Computer Fundamentals 简明教程

Computer - Output Devices

输出设备是一种硬件设备，用于以文本、音频、视频、计算机屏幕上的视觉效果或纸质印刷品的形式向用户显示处理结果。输出设备主要分为音频输出设备、视觉输出设备、视音频输出设备和基于打印的输出设备。可以将不同的输出设备连接到计算机系统以检索输出，具体取决于输出类型和要求。

以下是计算机中使用的一些重要输出设备。

  1. Monitors

  2. Graphic Plotter

  3. Printer

  4. Speakers

  5. Headphones

  6. Projector

  7. GPS

Monitors

显示器也被称为 Visual Display Unit (VDU) ，是计算机的输出设备。它是最流行的输出设备，看起来像电视屏幕，以文本、音频、视频和图像的形式显示输出。总体而言，它通过视觉效果产生输出，将用户与系统连接起来。图像数据由称为像素的小点组成，这些小点以矩形形式排列。图像的清晰度取决于像素数量。

用于显示器的有两种观看屏幕。

  1. Cathode-Ray Tube (CRT)

  2. Flat-Panel Display

Cathode-Ray Tube (CRT) Monitor

CRT 显示器由称为像素的小像素组成。像素越小，图像清晰度或分辨率就越好。需要一个以上的点亮像素才能形成一个完整的字符，比如单词“帮助”中的字母“e”。

crt monitor

屏幕上一次只能显示有限数量的字符。屏幕可以划分为一系列字符框 - 屏幕上可以放置标准字符的固定位置。大多数屏幕能够水平显示 80 个字符的数据，垂直显示 25 行数据。

CRT 显示器的关键组件如下 −

  1. Electron Guns − 产生电子束以显示图像

  2. Phosphorescent Screen − 电子束一旦击中磷光涂层屏幕，它就会发光并产生可见性

  3. Circuit Board − 为外部电路提供连接

  4. Deflection Yoke − 它以精确的模式偏转电子束

  5. 产生视觉效果的输出。

  6. 它具有较高的分辨率，能确保与图像相关的输出的正确可见性。

  7. 无运动模糊，由于瞬时响应时间。

  8. 它能在没有缩放像素点的情况下显示多个分辨率。

  9. 它具有较高的刷新率，能减少闪烁与眼睛疲劳。

  10. Large in Size

  11. Carries high weight

  12. 大量的功耗

  13. Produces heat

Flat-Panel Display Monitor

平板显示器是指一类相比于阴极射线管，总体积、重量和功率需求都降低了的视频设备。你可以将它们挂在墙上，或戴在手腕上。平板显示器的当前用途包括计算器、视频游戏、显示器、笔记本电脑和图形显示设备。

flat monitor

平板显示器分为两种类 −

  1. Emissive Displays − 发射显示设备是指将电能转换为光能的设备。例如等离子面板和 LED（发光二极管）。

  2. Non-Emissive Displays − 非发射式显示器使用光学效果将阳光或其他来源的光转换为图形图案。例如，LCD（液晶显示器）。

平板显示器监视器的关键组件如下 −

  1. Liquid Crystal Display (LCD) − 它位于两层玻璃或塑料之间，通过调节光线来创建图像。

  2. Light Emitting Diode (LED) − 它发出光线并提升色彩和对比度。

  3. Plasma Display Panel (PDP) − 它包含涂有磷光体的微小光栅，可并发光。

  4. Quantum Dot Display − 它包含量子点，以提高色彩精确度。

平板显示器监视器的一些主要优点如下 −

  1. 尺寸较小，易于组装和运输。

  2. It consumes less power.

  3. 它具有较高的分辨率，具有良好的图像质量。

  4. 它让用户可以长时间保持连接，并减少眼睛疲劳。

  5. Available in different sizes.

  6. 与阴极射线管监视器相比，更为昂贵。

  7. 与阴极射线管相比，其分辨率尚未达到标准。

  8. 它是可能损坏且难以清洁的软性保护层。

Graphic Plotter

绘图仪是一种打印机，它从计算机接收指令，使用一个或多个自动笔在纸上绘制线条图。与标准打印机不同，绘图仪可以直接从矢量图形文件或命令创建连续的点对点线条。计算机图形和工程应用程序采用图形绘图仪在纸张或其他介质上创建高质量、准确且详细的图形或绘图。它可以准确地绘制连续线，适用于矢量绘图，与标准打印机不同。图形绘图仪的主要功能如下−

