输入设备

输入设备：向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘，鼠标，摄像头，扫描仪，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输入装置等都属于输入设备。输入设备（InputDevice）是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

基本概念

把待输入信息转换成能为计算机处理的数据形式的设备。计算机输入的信息有数字、模拟量、文字符号、语声和图形图像等形式。对于这些信息形式，计算机往往无法直接处理，必须把它们转换成相应的数字编码后才能处理。输入信息的传输率变化也很大，它们与计算机的工作速率不相匹配。输入设备的一个作用是使这二方面协调起来，提高计算机工作效率。输入设备的种类很多，除文字及数字输入设备外，模拟信号的输入设备有数-模、模-数转换设备；图形、图像的输入设备有模式信息输入输出设备；脱机输入信息用的数据准备装置有数据准备设备等。

现在的计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

计算机的输入设备按功能可分为下列几类：

字符输入设备：键盘；

光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机；

图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔；

图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机；

输出设备：

将计算机中的数据或信息输出给用户。输出设备（OutputDevice）是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它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。

既是输入设备又是输出设备：存储设备有内存储器和外存储器，软盘、硬盘、光盘、U盘、移动硬盘等是外存储器，内存储器又分为RAM和ROM，RAM为随机存储器，ROM是只读存储器，内存条是RAM，ROM指的是主板上的存储BIOS的芯片。

技术及原理

信息输入时要说明信息的具体内容、信息的形式和时间。信息输入按信息的来源（称目标系统）和处理系统之间连接的不同可分为间接连接、半直接连接和直接连接。间接连接把目标系统的信息记录在数据载体上，再通过输入设备输入处理系统。常用的载体有穿孔卡片、穿孔带、磁带、磁盘等。半直接连接利用处理系统能够处理的原始文件连接目标系统和处理系统。常用的原始文件有标记文件、磁墨水字符文件、印刷体光学字符文件和手写体光学字符文件等。直接连接通过键盘、光笔、记录设备、传感器等将信息直接输入处理系统。信息输入按照采集系统和处理系统之间控制的不同又可分为脱机输入和联机输入。脱机时输入，信息采集系统与处理系统之间通过二次数据载体相连接。联机输入时，信息采集系统将信息直接输入处理系统。信息输入还可按输入设备的智能程度分为非智能输入和智能输入。非智能输入的信息为数据，输入设备单纯地把数据转换成处理系统能够识别的代码输入。智能输入不仅能进行数据转换，还能进行运算或直接输入声音、图像、文字标记等信息。常用的输入方式有穿孔卡片、穿孔带、磁带、磁盘和字符阅读等多种方式。

输入方式

穿孔卡片输入

有80个垂直的列，每列有12个穿孔位置。在一列上穿1、2或3个孔表示一个字符。每张卡片可记载一件事务、一笔帐目或一个记录。穿孔卡片在初期的电子数据处理系统中，曾被广泛地使用。卡片输入是脱机输入，先用键盘穿孔机将数据记录在卡片上，然后通过读卡机送入处理系统。读卡机把卡片上孔眼组合转换成二进制代码送入处理系统，典型的输入速率为每秒2000个字符。

穿孔带输入

带。在带的横向一排穿孔位置上孔眼的组合代表一个5～8位的字符代码。穿孔带输入是脱机输入，先用穿孔机将数据记录在穿孔带上，然后由穿孔带阅读机将数据送入处理系统。穿孔带也可在许多事务处理机（例如电传打字机、现金收入记录机等）上作为正常业务操作的直接副产品而得到。穿孔带阅读机把穿孔带上的孔眼组合转换成二进制代码送入处理系统。典型的输入速率为每秒1000个字符。

磁带输入

磁带利用表面磁层的磁化方向来记录信息。它具有密度高、经济性好、易于擦掉再用等优点，是电子数据处理系统中使用最多的输入输出载体。常用的磁带12.7毫米（1/2英寸）宽，每盘61米（2400英寸）长，盘径266.7毫米（10.5英寸）。在横向上记录一个字符，称为一帧，每帧含有7个或9个二进制位（比特）。磁带的存储密度为246帧/毫米，每秒可读写125万个字符。在电子数据处理系统中使用的磁带机能在几毫秒内启动或停止，并能保证磁带高速平稳地通过磁头（5088毫米/秒）。磁头上有一线圈，它将磁带表面记录的信息转换成电信号输入处理系统。小型电子数据处理系统常用盒式磁带机，盒式磁带使用方便、经济。典型读写速度为10～2000字符/秒。

磁盘输入

的速度旋转。磁盘是一种最重要的数据载体。典型的磁盘组由1～12个磁盘组成，盘径为356、254、203毫米（14、10、8英寸）不等。读写磁头安装在梳状存取机构上，可在盘径方向水平移动。磁盘组的读写速率为每秒156000～885000个字符，存储容量为7.25～200兆个字符。小型电子数据处理系统广泛使用软磁盘。它的基体由塑料制成，盘径76毫米、127毫米或203毫米（3英寸、5英寸或8英寸），装在黑色的塑料封套中。磁盘旋转时，封套保持不动。软磁盘可以随时从驱动器上取下更换，使用方便，价格低廉。

