键盘和鼠标是计算机输入设备,用于向计算机传递用户指令和数据。它们的工作原理主要基于光学、电子和机械技术。
键盘工作原理
键盘内部通常由以下几部分组成:
微处理器 :控制键盘的全部工作,包括自检、扫描、缓冲以及与主机的通讯等。开关元件:
包括薄膜银浆印刷开关、机械触点开关、光栅开关等,用于产生代表不同按键操作的电信号。
存储芯片:
储存了约定俗成的识别信息,用于让电脑识别键盘为“即插即用通用型设备”。
通讯接口:
如USB或PS/2,用于将键盘信号传输给计算机。
当用户按下按键时,微处理器根据按键位置将字符信号转换成二进制码,然后传给主机和显示器。如果输入速度很快或CPU正在进行其他工作,键入的内容会先送往内存中的键盘缓冲区,等CPU空闲时再取出执行。
鼠标工作原理
鼠标的工作原理主要基于光学和电子传感器:
光学鼠标
光源:
通常是一个红外LED。
光学传感器:包括发光二极管和光敏三极管,用于检测鼠标移动时产生的光斑。
信号处理:传感器将光信号转换为电信号,通过微处理器处理后,计算机得知鼠标的移动方向和距离。
光电鼠标
光源:也是红外LED。
光学传感器:检测鼠标移动时产生的光斑。
信号处理:传感器将光信号转换为电信号,通过微处理器处理后,计算机得知鼠标的移动方向和距离。
机械鼠标
滚球:用户拖动鼠标时,带动滚球转动。
辊柱:滚球转动带动辊柱转动。
光栅信号传感器:安装在辊柱端部,产生光电脉冲信号,反映鼠标在垂直和水平方向的位移变化。
无线鼠标
无线信号:利用DRF(数字射频技术)将鼠标的移动、按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发送给主机。
总结
键盘和鼠标通过不同的技术原理将用户的操作转换为计算机能识别的电信号,从而实现对计算机的控制。光学鼠标和光电鼠标主要依赖于光学传感器来检测移动,而机械鼠标则通过机械结构来检测移动。无线鼠标则通过无线技术将信号传输给计算机,提供了更大的灵活性和便利性。