任务2 计算机外围设备
任务描述
石家庄信翔国际旅游公司，扩大规模后，旅游地点也在不断增加，为了使顾客能够及时了解我们的旅游景点，因此我公司对于部分计算机外围设备（如打印机等）也进行了采购。
任务分析
目前常用的电脑周边设备以打印机、移动存储为主，这些设备已经由办公设备转变为我们日常生活中不可或缺的设备了。
学习目标
·认识计算机外围设备。
·了解各种设备。
任务实施
一、辅助存储器
在相连的计算机之间传输较大数据文件一直是一件很麻烦的事，移动存储设备的出现解决了这个问题。它使用了USB接口，具有可以进行热插拔、无外接电源、体积小、重量轻、携带方便等特点。任何带有USB接口的计算机都可以使用移动存储设备。
移动存储设备具有以下优异特性。
·不需要驱动器，无外接电源。
·容量大。
·体积小、重量轻，携带方便。
·使用简便，USB接口，即插即用，可带电插拔。
·存取速度快，约为软盘存取速度的15倍。
·可靠性好，可反复擦写，带写保护功能。
·具备系统启动、杀毒、加密保护等功能。
1.移动硬盘
移动硬盘（见图1-19）顾名思义是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分是以微型硬盘（1.8英寸硬盘等）为基础，价格因素决定了主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质，所以移动硬盘数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口，可以较高的速度与系统进行数据传输。
图1-19 移动硬盘
移动硬盘可以提供相当大的存储容量，是一种性价比较高的移动存储产品。目前，大容量“闪存盘”价格还无法被用户所接受，而移动硬盘能在用户可以接受的价格范围内提供给用户较大的存储容量和不错的便携性。目前市场中的移动硬盘能提供500GB、1TB等容量，一定程度上满足了用户的需求。
移动硬盘大多采用USB2.0、IEEE1394接口，能提供较高的数据传输速度。
现在的PC基本都配备了USB功能，主板通常可以提供2~8个USB接口，一些显示器也提供了USB转接器，USB接口已成为个人计算机中的必备接口。USB设备在大多数版本的Windows操作系统中，都可以不需要安装驱动程序，具有真正的“即插即用”特性，使用起来灵活方便。
2.U盘
U盘也称为优盘、闪存盘，是采用USB接口技术与计算机相连接工作的。使用方法很简单，只需要将U盘插入计算机的USB接口，然后安装驱动程序，如图1-20所示，是不同类型的U盘。
图1-20 U盘
一般的U盘在Windows 2000系统以上的版本中是不需要安装驱动程序而由系统自动识别的，使用起来非常方便。
U盘的读取速度较软盘快几十倍至几百倍，U盘的存储容量最小的为6MB（现在市场上已经买不到），最大的数十GB，而软盘的容量只有1.44MB，就容量来说是天壤之别。U盘不容易损坏，而软盘容易损坏，不便于长期保存资料。
可能在U盘出现的时候在某些问题上还离不开软盘，例如：系统崩溃，需要软盘来引导系统，对系统进行恢复。现在很多U盘都支持系统引导，并且引导速度比软盘更快，所以现在软盘已经基本被淘汰。
提示
在对移动存储器进行读取写入后，切勿直接拔除，因为U盘在系统中使用的时候，会把数据写入缓存，如果这时候直接拔除可能导致数据丢失。正确操作应该是双击右下角系统托盘区的新硬件图标，先在系统里停止设备的运行（即清除缓存，保存数据），然后再拔除。
二、打印设备
打印机是计算机系统的重要输出设备之一，它的作用是把计算机中的信息打印在纸张或其他介质上。目前常见的打印机有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机等几种。
1.针式打印机
针式打印机属于击打式打印机，主要由打印头、运载打印头的小车装置、色带机构、输纸机构和控制电路几部分组成，如图1-21所示。打印头是针式打印机的核心部件，它包括打印针、电磁铁、衔铁和复位弹簧。打印头通常由24针组成。这些针组成了针的点阵，当在线圈中通一脉冲电流时，衔铁被电磁铁吸合，使打印针通过色带打击在转筒上的打印纸而实现由点阵组成的字符或汉字。当线圈中的电流消失时，钢针在复位弹簧的推动作用下，回复到打印前的位置，等候下一次脉冲电流。一般针式打印机价格低，对纸张要求低，噪声大，字迹质量不高，针头易耗损，但只有针式打印机可以打印多层纸张。其主要耗材为色带，如图1-22所示。
图1-21 针式打印机
图1-22 色带
2.喷墨打印机
喷墨打印机属于非打击式打印机，如图1-23所示。和针式打印机相比较它的最大优点是噪声低。它是用极细的喷墨管将墨水喷射到打印介质上，在打印介质上形成图形和文字。喷墨打印机的打印质量高、功耗低、价格低，所以它应用的范围较为广泛。其主要耗材为打印机专用墨水，如图1-24所示。
图1-23 喷墨打印机
图1-24 打印机专用墨水
3.激光打印机
激光打印机是激光技术和电子照相技术的复合产物，如图1-25所示，它将计算机输出信号转换成静电磁信号，磁信号使磁粉吸附在纸上形成有色字符。激光打印机打印质量高，字符光滑美观，打印噪声小，价格稍高，但它具有打印速度快、打印质量好、分辨率高、噪声低等特点，所以很快得到了广泛的应用。其主要耗材为硒鼓，如图1-26所示。
图1-25 激光打印机
图1-26 硒鼓
三、影像设备
1.摄像头
摄像头（Camera）又称为电脑相机（见图1-27）、电脑眼等，是一种视频输入设备，被广泛地运用于视频会议、视频聊天及实时监控等方面，另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。
