Chương 7:THIẾT BỊ ĐƯA DỮ LIỆU VÀO

Chia sẻ: Nguyen Van Trong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

350
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Là thiết bị được sử dụng để đưa thông tin vào máy vi tính. • Đóng vai trò là công cụ để cho người sử dụng đưa thông tin của mình vào máy tính xử lý. • Hai loại: I. Loại thiết bị đưa thông tin vào dưới dạng mã ký tự, như bàn phím, máy quét mã vạch, máy nhận dạng tiếng nói, … II. Loại thiết bị đưa thông tin vào dưới dạng toạ độ điểm hay ma trận điểm, như chuột, cần điều khiển, máy quét, …. Bàn phím. Chuột. Thiết bị quét. Máy ảnh số....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 7:THIẾT BỊ ĐƯA DỮ LIỆU VÀO

5/14/2013 Chương 7:THIẾT BỊ ĐƯA DỮ LIỆU VÀO Phạm Văn Thành Nội dung • Là thiết bị được sử dụng để đưa thông tin vào máy vi tính. • Đóng vai trò là công cụ để cho người sử dụng đưa thông tin của mình vào máy tính xử lý. • Hai loại: I. Loại thiết bị đưa thông tin vào dưới dạng mã ký tự, như bàn phím, máy quét mã vạch, máy nhận dạng tiếng nói, … II. Loại thiết bị đưa thông tin vào dưới dạng toạ độ điểm hay ma trận điểm, như chuột, cần điều khiển, máy quét, …. 2 1
5/14/2013 Nội dung Một số thiết bị thông dụng 1. Bàn phím. 2. Chuột. 3. Thiết bị quét. 4. Máy ảnh số. 5. Cần điều khiển. 6. Bút quang. 7. Màn hình cảm xúc. 8. Thiết bị nhận dạng tiếng nói. 3 1. Bàn phím. a. Khái niệm • Là thiết bị vào chuẩn của máy vi tính (Các ký tự và các con số). • Ba loại chính: – Bàn phím kí tự: sử dụng để đưa các chữ cái, các số, dấu hiệu và một số ký tự điều khiển vào máy vi tính. – Bàn phím số: chuyên dùng để đưa các con số vào máy tính để hiển thị hoặc tính toán. (Các bàn phím hiện đại thường ghép bàn phím số cùng với bàn phím ký tự). – Bàn phím đặc nhiệm: dùng cho các máy tính tự động dùng trong các lĩnh vực đặc biệt (máy tự động trả tiền mặt của ngân hàng, máy tính tiền tự động của siêu thị...) 4 2
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Thành phần cơ bản của nó chính là các phím ấn có tác dụng như một cảm biến lực: chuyển lực ấn thành một điện áp. • Điện áp sẽ được xử lý và biến đổi thành tín hiệu số thông qua vi mạch trên bàn phím (IC bàn phím) trước khi truyền đến máy vi tính. 5 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Phím ấn được phân loại theo các nguyên tắc cảm biến như sau: i. Phím cảm biến điện trở: khi ta ấn phím sẽ làm thay đổi điện trở, tạo nên sự chênh lệch điện áp ở vị trí tiếp xúc. Giá trị điện áp ở những vị trí ấn khác nhau là khác nhau biến đổi thành tín hiệu số thông qua IC bàn phím và truyền về máy tính. 6 3
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Phím ấn được phân loại theo các nguyên tắc cảm biến như sau: ii. Phím cảm biến điện dung: khi ấn phím sẽ làm thay đổi về điện dung của tụ dẫn tới thay đổi điện áp. iii. Phím cảm biến điện từ: khi ấn phím sẽ thay đổi về dòng điện theo hiệu ứng hall. 7 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Các loại phím trên bàn phím Phím kí tự: có thể đọc và in được, gồm các phím chữ cái, các phím số và một số phím ký hiệu. Phím điều khiển: thực hiện một chức năng điều khiển nào đó mà không thể đọc được hoặc in được, gồm phím Ctrl, Enter, Alt, insert, home, .v.v.. • Số lượng các phím ấn trên bàn phím là khác nhau: Bàn phím của máy vi tính PC/XT có 83 phím. Bàn phím của máy PC/AT có 84 phím. Các máy vi tính cá nhân tương thích IBM có 101 (hoặc 102) phím ấn. Bàn phím Windows có 104 phím. 8 4
