什么是外围设备?

2025年3月26日 | 阅读 19 分钟

外围设备是指在现有计算机配置基础上进行扩展的设备。它是一种物理输入/输出(I/O)设备,作为辅助配置。使用外围设备可以增强计算机的可用性并提供更多功能,尽管它可能无法独立工作,并且需要连接到计算机才能使用。例如,打印机是最常用的外围设备。虽然计算机可以独立于外围设备运行,但打印机可以帮助打印和扫描文档,从而为系统增加了另一组功能。其他常见的例子可能包括计算机鼠标、键盘、操纵杆、显示器等等,这些将在下面介绍。

外围设备类型

外围设备可以作为输入或输出设备连接到计算机,还可以连接与存储和网络相关的其他重要设备。每种类别下的流行设备也一并给出,以便更好地理解。

输入设备

输入设备允许计算机接收输入,这些输入可能包含来自外部环境的信息,作为计算机指令。

键盘

What is a Peripheral?

键盘是一种电子输入设备,与计算机一起使用,可以通过有线或无线方式连接。键盘包含许多“键”,每个键代表一种语言的字符。这些字符可以是符号、字母、数字以及帮助向计算机提供文本输入的特殊键。在计算机上进行的大多数操作都高度依赖于键盘,因为它是除鼠标之外的主要控制输入设备。标准键盘,也称为“全尺寸”键盘,具有 104 键布局,包括字母、数字、符号、标点符号、功能键、特殊键、修饰键、导航键和切换键等按键组。

通常,键盘具有非字母顺序的布局,这意味着字母不在键盘上按字母顺序和有序的方式排列。这种布局称为 QWERTY 布局,旨在平衡双手在输入大多数典型英语单词时使用,而不会在输入时感到拥挤。

鼠标

What is a Peripheral?

鼠标,特别是计算机鼠标,是一种输入指针设备,用于在计算机界面中导航。除了指向之外,它们还可以通过单击、选择和移动指针所指向的项目来执行操作。鼠标还用于滚动和悬停,使其成为键盘之外重要的指针设备。

典型的计算机鼠标形状像老鼠(啮齿动物),有两个按钮(左鼠标按钮和右鼠标按钮),以及一个可选的中间鼠标按钮。中间鼠标按钮兼作滚轮,有一个旋转轮,可以在页面上上下滚动。一些鼠标(鼠标的复数)还带有额外的按钮作为功能按钮,用作映射到频繁执行的操作的快捷方式。最常见的按钮是 DPI 开关,它是鼠标指针灵敏度的测量单位。

Scanner

What is a Peripheral?

扫描仪可以帮助“扫描”或复印物理数据副本并将其存储在计算机上。这对于创建重要文档和文章的数字副本以供将来参考非常有用。它基于光、镜子和反射的概念工作, along with a head-on capture device for capturing the entire document. 施乐(Xerox)是推广复印的公司,因此人们也称复印为“xeroxing”。扫描也是为了编辑物理文档的数字版本。扫描仪有多种类型,即滚筒式、平板式、馈纸式和手持式扫描仪。每种类型都解决了复印的不同问题,并有许多其他用途。扫描仪的主要用途包括复印、存档、共享照片、研究和便携性。扫描仪有许多优点,但主要以可靠、易于使用、高效和经济高效而闻名。

相机

What is a Peripheral?

摄像头是一种输入设备,用于捕捉现实世界的照片和视频。它包含多个玻璃镜头,以及一个容纳一套镜子的装置,置于一个防光箱内。以前,相机中的照片是通过化学方法提取的,使用感光胶片。然而,作为外围设备的相机使用数字副本向计算机发送数字输入。这是通过电子图像传感器完成的,该传感器涉及使用许多不同的机械组件。使用相机的人熟悉诸如光圈、曝光、快门、镜头、取景器、胶片、传感器和闪光灯等术语。使用数码相机,可以拍摄照片或视频,通过有线或无线方式上传,并将其存储在任何计算机上。

如今,所有智能手机都内置了行业级的摄像头模块,用于视频流、内容创作和休闲摄影。默认情况下,智能手机相机会以 16:9(横向)和 9:16(纵向)的比例拍摄,分辨率为全高清(1080p 全高清)。在电影制作领域使用更大的专业级相机,可以捕捉更高分辨率(4k 或 8k 视频)的画面。如此高质量的素材也可以发送到计算机进行存储、编辑和发布。索尼(Sony)、尼康(Nikon)、佳能(Canon)和富士(Fujitsu)等公司以生产数码相机而闻名。

输出设备

一旦从外围设备获取输入并存储在计算机上,输出设备就用于显示提取数据的结果。这是普通用户在使用任何外围设备时注意到的。

Monitor

What is a Peripheral?