图1-27 数字摄像头
数字摄像头的未来发展趋势如下。
（1）高像素、高质量图像传感器（CCD）、高传输速度（USB2.0或其他接口）的摄像头将会是未来的发展趋势。
（2）专业化（只作为专业视频输入设备来使用）、多功能化（附带其他功能，例如附带闪存盘，趋向数码相机方向发展，也可以设想以后的摄像头可以具有扫描仪的功能）等也是将来的发展趋势。
（3）更人性化、更易于使用、更多的实际应用功能才是客户的真正需求。
2.扫描仪
扫描仪如图1-28所示，它是图片输入的主要设备，能把一幅画或一张照片转换成数字信号存储在计算机内，然后可以利用有关的软件编辑、显示或打印。扫描仪在电脑领域中具有广泛的用途，除处理图像信息外，还可以通过尚书等文字识别软件，处理文本信息。
图1-28 扫描仪
很多用户在使用扫描仪时，常常会产生采用多大分辨率扫描的疑问，其实，这由用户的实际应用需求决定。如果扫描的目的是为了在显示器上观看，扫描分辨率设为100点/英寸即可；如果为打印而扫描，采用300点/英寸的分辨率即可；要想将作品通过扫描印刷出版，至少需要300点/英寸以上的分辨率，当然若能使用600点/英寸则更佳。
选择合适的扫描类型，不仅会有助于提高扫描仪的识别成功率，而且还能生成合适尺寸的文件。通常扫描仪可以为用户提供照片、灰度以及黑白三种扫描类型，在扫描之前必须根据扫描对象的不同，正确选择合适的扫描类型。照片扫描类型适用于扫描彩色照片，它要对红、绿、蓝三个通道进行多等级的采样和存储，这种方式会生成较大尺寸的文件；灰度扫描类型则常用于既有图片又有文字的图文混排稿样，该类型扫描兼顾文字和具有多个灰度等级的图片，文件大小尺寸适中；黑白扫描类型常见于白纸黑字的原稿扫描，用这种类型扫描时，扫描仪会按照一个位来表示黑与白两种像素，而且这种方式生成的文件尺寸是最小的。
知识拓展
一、计算机的发展史
1946年2月14日，世界上第一台电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现具有划时代的伟大意义。我国自1956年开始研制计算机，1958年研制成功国内第一台电子管计算机，名叫103机，在以后的数年中我国的计算机技术取得了迅速的发展。
半个世纪以来，计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。
人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况，将计算机的发展分成几个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃，如表1-4所示。
表1-4 计算机发展史
从2008年起，云计算（Cloud Computing）概念逐渐流行起来，它正在成为一个通俗和大众化（Popular）的词语。云计算被视为“革命性的计算模型”，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计算力，用户只用为自己需要的功能付钱，同时消除传统的在硬件、软件、专业技能方面的花费。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。云计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等，是软件业的未来模式。它是基于Web的服务，也是以互联网为中心。
对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算，至少可以找到100种解释。目前广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
大数据（Big Data），或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策的更积极目的的资讯。在维克托·迈尔·舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中，大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据的方法。大数据的4V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Veracity（真实性）。
从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘，但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。
大数据可分成大数据技术、大数据工程、大数据科学和大数据应用等领域。目前人们谈论最多的是大数据技术和大数据应用。工程和科学问题尚未被重视。大数据工程指大数据的规划建设运营管理的系统工程；大数据科学关注大数据网络发展和运营过程中发现和验证大数据的规律及其与自然和社会活动之间的关系。
二、计算机的特点
现代计算机算一般具有以下几个重要特点。
（1）处理速度快。
（2）存储容量大。
（3）计算精度高。
（4）工作全自动。
（5）适用范围广，通用性强。
三、计算机的应用
计算机主要有以下几个方面的应用。
（1）科学计算（数值计算）。
（2）过程控制。
（3）计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）。
（4）信息处理。
（5）现代教育（计算机辅助教学（CAI）、计算机模拟、多媒体教室、网上教学和电子大学）。
