由计算机、图形输入、输出设备及必要的其他外部设备构成的一套计算机土壤制图工具。其相互关系见下图：

IBM PC-XT微机基本制图系统

属计算机土壤制图的核心部分。它能接受外部设备输入的信息，并对其执行运算处理，输出中间和最后结果，控制和协调整个系统的正常工作，还能起图形处理器的作用。通过输入设备，接受有关的图形信息，经其处理，按用户要求由输出设备输出字符或图形。目前用于制图的多为微型计算机和小型计算机，并以微型机占绝对优势，新的型号不断涌现。微机的关键部件——微处理器在制造工艺上已从PMOS→NMOS→HMOS发展到CMOS，而且还出现砷化镓生产的微处理器。它不仅重量轻，抗辐射力强，而且速度比硅材料快2倍。处理器的位数也从1位→4位→8位→16位→32位。90年代将以64位微处理器取而代之。速度快、容量大和多用户及图形工作站等各种型号的微机系统正在不断涌现。

将用户的图形数据及各种命令等转换成电信号传送给计算机的设备。常用的图形输入设备有键盘、鼠标器和数字化仪三种。

键盘

与一般的电传打字机、控制台打字机的键盘相似。除通常的以ASCⅡ编码的键外，还附有一些命令控制键和功能键，以完成图形操作时的某一特定功能，如指定光笔工作方式，指定图形的几何变换方式，开始菜单作业等命令和功能。

鼠标器

俗称“老鼠”。是一种手握式、形如老鼠的滚动式图形输入装置。它的底面有两个互相垂直的轮子，一个轮子的旋转用作光标在x方向的运动；另一个轮子用作光标在y方向的运动，两轮各与模拟电位器相连，当手动盒子在台面上沿某一方向移动时，便可在屏幕上看到光标在相应的方向上移动，待其移到某预定位置时，按下按钮，便可在屏幕上定点、作图、写字符串等。控制屏幕上的光标便可实现图形的输入操作。

数字化仪

将土壤图的图形变换成计算机能接受的数字形式，并记录在计算机能阅读的介质（如磁带）上的仪器。

组成

共分5部分：①数字化台面 通常是平面（也有滚筒式的），带有跟踪装置和量测系统，数字化范围可在50×50厘米到120×160厘米左右。②跟踪装置 也称标示器。其作用为定位于需量测的点上，以记录它的位置。③量测系统 能量测相对于预定原点的其他点的坐标。④控制与处理电子装置 也称电子控制柜。能接受跟踪装置传送的脉冲，计算并显示它们。⑤记录器 即数字化仪的输出，它把从处理部分传送来的适用于计算机的数据贮存到磁带介质上。

类型

常用的有三种：①机械式坐标数字化仪 它用机械导轨传动，光栅编码计数。将手推动y方向导轨作X方向运动，推动X向小车作y向运动，将标示器上的十字线紧贴在图面上，十字线的中心对准要读入的坐标位置，用手启动标示器旁边的手动按键，便将该点的坐标值输入计算机，或者记录到磁带或纸带上。早期的数字化仪一般采用这种原理。这种设备笨重，移动不便，寿命短，近来已逐渐被其他类型的数字化仪所代替。②超声波式坐标数字化仪 其工作原理是在x、y方向上各装有一个长条形状的超声波传感器，在拾取图形坐标点的笔尖上装有超声波脉冲发生声，当笔尖接触板上的一点时，超声波脉冲经面板传到传感器，记录下超声波传到x、y各边的最小时间，从而换算出该点到两边的距离。这种设备对温度、湿度变化比较敏感，因而对环境要求较高，否则精度会受到较大的影响。③全电子式坐标数字化仪 它利用了电磁感应的原理。台板上在x、y方向上有许多平行的印制线，每隔200微米一条，游标中装有一个线圈，当线圈中通有交流信号时，在十字叉线的中心产生一个电磁场。这样，当游标在台板上运动，台板下的印制线上就会产生感应电流。印制板周围的多路开关等线路可以检测出最大的信号，即游标十字叉线中心所在的位置，从而得到该点的坐标值。这种设备使用方便，精度很高。

图形输出设备

将计算机处理好的结果转换成可见的图形呈现在用户面前的工具。常用的图形输出设备一般可分为二大类，一类是与图形输入设备相结合，构成具有交互功能的可以快速生成和删改图形的显示系统；一类是在纸或其它介质上输出可以永久保存图形的绘图系统。

显示设备

基于阴极射线管CRT的原理，与电视显象管相似部件包括：①阴极：当灯丝加热时发射出电子；②控制栅：它既控制发射的电子方向，又控制电子发射率；③加速结构：它将提高电子的速度以使得电子束轰击荧光屏时能产生一个可见的亮点；④聚焦系统：使电子束变细，以使它打击屏幕时成为一个细小的点；⑤偏转系统：指挥电子束在需要的位置轰击荧光屏；⑥荧光涂层，相当于一个靶子，当电子束轰击它时发出辉光。CRT工作的简单过程是：电子枪发出高速电子，聚焦成足够细小的电子束，经偏转部件打在荧光屏上。如果x、y方向的偏转系统所加的电压是变量，则可控制电子束在荧光屏上运动，从而画出发光的图形来。60年代中期出现和使用的是随机扫描显示器，它具有较高的分辨率和对比度，具有良好的动态性能，显示的线条质量好，易于局部修改；但超过一定长度，图形就会闪烁。60年代后期出现了存储式显示器，它的价格低廉，分辨率高，显示图形不闪烁。但它不具有显示动态图形的能力，也不能进行选择性删除。70年代中期出现了光栅扫描图形显示器，使被显示的线段、字符、图形及其背景等都按象素一一存储在刷新缓冲存储器中，按光栅扫描方式以每秒30次的频率对存储器进行读写，以实现图形的刷新而避免闪烁。

绘图设备

即绘图仪

构成

包括三部分：它由数据输入系统、控制系统和绘图装置。①数据输入系统 主要指磁带输入机、磁盘等能为绘图机提供绘图信息的装置或介质。②控制系统 能把输送给绘图机的数据或动作信息分别送到绘图机的各控制部件和驱动系统，使其协调工作的装置。它包括插补器，马达驱动电路，抬落笔装置以及出界保护线路等。③绘图装置 包括绘图台面、绘图头、传动系统和驱动马达等部分。

类型

有3种：①滚筒式绘图仪。它用两只电机分别带动绘图纸和绘图笔运动，从而产生图形轨。绘图纸卷在筒上由电机带动沿一个方向（±x）运动，绘图笔在纸筒上由另一电机带动，沿垂直于纸运动的方向运动。笔架上带有几种颜色的笔，从而可画出不同颜色的图形。这种绘图仪结构简单，价格便宜，易于操作，但精度、速度不太高。②平板式绘图仪。其特点是绘图纸平铺在绘图平台上，平台板面从200毫米×300毫米到1800毫米×5500毫米，甚至长达十几米不等。它便于绘图人员监视绘图过程，也易于将绘图笔架改为刻图刀架进行刻图。按驱动方式它又可分为机械传动绘图仪和平面电机驱动绘图仪两种。③静电绘图仪。是打印机和绘图仪的结合，只有供纸和调色盒是机械运动，其余部分都是电子线路。其工作原理是：当程序控制的电压作阵列式输出，并作用在管头的管针尖上时，被选中的针尖就在管头下面通过的纸上产生极小的静电点，然后纸暴露在液态的调色盒下，产生图形或字符。这种绘图仪能够输出具有明暗度的平面图形，分辨率较高，可靠，安静，但线条有锯齿状，用纸特殊且贵。