输入设备(卷名：电子学与计算机)
input device
把待输入信息转换成能为计算机处理的数据形式的设备。计算机输入的信息有数字、模拟量、文字符号、语声和图形图像等形式。对于这些信息形式，计算机往往无法直接处理，必须把它们转换成相应的数字编码后才能处理。输入信息的传输率变化也很大，它们与计算机的工作速率不相匹配。输入设备的一个作用是使这二方面协调起来，提高计算机工作效率。输入设备的种类很多，除文字及数字输入设备外，模拟信号的输入设备有数-模、模-数转换设备；图形、图像的输入设备有模式信息输入输出设备；脱机输入信息用的数据准备装置有数据准备设备等。
文字与数字输入设备 常用的输入设备可将文字、数字和其他符号输入计算机。
键盘输入设备 常用的基本人工输入装置。键盘上的每个键上标有数字、文字和符号。按下某键即可把该键的代码送给计算机。这种设备有的是联机使用的，这时，键盘发送的信息可送到计算机，如控制台上的键盘。这种键盘装置与数据准备系统中的相同。键盘输入数据的速度虽然很慢，但由于采用分时操作，并不占用主机很多时间。键盘输入设备联机使用的优点是便于人－机对话，可修改存储器中的某些内容，发布临时性的操作指令和启动程序等。键盘上的按键布局有两种形式：一种以数字为主，一种以文字为主。至于数字、文字和符号的编码规则多采用美国信息交换标准码 (ASCII)和扩充的二-十进制交换码(EBCDIC)七位编码。
键盘打印机 由键盘和打印机组合而成（图1）。它既可用作终端设备，也可用作输入设备。它还具有对话能力，是广泛使用的输入输出设备，常用于简易的终端及计算机控制台，也供电传打字机用。用按键输入数据时，可同时打印出数据，用以校核输入是否有误。键盘打印机上还可装纸带凿孔机。这种设备联机使用时，既可打出输出数据，也可制出凿孔纸带；脱机时可用作凿孔机。
键盘显示设备 由键盘输入设备和显示装置组合而成（图2）。这是一种很方便的人-机对话设备。操作人员通过显示屏操作能方便地了解数据输入、输出情况，还可了解操作现场的状态。它还可用于文件编辑、图形制作和辅助设计等方面。
纸带阅读机 能将纸带小孔所代表的信息转变为电脉冲所代表的信息输入计算机。它是利用光电效应工作的。光束透过纸带小孔照到光敏元件上。移动纸带，光敏元件即可送出电脉冲。如纸带上无孔，纸带挡住光线，光敏元件即不送出电脉冲。纸带横向凿有一排排小孔，小孔位置是按一定编码规则确定的。阅读纸带时，驱动纸带作纵向恒速运动，即可获得字符脉冲。字符脉冲经校核无误后送入计算机。纸带阅读机按阅读带速分为:①低速机，50字符/秒以下;②中速机，60～500字符/秒；③高速机600字符/秒以上。中、低速机的纸带停止距离通常为一个字符，高速机则不小于二个字符。
大多数现代计算机已不用纸带阅读机。但它仍广泛应用于数控机床和算帐机等设备中。
卡片阅读机 将凿孔卡片上的信息转换成计算机能接受的电脉冲的设备。读卡时，先将成叠的凿孔卡放在送卡机上。送卡机把卡片逐张送往读卡机。新式读卡机是行向送卡的。每行有一个读卡用光敏元件，共有12个光敏元件排成一列。读卡时，光敏元件输出电脉冲。在这列光敏元件附近约相距二列孔距处，又有用于校验的一列12个光敏元件，用以核对二列读出结果是否一致。读卡机的读卡速度通常为每分钟 300～1000张。低速为每分钟60张，高速可达每分钟2000张。
读卡机与卡片凿孔机都需要送卡机构和积卡箱，通常就装在一起，使凿好孔的卡片可立即读出，以校核凿孔是否正确。
