示器,如图3.27所示,它是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。 与CRT显示器相比,由于通过控制是否透光来控制亮和暗,当色彩不变时,液晶也保持不变,这样就无须考虑刷新率的问题。 对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率不高,但图像也很稳定。 LCD显示器通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。 一些高档的数字LCD显示器采用了数字方式传输数据,显示图像,这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失;其次,LCD的电磁辐射很小,即使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害;再次,它体积小、能耗低,这也是CRT显示器所无法比拟的,一般一台15寸LCD显示器的耗电量相当于17寸纯平CRT显示器的1/3。

图3.26 CRT

图3.27 LCD

图3.28 LED

而最新的LED(Light⁃Emitting Diode)显示器(见图3.28)与LCD显示器相比,在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面,都更具优势。 LED与LCD的功耗比大约为10∶1,而且更高的刷新速率使得LED在视频方面有更好的性能表现,能提供宽达170°的视角,有机LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍,在强光下也可以照看不误,并且适应-40℃的低温。 利用LED技术,可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器,拥有广泛的应用前景。

显示器的主要性能指标有屏幕尺寸、点距、屏幕分辨率和屏幕刷新频率等。

(1)屏幕尺寸

用矩形屏幕的对角线长度来反映显示屏幕的大小,单位为in。 目前,常见的显示器屏幕尺寸有17,19,20,22和24in等。

(2)点距

屏幕上相邻两个像素点之间的距离。 从原理上讲,普通显像管的荧光屏里有一个网罩,上面有许多细密的小孔,所以被称为“荫罩式显像管”。 电子枪发出的射线穿过这些小孔,照射到指定的位置并激发荧光粉,然后就显示出了一个点。 许多不同颜色的点排列在一起就组成了五彩缤纷的画面。 而液晶显示器的像素数量则是固定的,因此在尺寸与分辨率都相同的情况下,大多数液晶显示器的像素间距基本相同。

(3)屏幕分辨率

屏幕像素的点阵,通常写成:水平像素点数×垂直像素点数,如一台显示器的分辨率为800×600像素,则其中的800表示屏幕上水平方向显示的像素点数量,600表示竖直方向显示的像素点数量。 一般来说,屏幕分辨率越高,屏幕上能显示的像素数量也就越大,图像也越细腻。 对于CRT显示器,通常可以支持多种分辨率,而LCD显示器由于像素间距已经固定,所以只有在最佳分辨率下,才能显示最佳影像。

(4)屏幕刷新频率

显示器每秒刷新屏幕的次数,单位为Hz。 刷新频率越高,画面闪烁越小。 对于CRT显示器来说,只有当刷新频率高于75Hz时,人眼才不会明显地感到屏幕闪烁。 而对于LCD显示器,由于像素的亮灭状态只有在画面内容改变时才有变化,因此即使刷新频率很低(一般为60 Hz),也能保证稳定的显示。

2)显示适配卡

显示适配卡(Video Adapter)又称为显卡(见图3.29),是主板与显示器之间的连接设备,作用是控制显示器的显示。 显卡的核心是显示芯片,它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏。显卡的另一个重要部件是显存,它的优劣和容量大小会直接关系显卡的最终性能表现。 可以这样说,显示芯片决定了显卡所能提供的功能和其基本性能,而显卡性能的发挥则在很大程度上取决于显存。

图3.29 显卡

显卡插槽是指显卡与主板连接所采用的接口种类。 显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽。 目前,微型计算机上广泛使用的是AGP和PCIExpress接口显卡,PCI Express已成为主流。

3.8.2 打印机

打印机用于打印输出文字和图片信息。 根据与计算机之间连接的接口类型,打印机主要分为并行接口(LPT)和USB接口。 其中USB接口依靠其支持热插拔和传输速率快的特性,已成为市场主流。

根据打印的原理,打印机可分为针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

根据打印的颜色,打印机可分为单色打印机和彩色打印机。

根据打印的幅面,打印机可分为窄幅打印机(只能输出A4以下幅面)和宽幅打印机(可以打印A4以上的幅面)。

(1)针式打印机

针式打印机是唯一依靠打印针击打介质形成文字及图形的打印机,具有打印成本低廉、易于维修、价格低和打印介质广泛等优点;但同时又具有打印质量欠佳、打印速度慢和噪声大等缺点。 图3.30为针式打印机。

(2)喷墨打印机

喷墨打印机通过利用喷头直接将墨水喷在打印纸上来实现打印,具有价格低、打印质量较好、打印速度较快和打印噪声较小等优点;但也具有对打印纸张要求较高、打印成本较高等缺点。 图3.31为彩色喷墨打印机。

(3)激光打印机

激光打印机是激光技术和电子照相技术的复合产物,具有打印速度快、分辨率高和打印质量好等优点;缺点是价格较贵,打印成本较高。 尤其是彩色激光打印机,价格非常昂贵,打印成本很高。 图3.32为激光打印机。

图3.30 爱普生针式打印机

图3.31 惠普彩色喷墨打印机

图3.32 佳能激光打印机

3.8.3 具有输入、输出两种功能的计算机外设

磁盘驱动器又称“磁盘机”。 以磁盘作为记录信息媒体的存储装置。

由磁头、磁盘、读写电路及机械伺服装置等组成。

磁盘驱动器是电子计算机中磁盘存储器的一部分,用来驱动磁盘稳速旋转,并控制磁头在盘面磁层上按一定的记录格式和编码方式记录和读取信息,分硬盘驱动器、软盘驱动器和光盘驱动器3种。

磁盘驱动器既能将存储在磁盘上的信息读进内存中,又能将内存中的信息写到磁盘上。因此,就认为它既是输入设备,又是输出设备。