9. Устройства ввода данных

Клавиатура и манипуляторы

Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода инфор­мации в компьютер (ввод данных в ПК, команд и управляющих воздействий). Клавиатура преобразует механическое нажатие клавиши в так называемый скан-код, который передается в контроллер клавиатуры на материнской плате. Последний обрабатывает сигналы от клавиатуры, определяет номер клавиши, которая была нажата, а сервисные программы операционной сис­темы уже определяют, какой именно символ или команда были введены. Та­кой подход к обработке нажатий клавиш значительно расширяет возможно­сти клавиатуры при задании управляющих комбинаций клавиш или при смене национального алфавита.

На ее клавишах нанесе­ны бу­квы латинского и русского алфавитов, деся­тичные цифры, математические, гра­фиче­ские и служебные знаки, знаки пре­пинания, наименования некоторых ко­манд, функ­ций и др. Все клавиши можно разбить на следующие группы:

буквенно-цифровые клавиши, предназначенные для ввода текстов и чисел;

клавиши малой цифровой клавиатуры (активизируются че­рез Num Lock);

специальные управляющие клавиши (Ctrl, Alt, Shift, Delete и др.);

функциональные клавиши (F1-F12).

Буквенно-цифровые клавиши занимают центральную часть клавиа­туры (соот­вет­ствуют расположению на клавиату­ре пишущей машинки). Для них существует по­нятие регистра: 1) верхний/нижний (прописные и строч­ные буквы) и латин­ский/русский (кириллицы и латиницы).

Клавиши малой цифровой клавиатуры используются в 2-х ре­жи­мах:

• в режиме управления курсором;

• в режиме ввода цифр, знаков математических операций и точки.

Специальные управляющие клавиши, расположены вокруг группы алфа­витно-цифровых клавиш.

Функциональные клавиши (F1 - F12) размещены в верхней части кла­виа­туры и предназначены для различных специальных действий. Они про­грамми­руются и для каждого программного продукта имеют свое на­значе­ние.

Специальные управляющие клавиши:

Esc - отмена каких-либо действий;

Enter - клавиша ввода информации и возврата каретки (Enter - ввод);

Delete (удалять) - удаляет символ с позиции курсора;

Home и End - обеспечивают перемещение курсора в первую и последнюю пози­цию строки, соответственно;

Page Up и Page Down - обеспечивают перемещение по тексту на одну страницу (один экран) назад и вперед, соответственно;

Backspace - возврат на одну позицию (Backspace - пробел назад);

Shift - клавиша смены регистра (Shift -сдвиг);

Ctrl - используется совместно с другими клавишами (Con­trol - управление);

Alt - используется совместно с другими клавишами (Alter - изменять);

Tab - перемещение курсора вправо на n-ое количество позиций (табуляция);

Print Screen - печать экрана;

Caps Lock - фиксация прописных букв; .

Num Lock - (фиксация цифр);

Scroll Lock - фиксация прокрутки;

Pause/Break - пауза/прерывание.

Insert (вставлять) - переключает режимы вставки и замены;

Print Screen - обеспечивает печать информации, видимой на экране.

Длинная нижняя клавиша без названия - предназначена для ввода пробе­лов.

Клавиши , , и служат для перемещения курсора вверх, вниз, влево и вправо на одну позицию или строку.

По конструктивному исполнению различают следующие виды клавиа­туры: клавиатуры с пластмассовыми штырями, клавиатуры со щелчком, кла­виатуры на микропереключателях или герконах, сенсорные клавиатуры. Кла­виатуры различаются также количеством и расположением клавиш. В на­стоящее время существуют и такие виды клавиатур: эргономические клавиа­туры, промышленные, со считывающим устройством штрихового кода, для слепых, инфракрасные (беспроводные) и т.п.

Манипуляторы (устройства указания).

Современные операционные системы предоставляют возможность раз­мещения на экране дисплея графических объектов. Обраще­ние к ним произ­водится с помощью движущегося по экрану специального значка – курсора, обычно имеющего вид стрелки. Он позволяет активи­зировать объект, не за­думываясь о командах, которые при этом выполня­ются.