磁墨水文字阅读机 能阅读由磁性墨水印刷的文字的设备。这种印刷文字用特种磁性墨水印制，人、机都能识别。阅读机的磁头扫描文字时，得到与文字相关的读出信号，并将它转换成对应的数字信号。这种设备能联机使用，也能脱机使用。脱机使用时，输出的信息往往写在磁带上，也可把它输出到穿孔卡片或纸带上。磁墨水文字阅读机，通常用来阅读银行支票和信用卡等。
光学文字阅读机 能快速识别印刷体文字、符号和数字，并能快速地将其转换成计算机可处理的信息。供光学文字阅读用的印刷体字形已有国际标准，一种是ISO-A，一种是 ISO-B。这种设备可把原始文件内容直接送入计算机，避免不少繁琐的输入过程。如果把原始文件内容制成纸带或卡片再输入计算机，不仅耗费人力，而且还容易造成差错。采用光学文字阅读机后，在某些特定条件下，商业事务上的帐单、票据、支票和订购单等均可直接输入计算机。
光学标记阅读机 用来识别人工标志或印刷符号，根据标志或符号的位置或形状确定其含义。通常是在一张输入卡的特定位置上，用笔在每个项目或问题上做个记号。用记号所在位置或其有无表示输入信息。阅读机根据记号位置译出一组编码送给计算机。这种输入卡广泛用于商业事务处理，如货物选购单和订票单等，也可用于统计选票、民意测验和考卷答案等。
图形输入设备 这种设备能将图形信息转换成数字信息，而后输入计算机。图形输入是计算机图形学的一个重要内容。计算机图形学包括：图形输入、构图、存储、检索、处理、变换和图形数据分析等内容。图形信息是最常见的和内容丰富的信息。图形终端设备上装有便于人-机对话的图形输入输出设备，如光笔和图形显示设备。
图形输入设备分为人工输入、人－机对话输入和自动扫描输入三类。
① 人工输入设备：利用一种工具确定图形上有关各点的位置，将其转换成数字，然后再输入到计算机，如跟踪笔。它可将图形、图表和照片上有关线条的位置逐点转换成输入数据。其工作过程是先将图放在特制的阅读板上，用跟踪笔跟踪图形中的线条。移动跟踪笔时，板下的定位机构根据每一位置坐标发出坐标数据送入计算机。
② 人－机对话式图形输入工具：常用工具之一是光笔。操作者用它在显示屏上指出图形上某点的位置，然后根据该点位置决定执行什么操作。例如，以这点为圆心画一个圆，操作者只要输入半径值和作圆的命令，就可以使机器画一圆，也可画直线、方块或任何特殊图形；也可将该点或一定范围内的图形抹去，或将该点附近的图形放大和修改，然后再存入计算机。光笔的笔尖上装有光敏元件，能将光信号转换成电信号。有的笔上只装有光导纤维，光信号经光导纤维送到光电倍增管。显示屏上有一亮点光标，光笔对上光标时，光标便跟着光笔移动。光笔移动到指定位置时，光标也移到该点，同时把该点的坐标输入计算机。计算机便可在这位置发出操作指令。
③ 图形自动扫描输入设备：能自动扫描图形并将图形上各点坐标自动输入计算机的设备。它能把自动扫描仪器记录的波形曲线逐点转换成数字数据，再输入计算机。
图像输入设备 图像处理的对象是整个画面，是把整个画面当作由极小的像素组成的阵列。像素是组成图像的最小单元。工作时扫描整个画面，使每个像素都用好几位数（通常是六位二进制数）表示，用以说明它的颜色和灰度。因此，输入信息量大，信息内容丰富（见模式信息输入输出）。
参考书目
I.弗罗立思著，熊发骥、王兴传等译：《电子计算机外围设备》，科学出版社，北京，1982。(Ivan Flores，Peripheral Devices，Prentice Hall，Inc.，Englewood Cliffs，New Jersey，1973.)