字符阅读

它是直接联机输入，直接读出由打印机、打字机、现金收入记录机和印刷票据上的字符，将它转换成处理系统可读的代码。有光学字符识别（OCR）和磁性墨水字符识别（MICR）。光学字符识别器利用光学原理可以识别两种标准字体（OCR-A和OCR-B）。磁性墨水字符识别器利用检测磁性标记可以识别用专门的磁性墨水打印的字符，它不会因非磁性的脏物或铅笔记号等发生识别错误，比光学字符识别器更为可靠。字符阅读机还可读入条形码表示的信息。条形码是60年代开始为铁路所采用。条形码最常用在标志盒装食品或罐头的种类和价格上。它由一连串黑白相间的条子组成，一般被称为国际产品码。超级市场的收款员只要将商品贴有条形码的一面轻轻擦过条形码扫描器的“窗口”，有关商品的信息就会输入到与之相连的微型计算机中。计算机迅速算出总价格。条形码已广泛用于库存管理、医院病例、书籍定价、图书馆流通管理以及工厂装配线等方面。字符阅读机促进了人机通信的进展。人们所能认识的图形可以自动地转换成机器能够识别的图形。许多原始文件（数据清单，票据等）可直接输入计算机而无需再作介质转换，从而省掉了大量的穿孔按键等准备数据的劳动，大大提高了计算机的使用效率。现代汉字识别和手写体识别技术也取得了一定成功。

CRT终端

它有一个类似于打字机的输入键盘和一个阴极射线管的显示屏。信息直接从键盘输入，输入的数据首先在屏幕上显示，如果发现错误，可以立即删除或修改，然后送入处理系统。也可用光笔输入信息，光笔是形状像笔的光检测装置，由操作员掌握，用它指定屏幕上的某一点，即可对此点的信息进行修改、增添或删除。光笔在屏幕上移动可以画出相应的图形。CRT终端是使用最广泛的输入输出设备。

汉字输入

图形输入

把复杂图形如指纹、航测图、卫星遥感图片等通过摄像装置或传真机送入系统并加以识别，经过压缩、处理，转换成处理系统能够识别的代码。

语音输入

直接把声音、语言转换成处理系统能够识别的代码输入。

模拟量输入

利用模数转换器可把从传感器上收集到的连续变化的信息（模拟量）转换成处理系统能够接受的数字。把模拟量转化为数字分四步进行：取样、保持、量化、编码。

输入设备类型

1.定点输入设备：（鼠标，游戏杆，触摸屏，光笔，数字转换器，数码相机，数字摄影机等）

键盘

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。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。

鼠标器

鼠标器（Mouse）是一种手持式屏幕坐标定位设备，它是适应菜单操作的软件和图形处理环境而出现的一种输入设备，特别是在现今流行的Windows图形操作系统环境下应用鼠标器方便快捷。常用的鼠标器有两种，一种是机械式的，另一种是光电式的。

光电式鼠标器的底部装有两个平行放置的小光源。这种鼠标器在反射板上移动，光源发出的光经反射板反射后，由鼠标器接收，并转换为电移动信号送入计算机，使屏幕的光标随之移动。其他方面与机械式鼠标器一样。

鼠标器上有两个键的，也有三个键的。最左边的键是拾取键，最右边的键为消除键，中间的键是菜单的选择键。由于鼠标器所配的软件系统不同，对上述三个键的定义有所不同。一般情况下，鼠标器左键可在屏幕上确定某一位置，该位置在字符输入状态下是当前输入字符的显示点；在图形状态下是绘图的参考点。在菜单选择中，左键（拾取键）可选择菜单项，也可以选择绘图工具和命令。当作出选择后系统会自动执行所选择的命令。鼠标器能够移动光标，选择各种操作和命令，并可方便地对图形进行编辑和修改，但却不能输入字符和数字。

2.扫描输入设备（图像扫描仪，传真机，条形码阅读器，字符和标记识别设备等）

图形（图像）扫描仪是利用光电扫描将图形（图像）转换成像素数据输入到计算机中的输入设备。目前一些部门已开始把图像输入用于图像资料库的建设中。如人事档案中的照片输入，公安系统案件资料管理，数字化图书馆的建设，工程设计和管理部门的工程图管理系统，都使用了各种类型的图形（图像）扫描仪。

现在人们正在研究使计算机具有人的“听觉”和“视觉”，即让计算机能听懂人说的话，看懂人写的字，从而能以人们接收信息的方式接收信息。为此，人们开辟了新的研究方向，其中包括模式识别、人工智能、信号与图像处理等，并在这些研究方向的基础上产生了语言识别、文字识别、自然语言解与机器视觉等研究方向。

3.语音输入设备（麦克风，声卡和语音输入软件系统组成）