显示器是一种输出设备,用于显示视频图像和文本。显示器由电子元件、屏幕、一些用于更改屏幕设置的电源以及容纳所有这些组件的外壳组成。如今,所有计算机都采用平板显示器技术,通常由 LED(发光二极管)照明。显示器基本上有两种类型,第二种根据灯光有兩種形式。第一种是 CRT(阴极射线管)显示器,它基于与早期电视相同的技术。第二种是 LCD(液晶显示)面板。

标准显示器仅用于显示来自计算机的输出信息,不提供任何输入来源。因此,计算机显示器被称为输出设备。使用显示器工作并非强制性。但是,为了让用户与计算机的用户界面(操作系统)进行交互,就需要使用显示器或同等设备。没有显示器或其他输出设备,用户将无法确定机器正在做什么。

打印机

What is a Peripheral?

打印机是一种外部硬件和输出设备,可以将计算机或其他设备上保存的电子数据制作成硬拷贝。打印机是常用的计算机工具,用于打印文本和图片。

在现代,最流行的打印机是喷墨打印机和激光打印机。除此之外,还有 3D 打印机、一体式(All-In-One)打印机、针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、LED(发光二极管)打印机、多功能打印机(MFP)、绘图仪和热敏打印机。打印机可以通过端口与计算机交互。

如今,最流行的连接类型是通过 USB(通用串行总线)线(有线)或通过 Wi-Fi(无线)。最常用的打印机可能因使用地点而异。对于家庭和个人用户,**喷墨打印机**因其起始价格而最为常用。在工作环境中,**激光打印机**最为流行。但是,由于打印件充当外围设备,因此不必始终连接到计算机。

发言者

What is a Peripheral?

扬声器是一种输出设备,连接到计算机时可以发出声音。计算机的声音卡生成扬声器在计算机内部使用的信号来播放音乐。扬声器有三种额定值:频率响应、总谐波失真和瓦特数。扬声器的频率响应是指其衡量声音高低频率的速度。当提高信号时发生的失真量称为总谐波失真,或 THD。瓦特数衡量扬声器可用的功率。

外部扬声器连接到计算机或其他设备以增大声音。它还可以用于其他功能,例如增加低音和高音或提供环绕声效果。如果您的笔记本电脑、手机或其他设备内置了扬声器,则无需额外的扬声器。除非您想要更高音质、更强的低音或环绕声。而内部扬声器是计算机上的主要扬声器,可以发出哔哔声和单音。这个扬声器很基础,可能不适合听音乐。它可能难以重现游戏中复杂的声音。

投影仪

What is a Peripheral?

投影仪是一种设备,可以使用光和光学原理在大表面或屏幕上观看图像、电影或其他类型的内容。投影仪被视为输出设备,因为输出设备将计算机数据转换为人类可以理解和识别的格式。投影仪有助于像电视一样投射内容,但具有更大的灵活性。由于它们可以根据用户需求进行调整,因此投影仪被用于各种环境和场合。投影仪有许多功能,其中一些是亮度、对比度和分辨率调整、连接选项以及投射距离和宽高比调整。投影仪使用大量的图像技术和引擎进行高级色彩处理和校准,以及许多输出技术。由于其规模大且沉浸式体验,这可以成为显示器和平面屏幕的绝佳替代品。

存储设备

存储是计算机最重要的因素,既可以作为内部设备使用,也可以作为外围设备使用。其中一些包括硬盘驱动器、U盘和光驱。它们主要是辅助存储设备,意味着它们永久存储任何信息。

HDD

What is a Peripheral?

硬盘驱动器,简称 HDD,是计算机存储的一种方式。它是非易失性的,意味着存储设备可以永久保存数据,除非进行修改或删除。它是主板(CPU)架构的一部分,作为辅助存储选项。硬盘驱动器的存储容量通常以 GB 为单位,偶尔也以 TB 为单位。数据从磁盘读取并写入磁盘,但与 RAM 等一些主存储选项相比,它的速度较慢。硬盘驱动器有两种类型:内部和外部。内部 HDD 位于计算机机箱内部,与计算机共享电源和资源。

这是计算机的首选配置,因为它更便携、更安全。而外部 HDD 则通过单独的电缆从计算机外部连接。它是一个即插即用的系统,需要与主设备(即计算机)分开携带。需要永久存储的数据,如软件、操作系统和系统文件,都存储在硬盘上。最近,在高端计算机型号中,硬盘正在被 SSD(固态硬盘)取代。它们速度更快,并大大缩短了计算机的启动时间。虽然价格昂贵,但它们是当今市场上一个很棒且更快的选择。

U盘

What is a Peripheral?

