資訊處理系統中完成輸入和輸出過程的子系統。輸入過程是從資訊處理系統外部將待處理的資訊經必要的轉換,以系統能夠接受的形式送入系統。輸出過程把經過資訊處理系統處理過的資訊以人能識別或其他系統能接受的形式輸出。

  對於人來說,向系統輸入最自然的形式是說話、寫字、畫圖、手的動作等,而接受系統輸出最自然的形式是聽話(語句,數位或特殊聲響)、閱讀印出的資料、畫或圖片。關於自然形式的輸入輸出已有相當的研究成果,如語音識別,文字識別,特別別是手寫體文字的識別,圖像識別,語音合成,計算機繪圖等,但大多數信息處理系統仍還使用著傳統的輸入輸出設備。

  輸入子系統 信息輸入時要說明信息的具體內容、信息的形式和時間。信息輸入按信息的來源(稱目標系統)和處理系統之間連接的不同可分為間接連接、半直接連接和直接連接。間接連接把目標系統的信息記錄在數據載體上,再通過輸入設備輸入處理系統。常用的載體有穿孔卡片、穿孔帶、磁帶、磁盤等。半直接連接利用處理系統能夠處理的原始文件連接目標系統和處理系統。常用的原始文件有標記文件、磁墨水字符文件、印刷體光學字符文件和手寫體光學字符文件等。直接連接通過鍵盤、光筆、記錄設備、傳感器等將信息直接輸入處理系統。信息輸入按照采集系統和處理系統之間控制的不同又可分為脫機輸入和聯機輸入。脫機輸入時,信息采集系統與處理系統之間通過二次數據載體相連接。聯機輸入時,信息采集系統將信息直接輸入處理系統。信息輸入還可按輸入設備的智能程度分為非智能輸入和智能輸入。非智能輸入的信息為數據,輸入設備單純地把數據轉換成處理系統能夠識別的代碼輸入。智能輸入不僅能進行數據轉換,還能進行運算,或直接輸入聲音、圖像、文字標記等信息。常用的輸入方式有穿孔卡片、穿孔帶、磁帶、磁盤和字符閱讀等多種。

  穿孔卡片輸入 穿孔卡片是在預定位置處穿孔的組合表示數據。最常用的卡片寬 82.6毫米,長187.3毫米,厚1.78毫米。它有80個垂直的列,每列有12個穿孔位置。在一列上穿1、2或 3個孔表示一個字符。每張卡片可記載一件事務、一筆帳目或一個記錄。穿孔卡片在初期的電子數據處理系統中,曾被廣泛地使用。卡片輸入是脫機輸入,先用鍵盤穿孔機將數據記錄在卡片上,然後通過讀卡機送入處理系統。讀卡機把卡片上孔眼組合轉換成二進制代碼送入處理系統,典型的輸入速率為每秒2000個字符。

  穿孔帶輸入 穿孔帶由紙、塑料或金屬制成,在帶上穿圓孔來記載數據。按帶的寬度分為8單位帶、7單位帶和 5單位帶。在帶的橫向一排穿孔位置上孔眼的組合代表一個5~8位的字符代碼。穿孔帶輸入是脫機輸入,先用穿孔機將數據記錄在穿孔帶上,然後由穿孔帶閱讀機將數據送入處理系統。穿孔帶也可在許多事務處理機(例如電傳打字機、現金收入記錄機等)上作為正常業務操作的直接副產品而得到。穿孔帶閱讀機把穿孔帶上的孔眼組合轉換成二進制代碼送入處理系統。典型的輸入速率為每秒1000個字符。

  磁帶輸入 磁帶利用表面磁層的磁化方向來記錄信息。它具有密度高、經濟性好、易於擦掉再用等優點,是電子數據處理系統中使用最多的輸入輸出載體。常用的磁帶12.7毫米(1/2英寸)寬,每盤61米(2400英寸)長,盤徑266.7毫米(10.5英寸)。在橫向上記錄一個字符,稱為一幀,每幀含有7個或9個二進制位(比特)。磁帶的存儲密度為246幀/毫米,每秒可讀寫125萬個字符。在電子數據處理系統中使用的磁帶機能在幾毫秒內啟動或停止,並能保證磁帶高速平穩地通過磁頭(5088毫米/秒)。磁頭上有一線圈,它將磁帶表面記錄的信息轉換成電信號輸入處理系統。小型電子數據處理系統常用盒式磁帶機,盒式磁帶使用方便、經濟。典型讀寫速度為10~2000字符/秒。

  磁盤輸入 磁盤用不導磁的圓盤作基體,表面上塗有磁性層來記載數據,安裝在一根垂直的軸上,以2400~3600轉/分的速度旋轉。磁盤是一種最重要的數據載體。典型的磁盤組由 1~12個磁盤組成,盤徑為356、254、203毫米(14、10、8英寸)不等。讀寫磁頭安裝在梳狀存取機構上,可在盤徑方向水平移動。磁盤組的讀寫速率為每秒156000~885000個字符,存儲容量為7.25~200兆個字符。小型電子數據處理系統廣泛使用軟磁盤。它的基體由塑料制成,盤徑76毫米、127毫米或203毫米(3英寸、5英寸或8英寸),裝在黑色的塑料封套中。磁盤旋轉時,封套保持不動。軟磁盤可以隨時從驅動器上取下更換,使用方便,價格低廉。

