计算机系统结构期末报告
输入/输出设备的发展历程
计算机科学与技术
16 班
2012年12月17日
【摘要】：本文章是在参考专业人士学习研究成果的基础上整理编写而成，目的是让大众对体计算机的输入输出设备有一个简单的了解，为大家在选购和使用这些设备的过程中提供参考和帮助。本文主要分输入设备和输出设备两个大的方面分别对相关设备的概念，作用，分类，性能指标做了简单的阐述。由于本人阅历，能力的限制，只是对生活中常见的相关事物进行了很浅层次的说明，还有很多没有涉及的知识，希望大家能够加以补充说明。
【关键词】：输入设备 输出设备 发展历史 简介
【背景资料】
在介绍计算机的输入输出设备之前，先简单的介绍一下计算机系统。一个完整的计算机系统包括两大部分——硬件和软件，硬件又分为主机和外部设备，外部设备在整个计算机硬件系统中占有绝大部分的比重。这是因为主机只能加工和处理二进制电脉冲信号，而人能够识别的信息的种类是很多的，如文字，图形，图像，语音等。他们是无法与处理器进行直接联系，必须借助于信息转换装置——外部设备，才能将这些信息转换成二进制电脉冲信号送到处理器，经过处理器运算处理后，所得到的结果再通过外部设备还原成人们能够是别的文字，图形，图像，语音等信息。而在外部设备中，输入设备和输出设备占据了一般的比重，可见其重要性。下面我将从输入输出两个方面分别进行介绍。
一、输入设备
1. 输入设备简介
输入设备是向计算机输入信息的外部设备。他将程序、数据，命令以及某些标志等信息按一定要求转换成计算机能够接收的二进制代码，并输送到计算机中进行处理的外部设备。
2. 输入设备发展史
计算机从诞生开始，就不可避免地要输入各种各样的信息，如操作指令和数据信息等。输入设备最基本的作用就是将各种形式的信息转换成适宜计算机处理的形式。输入设备可分为两种：媒体输入类和交互输入类。
媒体输入设备有纸带输入机、卡片输入机、光标阅读机以及各种磁记录设备。而互交式输入设备我们就比较熟悉了，比如鼠标、键盘、轨迹球、触摸屏等。是没有互交式输入设备的，以此来记录数据。但纸带输入机输入速度很慢，可靠性也差，早已经淘汰。
在计算机发展的初期，计算机的输出设备种类非常有限。计算机的一切数据和操作指令都是通过由纸带输入机进行的，纸带输入机是当时唯一的输入设备。纸带输入机是可以读出穿孔纸带上的信息并输入到计算机中的设备，穿孔纸带上利用一排孔表示一个字符，用穿孔或不穿孔表示1和0，来将指令和数据导入内存。但纸带输入机输入速度很慢，可靠性也差，早已经淘汰。
随着科技的进步，输入的丰富性得到提高。以个人计算机为例：键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具。
键盘（Keyboard）是常用的输入设备，它是由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。PC键盘是从打字机演变而来的。最初的键盘为84键，后来出现了101键的键盘，而101键的键盘使用时间最长，至今这种键盘还有出售。在Win 95出现以后，104键的键盘又出现了，它和101键的键盘相比，多了几个快捷键，用来快速调用Win 95里的菜单。微软的Windows98流行后，市场上又出现了一种108键的“Win98”键盘，区别是多了Win98的功能键：Power、Sleep和Wake Up。之后的键盘键数就越来越多了，主要提供一些多媒体的功能，如CD播放，互联网应用等。
当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。当快速大量输入字符，主机来不及处理时，先将这些字符的代码送往内存的键盘缓冲区，然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。键盘接口电路多采用单片微处理器，由它控制整个键盘的工作，如上电时对键盘的自检、键盘扫描、按键代码的产生、发送及与主机的通讯等。
除了键盘，鼠标（Mouse）就是我们平时使用最多的输入设备了，鼠标的历史比键盘短得多，它于1968年12月9日诞生在美国加州斯坦福大学，它的发明者是Douglas Englebart博士。Englebart博士设计鼠标的初衷就是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。他制作的鼠标是一只小木头盒子，工作原理是由它底部的小球带动枢轴转动，并带动变阻器改变阻值来产生位移信号，信号经计算机处理，屏幕上的光标就可以移动。
除了鼠标键盘之外，计算机还有其它的输入技术也在不断发展完善，比如令人又爱又恨的语音输入技术。1997年10月，IBM积26年语音技术研究之功底，率先推出了第一台非特定人连续语句的中文语音识别系统ViaVoice4．0。这标志着人机对话的新开端——人机对话。但是效果并不理想，识别率只有60%左右，而且至少需要54句话、40分钟或一个小时建立一个语音模型。到了1998年12月，IBM发布了代表中文语音识别技术真正进入实用的第二代ViaVoice技术——ViaVoice98。ViaVoice98词库量是ViaVoice4．0的三倍，识别率较ViaVoice4．0提高了20个百分点以上，平常速度口音读一般文章的识别率真正能达到了85％～95％，这才使语音输入技术真正走到我们身边。