USB,缩写为通用串行总线,是一种用于操作和通信连接到计算机的外围设备和 I/O 设备。它于 1996 年推出,具有即插即用系统,因为所有现代计算机都标配 USB 端口。手机和平板电脑使用 USB 进行充电和电源应用,以及数据传输和连接。

如今我们使用的 U盘或优盘 packed with many features. It allows the transfer, storage, and transmission of data like documents, images, videos, and audio files. The ability to use it for power transfer, too with high-speed capabilities are some notable features. USB drives are universally accepted as standard and used in most modern electronic devices. They utilise USB type - A, which has a dedicated port in most computers.

光驱(CD 和 DVD)

What is a Peripheral?

光驱在 2000 年代和 2010 年代非常受欢迎,因为数据方便地存储在称为 CD(光盘)和 DVD(数字多功能光盘)的圆形磁盘中。这些磁盘的存储容量有限,但足以存储一部完整电影或视频游戏。这些磁盘被插入光驱或蓝光系统以查看存储的内容。在其时代,几乎所有视频游戏机都使用光驱插入磁盘。小型便携式游戏机如 PSP 使用更小的磁盘来适应其框架。存储容量从 CD(约 800 MB)增加到 DVD(高达 18 GB),最后到蓝光(高达 128 GB)。磁盘上的数据以螺旋状排列的物理高低点存储,代表类似二进制的格式。光驱使用内置的激光组件读取数据,这需要很高的精度才能准确读取正确的数据。这个激光根据光驱而变化;例如,蓝光光盘需要蓝紫激光来读取磁盘上更紧密的凹凸区域。这样,物理模式被转换为二进制数据,作为有效的存储设备使用。然而,由于 SD 卡和优盘(U盘)的流行和紧凑尺寸,CD 和 DVD 已经很少使用了。HDD 或 SSD 存储系统也取代了它们。

网络外围设备

存储是计算机最重要的因素,既可以作为内部设备使用,也可以作为外围设备使用。其中一些包括硬盘驱动器、U盘和光驱。它们主要是辅助存储设备,意味着它们永久存储信息。

路由器

What is a Peripheral?

路由器是一种基于网络的设备,用于接收和传输来自其他位置的数据。当只有一个互联网连接可用时,路由器允许多台计算机同时连接到网络。路由器涉及将数据包从一个网络移动到另一个网络。它是一种外部设备,通过以太网电缆和 RJ-45 连接器连接到互联网。路由器还充当集线器和交换机,允许多台计算机连接并共享使用互联网服务。

现代路由器的主要目的是为移动设备、便携设备、笔记本电脑、计算机和其他独立设备提供 Wi-Fi 连接,借助无线适配器。通常,路由器的范围约为 150 到 300 英尺(约 4.5 到 10 米),适用于室内和室外使用。然而,室内的墙壁和室外的障碍物会严重限制路由器的范围,阻碍信号到达远处的设备。

调制解调器

What is a Peripheral?

调制解调器(modem),意为“调制器-解调器”,是一种将计算机或其他数字设备发出的数字信号转换为可以通过电话线或其他通信方式传输的模拟信号的机器。调制解调器还可以将数字信号转换回数字设备可以使用的模拟信号。调制解调器是将数字设备连接到旨在发送传统信号的数据线的设备。它们还用于将 PC、智能手机和平板电脑等设备连接到互联网,并允许不同设备远距离通信。

过程的第一步是调制,其中调制解调器将数字数据转换为模拟信号,以便通过标准模拟网络传输。改变模拟信号的相位、频率或幅度以表示数字数据是调制解调器所做的。这个过程称为调制。调制解调器在将数字数据转换为模拟信号后,将信号发送到通信网络。这可以使用不同类型的通信路径完成,包括电话线、电缆线或光纤连接。在解调过程中,传输另一端的调制解调器接收模拟信息并将其转换回数字数据。以与调制相同的方式改变信号的幅度、频率或相位,将模拟信号转换为数字数据。这称为解调。

在某些情况下,传输过程中的噪声或其他因素可能会损坏或扭曲正在传输的数据。为了确保数据的准确传输,调制解调器可能会使用纠错方法来查找和修复数据中的任何错误。在开始数据传输之前,调制解调器会与接收方调制解调器建立连接。调制解调器在握手过程中创建通信系统,以确保数据正确有效地传输。它们还共享有关其功能的信息。

