Розділ 1 обчислювальна система: основні поняття та склад

Тема 1.1 Принцип дії та склад клавіатури і миші

Мета: ознайомитись з принципами дії засобів вводу даних, таких як клавіатура та миша, розглянути особливості їх роботи.

Література:

1. „Енциклопедія. Апаратні засоби ІВМ РС” – Гук М. , СПб.: Пітер, 2006(стор. 34-38)

2. „Інформатика та комп’ютерна техніка. Навчально-методичний посібник” – Редько М.М. , Вінниця: Нова книга, 2007 (стор. 35-39)

Завдання: законспектувати тему до зошита з самостійної роботи у вигляді відповідей на контрольні запитання, приведені в кінці теми та виконати практичні завдання приведені в темі, записати результат виконання.

Зміст теми:

Клавіатура — клавішний пристрій управління персональним комп’ютером. Клавіатура призначена для введення в комп'ютер текстової та числової інформації, а також для управління комп'ютером.

     Комбінація монітору та клавіатури, яка ще має назву «консоль», забезпечує найпростіший інтерфейс користувача. За допомогою клавіатури керують комп’ютерною системою, а за допомогою монітора отримують від неї відгук.

     Клавіатура належить до стандартних засобів персонального комп’ютера. Її основні функції майже не потребують підтримки спеціального програмного забезпечення (драйверів). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з комп’ютером вже має мікросхема постійно запам’ятовуючого пристрою (ПЗП) у складі базової системи введення-виведення (BIOS), і тому ком­п’ютер реагує на натиснення клавіш відразу після свого вмикання.

Стандартна клавіатура має від 101 до 104 клавіші, функціональ­но розподілених по декількох групах:

·  алфавітно-цифрова група клавіш;

·  функціональні клавіші ( від F1 до F12 );

·  клавіші керування курсором;

·  клавіші додаткової панелі (використовуються у двох режимах: цифровому або режимі керування курсором);

·  службові клавіші (Print Screen, Scrooll Lock, Pause/Break і т. ін.).

Рисунок 1 - Клавіатура комп’ютера

Практичне завдання:

1. Спробуйте визначити характер дії клавіш переводу клавіатури на інший рівень: Shift, Alt, Ctrl.

– утримуйте натиснутою клавішу Shift – при наборі символів відбувається перехід до великих літер та верхніх символів;

- утримуйте натиснутою клавішу Alt – при наборі символів від 32 до 255 на додатковій числовій клавіатурі праворуч після відпускання клавіш символ з’являється на екрані. Наберіть символи з кодами 35, 65, 90, 126,154,166,176,181,206,241.

- утримуйте натиснутою клавішу Ctrl – при наборі символів з клавіатури вони об’єднуються символом ^ або відбуваються деякі керуючі дії.

2. Розглянемо роботу клавіш – перемикачів

-         натисніть клавішу Caps Lock і набирайте будь-які символи (фіксується верхній регістр, лише для клавіш з буквами);

-         натисніть клавішу Num Lock, якщо індикатор поруч з клавішею згас, то додаткова цифрова клавіатура переходить з цифрового режиму у функціональний(діють стрілки), і навпаки.

Принцип дії клавіатури:

1. При натисненні на клавішу (або комбінацію клавіш) спеціальна мікросхема, вбудована в клавіатуру, генерує i видає так званий скан-код.

2. Скан-код надходить у мікросхему, що виконує функції порту клавiатури. (Порти — спеціальні апаратно-логiчнi пристрої, що відповідають за зв’язок процесора з іншими пристроями). Порт клавіатури — це досить простий пристрій, інтегрований в одну з мікросхем материнської плати.

3. Порт клавіатури видає процесору переривання з фіксованим номером. Для клавіатури номер переривання 9 (Interrupt 9, Int 9).

4. Одержавши переривання, процесор відкладає поточну роботу i за номером переривання звертається в спеціальну ділянку оперативної пам’яті, в якій заходиться так званий вектор переривань. Вектор переривань — це список адресних даних з фіксованою довжиною запису. Кожний запис містить адресу програми, яка повинна обслужити переривання.

5. Визначивши адресу початку програми, що оброблює переривання, процесор переходить до її виконання. Найпростіша програма обробки клавіатурного переривання “зашита” в мікросхему ПЗП, але програмісти можуть “підставити” замість неї свою програму, в якій змінять дані у векторі переривань.

