网络设备.docx
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网络设备
第十章网络设备
第十一章其他外围设备
[章节计划]
一、目的要求:
1、掌握网卡和调制解调器的一般知识;
2、掌握打印机、扫描仪和摄像头的一般知识;
二、教学重点:
网卡和调制解调器的一般知识
打印机、扫描仪和摄像头的一般知识
三、教学难点:
网卡和调制解调器的一般知识
打印机、扫描仪和摄像头的一般知识
四、教学内容:
§10-1网卡
§10-2调制解调器
§11-1打印机
§11-2扫描仪
§11-3摄像头
五、课时分配:
§10-1~§10-21学时;
§11-1~§11-31学时;
共计2学时
[授课日期][周次][星期]
课题:
第十章、网络设备
第十一章、其他外围设备
目的要求:
1、掌握网卡和调制解调器的一般知识;
2、掌握打印机、扫描仪和摄像头的一般知识;
教学重点:
网卡和调制解调器的一般知识
打印机、扫描仪和摄像头的一般知识
教学难点:
网卡和调制解调器的一般知识
打印机、扫描仪和摄像头的一般知识
教学设备:
硬件拆装实训室提供的硬件
教学方法:
理论教学
时间分配:
两学时
引入10分钟;
讲授80分钟;
小结10分钟。
审批:
教学内容:
教学过程
(一)
§10-1网卡
网卡,英文名称为NetworkInterfaceCard,简写为NIC,也叫网络适配器,它是计算机接入网络(局域网、广域网)的接口,也是局域网中最基本的部件之一。
网卡的功能有二:
一是将计算机的数据封装为帧(数据包),并通过网线将数据发送到网络上去;二是接收网络上传输过来的帧,并将帧重新组合成数据,送给计算机处理。
每块网卡都有一个唯一的网络节点地址,它是生产厂家在生产该网卡时直接烧入网卡Rom中的,也称之为MAC地址(MediaAccessControl,物理地址)。
网卡的MAC地址全球唯一,绝不会重复,一般用于在网络中标识网卡所插入的计算机的身份。
1、网卡的分类:
按总线类型分类:
按总线类型,可以将网卡分为ISA网卡、PCI网卡、PCMCIA网卡、USB网卡和无线网卡等几种。
ISA总线的网卡因传输速度缓慢、安装复杂等缺点目前已被市场淘汰。
PCI总线网卡是目前网卡的主流产品。
PCMCIA总线网卡是一种专用于笔记本电脑中的网卡,大小与扑克牌差不多,厚度约在3-4mm左右。
USB接口的网卡主要是一种外置式网卡,移动方便,支持热插拔。
无线网卡使用电磁波进行数据通讯。
按端口类型分类:
按网卡的端口类型,可以将网卡分为RJ-45端口网卡(使用双绞线连接)、BNC端口网卡(使用细同轴电缆连接)、AUI端口网卡(使用粗同轴电缆连接)和光纤端口网卡。
RJ-45端口网卡是最为常见的一种网卡,它的接口类似于电话接口RJ-11,只不过使用的是8芯线。
BNC端口网卡主要用于以细同轴电缆作为传输介质的以太网或令牌网中。
AUI端口网卡使用粗同轴电缆作传输介质,目前更为少见。
其实很多网卡采用的端口数量并不是唯一的一个。
随着千兆以太网技术的发展,网卡也出现了采用光纤作端口的产品。
按带宽分类:
按带宽不同,可以把网卡分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和1000Mbps网卡等几种类型。
2、网卡的结构:
(1)主控制编码芯片网卡的主控制编码芯片控制着进出网卡的数据流。
(2)调控元件(数据泵)调控元件的作用是发送和接收中断请求(IRQ)信号。
(3)BootROM芯片插槽该插槽用来插接BootROM芯片。
(4)工作状态指示灯网卡的端口上方一般配有一个或多个工作状态指示灯,用来显示网卡当前的工作状态,便于了解网卡的工作状态和诊断故障。
3、网卡的选购:
网卡质量的好坏会影响到计算机与网络的连接速率、通讯质量和网络的稳定性。
选购一款性价比高的网卡在当今这个时代显得尤为重要。
用户可以从以下几个方面考虑。
(1)端口类型:
不同的传输介质,需要不同类型端口的网卡。
(2)传输速率:
网卡的传输速率直接影响计算机与网络的连接速率,建议选购10/100Mbps自适应网卡。
(3)总线接口:
建议选购32位的PCI接口的网卡,它的带宽理论值为132Mbps,可以满足100Mbps网络的需求。
PCI网卡速度快而且占用CPU资源少。
(4)是否支持全双工:
半双工的意思是指网卡在同一时间内只能发送或接收信息,而全双工网卡在同一时间内却可以既发送信息又接收信息。