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Cấu tạo và sơ đồ khối Bên trong bàn phím 9 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Cấu tạo và sơ đồ khối Sơ đồ khối nguyên tắc hoạt động của bàn phím (key board) 10 5
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động của bàn phím Chip điều khiển 8042 trên máy vi tính và chip điều khiển 8048 trao đổi thông tin với nhau thông qua hai đường dây dẫn tín hiệu là đường dây dữ liệu “data” (vào/ra bàn phím) và đường dây tín hiệu đồng hồ “clock”. Làm việc theo nguyên tắc chủ tớ, 8042 được ưu tiên cao hơn gọi là chủ, còn 8048 là tớ. 11 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động của bàn phím Khi bàn phím sẵn sàng truyền dữ liệu, 8048 kiểm tra trạng thái của hai đường “data” và ”clock”: Nếu “clock”=0: bàn phím bị cấm, 8048 giữ dữ liệu trong bộ đệm. Nếu “clock”=1và “data”=0 (tín hiệu yêu cầu truyền từ máy vi tính hay 8042 đến bàn phím): 8048 sẽ giữ dữ liệu của nó lại và sẵn sàng nhận dữ liệu từ 8042. Nếu “clock”=1 và “data”=1, bàn phím truyền 11 bit theo lần lượt như sau: truyền bit khởi đầu, 8 bit dữ liệu, 1 bit chẵn lẻ và một bit ngừng. 12 6
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động của bàn phím Vi điều khiển 8048: Gồm một bộ vi xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ ROM (để lưu trữ chương trình điều khiển bàn phím), bộ nhớ RAM (là nơi để thực thi chương trình), bộ định thời lập trình được (programmable timer), cổng dữ liệu 8 bit (DB data bus) và 2 cổng 8 bit vào/ra lập trình được (p1, p2). Có nhiệm vụ đưa mã quét liên tục ra 3 bit của cổng p2, 3 bit này được giải mã và khuyếch đại thành 8 bit quét ma trận bàn phím 8x12 (96 phím vật lý), đưa lại 12 bit dò về 8048 qua cổng p1 và các bit còn lại của cổng p2. Có nhiệm vụ tính vị trí được nhấn, truyền mã phím tuần tự qua dây dẫn tới máy vi tính gồm 11 bit: 1 bit khởi đầu, 8 bit dữ liệu, 1 bit chẵn lẻ (chẵn) và 1 bit dừng. Khi 8048 phát hiện ra một nút bị ấn: truyền cho 8042 mã yêu cầu để 8042 phát hiện yêu cầu ngắt thứ nhất về bộ vi xử lý. Sau đó 8048 truyền tiếp mã quét của phím hoặc trạng thái nhả ra dây dẫn. 13 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động của bàn phím Vi điều khiển 8042: Có cấu tạo giống 8048: 8bit, 2KB ROM, 128 byte RAM Nhận dữ liệu tuần tự từ bàn phím nhờ có nhịp xung đồng bộ của tín hiệu đồng hồ đặt lên cổng A của 8255 hay cổng cứng 64H (tuỳ theo cách lập trình 8042). 8042 phát một yêu cầu ngắt thứ 2 (IRQ1), bộ điều khiển ngắt 8259A sẽ xử lý yêu cầu ngắt và truyền cho bộ vi xử lý số hiệu ngắt 09H (INT 09) → bộ vi xử lý dò trong bảng vector ngắt tại địa chỉ 09Hx4=44H, 2 byte địa chỉ đoạn và 2 byte địa chỉ lệch của chương trình xử lý ngắt bàn phím có sẵn trong ROM-BIOS. 14 7