NIC

NIC,是网络接口卡(Network Interface Card)的缩写,是一种用于与计算机建立网络连接的卡或电路板。它通过带有 RJ-45 连接器的以太网电缆接收输入。大多数计算机都将 NIC 内置于主板上,以实现直接通信和访问。然而,由于空间限制,一些笔记本电脑和便携设备可能不包含此连接器。在大多数配置中,NIC 使用 USB 连接器附近的 PCI 插槽。

NIC 卡也称为互联网卡。它们还用于建立无线连接,如 Wi-Fi(无线保真)和本地连接。旧式计算机有单独的无线网卡,这使它们能够获得无线功能并保持最新。

内部 vs 外部外围设备

外部外围设备是连接并与计算机协同工作的附加设备,用于输入、输出或存储。输入设备提供数据,输出设备发送数据处理结果。而内部外围设备处理数据或运行程序。‘内部’一词描述放置在计算机内部的设备,与外部外围设备不同。例如,RAM 是内部设备,而计算机是外部设备。其他一些内部设备包括声卡、风扇、主板、网卡、电源等。

详细的比较可以如下表所示

类别内部外围设备外部外围设备
地点通常位于计算机内部,在 CPU 机箱内。通常位于计算机外部,在外部位置,通过外部端口和电缆连接。
关系直接连接到主要组件,包括主板。使用外部端口,如上所述。这些端口是 USB 和 HDMI 等有线连接,或蓝牙等无线连接。
安装复杂度需要深入理解,因为内部连接很难分析。大多数连接是不可逆的,并且焊接到主板上。安装和连接非常容易。首先,端口使过程非常直接。此外,设备驱动程序会在初始连接建立时自动安装。
可移植性通常不可移动,因为连接易碎、复杂且是内部组件。每个设备都可以随计算机一起携带。但是,一些设备(如打印机)可能由于尺寸和重量而无法移动。
电源来源内部电源也为内部外围设备供电。它们有自己的电源,有些设备也有稳压器。较小的外围设备可能通过 USB 使用计算机的电源。
主函数使整个计算机系统(作为整体)更好、更个性化、更适合任务。通过利用用户真正需要的外部连接来扩展计算机的使用。
维护复杂,因为所有部件都是内部的,拆卸外壳需要一定的领域知识。在某些情况下,这还可能使任何类型的制造商保修失效。相对更直接,因为这是外部工作。不仅是物理维护,软件维护也通过软件更新定期进行,以保持系统最新。
通信速度非常快,因为它直接连接到内部。较慢,取决于连接类型、外围设备和计算机兼容性。
总成本更复杂的意味着更高的成本 - 购买、维护和维修。每个外围设备都有其价格范围,竞争对手提供不同功能和版本的设备。总的来说,它可能相对便宜。
空间需求取决于,但任何空间消耗都是内部的,这可能会受到机箱的限制。也取决于,但市场上有各种形状和尺寸可供选择,以满足个人需求和要求。
散热管理这在内部完成,通过风扇或水冷系统。这种热量必须快速散发,否则可能会影响其他内部组件。散热管理完全在外部进行,使用重型风扇和冷却系统。散热管理不当不会影响内部组件,因为两者是分开的。
驱动程序要求它可能需要一组特定的驱动程序在内部进行配置。这些驱动程序因外围设备而异,使用功耗大的设备(如 GPU)可能需要额外的驱动程序。驱动程序与外围设备一起打包,使得即插即用方法更易于连接。安装和更新是自动的,无需手动添加驱动程序。
耐用性高度耐用,因为外围设备的所有组件都封装在计算机架构内。取决于外围设备、其处理方式和设计所使用的材料。它可能容易磨损,这是可预见的。
示例GPU、HDD、SSD、NIC 等。键盘、鼠标、打印机、扫描仪等。

如何连接外围设备?