К манипуляторам относятся: мышь, трекбол, джой­стик и др., выпол­няют функцию устройства управления объектами на экране монитора (ис­пользу­ются для ввода графической информации путем управления движе­нием кур­сора по экрану с последующим кодированием координат и вво­дом их в ПК).

Мышь представляет собой электронно-механическое устройство, внеш­ний вид которой и принцип действия весьма разнообразны. Например, в пор­тативных компьютерах мышь вмонтирована в его корпус и представ­ляет со­бой площадку с сенсорами, которые отслеживают движения пальца по пло­щадке и силу его давления - перемещают курсор по экрану или выполняют команду. Но наиболее популярны типы мыши, применяемые в настольных компьютерах, имеют вид небольшой ко­робочки, сверху которой находятся две кнопки управления командами мыши и колесико скроллинга, применяе­мого для прокрутки информации в некото­рых приложениях. На нижней части находится механическое или электрон­ное устройство, отслеживающее перемещение мыши по поверхности.

2.6.2. Устройства оптического считывания и сенсорные экраны

Устройство оптического считывания (сканер) – используется для ввода в ЭВМ информации (текстов, схем, рисунков, графики, фотографий) непо­средст­венно с бумажного доку­мента. Сканер последовательно преобра­зует оптический сигнал, получаемый при сканировании изображения свето­вым лучом, в электрический, а затем в цифровой код (размеры сканируемых изображений зависят от размера сканера и могут достигать размеров большого чертежного листа). Сканеры весьма разнообразны, и их класси­фици­руют по целому ряду призна­ков. По признаку цветности считывае­мого изо­браже­ния сканеры подразделяются на черно-белые и цветные. По при­знаку ис­пользова­ния в том или ином технологическом процессе сканеры подраз­деляют на ручные и настольные. Настольные, в свою очередь, делятся на план­шетные и про­екцион­ные.

Ручные сканеры конструктивно самые про­стые: они вручную пере­ме­щаются по изображению. С их помощью за один про­ход вводится лишь не­большое коли­чество строчек изображения (их захват обычно не превышает 105 мм). Планшет­ные сканеры самые распространенные. В них сканирующая головка перемещается относительно оригинала автоматически. Они позво­ляют сканиро­вать и листо­вые, и сброшюрованные документы. Проекцион­ные сканеры внешне напоми­нают фотоувеличитель.

Для выбора нужного сканера необходимо учитывать следующие пара­метры:

разрешающую способность сканера (количество точек, различаемое скане­ром на длине в 1 дюйм);

скорость ввода (обычно приводится в страницах за ми­нуту);

форматы сканируемых документов;

Сенсорные экраны - используются для ввода отдельных элементов изобра­же­ния, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК. По прин­ципу действия СЭ разделяются на ультра­зву­ко­вые, фотоэлектрические, емко­стные и ре­зистивные экраны.

В ультразвуковых СЭ по краям экрана разме­щены преобразователи (датчики), которые создают на поверхности экрана аку­стические волны. Ультразвуковые колебания расходятся по стеклу монитора подобно кругам на воде. Ультразвуковые преобразователи одновременно вы­полняют функ­цию передатчика и приемника акустических волн. Время прохо­ждения от пе­редатчика до приемника постоянно, если акустическая волна не наталкива­ется на какое-либо возмущающий объект (например, палец). Точку прикос­новения можно достаточно точно определить методом эхолокации путем из­мерения времени прохода отраженных волн.

В фотоэлектрических СЭ мони­тор освещается линейками светодиодов, расположенными по нижнему и пра­вому краям дисплея. С левой и верхней сторон экрана установлены линейки фо­тодиодов. В результате образуется матрица из световых лучей, затемнение ко­торых позволяет определить вер­тикальную и горизонтальную координаты при­косновения к экрану.

Емкостные СЭ меняют емкость отдельных ячеек в месте прикосновения к экрану. В резистивных СЭ измеряется электрическое сопро­тивление двух соприкасающихся пленок.

Кроме перечисленных применяют устройства для ввода контурных изо­бражений путем перемещения по планшету специального указателя (пера), при перемещении которого автоматически выполняются считывание коорди­нат и ввод их в ПК (графические планшеты или диджитайзеры). Использу­ется, как правило, в системах автоматического проектиро­вания (САПР) для ввода чертежей в компью­тер.