任務2　計算機外圍設備

任務描述

石家莊信翔國際旅游公司，擴大規模后，旅游地點也在不斷增加，為了使顧客能夠及時了解我們的旅游景點，因此我公司對于部分計算機外圍設備（如打印機等）也進行了采購。

任務分析

目前常用的電腦周邊設備以打印機、移動存儲為主，這些設備已經由辦公設備轉變為我們日常生活中不可或缺的設備了。

學習目標

·認識計算機外圍設備。

·了解各種設備。

任務實施

一、輔助存儲器

在相連的計算機之間傳輸較大數據文件一直是一件很麻煩的事，移動存儲設備的出現解決了這個問題。它使用了USB接口，具有可以進行熱插拔、無外接電源、體積小、重量輕、攜帶方便等特點。任何帶有USB接口的計算機都可以使用移動存儲設備。

移動存儲設備具有以下優異特性。

·不需要驅動器，無外接電源。

·容量大。

·體積小、重量輕，攜帶方便。

·使用簡便，USB接口，即插即用，可帶電插拔。

·存取速度快，約為軟盤存取速度的15倍。

·可靠性好，可反復擦寫，帶寫保護功能。

·具備系統啟動、殺毒、加密保護等功能。

1.移動硬盤

移動硬盤（見圖1-19）顧名思義是以硬盤為存儲介質，強調便攜性的存儲產品。目前市場上絕大多數的移動硬盤都是以標準硬盤為基礎的，而只有很少部分是以微型硬盤（1.8英寸硬盤等）為基礎，價格因素決定了主流移動硬盤還是以標準筆記本硬盤為基礎。因為采用硬盤為存儲介質，所以移動硬盤數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統進行數據傳輸。

圖1-19　移動硬盤

移動硬盤可以提供相當大的存儲容量，是一種性價比較高的移動存儲產品。目前，大容量“閃存盤”價格還無法被用戶所接受，而移動硬盤能在用戶可以接受的價格范圍內提供給用戶較大的存儲容量和不錯的便攜性。目前市場中的移動硬盤能提供500GB、1TB等容量，一定程度上滿足了用戶的需求。

移動硬盤大多采用USB2.0、IEEE1394接口，能提供較高的數據傳輸速度。

現在的PC基本都配備了USB功能，主板通常可以提供2~8個USB接口，一些顯示器也提供了USB轉接器，USB接口已成為個人計算機中的必備接口。USB設備在大多數版本的Windows操作系統中，都可以不需要安裝驅動程序，具有真正的“即插即用”特性，使用起來靈活方便。

2.U盤

U盤也稱為優盤、閃存盤，是采用USB接口技術與計算機相連接工作的。使用方法很簡單，只需要將U盤插入計算機的USB接口，然后安裝驅動程序，如圖1-20所示，是不同類型的U盤。

圖1-20　U盤

一般的U盤在Windows 2000系統以上的版本中是不需要安裝驅動程序而由系統自動識別的，使用起來非常方便。

U盤的讀取速度較軟盤快幾十倍至幾百倍，U盤的存儲容量最小的為6MB（現在市場上已經買不到），最大的數十GB，而軟盤的容量只有1.44MB，就容量來說是天壤之別。U盤不容易損壞，而軟盤容易損壞，不便于長期保存資料。

可能在U盤出現的時候在某些問題上還離不開軟盤，例如：系統崩潰，需要軟盤來引導系統，對系統進行恢復。現在很多U盤都支持系統引導，并且引導速度比軟盤更快，所以現在軟盤已經基本被淘汰。

提示

在對移動存儲器進行讀取寫入后，切勿直接拔除，因為U盤在系統中使用的時候，會把數據寫入緩存，如果這時候直接拔除可能導致數據丟失。正確操作應該是雙擊右下角系統托盤區的新硬件圖標，先在系統里停止設備的運行（即清除緩存，保存數據），然后再拔除。

