Основное устройство ввода информации. Устройства, предназначенные для ввода информации

Клавиатура - компьютерное устройство ввода, которое служит для набора текстов и управления компьютером с помощью клавиш, находящихся на клавиатуре.
Принцип работы
Клавиши клавиатуры подключены к матрице контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов микропроцессор генерирует код нажатой клавиши. Этот код запоминается в специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки программными средствами.

Виды клавиатур


Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие - молчат.

Программная поддержка
Работа любого аппаратного средства требует программного управления. Для устройств ввода (устройств вывода) управляющие программы называются ДРАЙВЕРАМИ.
Практически все выпускаемые сейчас периферийные устройства соответствуют стандарту Plug and Play (подключи и работай), позволяющему автоматически настроить устройство входе диалога с компьютером в процессе начальной загрузки.
Драйвер клавиатуры, как правило, поставляется вместе с операционной системой. Эта программа позволяет пользователю выбрать алфавит, осуществить раскладку клавиш.

Курсор - специальный значок на экране дисплея (чёрточка, стрелка, подсвеченный прямоугольник, крестик и пр.), который отмечает место, где появится символ, введённый с клавиатуры, или обозначение команды (программы, документа), которую надо выполнить.

Группы клавиш
Все клавиши можно условно разделить на несколько групп:

1. алфавитно-цифровые клавиши;
2. функциональные клавиши;
3. управляющие клавиши;
4. клавиши управления курсором;
5. цифровые клавиши.

В центре расположены алфавитно-цифровые клавиши, очень похожие на клавиши обычной пишущей машинки. На них нанесены цифры, специальные символы («!», «:», «*» и т.д.), буквы русского алфавита, латинские буквы. С помощью этих клавиш вы будете набирать всевозможные тексты, арифметические выражения, записывать свои программы. В нижней части клавиатуры находится большая клавиша без символов на ней – «Пробел». «Пробел» используется для отделения слов и выражений друг от друга.
Русские клавиатуры двуязычные, поэтому на их клавишах нарисованы символы как русского, так и английского алфавитов. В режиме русского языка набираются тексты на русском языке, английского - на английском.

Алфавитно-цифровая клавиатура - основная часть клавиатуры с алфавитно-цифровыми клавишами, на которых нарисованы символы, вместе со всеми тесно прилегающими управляющими клавишами.
Алфавитно-цифровые клавиши (клавиши пишущей машинки занимают центральную часть клаиатуры. На левой стороне клавиш нарисованы символы, которые набираются в режиме английского языка. На правой - символы режима русского языка.

Функциональные клавиши F1 – F12, размещенные в верхней части клавиатуры, запрограммированы на выполнение определенных действий (функций). Так, очень часто клавиша F1 служит для вызова справки.

Для перемещения курсора служат клавиши управления курсором , на них изображены стрелки, направленные вверх, вниз, влево и вправо. Эти клавиши перемещают курсор на одну позицию в соответствующем направлении. Клавиши PageUp и PageDown позволяют «листать» документ вверх и вниз, а клавиши Home и End переводят курсор в начало и конец строки.

Очень часто используются управляющие (служебные) клавиши . Они не собраны в одну группу, а размещены так, чтобы их было удобно нажимать.
Клавиша Enter (иногда изображается со стрелкой) завершает ввод команды и вызывает ее выполнение. При наборе текста служит для завершения ввода абзаца.
Клавиша Esc расположена в верхнем углу клавиатуры. Обычно служит для отказа от только что выполненного действия.
Клавиши Shift, Ctrl, Alt корректируют действия других клавиш.

Цифровые клавиши – при включенном индикаторе Num Lock удобная клавишная панель с цифрами и знаками арифметических операций. Расположенными, как на калькуляторе. Если индикатор Num Lock выключен, то работает режим управления курсором.

Клавиатура – это электронное устройство, содержащее внутри микросхемы и другие детали. Поэтому обращаться с ней следует бережно и аккуратно. Нельзя допускать загрязнения клавиатуры пылью, мелким мусором, металлическими скрепками пр. Нет нужды сильно стучать по клавишам. Движения пальцев должны быть легкими, короткими и отрывистыми.

Сканер

Сканер - устройство для ввода графической информации в компьютер.

Функция сканера - получение электронной копии документа, созданного на бумаге.

Принцип работы
Лампа освещает сканируемый текст, отражённые лучи попадают на фотоэлемент, состоящий из множества светочувствительных ячеек. Каждая из них под действием света приобретает электрический заряд. Аналого-цифровой преобразователь ставит в соответствие каждой ячейке числовое значение, и эти данные передаются в компьютер.