5/14/2013 1. Bàn phím. b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động của bàn phím Vi điều khiển 8042: Hàm ngắt của hệ điều hành vào ra cơ sở ROM-BIOS sẽ kiểm tra những phím điều khiển (Shift, Ctrl, Alt) và phím đặc biệt (Insert, Capslock, Scrolllock, numlock) trước, sau đó mới dịch mã bàn phím Ví dụ ngắt: o Tổ hợp phím Ctrl+ Alt+ Del: Khởi động lại máy vi tính mà không tắt máy- “khởi động nóng” (warm start). o Phím PtrSCr: In nội dung màn hình ra máy in (dùng ngắt phần mềm số 5 (INT 5) của ROM -BIOS). o Tổ hợp phím Ctrl + numlock, Pause: treo máy cho đến khi ấn một phím bất kỳ. o Tổ hợp phím Alt + phím chữ số: đưa trực tiếp mã ASCII vào trong máy vi tính. o Tổ hợp Ctrl + phím chữ cái: đưa kí tự điều khiển tương đương với mã ASCII của chữ cái trừ đi 64. 15 Nội dung Một số thiết bị thông dụng 1. Bàn phím. 2. Chuột. 3. Thiết bị quét. 4. Máy ảnh số. 5. Cần điều khiển. 6. Bút quang. 7. Màn hình cảm xúc. 8. Thiết bị nhận dạng tiếng nói. 16 8
5/14/2013 2. Chuột (mouse) a. Khái niệm • Là thiết bị đưa thông tin vào máy vi tính dưới dạng vị trí điểm tương đối. • Thiết bị nhận dữ liệu vào dưới dạng vị trí điểm tương đối. Từ giá trị vận tốc tương đối này, hàm ngắt của hệ điều hành sẽ tính ra vị trí mới của con trỏ trên màn hình. • Mỗi chuột có từ hai đến ba phím nhấn để đưa tín hiệu chọn vị trí hiện hành 17 2. Chuột (mouse) a. Khái niệm • Phân loại chuột: theo 2 cách: • Theo giao diện với máy tính: – Chuột song song: nối với máy vi tính qua cổng song song cơ bản LPT1, LPT2, LPT3, LPT4 hoặc cổng IEEE1284. – Chuột nối tiếp: nối với máy vi tính qua cổng COM1, COM2 hoặc cổng USB. – Chuột hồng ngoại: nối với máy vi tính thông qua cổng hồng ngoại IR hoặc qua giao diện hồng ngoại cắm trên khe cắm mở rộng. • Theo nguyên tắc đo vận tốc chuyển động: – Chuột cơ: dùng viên bi sắt phủ cao su để đo chuyển động. – Chuột quang: dùng tín hiệu ánh sáng phản xạ từ bàn di chuột (mouse pad) để đo chuyển động. 18 9
5/14/2013 2. Chuột (mouse) a. Khái niệm 19 2. Chuột (mouse) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Cấu tạo của chuột cơ: Cấu tạo bên trong và nguyên tắc hoạt động của chuột cơ 20 10
5/14/2013 2. Chuột (mouse) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Cấu tạo của chuột cơ: 21 2. Chuột (mouse) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Nguyên tắc hoạt động của chuột cơ: Nhận thông tin vận tốc dưới dạng xung, số xung cho biết độ dịch chuyển tương đối của chuột. Độ lệch pha với xung dò hướng cho biết chiều chuyển động của chuột. Chuột quét tiếp xúc dùng chổi quét kim loại rà trên mặt đĩa quay và đưa dòng điện lên các thanh dẫn trên mặt đĩa. Hai hệ thống thanh dẫn xen kẽ cài răng lược tạo lên hai xung lệch pha 900. Xung chuẩn Y1 được dùng để đo vận tốc chuột bằng cách đếm xung. Xung dò hướng Y2 theo góc pha (-900 hay +900) xác định hướng chuyển động của chuột. Các xung X1, X2 của trục x và các cung Y1, Y2 của trục y được dẫn đến vi mạch điều khiển bên trong chuột → truyền thông tin chuột thành tín hiệu nối tiếp và truyền đến giao diện máy tính (cổng tuần tự COM 1 chẳng hạn) →cần có một chương trình điều khiển (mouse driver). 22 11