二、打印設備

打印機是計算機系統的重要輸出設備之一，它的作用是把計算機中的信息打印在紙張或其他介質上。目前常見的打印機有針式打印機、噴墨打印機、激光打印機等幾種。

1.針式打印機

針式打印機屬于擊打式打印機，主要由打印頭、運載打印頭的小車裝置、色帶機構、輸紙機構和控制電路幾部分組成，如圖1-21所示。打印頭是針式打印機的核心部件，它包括打印針、電磁鐵、銜鐵和復位彈簧。打印頭通常由24針組成。這些針組成了針的點陣，當在線圈中通一脈沖電流時，銜鐵被電磁鐵吸合，使打印針通過色帶打擊在轉筒上的打印紙而實現由點陣組成的字符或漢字。當線圈中的電流消失時，鋼針在復位彈簧的推動作用下，回復到打印前的位置，等候下一次脈沖電流。一般針式打印機價格低，對紙張要求低，噪聲大，字跡質量不高，針頭易耗損，但只有針式打印機可以打印多層紙張。其主要耗材為色帶，如圖1-22所示。

圖1-21　針式打印機

圖1-22　色帶

2.噴墨打印機

噴墨打印機屬于非打擊式打印機，如圖1-23所示。和針式打印機相比較它的最大優點是噪聲低。它是用極細的噴墨管將墨水噴射到打印介質上，在打印介質上形成圖形和文字。噴墨打印機的打印質量高、功耗低、價格低，所以它應用的范圍較為廣泛。其主要耗材為打印機專用墨水，如圖1-24所示。

圖1-23　噴墨打印機

圖1-24　打印機專用墨水

3.激光打印機

激光打印機是激光技術和電子照相技術的復合產物，如圖1-25所示，它將計算機輸出信號轉換成靜電磁信號，磁信號使磁粉吸附在紙上形成有色字符。激光打印機打印質量高，字符光滑美觀，打印噪聲小，價格稍高，但它具有打印速度快、打印質量好、分辨率高、噪聲低等特點，所以很快得到了廣泛的應用。其主要耗材為硒鼓，如圖1-26所示。

圖1-25　激光打印機

圖1-26　硒鼓

三、影像設備

1.攝像頭

攝像頭（Camera）又稱為電腦相機（見圖1-27）、電腦眼等，是一種視頻輸入設備，被廣泛地運用于視頻會議、視頻聊天及實時監控等方面，另外，人們還可以將其用于當前各種流行的數碼影像、影音處理。

圖1-27　數字攝像頭

數字攝像頭的未來發展趨勢如下。

（1）高像素、高質量圖像傳感器（CCD）、高傳輸速度（USB2.0或其他接口）的攝像頭將會是未來的發展趨勢。

（2）專業化（只作為專業視頻輸入設備來使用）、多功能化（附帶其他功能，例如附帶閃存盤，趨向數碼相機方向發展，也可以設想以后的攝像頭可以具有掃描儀的功能）等也是將來的發展趨勢。

（3）更人性化、更易于使用、更多的實際應用功能才是客戶的真正需求。

2.掃描儀

掃描儀如圖1-28所示，它是圖片輸入的主要設備，能把一幅畫或一張照片轉換成數字信號存儲在計算機內，然后可以利用有關的軟件編輯、顯示或打印。掃描儀在電腦領域中具有廣泛的用途，除處理圖像信息外，還可以通過尚書等文字識別軟件，處理文本信息。

圖1-28　掃描儀

很多用戶在使用掃描儀時，常常會產生采用多大分辨率掃描的疑問，其實，這由用戶的實際應用需求決定。如果掃描的目的是為了在顯示器上觀看，掃描分辨率設為100點/英寸即可；如果為打印而掃描，采用300點/英寸的分辨率即可；要想將作品通過掃描印刷出版，至少需要300點/英寸以上的分辨率，當然若能使用600點/英寸則更佳。

選擇合適的掃描類型，不僅會有助于提高掃描儀的識別成功率，而且還能生成合適尺寸的文件。通常掃描儀可以為用戶提供照片、灰度以及黑白三種掃描類型，在掃描之前必須根據掃描對象的不同，正確選擇合適的掃描類型。照片掃描類型適用于掃描彩色照片，它要對紅、綠、藍三個通道進行多等級的采樣和存儲，這種方式會生成較大尺寸的文件；灰度掃描類型則常用于既有圖片又有文字的圖文混排稿樣，該類型掃描兼顧文字和具有多個灰度等級的圖片，文件大小尺寸適中；黑白掃描類型常見于白紙黑字的原稿掃描，用這種類型掃描時，掃描儀會按照一個位來表示黑與白兩種像素，而且這種方式生成的文件尺寸是最小的。