  字符閱讀 它是直接聯機輸入,直接讀出由打印機、打字機、現金收入記錄機和印刷票據上的字符,將它轉換成處理系統可讀的代碼。有光學字符識別 (OCR)和磁性墨水字符識別(MICR)。光學字符識別器利用光學原理可以識別兩種標準字體(OCR-A和OCR-B)。磁性墨水字符識別器利用檢測磁性標記可以識別用專門的磁性墨水打印的字符,它不會因非磁性的臟物或鉛筆記號等發生識別錯誤,比光學字符識別器更為可靠。字符閱讀機還可讀入條形碼表示的信息。條形碼是60年代開始為鐵路所采用。條形碼最常用在標志盒裝食品或罐頭的種類和價格上。它由一連串黑白相間的條子組成,一般被稱為國際產品碼。超級市場的收款員隻要將商品貼有條形碼的一面輕輕擦過條形碼掃描器的“窗口”,有關商品的信息就會輸入到與之相連的微型計算機中。計算機迅速算出總價格。條形碼已廣泛用於庫存管理、醫院病例、書籍定價、圖書館流通管理以及工廠裝配線等方面。字符閱讀機促進瞭人機通信的進展。人們所能認識的圖形可以自動地轉換成機器能夠識別的圖形。許多原始文件(數據清單,票據等)可直接輸入計算機而無需再作介質轉換,從而省掉瞭大量的穿孔按鍵等準備數據的勞動,大大提高瞭計算機的使用效率。現代漢字識別和手寫體識別技術也取得瞭一定成功。

  CRT終端 它有一個類似於打字機的輸入鍵盤和一個陰極射線管的顯示屏。信息直接從鍵盤輸入,輸入的數據首先在屏幕上顯示,如果發現錯誤,可以立即刪除或修改,然後送入處理系統。也可用光筆輸入信息,光筆是形狀象筆的光檢測裝置,由操作員掌握,用它指定屏幕上的某一點,即可對此點的信息進行修改、增添或刪除。光筆在屏幕上移動可以畫出相應的圖形。CRT終端是使用最廣泛的輸入輸出設備。

  漢字輸入 直接把漢字轉換成處理系統能夠識別的代碼輸入。漢字輸入系統是中文信息處理系統的重要組成部分。

  圖形輸入 把復雜圖形如指紋、航測圖、衛星遙感圖片等通過攝像裝置或傳真機送入系統並加以識別,經過壓縮、處理,轉換成處理系統能夠識別的代碼(見計算機圖形學)。

  語音輸入 直接把聲音、語言轉換成處理系統能夠識別的代碼輸入。

  模擬量輸入 利用模數轉換器可把從傳感器上收集到的連續變化的信息(模擬量)轉換成處理系統能夠接受的數字。把模擬量轉化為數字分四步進行:取樣、保持、量化、編碼。

  輸出子系統 經處理系統加工處理的信息通過相應的輸出子系統輸出到數據載體上。某些實時控制對象要求處理系統輸出模擬量,則需要采用數模轉換器將輸出的數據轉換成模擬量。常用的輸出方式有打印、顯示和縮微膠片等。

  打印機 它輸出可供人閱讀的紙頁文件,按工作原理分為串行和並行兩種。串行打印機每次打印一個字符,並行打印機每次打印在一行內的多個字符,又稱為行式打印機。按印字原理打印機可分為打擊式和非打擊式兩種。打擊式打印機又可分全字型式和針式。全字型式有許多打印錘,當與輸出的字符相對應的字型元件運動到打印錘下時,打印錘把帶有油墨的色帶和紙頁壓到字型元件上,在紙上印出輸出的字符。字型元件可以是旋轉的字符鼓、水平運動的字型鏈或水平擺動的字型桿。針式打印機的打印元件是一個點陣鋼針組,印刷的字符由點陣組成,驅動相應的鋼針桿,打擊色帶壓在紙上就印出字符的點陣。針式打印機為串行式,打印速度為100~300字符/秒;全字型式為並行式,每分鐘打印300~2000行,每行有80~132個字符。非打擊式打印機有靜電印刷機、熱敏打印機和激光打印機等。靜電印刷機用靜電吸附在紙上形成圖像或字符,工作過程包括記錄、顯影和定影。印刷速度為4000~18000行/分。熱敏打印機使用特殊的熱敏紙,用電加熱使紙上顯示字符和圖形。激光打印機采用激光和電子照相技術,先根據字符圖形發生器的信息使激光器的光束經光調制器產生折射形成激光圖像;接著通過掃描多面轉鏡把圖像反射到感光鼓上,形成字符、圖像的靜電潛像,然後用色粉使潛像變成色粉圖像,轉印到記錄紙上,經過加熱使色粉中的樹脂熔化形成永久圖像。

  顯示設備 它以可見光形式把字符和圖形顯示出來。顯示器件具有發光二極管、液晶顯示器件和陰極射線管(CRT)。CRT終端可與處理系統直接相連,也可作為遠程終端。典型的顯示速度每秒10萬個字符,是理想的人機對話工具。

  計算機縮微膠片輸出 它用光學照相法把輸出信息保存在膠片上,簡稱COM。膠片上的信息需要借助於縮微膠片閱讀機才能閱讀。印字速度為 1200~30000行/分,占用的存放空間小,是存檔的好方法。