Виды сканеров

Сканеры бывают ручные, портативно-страничные, планшетно-офисные, сетевые (скоростные), широкоформатные; они могут быть чёрно-белые (до 64 оттенков серого) и цветные (256 - 16 млн. цветов).
Ручные сканеры внешне напоминают «мышь» большого размера, которую пользователь двигает по сканируемому изображению. Однако ручное перемещение устройства по бумаге, небольшой размер охватываемой области сканирования не обеспечивают достаточной скорости и требуют тщательной состыковки отдельных участков изображения.
К настольным сканерам относятся планшетные, роликовые (портативно-страничные), барабанные и проекционные сканеры.
Основной отличительный признак планшетного сканера - сканирующая головка перемещается относительно неподвижной бумаги. Они просты и удобны в эксплуатации, позволяют сканировать изображения как с отдельных листов, так и с книг, журналов.
У портативно-страничных сканеров бумага перемещается относительно сканирующей головки. Они довольно компактны, но отсканировать с их помощью рисунок из книги вряд ли получится. Этот тип сканеров используется для ввода страниц документов форматом от визитной карточки до А4, система автоматической подачи бумаги обеспечивает равномерное сканирование по всей ширине листа.

разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в ppi - pixels per inch);
скорость сканирования - показатель быстродействия, который равен времени, затрачиваемому на обработку одной строки изображения;
размеры сканируемого листа (область сканирования);
разрядность битового представления - определяет максимальное число цветов или оттенков серого, которые может воспринимать сканер.

Манипулятор мышь

Манипулятор «мышь» - координатное устройство, предназначенное для управления курсором (указателем) мыши и ввода управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы
Мышь - небольшая коробочка с кнопками. В ней - шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Виды манипуляторов типа «мышь»
Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики:

количество нажатий кнопки до её отказа;
реакция на движение руки или баллистический эффект;
разрешающий шаг (разрешение);
дизайн и удобство в работе (эргономичность).

Разрешение измеряется в dpi (dot per inch - количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 900 dpi и её передвинули на 1 дюйм (2,53 см) вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 900 единиц вправо. Нормальное разрешение мыши - от 200 до 900 dpi.
Баллистическим эффектом называется зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения.

Программная поддержка
Драйвер мыши поставляется вместе с устройством. Современные операционные системы содержат драйверы для большинства манипуляторов этого типа и автоматически при включении компьютера подбирают наиболее подходящий из них.

Джойстик

Джойстик- (англ. Joystick = Joy + Stick) - устройство управления в компьютерных играх.
Представляет собой рычаг на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях. На рычаге могут быть разного рода гашетки и переключатели. Также словом «джойстик» в обиходе называют рычажок управления, например, в мобильном телефоне.
В русском языке ручку управления промышленными механизмами и транспортными средствами (самолётом и т. д.) джойстиком не называют никогда (в отличие от английского joystick).

Световое перо

Световое перо - (англ. light pen, также - стило, англ. stylus) - один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов.

Внешне имеет вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера. Обычно на световом пере имеется одна или несколько кнопок, которые могут нажиматься рукой, удерживающей перо. Ввод данных с помощью светового пера заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечнике пера устанавливается фотоэлемент, который регистрирует изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасается перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляет позицию, «указываемую» пером на экране и может, в зависимости от необходимости, интерпретировать её тем или иным образом, обычно как указание на отображаемый на экране объект или как команду рисования. Кнопки используются аналогично кнопкам манипулятора типа «Мышь» - для выполнения дополнительных операций и включения дополнительных режимов.

Световое перо было распространено во время распространения графических карт стандарта EGA, которые обычно имели разъем для подключения светового пера. Световое перо невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами.

Дигитайзер

Дигитайзер (со световым пером) или графический планшет (от англ. digitizer) - это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер.

Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера.

Основные пользовательские характеристики:

Рабочая площадь - рабочая площадь обычно приравнивается к одному из стандартных бумажных форматов (А7-А0). Стоимость приблизительно пропорциональна площади планшета. На больших планшетах работать удобнее.
Разрешение - разрешением планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом точек на дюйм (англ. dots per inch, dpi). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч dpi.
Число степеней свободы - количество степеней свободы описывает число квазинепрерывных характеристик взаимного положения планшета и пера. Минимальное число степеней свободы - 2 (X и Y положения проекции чувствительного центра пера), дополнительные степени свободы могут включать давление, наклон пера относительно плоскости планшета.

Тачпад

Тачпад (англ. touchpad - сенсорная площадка), сенсорная панель - указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках.

Принцип работы.

Работа тачпадов основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью.
Поскольку работа устройства основана на измерении ёмкости, тачпад не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов тачпад будет работать только при достаточной площади соприкосновения. (Попробуйте касаться тачпада пальцем лишь чуть-чуть). Влажные пальцы затрудняют работу тачпада.

Трекпойнт

Трекпойнт (TrackPoint) - координатное устройство, представляет собой миниатюрный джойстик с шершавой вершиной 5-8 мм, расположен на клавиатуре между клавишами и управляется нажатием пальца.

Сенсорный экран

Сенсорный экран- предназначен для управления устройствами с помощью простого прикосновения к экрану.

Сенсорные экраны зарекомендовали себя как наиболее удобный способ взаимодействия человека с машиной. Применение сенсорных экранов имеет ряд преимуществ, недоступных при использовании любых других устройств ввода: повышенную надёжность, устойчивость к жёстким внешним воздействиям (включая вандализм), интуитивно понятный интерфейс.
Сенсорные экраны используются в платежных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в промышленности.