(5)是否支持远程唤醒:
远程唤醒技术(WOL,Wake-On-LAN)是指由网卡配合其他软硬件,可以通过局域网实现远程开机的一种技术。
无论被访问的计算机在什么位置,只要处于同一局域网内,就可以实现远程唤醒。
§10-2调制解调器
调制解调器,英文名是Modem(Modulator调制器与Demodulator解调器的简写),俗称“猫”,它是不同计算机之间借助电话线实现互相通信(比如接入互联网)的必备装置。
众所周知,计算机内的信号是由“0”、“1”字符串组成的数字信号,而电话线中只能传输波形模拟信号。
要通过电话线实现电脑间的数据传输就必须要进行信号的转换。
调制解制器就是完成这个转换工作的设备。
在发送端,调制解调器把计算机内的数字信号转换为相应的模拟信号后送给电话线传输,此过程称之为调制。
在接收端,调制解调器把电话线传输过来的模拟信号转换为数字信号后送给计算机处理,此过程称之为解调。
本节为大家介绍调制解调器的分类与选购方法。
与互联网相连的方式有多种,如利用电话线、有线电视缆线、光纤等。
其中利用电话线或有线电视缆线连接互联网都需要调制解调器。
通过电话线可以拨号上网,也可以以ADSL方式上网。
本节所讲的调制解调器是指通过电话线拨号上网的调制解调器。
不过,使用这种方式接入互联网的用户会越来越少。
1、调制解调器的分类:
(1)按安装方式的分类:
可以将调制解调器分为内置式Modem、外置式Modem和PCMCIA插卡式Modem三种。
内置式Modem也叫传真卡(FAX),它的外形与计算机的其他扩展卡相似。
内置式Modem一般提供有四种接口:
一是Line口,用于接电话线;二是Phone口,用于接电话机;三是MIC口,用于接话筒;四是SPK口,用作声音出口。
外置式Modem通常又可以分为串口Modem和USB接口Modem。
PCMCIA插卡式Modem是笔记本电脑的专用产品,体积小,功能与普通Modem相同。
(2)按技术分类:
按技术(芯片功能)可以把Modem分为硬Modem、软Modem、半软Modem等几种类型。
(3)按传输速率分类:
按Modem最高传输速率的不同可以将它分为9.6Kbps、14.4Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps和56Kbps等几种类型。
目前最为常见的是56Kbps传输速率的Modem,其他的低速率Modem均已淘汰。
2、调制解调器的选购:
选购一款合适的Modem,应从以下几个方面考虑:
Modem的安装方式。
首先要确定是购买外置式Modem还是内置式Modem,这需要用户根据实际使用的需求来决定,不过笔者建议首先考虑外置式Modem,因为它能更好地满足高速上网的要求。
Modem所用的芯片组。
Modem的所有最重要的性能都取决于它的核心芯片组。
不同的芯片组使用起来效果有明显的差异。
目前生产Modem芯片组的厂家有很多,比较著名的产品有Intel、3com、ESS、Rockwell、TI、Motorola等几种。
Modem的品牌。
购买Modem时要尽可能地选择知名厂家的产品,如全向、联想、实达等。
知名厂家的产品在售后服务和技术支持上都有着可靠的保证,可以免除用户的后顾之忧。
教学过程
(二)
§11-1打印机
打印机是计算机常见的外围设备之一,也是计算机系统中除显示器之外的另一种重要的输出设备。
利用打印机,用户可以把计算机处理的文字、图片等信息输出到纸张上。
1、打印机的分类:
(1)按用途分类:
可以把打印机分为两类,一类是通用型打印机,它可以广泛地应用于学校、机关、家庭等对打印无特殊要求的场合。
另一类是专用型打印机,它的用途比较专一,比如专用于票据打印的打印机。
(2)按打印幅面分类:
按打印幅面的不同可以把打印机分为窄幅打印机(只能打印A3以下的幅面)和宽幅打印机(可以打印A3及以上的幅面)两大类。
(3)按打印原理分类:
可以把打印机分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机和热转换打印机等几种,这也是最常见的分类方法。
2、打印机的工作原理:
针式打印机的工作原理:
针式打印机是一种击打式打印机,它利用机械和电路驱动原理,使打印针撞击色带和打印介质,进而打印出点阵,再由点阵组成字符或图形来完成打印任务。
针式打印机结构简单、技术成熟、性价比高、消耗费用低,但噪声很大、分辨率较低、打印针易损坏,故已从主流位置上退下来,逐渐向专用化方向发展。