四、计算机系统的组成
一个完整的计算机系统应由硬件系统和软件系统两大部分组成，如图1-29所示。
图1-29 计算机系统组成
硬件就是泛指的实际的物理设备，主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。而只有硬件的裸机是无法运行的，还需要软件的支持。所谓软件，是指为解决问题而编制的程序及其文档。计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。计算机是依靠硬件系统和软件系统的协同工作来执行给定任务的。
在计算机系统中，硬件是物质基础，软件是指挥枢纽、灵魂，软件发挥如何管理和使用计算机的作用。软件的功能与质量在很大程度上决定了整个计算机的性能。故软件和硬件一样，是计算机工作必不可少的组成部分。
计算机组装完成后，首先要安装操作系统即系统软件，如Windows XP、Windows 2000 Server等；然后安装应用软件，如办公软件Office 2003、Photoshop、3ds Max等。
五、数制的基本概念
1.十进制计数制
其加法规则是“逢十进一”，任意一个十进制数值都可用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个数字符号组成的字符串来表示，这些数字符号称为数码，数码处于不同的位置代表不的数值。例如，720.30可以写成7×102＋2×101＋0×100＋3×10-1＋0×10-2，此式称为按权展开表示式。
2.R进制计数制
从十进制计数制的分析得出，任意R进制计数制同样有基数N和Ri按权展开的表示式。R可以是任意正整数，如二进制R为2。
（1）基数（Radix）
一个计数所包含的数字符号的个数称为该数的基，用R表示。例如，对二进制来说，任意一个二进制数可以用0、1两个数字符表示，其基数R等于2。
（2）位值（权）
任何一个R进制数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际值的大小，除数码本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就称为位值（或位权）。
位值用基数R的i次幂Ri表示。假设一个R进制数具有n为整数，m位小数，那么其位权为Ri，其中i=-m~n-1。
（3）数值的按权展开
任一R进制数的数值都可以表示为：各个数码本身的值与其权的乘积之和。例如，二进制数1011的按权展开为
1011B=1×23+0×22+1×21+1×20=11D
任意一个具有n位整数和m位小数的R进制数的按权展开为
N（R）=dn-1×RN-1+dn-2×RN-2+…+d2×R2+d1×R1+d0×R0+d-1×R-1+…+d-M×R-M
其中，di为R进制的数码。
3.十、十六进制数的数码
（1）十进制和二进制的基数分别为10和2，即“逢十进一”和“逢二进一”。它们分别含有10个数码（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）和两个数码（0、1）。位权分别为10i和2i（i＝-m~n-1，m、n为自然数）。二进制是计算机中采用的数制，它具有简单可行、运算规则简单、适合逻辑运算的特点。
（2）十六进制基数为16，即含有16个数字符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。其中A、B、C、D、E、F分别表示数码10、11、12、13、14、15，权为16i（i＝-m~n-1，其中m、n为自然数）。加法运算规则为“逢十六进一”。表1-5列出了0~15这16个十进制数与其他两种数制的对应表示。
表1-5 常用计数方式
（3）非十进制数转换成十进制数。利用按权展开的方法，可以把任一数制转换成十进制数。只要掌握了数制的概念，那么将任一R进制数转换成十进制数的方法都是一样的。
（4）十进制整数转换成二进制整数。把十进制整数转换成二进制整数，其方法是采用“除二取余”法。具体步骤是：把十进制整数除以2得一商数和一余数；再将所得的商除以2，又得到一个新的商数和余数；这样不断地用2去除所得的商数，直到商等于0为止。每次相除所得的余数便是对应的二进制整数的各位数码。第一次得到的余数为最低有效位，最后一次得到的余数为最高有效位。
把十进制小数转换成二进制小数，方法是“乘2取整”，其结果通常是近似表示。转换成二进制小数，方法是“乘2取整”，其结果通常是近似表示。上述的方法同样适用于十进制数对十六进制数的转换，只是使用的基数不同。
（5）二进制数与十六进制数间的转换。二进制数转换成十六进制数的方法是从个位数开始向左按每4位的组划分，不足4位的组以0补足，然后将每组4位二进制数代之以一位十六进制数字即可。
4.字符编码
字符是计算机的主要处理对象，在计算机中也是以二进制代码的形式来表示字符的。ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换码）是目前在微型计算机中最普遍采用的字符编码（见表1-6）。
计算机中常用的字符编码有EBCDIC码和ASCII码。IBM系列大型机采用EBCDIC码，微型机采用的是ASCII码，是美国标准信息交换码，被国际化组织指定为国际标准。它有7位码和8位码两种版本。国际的7位ASCII码是用7位二进制数表示一个字符的编码，其编码范围从0000000B~1111111B，共有27＝128个不同的编码值，相应可以表示128个不同的编码。
表1-6 ASCII码表