Принцип работы.

Сенсорный экран представляет собой стеклянную конструкцию, размещаемую на поверхности дисплея, отображающего систему навигации. Выбор необходимой функции системы происходит при прикосновении к соответствующему изображению на экране. Контроллер сенсорного экрана обрабатывает координаты точки прикосновения и передает их в компьютер. Специальное программное обеспечение запускает выбранную функцию.

Процессор ПК содержит порты, через которые обменивается данными с внешними устройствами ввода-вывода.

Определение 1

Устройства ввода информации – это устройства, которые информацию из формы, понятной человеку, преобразуют в цифровую форму, которая воспринимается компьютером.

Клавиатура

Самым главным и практически незаменимым устройством ввода информации в ПК является клавиатура, которая считается одним из основных составляющих ПК.

Определение 2

Клавиатура – это устройство для ввода числовой и текстовой информации, а так же управления компьютером, которое содержит стандартный набор клавиш и дополнительные клавиши – управляющие, функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Рисунок 1.

Указательные (координатные) устройства ввода

Устройства, с помощью которых осуществляется непосредственный ввод информации посредством указания курсором на экране монитора команды или места ввода данных. С помощью данных устройств пользователь перемещает курсор или другие объекты программ по двухмерному пространству экрана монитора.

Такие устройства ввода образуют группу манипуляторов.

Компьютерная мышь

Компьютерная мышь является традиционным устройством ввода и позволяет синхронно с перемещением мыши по столу перемещать курсор по экрану монитора.

Используя клавиши мыши, можно задать тот или иной тип операции с объектом. Основной характеристикой мыши является ее разрешение, которое измеряется в точках точек на дюйм.

Разнообразие манипуляторов последнее время поражает.

По типу устройств и способу функционирования мыши классифицируются на:

1. Механические – на сегодняшний день их выпуск прекращен.
2. Оптико-механические.
3. Оптические.
4. Инфракрасные.

Рисунок 2.

Трекбол

Трекбол напоминает мышку «наоборот», т.е. само устройство остается неподвижным, а управление перемещением курсора осуществляется вращением шарика, который находится в верхней части трекбола. При этом такое управление позволяет более точно позиционировать курсор. Применяются трекболы в основном при работе с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и т.п.

Рисунок 3.

Тачпад

Встроенный манипулятор для портативных ПК, перемещение курсора осуществляется путем прикосновения к тачпаду пальцев. Является альтернативой мыши в ноутбуках.

Игровые устройства ввода информации

Джойстик

Манипулятор для управления в компьютерных играх выполненный в виде рычага на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях. Кроме компьютерных игр применяется в программах-тренажёрах и обучающих симуляторах.

Рисунок 4.

Геймпад

Манипулятор для компьютерных игр. Выполнен в виде пульта, который удерживается двумя руками и управляется большими пальцами рук.

Рисунок 5.

Компьютерный руль

Устройство, которое имитирует автомобильныйруль для игры в автосимулятор (компьютерная игра).

Танцевальная платформа

Плоское устройство ввода, предназначенное для использования в танцевальных играх.

Световой пистолет

Устройство, предназначенное для использования в телевизионных игровых приставкак, которое позволяет «стрелять» в экран телевизора с возвратом результата «попал-промахнулся».

Сенсорные устройства ввода

Выполнены в виде чувствительных поверхностей, покрытых специальным слоем и связанные с датчиком. Курсор приводится в движение перемещением пальца по поверхности датчика.

Сенсорный экран или тачскрин

Является неотъемлемой частью любого сенсорного устройства или оборудования. Выполнен в виде стеклянной или пластиковой пластины, которая специальным образом прикреплена поверх экрана монитора или встроена внутрь корпуса. Датчики, связаны с пластиной, собирают информацию с поверхности экрана. Контроллер, который поставляется в комплекте с сенсорным экраном, обрабатывает информацию, принятую от датчиков, и передает ее в ПК.

Использование сенсорного экрана автономно от других устройств ввода. Предоставляет пользователю высокую скорость управления, надежность и устойчивость к жестким внешним воздействиям.

Рисунок 6.

Световое перо

Разновидность манипуляторов для ввода графических данных в ПК. Выполнен в виде шариковой ручки или карандаша, который соединен проводом с одним из портов ввода-вывода ПК.

Ввод данных заключается в прикосновениях или при ведении линий пером по поверхности экрана монитора с помощью фотоэлемента, установленного на конце пера, который регистрирует изменение яркости экрана в точке. Часто световое перо поставляется в комплекте графического планшета (дигитайзера).

Применяется в карманных ПК, системах проектирования и дизайна.

Рисунок 7.

Графический планшет (дигитайзер)

Выполнен в виде планшета. Применяется для поточечного координатного ввода изображений в системах автоматического проектирования, в компьютерной графике, анимации и рукописного текста в ПК. Может применяться для ввода готовых бумажных изображений в ПК.