喷墨打印机的工作原理:
喷墨打印机是打印机家族中的后起之秀,是一种经济型非击打式的高品质彩色打印机。
喷墨打印机具有打印质量好、无噪声、可以用较低成本实现彩色打印等优点,但它的打印速度较慢,而且配套使用的墨水非常贵,故较适合于打印量小、对打印速度没有过高要求的场合使用。
目前此类打印机在家庭中较为常见。
喷墨打印机按喷墨形式又可分为液态喷墨和固态喷墨两种。
液态喷墨打印机是让墨水通过细喷嘴,在强电场作用下高速喷出墨水束,在纸上形成文字和图像。
固态喷墨打印机是由泰克(Tekronix)公司在1991年推出的专利技术。
它使用的墨水在室温下是固态的,打印时墨被加热液化,之后喷射到纸上,并渗透其中,附着性相当好,色彩也极为鲜亮。
激光打印机的工作原理:
激光打印机是近年来打印机家族的一种新产品,它以打印速度快、打印质量高、打印成本低和无任何噪声等特点逐渐成为人们购买打印机时的首选。
它也是最终全面取代喷墨打印机的产品。
激光打印机分为黑白和彩色两种,它的打印原理是利用光栅图像处理器产生要打印页面的位图,然后将其转为电信号,发出一系列的脉冲送往激光发射器。
在这一系列脉冲的控制下,激光被有规律地放出。
与此同时,反射光束被接收的感光鼓所感光。
激光发射时就产生一个点,激光不发射时就是空白,这样就在接收器上印出一行点来。
然后,接收器转动一小段固定的距离继续重复上面的操作。
当纸张经过一对加热辊后,着色剂被加热熔化,固定在纸上,就完成打印的全过程。
整个过程准确而且高效。
3、打印机的性能指标:
衡量一台打印机性能好坏的指标有以下几种。
分辨率(dpi)。
打印机的分辨率即每平方英寸多少个点。
分辨率越高,图像就越清晰,打印质量也就是越好。
一般分辨率在360dpi以上的打印效果才能令人满意。
打印速度。
打印机的打印速度是以每分钟打印多少页纸(PPM)来衡量的。
打印速度在打印图像和文字时是有区别的,而且还和打印时的分辨率有关,分辨率越高,打印速度就越慢。
所以衡量打印机的的打印速度要进行综合评定。
打印幅面。
一般家用和办公用的打印机,多选择A4幅面的打印机,它基本上可以满足绝大部分的使用要求。
色彩数目。
即彩色墨盒数。
色彩数目越多色彩就越丰富。
技术支持、售后服务。
即厂家对产品的承诺,包括保修期的时间、驱动程序的更新下载网址等方面。
4、打印机的选购:
激光打印机的选购
生产激光打印机的厂家很多,比较著名有惠普、爱普生、佳能、联想等几家。
用户在选购激光打印机时要了解各个品牌的特点。
喷墨打印机的选购
选购喷墨打印机应从以下几个方面考虑。
其一是打印分辨率。
文字打印分辨率应达到360dpi,图形打印分辨率最低应在600-720dpi。
其二是打印模式。
应选购多数软件支持的打印模式。
其三是噪声度。
打印噪音要低于45分贝。
其四是打印速度。
每分钟打印页数应在2-3页。
其五是纸张尺寸。
根据实际使用的需要,选购不同幅面的打印机。
其六是墨盒。
要注意打印机所支持的墨盒应具备价格低、寿命长、通用性好和容易购买等特点。
其七是售后服务。
所选购的打印机应提供良好的售后服务。
§11-2扫描仪
扫描仪是计算机中除键盘和鼠标以外的另一种输入设备,通常用它来进行各种图片资料的输入。
扫描仪也是一种光、机、电一体化的外围设备。
用户经常用它来扫描照片、图片、文稿等,并把扫描仪的结果输入到计算机中进行处理。
1、扫描仪的分类:
扫描仪的种类很多,根据扫描原理的不同,可以将它分为三种类型:
以CCD(ChargeCoupleDevice,电荷耦合器件)为核心的平板式扫描仪、手持式扫描仪和以光电倍增管为核心的滚筒式扫描仪。
手持式扫描仪的体积较小、重量轻、携带很方便,但扫描仪精度较低。
滚筒式扫描仪采用光电倍增管(PMT)作为光电转换元件。
在各种感光器中,光电倍增管是性能最好的一种,无论是在灵敏度、噪声系数上还是动态范围都要领先于其他感光器件。
平板式扫描仪又称为平台式扫描仪、台式扫描仪,它诞生于1984年,是现在办公用扫描仪的主流产品。
平板式扫描仪主要应用在A4幅面和A3幅面扫描领域中,它是扫描仪家族的代表性产品,也是用途最广的一种扫描仪。
除了上述三种类型的扫描仪外,还可以按扫描图像幅面的大小把扫描仪分为小幅面、中等幅面和大幅面扫描仪;按用途将扫描仪分为通用型扫描仪和专用于特殊图像输入的专用型扫描仪(如条码读入器、卡片阅读机等);按接口可以分为USB接口、并行接口、SCSI接口和专用接口的扫描仪;按使用场合可以分为笔式扫描仪、条形码扫描仪和实物扫描仪等。