外围设备通常通过两种方法连接:有线或无线。虽然使用电线连接很简单,但无线连接很方便。供您参考,以下表格区分了两种连接方法

类别有线连接无线连接
连接方法使用物理电线和电缆,使用计算机上的物理端口。使用无线端口实现相同的功能。
速度和延迟速度更快,延迟几乎为零,因为使用的物理介质是连续的。取决于设备之间的距离(范围),但可能不如有线连接快。此外,无线连接可能具有高延迟,这意味着流式传输内容在设备之间可能会有明显的滞后。
范围取决于电线的长度和电线的类型。但是,此连接是安全的,范围不受设备位置的限制(除非它比电线长度更远)范围因设备而异。旧外围设备的范围可能有限且不稳定。而较新的外围设备具有更大的范围半径,可达几米。
电源来源通过物理电缆使用连接设备电源。每个设备都有自己的电源。它是可充电的,而较小的设备使用外部锂离子电池(AA 或 AAA 电池),而较大的设备通常带有内置锂离子电池。
可靠性非常稳定和直接,因为连接不与任何人共享。变化,但不如有线组件稳定。稳定性和连接可靠性取决于许多因素,如设备兼容性、范围和设备驱动程序。
可移植性移动性差,因为使用设备需要携带物理电线。非常移动和便携,因为不需要电线来连接。因此,它们制成更小的外形尺寸。
安全性通常更安全,因为没有连接或带宽共享。不安全,因为介质是共享的,更容易受到攻击。
安装非常容易,因为它涉及通过计算机系统的端口连接外围设备。非常直接。取决于,但不如有线连接那样直接。它仍然取决于许多因素,如设备版本、驱动程序和兼容性。

有线连接方法包括使用 USB、HDMI、以太网等设备端口。电缆由多种材料制成,从简单的同轴电缆到玻璃基光纤电缆,按安全性和可靠性递增的顺序排列。并非所有端口都普遍使用,例如旧计算机上的 VGA 端口。然而,HDMI 和 USB 等端口被广泛认可,因此被视为有线连接的标准。

而无线连接方法包括蓝牙、AirPlay(苹果公司)、Wi-Fi、射频(RF)等。连接的强度主要取决于设备的兼容性。旧设备可能带有旧版本的相同无线端口,由于驱动程序和安全更新不允许连接,因此可能与新设备不兼容。强度还取决于设备的范围。设备位置越远,强度越低。此外,并非所有设备都能连接远处的设备,因为它们的范围仅限于几米。

外围设备和用户体验

由于多种因素,外围设备如今已变得相当普遍。但最重要的是,外围设备极大地增强了普通用户的整体体验。但是,用户体验的增强完全是主观的,并且因用户而异。基于一些观察,可以就外围设备和用户体验做出以下几点说明

  • 生产力
  • 可访问性
  • 体验
  • 个性化
  • 便携性和便利性
  • 性能
  • 安全性
  • 整体吸引力

1)生产力

生产力是购买任何配件时关注的关键方面。以我为例——我购买了一个无线蓝牙键盘,因为它能帮助我更快地输入、更准确地输入并提高效率,从而提高我在策划内容时的生产力。其他一般情况包括扩展显示器、数位板、无线鼠标等等。

2)可访问性

外围设备只有在提供更多可访问性时才增加设置的价值。这包括人体工程学设计,即从舒适和便利的角度进行设计。这还包括为需要特殊帮助的用户提供便利,如高对比度显示、通知播报等。

3)体验

即使外围设备在技术上可能很完善且令人印象深刻,但最终重要的是外围设备提供的体验。这在计算机游戏的领域和一般娱乐用途中尤为突出。体验仍然是主观的,并且可能取决于诸如为电影使用降噪耳机或为激烈游戏使用高 DPI 鼠标或机械键盘等决定。

4)个性化

它不仅给人一种归属感,还让你想每天都使用它。这可能包括通过语音命令设置早晨例程、多色(RGB)键盘、快捷方式控制等。

5)便携性和便利性

便携性也已成为许多用户的重要因素。一个突出的例子是无线耳机和音频设备的出现,它们已成为一个相当普遍的关注点。这也推动了即插即用系统的概念,促进了出色的便携性、简便的连接性和极大的便利性。

6)性能

性能是大多数注重生产力的用户的首要任务。因此,他们希望集成有助于提高生产力的外围设备。例如,使用 SSD 而不是 HDD 将显着提高存储数据的速度和效率。

7)安全性

安全性已成为处理计算机配件时最重要的因素之一。能够保证可靠性和安全性的外围设备会受到优先考虑,即使它们的价格可能比其他替代方案高。指纹传感器等生物识别设备通常用于身份验证。

8)整体吸引力

总而言之,是产品的吸引力或你对产品的感觉让你想使用它,对吧?因此,使用外围设备的这个方面也很重要。这包括美学、简约主义以及配件的整体感觉。

结论

外围设备是输入和输出设备,也称为**I/O 设备**,用作计算机的扩展。它们用于增强计算机的功能和可用性。外围设备可以位于计算机系统内部,称为内部外围设备,也可以从系统外部连接,称为外部外围设备。内部和外部外围设备在连接类型、便携性、电源、维护等因素上有所不同。外围设备设计和用户体验齐头并进,一个好的外围设备设计会考虑生产力、可访问性、体验、个性化、性能、安全性和整体吸引力等因素。外围设备是计算机的绝佳附加组件,市面上有许多此类设备。