  1. Vector Graphics −矢量图形允许图形绘图仪使用连续点（而不是像光栅打印机那样的点）精确地创建线条和形状。

  2. Pen or Pen-Like Tool −用于图形绘图仪的笔或类似工具绘制在纸上。笔可以在可移动臂上移动 X 和 Y 轴，以绘制复杂的形状。

  3. Applications −图形绘图仪用于工程、建筑、制图和纺织设计。在数字化之前，它们因技术绘图和图表而流行。

graphic plotter

矢量图形绘图仪输出准确且详细的图纸。即使数字印刷已使其不那么普及，它们仍用于需要准确和高质量输出的行业和应用中。

Components of Graphic Plotters

图形绘图仪的关键组件如下−

  1. Plotter Head −绘图仪磁头包含多个不同颜色的笔，用于绘制图像。

  2. Plotting Surface −用于固定和送入纸张。

  3. Microcontroller −控制绘图过程并解释命令。

  4. Interfaces −提供接口以连接 USB、以太网或无线连接。

  5. Memory −用于临时存储绘图指令以进行处理的设备。

Types of plotters

  1. Pen Plotters −它使用矢量图形和线条图。

  2. Drum plotters −滚筒绘图仪是一种使用旋转滚筒在纸上绘制的设备。滚筒旋转以创建绘图的一个方向，而笔移动以创建另一个方向。

  3. Flatbed plotters −平板绘图仪用于在平面上放置的纸张上绘图。

  4. Electrostatic plotters −此打印机在带负电的纸上使用带正电的碳粉绘图。

  5. Inkjet plotters −打印机使用矢量图形技术控制笔绘图仪的移动，而笔绘图仪依次将不同颜色的墨水珠滴到绘图表面上。

Advantages

图形绘图仪的部分主要优势如下−

  1. High Resolution −它具有良好的分辨率，可用于 CAD 绘图。

  2. Colour Representation - 它自动设定设计中的色彩匹配。

  3. Large Screen Size - 它提供适当的空间来查看大图。

  4. Software Compatibility - 它与 CAD 软件、平面设计以及相关工具兼容。

  5. Preview Functionality - 用户可以在显示器上预览绘图，以减少错误并提高准确性。

  6. Editing Tools - 在绘图之前有多种编辑工具可用于绘图。

Printers

打印机是一种输出设备，用于在纸上打印已处理的数据。它是较流行的输出设备之一。打印的信息通常被称为硬拷贝，因为它实际存在，并且比仅在显示设备上显示的内容更持久。打印机在生成数字文档和图像的硬拷贝中扮演着至关重要的角色，并且有不同类型可供选择，以迎合特定目的和环境。它们满足不同的用户需求，提供诸如顶级照片打印、快速文档输出以及创建三维对象等功能，使其适用于家庭、办公室或工业用途。

Types of Printer

不同类型的打印机在下列图像中分类

types of printer

Impact Printers

击打式打印机通过击打色带上的字符来进行打印，然后将色带压在纸张上。

击打式打印机的特性如下 −

  1. Very low consumable costs

  2. Very noisy

  3. 由于成本低而适合批量打印

  4. 需要与纸张发生物理接触才能生成图像

通常，冲击式打印机分为以下两种类型：

  1. Character printers

  2. Line printers

字符打印机是逐个打印字符的打印机。这些打印机保留单个字符，直到准备好打印它们为止。字符打印机不一次打印一行，而是逐个打印字符。当前，由于这些打印机速度受限，并且只能打印文本，因此很少见。

Types of Character Printers

  1. Dot Matrix Printer(DMP)

  2. Daisy Wheel

在市场中，最流行的打印机之一是点阵打印机。这些打印机因其易于打印和价格实惠而流行。所打印的每个字符都是由点模式组成的，而打印头由一个大小为 (5*7, 7*9, 9*7 或 9*9) 的针组组成，它们出来形成一个字符，这就是为什么它被称为点阵打印机的原因。

dot matrix printer

  1. Inexpensive

  2. Durable

  3. Widely Used

  4. 可以打印多部分表单

  5. Low Operating Costs

  6. Reliable

  7. 可以打印其他语言的字符

  8. Slow Speed

  9. Poor Quality

菊花轮打印机是一种冲击式打印机，它利用一个旋转盘（称为“菊花轮”），其中含有预制字符，这些字符凸印在它的“花瓣”上。在打印过程中，打印机挑选合适的纸花，将它压到色带，然后将它压到纸上，生成高质量的文本。