2、扫描仪的性能指标:
动态范围
隔离电阻
生产成本
适用产品
硅氧化物隔离CCD
80-95db
>100M
高
专业平板扫描仪
半导体隔离CCD
70-80db
>1M
低
办公、家用扫描仪
接触式感光器件CIS
50-60db
1-100K
很低
手持式扫描仪
光电倍增管PMT
90-100db
无穷
极高
专业滚筒式扫描仪
扫描仪的性能指标主要有分辨率、灰度、色深、感光器件、接口方式、扫描速度等几项。
分辨率:
光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率,它是扫描仪的重要性能指标之一,直接决定了扫描仪扫描图像的清晰程度。
一般光学分辨率用两个数字相乘来表示,例如600×1200dpi,其中前一个数字(600)代表扫描仪的横向分辨率,它是扫描仪真正意义上的光学分辨率;后一个数字(1200)代表扫描仪的纵向分辨率或机械分辨率,是扫描仪所用步进电机的分辨率,一般为横向分辨率的两倍甚至四倍。
色深与灰度值:
色深又叫色彩位数,是指扫描仪对图像进行采样的数据位数,也是指扫描仪所能解析的颜色范围。
目前有24位、30位、32位、36位、42位和48位等多种。
灰度值是指进行灰度扫描时对图像由纯黑到纯白整个色彩区域进行划分的级数。
感光器件:
扫描仪最重要的部分就是其感光部分。
目前市场上扫描仪使用的感光器件有四种:
电荷耦合元件CCD(包括硅氧化物隔离CCD和半导体隔离CCD)、接触式感光器件CIS(或LIDE)、光电倍增管PMT和金属氧化物导体CMOS。
四种感光器件中,光电倍增管的成本最高,且扫描速度慢,一般用于专业扫描仪上。
它们的区别见后表所示。
扫描速度:
扫描速度也是扫描仪的一个重要指标。
扫描仪的扫描速度可以分为预扫速度和扫描速度。
预扫速度是指扫描仪对所有扫描面积进行一次快速扫描的速度。
它直接影响实际的扫描效率,也是用户在选购扫描仪时应重要关注的一个速度指标。
相反,因扫描仪受接口(大多为USB接口)带宽的影响,故扫描速度差别并不太大。
因此扫描仪的扫描速度主要看它的预扫速度。
接口方式:
扫描仪常见的接口方式有EPP(并口)方式、USB接口方式、SCSI接口方式和IEEE1394接口方式等几种。
其中USB接口的扫描仪为目前最主流的产品。
§11-3摄像头
随着宽带网的普及,另一种更加方便、直接的交流方式强烈地吸引了广大用户,那就是摄像头为我们带来的网络视频通讯。
其实摄像头作为一种视频输入、监控设备由来已久,它除了提供网络视频通讯功能外,还提供有静态照片拍摄和实时监控的功能。
1、摄像头的分类:
按摄像头输出的信号可以把摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两类。
模拟摄像头要配合视频捕捉卡一起使用,它主要使用CCD来作感光器件,并要有视频捕捉卡或外置捕捉卡才能与电脑配合工作。
模拟摄像头比数字摄像头功能强大,但价格偏高,一般用于大型视频会议和实时监控。
数字摄像头使用简单,安装简单,价格便宜,它使用CMOS作感光器件。
虽然数字摄像头的分辨率不高,但却非常适合家庭、网吧等场合使用。
2、摄像头的性能指标:
图像传感器:
它包括物理镜头和视频捕捉单元两部分,是摄像头最为核心的部件。
图像传感器的好坏直接决定了最终拍摄出来的照片或视频的质量。
常用于摄像头图像传感器的部件有两种:
一是CCD(电荷耦合)感光器件;一是CMOS(互补性金属氧化物半导体)感光器件。
最高分辨率:
摄像头的分辨率是指摄像头解析图像的能力,也就是摄像头的传感器的像素数。
最高分辨率就是指摄像头能最高分辨图像能力的大小,即摄像头的最高像素数。
色彩位数:
又称色深,它反映了摄像头能正确记录的色调有多少。
色彩位数的值越高,就越真实地还原图片的真实色彩。
镜头:
摄像头的镜头是将被拍对象在传感器上成像的器件,通常由几片透镜组成。
视场:
它代表摄像头所能够观察到的最大范围,通常以角度来表示。
视场越大,摄像头所能观测的范围就越大。
目前一般摄像头的视场均在52度左右,还可以达到180度和360度的。
接口方式:
现在市场上主流的摄像头都采用USB接口。
授课小结:
通过对此次课程的学习使大家掌握网络及其他外围设备的结构和性能指标有了认识,并能进行正确的选购。
练习与作业:
本两章习题中的所有题目。
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