Рисунок 8.

Другие устройства ввода информации

Сканер

Устройство преобразования графических данных (текстов, рисунков, слайдов, фотографий, чертежей) в цифровые.

Классифицирутся по способу перемещения считывающей головки и изображения относительно друг друга на ручные, рулонные, планшетные и проекционные. Разновидностью проекционных сканеров являются слайдсканеры.

Рисунок 9.

Цифровые фото- и видеокамеры

Вместо пленки используется специальный элемент памяти, сохраняющий переданные с объектива фото- или видеоданные в виде несжатого или сжатого файла с последующей передачей в ПК.

Рисунок 10.

Микрофон

Устройство для преобразования звуковых колебаний в электрические, подключаемое к входу звуковой платы. Применяется в телефонах, радио, телевизионных системах, системах звукоусиления и звукозаписи.

Веб-камера

Цифровая фото- или видеокамера небольшого размера, которая способна фиксировать изображения в реальном времени для последующей передачи по компьютерной сети.

Рисунок 11.

Перечень устройств ввода информации в ПК не ограничивается вышеперечисленными элементами, многообразие которых не перестает удивлять.

В зависимости от типа ПК назначение клавиш на клавиатуре, их обозначение и раз­мещение могут варьироваться. Чаще всего клавиатура содержит 104 клавиши, но встречаются еще и старые клавиату­ры со 101 клавишей.

графические планшеты {диджитайзеры)- для ручного ввода графи­ческой информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняются считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;

сканеры (читающие автоматы) - для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей; в устройстве кодирования сканера в текстовом режиме считанные символы после сравне­ния с эталонными контурами специальными программами преобразуются в коды ASCII, а в графическом режиме считанные графики и чертежи преобразуются в после­довательности двумерных координат. Сканеры бывают черно-белые и цветные.

Конструктивно сканеры бывают ручные и планшетные. Ручные сканеры вручную перемещаются по изображению. С их помощью за один проход вводится лишь небольшое количество строчек изображения (их захват обычно не превышает 105 мм). У ручных сканеров имеется индика­тор, предупреждающий оператора о превышении допустимой скорости сканирования. Эти сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость. Скорость сканирования 5 - 50 мм/с (зависит от разрешающей способности).

Планшетные сканеры наиболее распространенные; в них сканирующая головка перемещается относительно оригинала автоматически; они позволяют сканировать и листо­вые, и сброшюрованные (книги) документы. Скорость сканирования 2-10 с на страницу (формат А4).

манипуляторы (устройства указания): джойстик , мышь, трекбол- шар в оправе, световое перо и др. - для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодировани­ем координат курсора и вводом их в ПК;

сенсорные экраны - для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК.

3. К устройствам вывода информации относятся:

графопостроители (плоттеры) - для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель;

принтеры - печатающие устройства для регистрации информации на бумажный носитель;

Принтеры являются наиболее развитой группой ВУ ПК, насчитывающей до 1000 раз­личных модификаций. По принципу действия различают: матричные, струйные, лазерные принтеры .

Матричные принтеры. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, поэтому их более правильно называть ударно-матричные принтеры, тем более что и прочие типы знакосинтезирующих принтеров тоже чаще всего используют матричное формирование символов, но безударным способом.

Матричные принтеры могут работать в двух режимах - текстовом и графическом. В текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера. В графическом режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последо­вательность и местоположение точек изображения.

В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется соб­ственным электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направле­нии, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке опре­деляет качество печати. Недорогие принтеры имеют 9 игл. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 игл и даже 24.

Струйные принтеры. В печатающей головке этих принтеров вместо иголок имеются тонкие трубочки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил). Это безударные печатающие устройства. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В последние годы в их совершенствовании достигнут существенный прогресс: созданы струйные принтеры, обеспечивающие разрешающую спо­собность до 20 точек/мм и скорость печати до 500 зн./с при отличном качестве печати, при­ближающемся к качеству лазерной печати. Имеются цветные струйные принтеры.

Лазерные принтеры. В них применяется электрографический способ формирования изображений, используемый в одноименных копировальных аппаратах. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения - электрический заряд стекает с засвеченных лучом лазера точек на поверх­ности барабана. После проявления электронного изображения порошком красителя (тоне­ра), налипающего на разряженные участки, выполняется печать - перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления.

Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать. Широко используются цветные ла­зерные принтеры.

4. Устройства связи и телекоммуникации используются для связи с прибора­ми и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т.п.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, "стыки", мультиплексоры передачи данных, модемы).

Назначение: ввод алфавитно-цифровых символов, управление курсором.

Курсор - специальный значок на экране дисплея (чёрточка, стрелка, подсвеченный прямоугольник, крестик и пр.), который отмечает место, где появится символ, введённый с клавиатуры, или обозначение команды (программы, документа), которую надо выполнить.

Принцип работы. Клавиши клавиатуры подключены к матрице контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов микропроцессор генерирует код нажатой клавиши. Этот код запоминается в специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки программными средствами.

