机电工程系详解：人机交互设备与接口技术

本章节主要探讨的是人机交互设备及其接口在机电工程系中的应用，重点涉及的是键盘和鼠标这两种常见的输入设备的工作原理、接口技术以及它们在计算机系统中的作用。首先，我们来详细解读： 1. **键盘接口**： - **编码键盘**：这些键盘能直接检测按键并以ASCII码的形式将键码送给CPU，通过并行或串行方式传输数据。它们的按键识别和键码确定由硬件和软件共同完成。 - **非编码键盘**：依赖于按键的位置码或扫描码，键码的识别和处理由操作系统软件负责。这种键盘可能面临抖动干扰、串键错误等问题。 2. **键盘工作原理**： - 矩阵键盘利用列线和行线来识别键位，逐行扫描列线，然后读取行线状态来判断键是否被按下。 - 键盘接口如8255A的I/O端口，如PA0至PB3，用于连接键盘的列线和行线，确保数据正确传递。 3. **鼠标接口**： - PC键盘通常通过主板上的键盘接口与主机相连，数据传输受BIOS程序控制。 - 鼠标器的分辨率与精度相关，扫描次数多意味着更精确的跟踪性能。 - 专用主板鼠标器端口（如PS/2）是常见的连接方式。 4. **鼠标工作原理**： - 光电鼠标器利用扫描次数来提高移动时的精度，次数越多，移动速度越高，光反射信号的辨识能力更强。 5. **其他接口技术**： - HDMI接口：这是一种高清多媒体接口，用于连接显示器和其他设备，提供高质量的视频和音频传输。 6. **通信设备接口**： - 调制解调器（Modem）的基本结构，虽然没有具体描述，但通常涉及模拟信号转数字信号的转换过程。 7. **I/O端口设计**： - CPU与外部设备的交互通过I/O端口实现，如8255A的双向输入/输出功能，允许数据的双向流动。 本章节内容深入浅出地介绍了机电工程系中人机交互设备的关键技术细节，展示了在现代计算机系统中这些设备如何协作以提供高效的人机交互体验。理解这些接口原理对于理解和设计更高级别的系统至关重要。