知識拓展

一、計算機的發展史

1946年2月14日，世界上第一臺電子計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生，它的出現具有劃時代的偉大意義。我國自1956年開始研制計算機，1958年研制成功國內第一臺電子管計算機，名叫103機，在以后的數年中我國的計算機技術取得了迅速的發展。

半個世紀以來，計算機獲得突飛猛進的發展。在人類科技史上還沒有一種學科可以與電子計算機的發展相提并論。

人們根據計算機的性能和當時的硬件技術狀況，將計算機的發展分成幾個階段，每一階段在技術上都是一次新的突破，在性能上都是一次質的飛躍，如表1-4所示。

表1-4　計算機發展史

從2008年起，云計算（Cloud Computing）概念逐漸流行起來，它正在成為一個通俗和大眾化（Popular）的詞語。云計算被視為“革命性的計算模型”，因為它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。企業與個人用戶無需再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買租賃計算力，用戶只用為自己需要的功能付錢，同時消除傳統的在硬件、軟件、專業技能方面的花費。云計算讓用戶脫離技術與部署上的復雜性而獲得應用。云計算囊括了開發、架構、負載平衡和商業模式等，是軟件業的未來模式。它是基于Web的服務，也是以互聯網為中心。

對云計算的定義有多種說法。對于到底什么是云計算，至少可以找到100種解釋。目前廣為接受的是美國國家標準與技術研究院（NIST）的定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件、服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

大數據（Big Data），或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法通過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業經營決策的更積極目的的資訊。在維克托·邁爾·舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數據時代》中，大數據指不用隨機分析法（抽樣調查）這樣的捷徑，而采用所有數據的方法。大數據的4V特點：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Veracity（真實性）。

從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式計算架構。它的特色在于對海量數據的挖掘，但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫、云存儲和虛擬化技術。

大數據可分成大數據技術、大數據工程、大數據科學和大數據應用等領域。目前人們談論最多的是大數據技術和大數據應用。工程和科學問題尚未被重視。大數據工程指大數據的規劃建設運營管理的系統工程；大數據科學關注大數據網絡發展和運營過程中發現和驗證大數據的規律及其與自然和社會活動之間的關系。

二、計算機的特點

現代計算機算一般具有以下幾個重要特點。

（1）處理速度快。

（2）存儲容量大。

（3）計算精度高。

（4）工作全自動。

（5）適用范圍廣，通用性強。

三、計算機的應用

計算機主要有以下幾個方面的應用。

（1）科學計算（數值計算）。

（2）過程控制。

（3）計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）。

（4）信息處理。

（5）現代教育（計算機輔助教學（CAI）、計算機模擬、多媒體教室、網上教學和電子大學）。

四、計算機系統的組成

一個完整的計算機系統應由硬件系統和軟件系統兩大部分組成，如圖1-29所示。

圖1-29　計算機系統組成

硬件就是泛指的實際的物理設備，主要包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分。而只有硬件的裸機是無法運行的，還需要軟件的支持。所謂軟件，是指為解決問題而編制的程序及其文檔。計算機軟件包括計算機本身運行所需要的系統軟件和用戶完成任務所需要的應用軟件。計算機是依靠硬件系統和軟件系統的協同工作來執行給定任務的。

在計算機系統中，硬件是物質基礎，軟件是指揮樞紐、靈魂，軟件發揮如何管理和使用計算機的作用。軟件的功能與質量在很大程度上決定了整個計算機的性能。故軟件和硬件一樣，是計算機工作必不可少的組成部分。

計算機組裝完成后，首先要安裝操作系統即系統軟件，如Windows XP、Windows 2000 Server等；然后安裝應用軟件，如辦公軟件Office 2003、Photoshop、3ds Max等。