打印头安装在一个轮子上，且字符对应的针就像一朵菊花的花瓣，这就是为什么它被称为菊花轮打印机的原因。这些打印机通常用于对质量有极高要求的办公文字处理，在这些场景下，需要邮寄极少量信件。在激光打印机和喷墨打印机面世之前，菊花轮打印机在 20 世纪 70 和 80 年代通常用于文字处理。

daisy wheel printer

  1. 可产生高质量的文本：更适用于专业文档

  2. More reliable than DMP

  3. Better quality

  4. 字符字体可以轻松更改

  5. 耐用：经久耐用

  6. 每个字符都是预制的，且显示其一致的打印质量

  7. Slower than DMP

  8. Limited to Text

  9. Noisy

  10. More expensive than DMP

  11. 字体或样式发生更改需要对菊花轮进行物理更换

行打印机是每次打印一行的打印机。行打印机是专门设计的、专门用于获取高速、大容量打印（主要是文本）的专用冲击式打印机。它们仍然在某些对速度和耐久性要求极高的应用场景中发挥作用。它们一次打印一整行的文本的功能将它们与其他冲击式打印机区分开来，使其非常适用于需要快速、一致创建文档的应用场景。

line printer

  1. Drum Printer

  2. Chain Printer

这款打印机形状像个鼓，因此被称作鼓式打印机。鼓面会被分成若干条轨道。轨道的总数等于纸张的尺寸，也即 132 个字符宽的纸张，该打印机的鼓会有 132 条轨道。每个轨道上都浮雕了一组字符。市面上提供的不同字符集包括 48 字符集、64 字符集和 96 字符集。鼓旋转一圈就能打印出一行。鼓式打印机速度很快，每分钟可以打印 300 至 2000 行。

  1. Very high speed

  2. Low cost

  3. 耐用，可以使用很长时间

  4. 能够处理大量打印任务

  5. Provides good printing quality

  6. Very expensive

  7. 字符字体不能更改

链式打印机是一款高速行式打印机，利用旋转链条机构在纸张上打印字符。链式打印机在需要大量打印的大型数据中心和商业环境中广泛使用。它们以能够快速而高效地处理大量打印作业而闻名。这种打印机使用一组字符集；因此，被称为链式打印机。标准字符集可能包含 48 个、64 个或 96 个字符。

  1. 字符字体可以轻松更改

  2. 能够每分钟打印数百到数千行

  3. Durable

  4. 同一台打印机可以使用不同的语言

  5. 打印大量文本时具有成本效益。

  6. Noisy

  7. Limited Graphics

  8. 字体和样式固定，有局限性

Non-impact Printers

非击打式打印机在打印字符时不会使用色带。这些打印机一次打印一整页，因此也称为页面打印机。

这类打印机分为两种 −

  1. Laser Printers

  2. Inkjet Printers

  3. Faster than impact printers

  4. They are not noisy

  5. High quality

  6. 支持多种字体和不同的字符大小

它们是非冲击页面打印机。它们使用激光灯来产生点，从而形成要打印在页面上的字符。

laser printer

  1. Very high speed

  2. Very high-quality output

  3. Good graphics quality

  4. 支持多种字体和不同的字符大小

  5. Expensive

  6. 不能用于在一次打印中生成多份文档副本

喷墨打印机是非击打式字符打印机，基于相对较新的一项技术。它们通过将小墨滴喷洒到纸张上来打印字符。喷墨打印机生成的输出质量高，功能齐全。

inkjet printer

它们发出的噪音较小，因为无需敲击，并且有许多可用的打印模式样式。还可以进行彩色打印。某些型号的喷墨打印机还可以生成多份打印副本。

  1. High-quality printing

  2. More reliable

  3. 昂贵，因为每页成本很高

  4. 速度慢，与激光打印机相比

Speakers

扬声器是标准输出设备，用于在可测距离内清晰地听到声音。它们通过声音连接器直接连接到计算机，而另一些则可以连接到任何声音系统。扬声器的主要目的是提供音频输出并使用户能够听到最终声音。

speakers

Components of a Speakers

扬声器的一些关键组件如下：

  1. Magnet - 这是固定在扬声器上的一项基本组件，用于产生磁场。

  2. Diaphragm (Cone) - 它是用纸张、塑料和金属制成的；用于产生声波。

  3. Voice Coil - 隔膜连接到由线圈组成的音圈上，音圈放置在磁铁的磁场中。

  4. Suspension - 其中包含蜘蛛和环绕。蜘蛛将音圈保持在磁隙中心，而环绕将隔膜连接到扬声器框架并让它能够自由移动。

How does the speaker work?