5/14/2013 2. Chuột (mouse) b. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Nguyên tắc hoạt động của chuột quang: Trên nguyên lý phát hiện phản xạ thay đổi của ánh sáng (hoặc la de) phát ra từ một nguồn cấp để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính. • Ưu điểm của chuột quang: Độ phân giải đạt được cao cho kết quả chính xác Điều khiển dễ dàng hơn do không sử dụng bi. Trọng lượng nhẹ hơn chuột bi. • Nhược điểm của chuột quang: • Kén chọn mặt phẳng làm việc hoặc bàn di chuột, • Một số chuột quang không thể làm việc trên kính. →được loại bỏ khi chuột quang sử dụng công nghệ laser. 23 Nội dung Một số thiết bị thông dụng 1. Bàn phím. 2. Chuột. 3. Thiết bị quét. 4. Máy ảnh số. 5. Cần điều khiển. 6. Bút quang. 7. Màn hình cảm xúc. 8. Thiết bị nhận dạng tiếng nói. 24 12
5/14/2013 3. Thiết bị quét (scanner) a. Khái niệm • Là thiết bị được sử dụng để đưa thông tin vào mày vi tính dưới dạng ký tự hay đồ hoạ điểm và lưu trữ nó trong text hay tệp đồ hoạ bitmape file. • Các văn bản, hình ảnh sẻ được quét thành tín hiệu điện và truyền vào máy tính, lưu trữ ở ổ cứng. 25 3. Thiết bị quét (scanner) b. Phân loại • Theo nguyên tắc đưa thông tin vào, ta có: Máy quét hình. Máy quét mã vạch. • Theo kiểu dáng: máy quét bàn phẳng và máy quét cầm tay. 26 13
5/14/2013 3. Thiết bị quét (scanner) b. Phân loại Máy quét bàn phẳng: o Cả trang giấy được chiếu sáng, thấu kính hội tụ các tia sáng phản xạ từ trang giấy lên hàng cảm biến quang điện, mỗi cảm biến Máy quét bàn phẳng quang điện tương ứng với một điểm ảnh, để đạt được độ phân giải cao (độ sắc nét) thì mổi hàng ảnh có thể được quét nhiều lần. o Đo độ đậm nhạt của từng điểm ảnh và chuyển chúng thành tín hiệu số trước khi truyền về máy vi tính. o Máy quét ảnh mầu phân chia tia sáng phản xạ thành ba mầu cơ bản (đỏ, xanh lục, xanh nước biển) và đo cường độ của chúng. 27 3. Thiết bị quét (scanner) b. Phân loại Máy quét cầm tay: o Được sử dụng thuận tiện khi yêu cầu công việc có tính cơ động cao mà máy quét bàn phẳng không thực hiện được. 28 14
5/14/2013 3. Thiết bị quét (scanner) c. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Cấu tạo 1: Nguồn sáng và gương phản xạ. 2: Nắp che. 3: Hình ảnh hay văn bản cần quét. 4: Đầu quét chuyển động có lăng kính phản xạ. 5: Gương phản xạ. Cấu tạo bên trong của máy quét bàn phẳng 6: Thấu kính. 7: Cảm biến quang điện. 29 3. Thiết bị quét (scanner) c. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động Máy quét hình: o Có hai thành phần quan trọng nhất là cảnh biến quang điện và nguồn sáng. o Nguồn sáng: đèn neon trong các thế hệ cũ, có nhược điểm là cường độ sáng không đều nên chất lượng ảnh quét kém →dùng đèn âm cực lạnh (cold cathode) có độ sáng đồng đều và ổn định vì vậy chất lượng ảnh cao hơn. o Sử dụng một hệ thống quang học gồm thấu kính và lăng kính. o Tín hiệu ánh sáng được cảm biến quang điện chuyển thành tín hiệu điện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu số trước khi truyền vào máy tính. o Đầu quét có lăng kính phản xạ chuyển dộng dọc theo ấn phẩm. 30 15
