内 容 简 介

本书主要介绍电子计算机常用外部设备的结构，工作原理、接口电路及使用维护等知

识，内容包括：概论、输入设备、输出设备、显示设备、数字磁记录原理、外存储设备，数

据通信设备、外部设备的维护与故障诊断等。

本书取材广泛.叙述简练。除基本原理外，对典型的外部设备及接口，进行了比较详细

的介绍。

本书既可作为大专院校的教材，也可供从事计算机及其外部设备教学、科研、应用、维

修等工作的广大师生和工程技术人员参考。

目录

概 论

一、外部设备的分类

二、主机与外部设备之间的数据传送

三、外部设备的应用与发展趋势

第一章 输入设备

第一节 信息处理编码

一、常用名词及数据单位

二、信息处理交换用的标准编码

第二节 键盘输入设备

一、键开关的结构及工作原理

二、键盘编码器及编码电路

三、有触点式键开关抖动影响的消除

第三节 汉字输入设备

一、汉字编码

二、几种汉字输入编码方案简介

三、汉字输入设备

第四节 纸带与磁卡片输入设备

一、纸带输入设备

二、磁卡片输入设备

第二章 输出设备

第一节 概述

一、输出设备的分类

二、打印输出设备的主要技术指标

第二节 点阵针式打印机

一、工作原理

二、控制原理

三、接口电路与时序

第三节 汉字点阵针式打印机

一、性能要求与类型

二、汉字库

三、汉字点阵针式打印机的发展方向

四、TH3070点阵针式打印机简介

第四节 行式打印机

一、鼓式打印原理

二、梳形点阵打印机概况

第五节 激光印字机

一、工作原理

二、主要组成部分

三、激光印字机的应用与发展

第六节 热敏印字机

一、印字原理

二、印字机构与印字方式

三、应用与发展概况

第七节 绘图机与计算机绘图

一、计算机绘图系统

二、绘图机的类型

三、绘图机的性能指标

四、平台式绘图机的结构及工作原理

五、插补原理

六、计算机绘图软件

第三章 显示设备

第一节 概述

一、cRT器件

二、扫描偏转技术

第二节 字符显示器

一、字符显示器的主要技术指标

二、字符显示器的组成和工作原理

三、微机控制的字符显示器

四、cRT控制器

五、汉字显示

第三节 图形显示器

一、概述

二、随机扫描图形显示器

三、光栅扫描图形显示器

四、图形变换

五、图形显示程序

第四章 数字磁记录原理

第一节 概述

一、磁表面存储的基本原理

二、数字磁记录原理

第二节 写入过程

一、写磁头的边缘磁场

二、静态写入过程

三、动态写入过程

第三节 读出过程

一、磁头感应电动势

二、读信号的脉冲拥挤效应

第四节 数字磁记录方式

一、几种主要的记录方式

二、评价记录方式的主要指标

三、游程长度受限码（RLLC）

第五章 外存储设备

第一节 软磁盘存储器

一、概述

二、软磁盘机的工作原理

三、软磁盘

四、软磁盘驱动器的结构

五、软磁盘驱动器的控制电路

六、软磁盘机的数据格式

第二节 软磁盘驱动器的接口与控制器

一、接口的基本要求

二、PDD的接口与控制信号

三、软磁盘控制器

第三节 硬磁盘存储器

一、硬磁盘驱动器的特点

二、基本结构及工作原理

三、主轴部件及其稳速控制

四、数据分离电路

五、磁头驱动定位系统

第四节 小型密封组合式磁盘

一、温彻斯特（Winchester）技术

二、小型密封组合式磁盘的结构

三、控制原理

第五节 光盘存储器

一、光盘存储器的类型

二、光盘读/写原理

三、盘片

四、跟踪伺服系统

五 磁光盘记录原理

第六章 数据通信设备

第一节 计算机数据通信的基本概念

一、计算机数据通信中的数据传送方式

二、串行传送的数据线形式与定时

三、串行通信速度匹配

第二节 数据通信设备

一、异步通信适配器

二、调制解调器

三、电缆

四、通信软件

第三节 计算机局部地区网络