五、數制的基本概念

1.十進制計數制

其加法規則是“逢十進一”，任意一個十進制數值都可用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10個數字符號組成的字符串來表示，這些數字符號稱為數碼，數碼處于不同的位置代表不的數值。例如，720.30可以寫成7×10²＋2×10¹＋0×10⁰＋3×10^-1＋0×10^-2，此式稱為按權展開表示式。

2.R進制計數制

從十進制計數制的分析得出，任意R進制計數制同樣有基數N和Rⁱ按權展開的表示式。R可以是任意正整數，如二進制R為2。

（1）基數（Radix）

一個計數所包含的數字符號的個數稱為該數的基，用R表示。例如，對二進制來說，任意一個二進制數可以用0、1兩個數字符表示，其基數R等于2。

（2）位值（權）

任何一個R進制數都是由一串數碼表示的，其中每一位數碼所表示的實際值的大小，除數碼本身的數值外，還與它所處的位置有關，由位置決定的值就稱為位值（或位權）。

位值用基數R的i次冪Rⁱ表示。假設一個R進制數具有n為整數，m位小數，那么其位權為Rⁱ，其中i=-m~n-1。

（3）數值的按權展開

任一R進制數的數值都可以表示為：各個數碼本身的值與其權的乘積之和。例如，二進制數1011的按權展開為

1011B=1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰=11D

任意一個具有n位整數和m位小數的R進制數的按權展開為

N（R）=d_n-1×R^N-1+d_n-2×R^N-2+…+d₂×R²+d₁×R¹+d₀×R⁰+d_-1×R^-1+…+d_-M×R^-M

其中，di為R進制的數碼。

3.十、十六進制數的數碼

（1）十進制和二進制的基數分別為10和2，即“逢十進一”和“逢二進一”。它們分別含有10個數碼（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）和兩個數碼（0、1）。位權分別為10ⁱ和2ⁱ（i＝-m~n-1，m、n為自然數）。二進制是計算機中采用的數制，它具有簡單可行、運算規則簡單、適合邏輯運算的特點。

（2）十六進制基數為16，即含有16個數字符號：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。其中A、B、C、D、E、F分別表示數碼10、11、12、13、14、15，權為16ⁱ（i＝-m~n-1，其中m、n為自然數）。加法運算規則為“逢十六進一”。表1-5列出了0~15這16個十進制數與其他兩種數制的對應表示。

表1-5　常用計數方式

（3）非十進制數轉換成十進制數。利用按權展開的方法，可以把任一數制轉換成十進制數。只要掌握了數制的概念，那么將任一R進制數轉換成十進制數的方法都是一樣的。

（4）十進制整數轉換成二進制整數。把十進制整數轉換成二進制整數，其方法是采用“除二取余”法。具體步驟是：把十進制整數除以2得一商數和一余數；再將所得的商除以2，又得到一個新的商數和余數；這樣不斷地用2去除所得的商數，直到商等于0為止。每次相除所得的余數便是對應的二進制整數的各位數碼。第一次得到的余數為最低有效位，最后一次得到的余數為最高有效位。

把十進制小數轉換成二進制小數，方法是“乘2取整”，其結果通常是近似表示。轉換成二進制小數，方法是“乘2取整”，其結果通常是近似表示。上述的方法同樣適用于十進制數對十六進制數的轉換，只是使用的基數不同。

（5）二進制數與十六進制數間的轉換。二進制數轉換成十六進制數的方法是從個位數開始向左按每4位的組劃分，不足4位的組以0補足，然后將每組4位二進制數代之以一位十六進制數字即可。

4.字符編碼

字符是計算機的主要處理對象，在計算機中也是以二進制代碼的形式來表示字符的。ASCII碼（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換碼）是目前在微型計算機中最普遍采用的字符編碼（見表1-6）。

計算機中常用的字符編碼有EBCDIC碼和ASCII碼。IBM系列大型機采用EBCDIC碼，微型機采用的是ASCII碼，是美國標準信息交換碼，被國際化組織指定為國際標準。它有7位碼和8位碼兩種版本。國際的7位ASCII碼是用7位二進制數表示一個字符的編碼，其編碼范圍從0000000B~1111111B，共有2⁷＝128個不同的編碼值，相應可以表示128個不同的編碼。

表1-6　ASCII碼表