6. Програма-обробник переривання спрямовує процесор до порту клавіатури, де він знаходить скан-код, завантажує його в свої регістри, потім під управлінням програми визначає, який код символу відповідає даному скан-коду.

7. Далi обробник переривань відправляє одержаний код символу в невелику ділянку пам’яті, відому як буфер клавіатури, і припиняє свою роботу, сповістивши про це процесор.

8. Процесор припиняє обробку переривання i повертається до відкладеної задачі.

9. Введений символ зберігається в буфері клавіатури до тих пір, поки його не забере звідти програма.

Якщо символи надходять у буфер частіше, ніж забираються звідти, можливий ефект переповнення буфера. В цьому випадку введення нових символів на деякий час припиняється. На практиці у цей момент при натисненні на клавішу ми чуємо застережливий звуковий сигнал i нема введення даних.

Настройка клавіатури. Клавіатури персональних комп’ютерів мають властивість повтору символів, яка використовується для автоматизації процесу введення. Ця властивість полягає в тому, що при утриманні клавiщі починається автоматичне введення пов’язаного з нею символу. При цьому параметрами, що настроюються, є:

• інтервал часу після натиснення, після закінчення якого почнеться автоматичний повтор символу;

• частота повтору (кількість знаків у секунду).

Засоби настройки клавіатури відносяться до системних i звичайно входять до складу операційної системи.

Принцип роботи миші

Миша - це пристрій управління манiпуляторного типу. Є плоскою коробочкою з двома - трьома кнопками. Переміщення мишi по плоскій поверхні синхронізовано з переміщенням графічного об’єкта (покажчика),) на екранi монітора.

Принцип дії. На відміну від розглянутої раніше клавіатури миша не є стандартним пристроєм управління персональним комп’ютером і для неї немає постійного виділеного переривання, а базові засоби введения i виведення (BIOS) комп’ютера, розміщені в постійному запам’ятовуючому пристрої (ПЗП), не містять програмних засобів для обробки переривання мишi.

У зв’язку з цим в перший момент після включення комп’ютера миша не працює. Вона потребує підтримки спеціальної системної програми— драйвера миші. Драйвер встановлюється або при першому підключенні мишi, або при установці операцiйної системи комп’ютера. Хоча миша i не має виділеного порту на материнській платi, для роботи з нею використовують один iз стандартних портiв, засоби для роботи з якими є у складi BIOS. Драйвер мишi призначений для інтерпретації сигналiв, що надходять через порт. Крім того, він забезпечує механізм передачі інформації про положения i стан мишi операційній системі працюючим програмам.

Комп’ютером управляють переміщенням мишi по площині i короткочасними натисненнями правої і лівої кнопок. (Ці натиснення називаються клацаннями). На відміну від клавіатури миша не може прямо використовуватися для введення знакової інформації —її принцип управління здійснюється за окремими подіями. Переміщення мишi i клацання її кнопок є подіями з погляду її програми-драйвера. Аналізуючи ці події, драйвер встановлює, коли відбулася подія i в якому місці екрана у цей момент знаходився покажчик. Ці дані передаються в прикладну програму, з якою працює користувач в даний момент. По них програма може визначити команду, яку мав на увазі користувач, i приступити до її виконання.

Комбінація монітора миші забезпечує найсучасніший тип інтерфейсу користувача, який називається графічним.

Стандартна миша має тільки дві кнопки, хоча існують нестандартні мишi з трьома кнопками. Сьогодні найбільш поширені мишi, в яких роль третьої кнопки грає колiщатко-регулятор, що обертається.

До числа регульованих параметрiв миші відносяться: чутливість (виражає величину переміщення покажчика на екранi при заданому лінійному переміщенні мишi), функції лiвої i правої кнопок, а також чутливість до подвійного клацання. Програмні засоби, призначені для цих регулювань, звичайно входять у системний комплект програмного забезпечення.

Контрольні запитання:

1. Для чого призначена клавіатура?

2. Які є основні групи клавіш на клавіатурі?

3. Який тип інтерфейсу утворюють клавіатура та монітор?

4. Поясніть принцип дії клавіатури.

5. Для чого призначена та які функції виконує миша?

6. Принцип дії миші.

7. Який тип інтерфейсу утворює миша та монітор?