5/14/2013 3. Thiết bị quét (scanner) c. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động Nguyên tắc hoạt động của máy quét bàn 31 3. Thiết bị quét (scanner) c. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động Máy quét mã vạch : là một dạng đơn giản của máy quét. o Những vạch đậm, mảnh trên sản phẩm, bìa sách báo, .v.v.. là mã vạch UPC (Universal product Code). o Phát ra một nguồn sáng laser công suất thấp, gặp mã vạch phản xạ lại bộ cảm biến quan điện→ chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện và biên dịch thành mã ASCII truyền về máy vi tính . o Mã vạch là những nét vạch đậm hay mảnh . Mã UPC: Vạch đen là 1, vạch trắng là 0. Mã n từ m phần tử: Vạch đen hoặc trắng rộng là 1, còn vạch đen và trắng rộng là 0. 32 16
5/14/2013 3. Thiết bị quét (scanner) c. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động • Nguyên tắc hoạt động Máy quét mã vạch UPC code Mã n từ m phần tử 33 Nội dung Một số thiết bị thông dụng 1. Bàn phím. 2. Chuột. 3. Thiết bị quét. 4. Máy ảnh số. 5. Cần điều khiển. 6. Bút quang. 7. Màn hình cảm xúc. 8. Thiết bị nhận dạng tiếng nói. 34 17
5/14/2013 4. Máy ảnh số (Digital camera) a. Khái niệm • Là một thiết bị đưa thông tin vào máy vi tính dưới dạng đồ hoạ, tương đối mới và đang dần thể hiện những đặc tính ưu việt của mình. • Về nguyên tắc hoạt động của máy ảnh số tương tự như máy ảnh thông thường . Thay vì dùng phim nhạy sáng để lưu ảnh như máy ảnh thông thường thì nó dùng bộ nhớ để lưu trữ ảnh. http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_camera 35 4. Máy ảnh số (Digital camera) b. Nguyên tắc hoạt động • Tương tự như máy ảnh thông thường: dùng bộ nhớ để lưu trữ ảnh và dùng cảm biến quang để thu hình ảnh. http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_camera 36 18
5/14/2013 4. Máy ảnh số (Digital camera) b. Nguyên tắc hoạt động • Hình ảnh bên ngoài chiếu lên một cảm biến quang điện (CCD, CMOS), là một ma trận nhiều điểm ảnh. • Mỗi điểm ảnh có ba transitor nhạy với ba màu cơ bản: đỏ, xanh lục và xanh nước biển. • Giá trị màu được chuyển từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và được đưa đến bộ vi xử lý tín hiệu DSP (Digital Signal Processor) hiệu chỉnh chất lượng ảnh và nén dữ liệu vào một khuôn dạng ảnh nhất định. • Thông tin ảnh này sau đó được lưu trữ trong bộ nhớ hay thẻ nhớ máy ảnh dưới dạng một tệp dữ liệu. 37 4. Máy ảnh số (Digital camera) b. Nguyên tắc hoạt động Nguyên tắc hoạt động của máy ảnh kỹ thuật số 38 19
5/14/2013 Nội dung Một số thiết bị thông dụng 1. Bàn phím. 2. Chuột. 3. Thiết bị quét. 4. Máy ảnh số. 5. Cần điều khiển. 6. Bút quang. 7. Màn hình cảm xúc. 8. Thiết bị nhận dạng tiếng nói. 39 5. Cần điều khiển (Joystick) a. Khái niệm • Là một thiết bị điều khiển theo hướng x,y tương tự như cần điều khiển trong máy bay. • Được dịch sang trái, sang phải, lên trước hoặc lùi lại→có thể đưa vào máy hướng chuyển động từ 00 đến 3600. • Trong nhiều hệ thống máy tính cũ, cần điều khiển được sử dụng thay cho chuột. Ngày nay cần điều khiển chỉ được dùng cho các trò chơi điện tử. Một số cần điểu khiển chuyên dụng với độ chính xác cao được dùng làm thiết bị định vị trong các hệ thống bán tự động. http://en.wikipedia.org/wiki/Joystick 40 20