扬声器是将电磁波转变为声波的电磁波。计算机向扬声器提供音频输入。此输入可能是模拟或数字的。当音频信号通过音圈时，音圈会产生交变磁场。然后，此磁场与永磁铁的稳定磁场相互作用。模拟扬声器仅仅放大电磁信号以产生声波。声波是模拟信号。因此，数字扬声器必须将数字输入转换为模拟信号，然后才能产生可以作为输出传输的声波。

说话者使用语音命令来控制一个软件程序。电脑音箱是一种连接到计算机系统并产生声音的硬件。电脑的声卡包含用来从电脑音箱中产生声音的信号。

Types of speakers

以下是一些常用的音箱类型：

  1. Electrostatic speaker - 静电扬声器包含一个带电隔膜，该隔膜位于两个导电板之间。电信号使隔膜移动，从而产生声音。

  2. Piezoelectric Speakers - 这些扬声器使用在施加电场后会改变其形状然后产生声波的材料。

  3. Planar Magnetic Speakers - 这些扬声器类似于动态扬声器，但它们有一个小的、平坦的隔膜和一个在磁场中移动的音圈。

  4. Subwoofers - 低音炮产生非常低频的声音，范围从 20 到 200 Hz。低音炮是可朝任何方向放置的扬声器。这些扬声器经过专门设计来产生低频声音（低音）。通常，它们用于家庭影院系统和汽车音响系统。

  5. Dynamic speaker - 动态扬声器通常配有一个或多个低音扬声器驱动器。它们有一个或多个高音扬声器驱动器，并以产生低频声音而闻名。

  6. Bluetooth speakers - 这是一个便携式的无线扬声器。蓝牙扬声器产生高质量的音频。

speakers1

  1. Horn Speakers - 这些扬声器产生号角来放大声音；通常由司机使用。

Headphones

耳机是小型的扬声器，专门设计用于塞进耳机的耳罩或耳塞中。这些扬声器与较大的扬声器遵循相同的原理，但专门用于近距离聆听和个人音频欣赏。

Advantages

耳机扬声器的一些主要优点如下：

  1. 产生更佳的个人使用音质

  2. Users hear ambient sounds

  3. Relatively inexpensive

  4. Widely available

  5. 非常适合于再现高频

  6. Compact size

  7. Lower power requirements

Projector

投影仪是一种由光供电的输出设备，被称为投影仪。它有效地显示由计算机设备生成的处理结果，并用于在投影屏幕上展示图像。投影仪可以显示大量视觉内容，用于专业展示和家庭娱乐。

Types of projector

以下是一些常用的投影仪类型：

  1. Cathode Ray Tube - 这是一个使用 CRT 来产生图像的视频投影仪。透镜用于聚焦和放大输出以在屏幕上显示。

  2. Liquid Crystal Display - LCD 投影仪使用液晶来显示图像、数据或视频。LCD 投影仪广泛用于商务研讨会、演示和会议中。这些投影仪比其他投影仪更受欢迎，因为它们具有出色的色彩再现能力和较低的制造成本。

  3. Digital Light Processing - DLP 投影仪用于前投和后投。三芯片 DLP 投影仪可以输出超过 35 万亿种颜色，并且比单芯片型号显示更真实、更逼真的视觉效果。它在公司和教室中用作前置投影仪，在电视中用作后置投影仪。

Advantages

投影仪的一些主要优点如下：

  1. Effective visual projection − 投影仪在观众的屏幕上有效地显示视觉效果。

  2. Portability − 用户可以舒适地携带。

  3. Connectivity − 可以轻松在办公室、礼堂或房间内连接。

  4. Applications − 其在商业、教育和会见中被广泛使用以展示他们的演示文稿。

  5. Entertainment − 最广泛的用法是用来看电影和玩游戏。

  6. Resolution and Brightness − 用作活动、广告和数字标牌

GPS

GPS，即“全球定位系统”，是一种基于无线电的卫星导航系统，由一个称为星座的不同卫星网络组成。全球定位系统（GPS）可以使用无线电波确定精确的位置。用户会向卫星发送无线电信号，卫星会收集时间、位置、速度和其他变量等数据，并将其传输到计算机进行处理。用户可以使用这些信息来决策。

Advantages of GPS

以下是 GPS 的一些主要优势 −

  1. Accuracy − 位置数据的准确性很重要，尤其是在航空和海上导航等应用中。在这些应用中，更高的精度至关重要。位置数据的准确性至关重要，因此为了像航空和海上导航这样的用途，更高的精度很必要。

  2. Display Quality − 屏幕的分辨率和可读性至关重要，尤其是在日光下使用户外设备时。

  3. Map Coverage and Updates − 各个区域的地图及其更新的容易程度。

  4. Durability − 对于在户外和海洋环境中使用的 GPS 设备来说，防水、防尘和防震至关重要。

  5. Additional Features − 功能，例如规划路线、接收实时交通更新、追踪健康状况，以及提供专门的海运和航空功能。