手写板技术也越来越引起人们的关注，它可以让我们在PC上输入真实的字迹或进行绘画工作，还能方便电脑初级用户录入文字。最早出现的是电阻式手写板，之后出现了电容式手写板，最新的一种是电磁压感技术，它是目前最为流行的技术，目前市面上能看到的手写板大部分都采用了电磁压感技术。
在公共场合，我们还熟悉另外一种PC输入设备，那就是触摸屏。从触摸检测装置所使用的技术来看，可以分为以下几类：a.红外线触摸屏；b.电容式触摸屏；c.电阻式触摸屏；d.表面声波触摸屏等。触摸屏技术为我们的生活带来了很多便利，是PC输入设备的新潮流。
二、 输出设备
1. 输出设备简介
输出设备（Output Device）是计算机的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。
2. 输出设备发展
第一代计算机的输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是打孔卡片的读卡机，用来将指令和数据导入内存；而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步，输入输出设备的丰富性得到提高。用户由输入设备向计算机直接输入信息，而显示器、打印机、扩音器、耳机则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息，如数码相机可以输入图像。在输入输出设备中，有两类很值得注意：第一类是二级存储设备，如硬盘，光碟或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机网络访问设备，通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。国际互联网成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据
显示器（Display）又称监视器,是实现人机对话的主要工具．它既可以显示键盘输入的命令或数据,也可以显示计算机数据处理的结果．
打印机（Printer）是將计算机的处理结果打印在纸张上的输出设备．人們常把显示器的输出称为软拷贝，把打印机的输出称为硬拷贝．将计算机输出数据转换成印刷字体的设备。从使用角度看可分为两类。一类具有键盘输入功能，速度较慢，但与计算机有对话能力。它价格低廉，除计算机和终端常用外，通信系统也把它用作常规设备。另一类没有键盘输入功能。这类打印机又可分为条式打印机、窄行式打印机、串行打印机、行式打印机和页式打印机等。按照物理结构，打印机又可分为击打式和非击打式两类。
计算机系统结构期末报告
输入/输出设备的发展历程
计算机科学与技术
16 班
2012年12月17日
【摘要】：本文章是在参考专业人士学习研究成果的基础上整理编写而成，目的是让大众对体计算机的输入输出设备有一个简单的了解，为大家在选购和使用这些设备的过程中提供参考和帮助。本文主要分输入设备和输出设备两个大的方面分别对相关设备的概念，作用，分类，性能指标做了简单的阐述。由于本人阅历，能力的限制，只是对生活中常见的相关事物进行了很浅层次的说明，还有很多没有涉及的知识，希望大家能够加以补充说明。
【关键词】：输入设备 输出设备 发展历史 简介
【背景资料】
在介绍计算机的输入输出设备之前，先简单的介绍一下计算机系统。一个完整的计算机系统包括两大部分——硬件和软件，硬件又分为主机和外部设备，外部设备在整个计算机硬件系统中占有绝大部分的比重。这是因为主机只能加工和处理二进制电脉冲信号，而人能够识别的信息的种类是很多的，如文字，图形，图像，语音等。他们是无法与处理器进行直接联系，必须借助于信息转换装置——外部设备，才能将这些信息转换成二进制电脉冲信号送到处理器，经过处理器运算处理后，所得到的结果再通过外部设备还原成人们能够是别的文字，图形，图像，语音等信息。而在外部设备中，输入设备和输出设备占据了一般的比重，可见其重要性。下面我将从输入输出两个方面分别进行介绍。
一、输入设备
1. 输入设备简介
输入设备是向计算机输入信息的外部设备。他将程序、数据，命令以及某些标志等信息按一定要求转换成计算机能够接收的二进制代码，并输送到计算机中进行处理的外部设备。
2. 输入设备发展史
计算机从诞生开始，就不可避免地要输入各种各样的信息，如操作指令和数据信息等。输入设备最基本的作用就是将各种形式的信息转换成适宜计算机处理的形式。输入设备可分为两种：媒体输入类和交互输入类。
媒体输入设备有纸带输入机、卡片输入机、光标阅读机以及各种磁记录设备。而互交式输入设备我们就比较熟悉了，比如鼠标、键盘、轨迹球、触摸屏等。是没有互交式输入设备的，以此来记录数据。但纸带输入机输入速度很慢，可靠性也差，早已经淘汰。
在计算机发展的初期，计算机的输出设备种类非常有限。计算机的一切数据和操作指令都是通过由纸带输入机进行的，纸带输入机是当时唯一的输入设备。纸带输入机是可以读出穿孔纸带上的信息并输入到计算机中的设备，穿孔纸带上利用一排孔表示一个字符，用穿孔或不穿孔表示1和0，来将指令和数据导入内存。但纸带输入机输入速度很慢，可靠性也差，早已经淘汰。
随着科技的进步，输入的丰富性得到提高。以个人计算机为例：键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具。