一、局部地区网络的特点

二、局部地区网络的组成及原理

三 典型的局部网络简介

第七章 外部设备的维护与故障诊断

第一节 微型计算机系统的维护与保养

一、微型机机房

二、微型机的电源系统

三、微型机系统的维护与保养

第二节 外部设备故障的查找方法

一、外部设备的一般性故障

二、外部设备一般性故障的判断方法

附录 外部设备常见故障的检修

一、软磁盘驱动器常见故障的检修

二、温盘驱动器常见故障的检修

三、点阵针式打印机常见故障的检修

四、键盘和显示器常见故障的检修

第二节 键盘输入设备

键盘是最常见的输入设备，是计算机系统中必不可少的人一机对话的工具。

键盘外观是个扁平板，它独立于机器之外，通过一根电缆连到主机上。随着机型的不

同，键盘上键的个数、排列的方式各有差异。最常见的是一种所谓标准键盘，也称为QwE

RTY键盘（因其头一行字母键是按此顺序排列的）。在这种键盘上，可显示打印的字符安

排在盘心，这部分的格式与英文打字机一样；两侧为换档、控制、档锁及其它一些可由用户

定义的功能键；为了便于操作，间隔键做成长条形，安放在盘心的下方。

对于同一个键盘，它的每个键都是一个结构完全相同的开关，人的按键动作引起了开关

由断开到接通的变化。所以从本质上讲，键盘的输出，就是键开关把机械信号变成电信号。

一、键开关的结构及工作原理

键开关的结构型式多种多样，但大体上可分为有触点式和无触点式两大类。

（一）有触点式开关

这一类开关主要包括机械簧片式、干簧管式、薄膜式、导电橡胶式等。

1.机械簧片式

机械簧片式键开关的结构见图1－1。其中（1）的结构最简单：绝缘材料制成的键杆

下面，连接着一个簧片，由于复位弹簧向上的弹力，平时簧片与印制板不接触；当操作员按

下键帽时，便通过键杆推动簧片与印制板上的铜箔接触，于是相应的电路被接通。

如果将簧片改换成导电橡胶，则成为导电橡胶式的。因这种橡胶有着比簧片更好的弹

性，所以工作时与电路的接触更可靠。

为了保证良好的导电性，在这类开关的触点上常被镀上一层金或银。但由于尘埃和潮气

的侵入（不可能做得绝对密封），再加上机械磨损和弹跳（即抖动），都会使其可靠性有所

下降。然而它们结构简单、价格低廉。且理论上有着最理想的开关特性（即开、关之间有0

欧姆和∞欧姆的电阻差值），故在相当多的一部分键盘中，仍有着广泛的应用。

2.干簧管式

干簧管是一个被抽成真空的玻璃管，其内部装有两根磁性簧片。当外加磁场达到一定强

度时，簧片就相互吸引并接触，即由断开变为接通。

图1－2（1）是干簧管式键开关的结构图。在复位弹簧的作用下，磁铁平时处于远离

干簧管的位置。当键被按下时，磁铁靠近干簧管。于是两根簧片就吸合在一起。键被释放

时，簧片又自动弹开。

这种键开关的机械触点完全被密封在玻璃管中，所以比起其它机械触点式开关，它对外

界环境的防护能力强，因而可靠性高、寿命长，操作也轻便得多，应用较广泛。

3.薄膜式

这种开关由基底、衬垫和薄膜等组成，见图1－2（2）。它们都用绝缘材料制成，在

薄膜和基底相对的面上，涂有金属膜。衬垫厚度为0.05～0.1毫米。不按薄膜时，上、下

金属膜由衬垫隔开；按下时，金属膜相接触，开关就接通。

薄膜式开关较好地解决了密封问题，对外界环境有较强的防护能力；成本低，适于批量

生产。但由于薄膜的弹性易消失，故寿命不太长。

（二）无触点式开关

无触点式开关型式也很多，它们的共同之处是：在工作过程中，开关内部没有机械接

触，而是利用按键动作改变某些参数或利用某种效应，来实现电路的通、断切换。这里只介

绍电容式和霍尔效应式两种开关。

1.电容式

由物理学可知，在极间电介质一定的情况下，平行板电容器的电容量C与两极板的相对

面积S成正比，与极板间的距离d成反比，即c＝ε.S /d，式中ε是电介质的介电常数

（这里介质是空气）。电容式开关正是根据这一原理而设计的。