Клавиатуры бывают механические, полумеханические и мембранные. Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие - молчат.

количество нажатий каждой клавиши до ее отказа,

Манипулятор мышь

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы. Мышь - небольшая коробочка с кнопками. В ней - шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики:

количество нажатий кнопки до её отказа;

реакция на движение руки или баллистический эффект;

разрешающий шаг (разрешение);

дизайн и удобство в работе (эргономичность).

Разрешение измеряется в dpi (dot per inch - количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 900 dpi и её передвинули на 1 дюйм (2,53 см) вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 900 единиц вправо. Нормальное разрешение мыши - от 200 до 900 dpi.

Баллистическим эффектом называется зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения.

Программная поддержка. Драйвер мыши поставляется вместе с устройством. Современные операционные системы содержат драйверы для большинства манипуляторов этого типа и автоматически при включении компьютера подбирают наиболее подходящий из них.

Тачпад (англ. touchpad - сенсорная площадка), сенсорная панель

Указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках.

Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем», перемещением пальца по поверхности устройства. Тачпады имеют различные размеры, но обычно их площадь не превосходит 50 см².

Работа тачпадов основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью.

Поскольку работа устройства основана на измерении ёмкости, тачпад не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов тачпад будет работать только при достаточной площади соприкосновения. (Попробуйте касаться тачпада пальцем лишь чуть-чуть). Влажные пальцы затрудняют работу тачпада.

Трекбол (англ. trackball)

Указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи - при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных компьютерах, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и наличии вибрации. Так, трекболы используются в кабинах управления ракетного комплекса С-300.

Джойстик (англ. Joystick = Joy + Stick)

Устройство ввода информации в электронное устройство, манипулятор, часть интерфейса пользователя. Служит для изменения позиции элемента интерфейса (в частности курсора), также для перебора элементов списков. Является одним из стандартных средств ввода для компьютеров и многих мобильных телефонов. Широкое применение получил в компьютерных играх. Представляет собой рычаг на основании, который можно перемещать в одном, двух, трёх плоскостях. На рычаге обычно располагаются кнопки и переключатели различного назначения.

По количеству степеней свободы и, соответственно, плоскостей, в которых возможно изменение положения контролируемого объекта, джойстики подразделяются на:

одномерные (управление перемещением объекта либо вверх-вниз, либо влево-вправо)

двухмерные (управление объектом в двух плоскостях)

трёхмерные (управление объектом во всех трёх плоскостях)

Графический планшет (или дигитайзер)

Это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.Графические планшеты применяются как для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге, так и для обычной работы с интерфейсами, не требующими относительного ввода (хотя ввод относительных перемещений с помощью планшета и возможен, он зачастую неудобен).

Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

Сканер

Устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Назначение. Сканер - устройство для перевода графической информации в цифровую. Функция сканера - получение электронной копии документа, созданного на бумаге.

Ввод данных в компьютер - это одна из самых утомительных и подверженных ошибкам операций, сканеры облегчают эту работу.

Принцип работы. Лампа освещает сканируемый текст, отражённые лучи попадают на фотоэлемент, состоящий из множества светочувствительных ячеек. Каждая из них под действием света приобретает электрический заряд. Аналого-цифровой преобразователь ставит в соответствие каждой ячейке числовое значение, и эти данные передаются в компьютер.

Сканеры бывают ручные, портативно-страничные, планшетно-офисные, сетевые (скоростные), широкоформатные; они могут быть чёрно-белые (до 64 оттенков серого) и цветные (256 – 16 млн. цветов).

Ручные сканеры внешне напоминают «мышь» большого размера, которую пользователь двигает по сканируемому изображению. Однако ручное перемещение устройства по бумаге, небольшой размер охватываемой области сканирования не обеспечивают достаточной скорости и требуют тщательной состыковки отдельных участков изображения. ручной сканер

К настольным сканерам относятся планшетные, роликовые (портативно-страничные), барабанные и проекционные сканеры.

Основной отличительный признак планшетного сканера - сканирующая головка перемещается относительно неподвижной бумаги. Они просты и удобны в эксплуатации, позволяют сканировать изображения как с отдельных листов, так и с книг, журналов.

У портативно-страничных сканеров бумага перемещается относительно сканирующей головки. Они довольно компактны, но отсканировать с их помощью рисунок из книги вряд ли получится. Этот тип сканеров используется для ввода страниц документов форматом от визитной карточки до А4, система автоматической подачи бумаги обеспечивает равномерное сканирование по всей ширине листа.

Основные пользовательские характеристики:

разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в dpi - dots per inch). Обычно составляет 600-1200 dpi;

скорость сканирования - показатель быстродействия, который равен времени, затрачиваемому на обработку одной строки изображения;

размеры сканируемого листа (область сканирования);

разрядность битового представления - определяет максимальное число цветов или оттенков серого, которые может воспринимать сканер.