键盘（Keyboard）是常用的输入设备，它是由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。PC键盘是从打字机演变而来的。最初的键盘为84键，后来出现了101键的键盘，而101键的键盘使用时间最长，至今这种键盘还有出售。在Win 95出现以后，104键的键盘又出现了，它和101键的键盘相比，多了几个快捷键，用来快速调用Win 95里的菜单。微软的Windows98流行后，市场上又出现了一种108键的“Win98”键盘，区别是多了Win98的功能键：Power、Sleep和Wake Up。之后的键盘键数就越来越多了，主要提供一些多媒体的功能，如CD播放，互联网应用等。
当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。当快速大量输入字符，主机来不及处理时，先将这些字符的代码送往内存的键盘缓冲区，然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。键盘接口电路多采用单片微处理器，由它控制整个键盘的工作，如上电时对键盘的自检、键盘扫描、按键代码的产生、发送及与主机的通讯等。
除了键盘，鼠标（Mouse）就是我们平时使用最多的输入设备了，鼠标的历史比键盘短得多，它于1968年12月9日诞生在美国加州斯坦福大学，它的发明者是Douglas Englebart博士。Englebart博士设计鼠标的初衷就是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。他制作的鼠标是一只小木头盒子，工作原理是由它底部的小球带动枢轴转动，并带动变阻器改变阻值来产生位移信号，信号经计算机处理，屏幕上的光标就可以移动。
除了鼠标键盘之外，计算机还有其它的输入技术也在不断发展完善，比如令人又爱又恨的语音输入技术。1997年10月，IBM积26年语音技术研究之功底，率先推出了第一台非特定人连续语句的中文语音识别系统ViaVoice4．0。这标志着人机对话的新开端——人机对话。但是效果并不理想，识别率只有60%左右，而且至少需要54句话、40分钟或一个小时建立一个语音模型。到了1998年12月，IBM发布了代表中文语音识别技术真正进入实用的第二代ViaVoice技术——ViaVoice98。ViaVoice98词库量是ViaVoice4．0的三倍，识别率较ViaVoice4．0提高了20个百分点以上，平常速度口音读一般文章的识别率真正能达到了85％～95％，这才使语音输入技术真正走到我们身边。
手写板技术也越来越引起人们的关注，它可以让我们在PC上输入真实的字迹或进行绘画工作，还能方便电脑初级用户录入文字。最早出现的是电阻式手写板，之后出现了电容式手写板，最新的一种是电磁压感技术，它是目前最为流行的技术，目前市面上能看到的手写板大部分都采用了电磁压感技术。
在公共场合，我们还熟悉另外一种PC输入设备，那就是触摸屏。从触摸检测装置所使用的技术来看，可以分为以下几类：a.红外线触摸屏；b.电容式触摸屏；c.电阻式触摸屏；d.表面声波触摸屏等。触摸屏技术为我们的生活带来了很多便利，是PC输入设备的新潮流。
二、 输出设备
1. 输出设备简介
输出设备（Output Device）是计算机的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。
2. 输出设备发展
第一代计算机的输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是打孔卡片的读卡机，用来将指令和数据导入内存；而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步，输入输出设备的丰富性得到提高。用户由输入设备向计算机直接输入信息，而显示器、打印机、扩音器、耳机则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息，如数码相机可以输入图像。在输入输出设备中，有两类很值得注意：第一类是二级存储设备，如硬盘，光碟或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机网络访问设备，通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。国际互联网成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据
显示器（Display）又称监视器,是实现人机对话的主要工具．它既可以显示键盘输入的命令或数据,也可以显示计算机数据处理的结果．
打印机（Printer）是將计算机的处理结果打印在纸张上的输出设备．人們常把显示器的输出称为软拷贝，把打印机的输出称为硬拷贝．将计算机输出数据转换成印刷字体的设备。从使用角度看可分为两类。一类具有键盘输入功能，速度较慢，但与计算机有对话能力。它价格低廉，除计算机和终端常用外，通信系统也把它用作常规设备。另一类没有键盘输入功能。这类打印机又可分为条式打印机、窄行式打印机、串行打印机、行式打印机和页式打印机等。按照物理结构，打印机又可分为击打式和非击打式两类。