Устройства ввода информации
Устройства ввода информации в компьютер очень разнообразны. К ним относятся клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, диджитайзер, устройство распознавания речи и т.д. Кроме того, существуют специализированные устройства ввода, автоматически преобразуюшие информацию для ввода ее в компьютер, например, датчики от технических устройств.
Клавиатура является пока основным устройством ввода информации в персональный компьютер. В техническом аспекте это устройство представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определённую электрическую цепь. В логическом плане клавиатура просто передает в компьютер сообщения о действиях пользователя. Типов действия всего два: нажать клавишу и отпустить ее.
Фактически в компьютер передается номер клавиши и вид действия. Для того, чтобы увеличить количество возможных номеров клавиш для передачи в компьютер, в клавиатуре аппаратно реализована возможность менять номер клавиши в том случае, если при этом будут нажаты другие специально выделенные для этого клавиши, такие, как «Shift», «Ctrl» или «Alt» (это в клавиатуре, предназначенной для IBM PC). Кроме того, другие клавиши, такие как «Caps Lock» или «Num Lock» меняют состояние клавиатуры, заставляя ее выдавать при нажатии клавиши другой номер.
Передаваемый в компьютер номер клавиши занимает один байт и поэтому его величина изменяется от 0 до 255. Вариантов нажатия клавиш с учетом комбинаций значительно больше. Поэтому в компьютер передается либо номер нажатия, отличный от нуля, либо передаются два числа, первое из которых равняется нулю (что и служит признаком чтения следующего числа). Таким образом, возможных вариантов нажатий клавиш всего не более 510.
Расположение клавиш на клавиатуре и их номера видоизменялись с течением времени. Надо сказать, что эволюция клавиатур для IBM PC не была долгой. Сначала использовались 83-х клавишные клавиатуры, затем вместе с АТ появилась 84-х клавишная. Подавляющее большинство современных IBM PC совместимых используют расширенную клавиатуру.
Основные улучшения по сравнению с АТ- клавиатурой касается общего числа клавиш (101 и выше) и их расположения. Стандартным является расположение QWERTY, содержащее порядка 60 клавиш с буквами, цифрами, знаками пунктуации и другими символами и ещё около 40 функциональных клавиш.
В настоящее время наиболее распространены два вида клавиатур: с механическими и мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Несмотря на то, что эта технология используется уже несколько десятилетий, фирмы-производители постоянно работают над её модификацией и улучшением. Стоит отметить, что в клавиатурах известных фирм контакты переключателей позолоченные, что значительно улучшает электрическую проводимость. Технология, основанная на мембранных переключателях, считается более прогрессивной, хотя особых преимуществ не даёт.
Мыши и трекболы являются координаторными устройствами ввода информации в компьютер. Разумеется, полностью заменить клавиатуру они не могут. Технически мышь содержит резиновый шарик в нижней части и две или три кнопки управления. При перемещении шарика по твердой поверхности шарик крутится и передает вращение на два колесика (иногда три), одно из которых соответствует горизонтальному перемещению, а другое – вертикальному. Перемещение мыши по столу отражается пропорциональным перемещением на экране специального указателя – курсора мыши. При положении курсора в определенном месте экрана пользователь может нажать или отпустить одну из кнопок мыши.
Логически мышь передает в компьютер сообщения о следующих событиях: поворот колесика на определенное минимальное значение угла, нажатие и отпускание кнопки мыши. Эти сообщения передаются в компьютер в виде кодов, там обрабатываются и затем реализуются в форме адекватных действий. От минимального угла зависит разрешение мыши. Оно измеряется в количестве различаемых точек на дюйм (cpi). Современные мыши имеют обычно оптимальное аппаратное разрешение 400 cpi.
Когда фирмы декларируют разрешение на уровне 1800 cpi, то речь идёт о программном разрешении.
Трекбол представляет собой «перевёрнутую» мышь: трекбол закреплен, а крутится у него только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором.
Джойстик представляет собой рычаг, закрепленный на подставке, способный перемещаться на шарнирах в двух направлениях. Подобно мыши, он передает в компьютер сдвиги в каждом направлении и нажатие на клавишу на верхушке джойстика.
Сканер предназначен для ввода в компьютер текстовой и графической информации непосредственно с изображения. Изображение разбивается на точки, которые считываются с помощью оборудования, аналогичного тому, которое употребляется при ксерокопировании. Если сканируется текст, то он обрабатывается специальными программами распознавания текста. Эти программы очень сложны.
Электронный планшет (или диджитайзер) является координирующим преобразователем, который используется в основном для задач САПР. В состав диджитайзера помимо самого планшета входит специальный указатель с датчиком. Горизонтальное и вертикальное перемещения датчика передаются в компьютер для определения координат считываемой на планшете точки. Сама точка считывается с помощью оборудования, аналогичного тому, которое употребляется при ксерокопировании.
Устройство распознавания речи передает в компьютер звуки, закодированные особым образом. Там они распознаются с помощью специальной программы и преобразуются в текст.