Веб-камера

Цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети интернет (в программах типа Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Помимо очевидного применения в видеоконференцсвязи, вебкамеры быстро обрели популярность в качестве средства, позволяющего одним пользователям Интернета созерцать мир через камеры, подключённые к Интернету другими пользователями.

Существуют камеры, транслирующие через Интернет изображения птичьих гнёзд, городских улиц, частных жилищ, сельской местности, офисов, городских панорам, извергающихся вулканов, канатных дорог, пекарен и т. п. На сегодняшний день веб-камеры есть даже в космосе (например, на Международной космической станции).

Цифровой фотоаппарат

Устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с которых представляется, обрабатывается и хранится в самом аппарате в цифровом виде.

Цифровые фотоаппараты можно поделить на несколько классов:

Компактные («мыльница» традиционных размеров). Характеризуются малыми размерами и весом. Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

Сверхкомпактные, миниатюрные. Отличаются не только размерами, но часто и отсутствием видоискателя и экрана.

Встроенные в другие устройства. Отличаются отсутствием собственных органов управления.

Псевдозеркальные - внешним видом напоминают зеркальную камеру, а также, как правило, помимо цифрового дисплея, оснащены видоискателем-глазком. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример - Konica Minolta серия моделей Z).

Полузеркалка - жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по матовому стеклу через съёмочный объектив, однако нет возможности объектив менять. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на матовое стекло, а остальное передается на матрицу. (примеры - Olympus E-10, E-20)

Устройство ввода звуковой информации

Микрофо́н (от микро- и phōnē - звук) - электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока. Подключается к микрофонному входу на звукой плате. Звуковая плата преобразует электрический сигнал с микрофона в цифровой дискретный сигнал.

Персональные компьютеры стали действительно распространены сравнительно недавно. Сегодня ПК или ноутбук воспринимаются как необходимая бытовая техника, а степень осведомленности пользователей об основах их работы пренебрежительно мала.

Проще говоря, многих современных «юзеров» ставят в тупик простейшие вопросы, которые когда-то никакого ажиотажа не вызывали. К примеру, что такое основное устройство ввода информации? Выглядит этот термин страшно, толкований может иметь сразу несколько, а потому нуждается в более подробном разборе и комментариях. Впрочем, для того эта статья и создавалась.

Основные понятия

Известно, что у процессора любого компьютера имеется множество портов для ввода/вывода, через которые «камень» обменивается данными с периферическими устройствами. Впрочем, поправимся: некоторые порты действительно предназначены для обмена информацией с периферией, но многие необходимы для контактов со множеством внутренних «железяк» (видеокарта, оперативная память и т. д.). Последние играют особенно важную роль, так как без них нормальное функционирование машины попросту невозможно. Впрочем, обо всем этом рассказывает школьная информатика. Устройства ввода информации также работают через порты.

Какими они бывают?

Следует знать, что порты делятся по видам. Они бывают параллельными (более известными как LPT1-LPT4), а также последовательными асинхронными (имеющими обозначение COM1-COM3). Нужно отметить, что первая категория уже канула в небытие: данные порты были быстрее, но имели кучу сложностей с эксплуатацией. Кроме того, СОМ-разновидность имеется не только в физической форме (разъема), которой уже практически никто не пользуется, но и в виде «виртуального» порта. Через них, в частности, подключаются USB-модемы, принтеры и тому подобная периферия.

Но основным портом на сегодняшний день является USB. Они очень быстрые (особенно последние спецификации), обеспечивают беспроблемное взаимодействие с огромным количеством устройств.

Для чего мы все это рассказали?

Как все вышесказанное поможет понять, что такое основное устройство ввода информации? Все дело в том, что вы должны приблизительно представлять себе, какими способами это самое устройство обменивается данными с компьютером. Сейчас, когда все «формальности» улажены, самое время приступить к основной теме нашей статьи.

Устройствами для ввода называются те, которые предназначены для «перевода» человеческих языков или жестов в машинный код, который понятен компьютеру. Следовательно, устройствами ввода информации являются:

• Клавиатуры и подобные устройства ввода.
• Сканирующая техника.
• Фотокамеры и видеокамеры (цифровые, разумеется).
• Микрофоны.
• Мыши, трекболы.
• Устройства для сенсорного ввода.

Клавиатуры

Вы знаете самое основное устройство ввода информации? Клавиатура - прибор для ввода текста и чисел, основой которого являются клавиши. Кроме того, она может использоваться для подачи определенных кодированных сигналов (хоткеи). Существуют также устройства, имеющие дополнительные клавиши. Как правило, последние служат для каких-то определенных мультимедийных функций, причем их можно (зачастую) самостоятельно назначать.

Несмотря на все усилия адептов сенсорных экранов, именно клавиатура - основное устройство ввода информации. Она проста, не требует особых навыков в изучении, позволяет сообщать компьютеру информацию на любом существующем человеческом языке. Возможно, что с развитием технологий будет изобретено что-то более удобное и универсальное, но пока до этого далеко. Сегодня именно клавиатуры являются обязательным устройством ввода на любой компьютерной технике.

Если вы перечислите устройства ввода информации, но забудете при этом о клавиатуре, неудовлетворительная оценка будет обеспечена.

Манипуляторы (мыши, тачпады, трекболы)

Данные устройства чаще всего подключаются к последовательному порту компьютера. Для управления компьютером используется курсор, который перемещается по монитору или дисплею синхронно с передвижениями мыши или пальца на тачпаде. Практически все устройства такого рода имеют кнопки, которые используются для фиксации определенной позиции курсора. Эти устройства подразделяются на две категории - относительные и абсолютные.

До недавнего времени практически все манипуляторы поставлялись с собственным набором драйверов, но сегодня этот относится только к игровым мышам, имеющим огромное количество дополнительных клавиш, на которые нередко могут быть «завязаны» самостоятельно написанные пользователем макросы.

Мыши

Несмотря на все вышесказанное (касаемо клавиатур), многие пользователи склоняются к мысли, что основное устройство ввода информации - именно мышь, которая в давние советские времена называлась «колобком». изобрел это замечательное устройство еще в 70-х годах прошлого века, так что «мышки» лишь немногим моложе клавиатур.

Можно с уверенностью утверждать, что в системе ОС Windows без нее вы работать не сможете: пользователь мгновенно увязнет в десятках окон и подменю. С Linux ситуация несколько иная, так как там практически все можно делать из консоли, но с графическими редакторами без мыши вы ничего толкового сделать не сможете. Не так давно была распространена классификация, по которой «грызуны» делились на модели с двумя и тремя клавишами. Сегодня этот способ типизации явно устарел: классические трехкнопочные мыши встречаются разве что в музеях и организациях с очень ограниченным финансированием. Игровые модели могут иметь по 20 (!) кнопок, а на месте третьей клавиши сегодня практически всегда имеется колесико.

Как мы уже и говорили, функциональное назначение кнопок можно менять. Кроме того, сегодня можно найти немало утилит, которые значительно упрощают подобные действия. Принято считать, что основным показателем качества мыши является ее разрешение, которое измеряется в количестве точек на один дюйм (DPI).

Классификация мышей

• Механические устройства, предназначенные для ввода информации. Сегодня практически не встречаются. Отличительным признаком такой мыши является обрезиненный шарик, расположенный в нижней части мышки. Пользователи постарше прекрасно помнят, что для нормального позиционирования курсора приходилось часто протирать его спиртом. Кроме того, если в доме были кошки или собаки, механизм нередко заклинивал от попавших в него волос.
• Оптико-механические разновидности. В принципе, в конструкции имеется все тот же самый шарик, но его движение отслеживается при помощи контролирующих светодиодов.
• Перемещение курсора контролируется только за счет и светодиодов. Свет, который они излучают, выполняет функции все того же шарика.
• Беспроводные мыши. Сигнал на компьютер передается не по проводу, а через ИК-порт или «Голубой зуб».

Тачпад

Тачпад произошел от трекбола. Последний представлял собой «мышь наоборот», когда управление курсором осуществлялось одним только шариком. Тачпад построен на несколько ином принципе, когда курсор перемещается вслед за движением пальцев по сенсорной поверхности.

Здесь снова следует сделать отступление и вновь упомянуть о трекболах: в отличие от механических мышей, такие устройства до сих пор используются в некоторых разновидностях компьютерной техники, так как обеспечивают идеальное позиционирование курсора.

В отличие от мышей, тачпады в большинстве случаев достаточно примитивны: оснащение их дополнительными клавишами (а не только «правой» и «левой» кнопкой), а также полосой прокрутки - исключительно на совести производителя. Еще недавно тачпады не слишком любили люди, чья профессия связана с набором текстов и подобной работой, так как количество ложных срабатываний (от легких прикосновений кистей рук) было непозволительно большим. Современные модели от этого недостатка практически полностью избавлены.

Сканирующая техника

Сканеры нужны для перевода в цифровой формат изображений, фотографий, текстов и чертежей. Они незаменимы в архивах и библиотеках, где нередко приходится выполнять огромное количество работы, связанной с оцифровкой. Проще говоря, такими устройствами выполняется ввод графической информации.

Сканирующая техника бывает ручной (такой аппарат сильно напоминает считывающие сканеры в супермаркетах), рулонными и планшетными. Порой попадаются проекционные модели. Опять-таки, в вышеупомянутых архивных заведениях не так уж и редко можно увидеть слайдовые сканеры, предназначенные для оцифровки диафильмов. Как и мыши, эта техника оценивается по количеству пикселей на дюйм, только в этом случае характеристики DPI имеют решающее значение: сканер с плохими показателями даже качественный текст на абсолютно белой бумаге вполне может превратить в нечитаемую «кашу».

Цифровые фото и видеокамеры

Как ни странно, но к устройствам ввода информации относятся также цифровые камеры. Впрочем, ничего необычного в этом нет: такие фотоаппараты и видеокамеры переводят изображение и видео в «цифру», которая так мила компьютерным процессорам. В отличие от сканирования, такой подход не оставляет места погрешностям и помехам, позволяя сразу же начать обрабатывать высококачественные материалы в графических редакторах.

Как правило, для подключения самой камеры к компьютеру требуется целый пакет драйверов, которые производитель поставляет в комплекте с устройством. Впрочем, такие сложности нужны не так часто: достаточно извлечь карту памяти и считать информацию с нее напрямую.

Микрофоны

Микрофоном называется устройство информации, преобразующее в электрические (или цифровые) импульсы, которые может понять компьютер. Сфера использования невероятно широка: их используют не только в театральном деле и телевидении, но и в науке. Особенно чувствительные микрофоны могут зафиксировать даже звук растущей травы, так что ученые пользуются ими весьма активно.

Как мы уже говорили, принцип действия заключается в преобразовании акустических колебаний. Так как на этом пути подстерегает много препятствий в виде многочисленных помех и неточностей в кодировании, качественный микрофон должен отвечать целому ряду обязательных требований:

• Собственный уровень электрических шумов микрофона не должен перебивать записываемый акустический сигнал. Особенно это касается чувствительных научных моделей.
• Получаемая запись должна содержать минимальное количество искажений.
• Вся акустическая информация должна передаваться практически без искажений, что практически исключается использование беспроводных каналов связи (возможны помехи) в особенно сложной аппаратуре подобного класса.

Разновидностей микрофонов существует множество, но сегодня чаще всего можно встретить полупроводниковые и электростатические модели. Такое устройство ввода звуковой информации позволяет обеспечить максимально качественное звучание.

Сенсорные устройства

В последние годы эта технология развернулась «на полную». Смартфоны с сенсорным управлением есть едва ли не у каждого второго первоклассника, так что объяснять все преимущества и недостатки этой техники не имеет особенно смысла. А потому сосредоточимся на описании устройств, которые активно используются на сегодняшний день.

Дигитайзер

Итак, к устройствам ввода информации относятся дигитайзеры. Это устройство предназначено для ввода графической информации, а потому особенное признание получило в среде профессиональных дизайнеров и художников. Как правило, эти устройства выполняются в форм-факторе прекрасно известных всем планшетов. А потому их часто называют графическими планшетами.

Их постоянно применяют в компьютерной графике, анимации и разработках трехмерных моделей. Сразу отметим, что как раз-таки в случае построения сложных геометрических моделей дигитайзер - далеко не лучшее решение. Зато для художников он в большинстве случаев незаменим. А какие устройства ввода информации такого типа еще можно встретить в профессиональной среде?

Сенсорные дисплеи

Сенсорные экраны, как мы уже и говорили выше, сегодня крайне распространены. В толще такого дисплея находится множество датчиков, которые в режиме реального времени отслеживают месторасположение пальца. Контроллер обрабатывает получаемую информацию и отсылает ее процессору для окончательной обработки.

Преимущества сенсорных экранов

Теоретически можно обойтись без мышки и клавиатуры. Но если по отношению к мышам это действительно так, то долговременное использование сенсорной клавиатуры способно заставить взмолиться о пощаде любые пальцы. Куда важнее то, что к тем же планшетам без проблем привыкают даже пожилые люди, для которых использование мыши было сродни изощренной пытке.

В некоторых отраслях промышленности и в медицине такие экраны порой являются единственно верным выбором, так как они могут работать в агрессивной среде (легко защитить от влаги и прочих факторов, поместив в чехол). Кроме того, сегодня создано немало особенно прочных разновидностей (для терминалов и банкоматов), которые могут работать в общественных местах. А как называется устройство ввода информации, которое нередко используется в комплекте с графическими планшетами?

Световое перо

Еще одна разновидность манипуляторов. С первого взгляда похоже на обычный карандаш или шариковую ручку, проводом соединенную с компьютером. Для регулировки параметров на пере имеется несколько кнопок, функционал которых позволяет гибко «подогнать» инструмент к конкретной ситуации. В наконечнике пера имеется фотоэлемент, который выполняет ту же самую функцию, что и его «коллеги» в обычной оптической мышке. В настоящее время подобная техника встречается только как элемент дигитайзеров. Разумеется, что наибольшее распространение световые перья получили в среде профессиональных художников и дизайнеров.

Эти устройства позволяют создать практически достоверную имитацию использования обычного карандаша, что для многих специалистов крайне важно.

Вывод

Проще говоря, любые устройства ввода текстовой информации, графики или звука - не только незаменимые помощники любого пользователя, но и средства, которые позволяют нам продуктивно работать с компьютером. Не имея той же клавиатуры, вы вряд ли сможете сделать что-то стоящее, не затратив при этом неоправданно много трудовых ресурсов.

В настоящее время довольно активно ведутся работы, направленные на создание новых средств для ввода. Некоторые устройства получаются сравнительно удачными, а другие отправляются ждать своего часа. Как бы там ни было, процесс этот не останавливается, а потому возможно, что уже наши внуки будут вспоминать некоторые из перечисленных в статье приборов как жуткий анахронизм.