Вопрос №17 Устройства ввода информации (клавиатура, сканер, дигитайзер, манипуляторы).

К устройствам ввода информации относятся:

• клавиатура – устройства для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;

• графические планшеты (дигитайзеры) – устройства для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера);

• сканеры;

• джойстик, мышь, трекбол, световое перо – устройства целеуказания (графические манипуляторы);

• сенсорные экраны – для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с экрана дисплея в ПК.

Клавиатура

Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода информации в компьютер. Клавиатура преобразует механическое нажатие клавиши в так называемый скэн-код, который передается в контроллер клавиатуры на материнской плате. Контроллер в свою очередь инициализирует аппаратное прерывание, которое обслуживается специальной программой, входящей в состав ROM-BIOS. При поступлении скэн-кода от клавиш сдвига (<А1t>/<Сtrl>)или переключателя (<Shift>, <Caps Lock>) изменение статуса клавиатуры записывается в оперативную память.

Все клавиши можно разбить на следующие группы:

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

• клавиши управления курсором; эта группа клавиш может быть использована также для ввода числовых данных, просмотра и редактирования текста на экране;

• специальные управляющие клавиши: переключение регистров, прерывание работы программы, вывод содержимого экрана на печать, перезагрузка ПК и т. д.;

• функциональные клавиши, широко используемые в сервисных программах в качестве управляющих клавиш.

Клавиши управления курсором расположены в правой части панели клавиатуры. Для удобства работы они продублированы и состоят из трех групп:

• малая цифровая клавиатура;

• клавиши просмотра текста на экране и его редактирования;

• клавиши управления курсором.

Клавиши малой цифровой клавиатуры могут быть использованы в двух

• в режиме управления курсором;

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

Из «экзотических» клавиатур следует отметить:

• беспроводную клавиатуру, позволяющую свободно перемещаться по комнате;

• гибкую клавиатуру, изготовленную из специальной ткани с внедренными в нее проводничками: при нажатии пальцем изменяется электрическая проводимость сетки этих проводничков. Клавиатура бесшумна, надежна (успешно сопротивляется различным механическим и химическим воздействиям); очень тонкая, может быть свернута в виде цилиндра;

• клавиатуры с идентификацией пользователя по «отпечаткам пальцев» и силе нажатия; биометрические клавиатуры имеют либо встроенный сканер отпечатков пальцев, либо внешний дактилоскопический сенсор, избавляющие пользователей от необходимости ввода пароля при включении компьютера и при доступе к конфиденциальной информации;

• многофункциональные клавиатуры с элементами телекоммуникационных систем;

• виртуальные проекционные клавиатуры, весьма перспективные для портативных компьютеров (например, для КПК): миниатюрный блок устанавливается на столе, проецирует перед собой полноразмерный рисунок клавиатуры, а затем распознает. каких отображенных на столе клавиш касается пальцами пользователь.

Сканер

Сканер – это устройство ввода цветного и черно-белого изображения с бумаги, пленки и т.п. 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 (А0). Специальная слайд-приставка позволяет сканировать слайды и негативные пленки.

Типы сканеров:

Ручные сканеры конструктивно самые простые — они состоят из линейки светодиодов и источника света, помещенных в единый корпус. Перемещение по изображению такого сканера выполняется вручную.

С их помощью за один проход вводится лишь небольшое количество строчек изображения (полоса захвата обычно не превышает 105 мм). Эти сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость. Скорость сканирования составляет 5-50 мм/с (зависит от разрешающей способности).

Например, сканеры Mustek: GS – 400L — черно-белый полутоновый, СG-8400T - цветной.

Планшетные сканеры — самые распространенные; в них сканирующая головка (линейка светодиодов) перемещается относительно оригинала автоматически: они позволяют обрабатывать и листовые, и сброшюрованные (книги) документы.

Листовые сканеры (их также называют страничными, протяжными) наиболее автоматизированы; в них оригинал автоматически перемещается относительно неподвижной сканирующей головки, часто имеется автоматическая подача документов, но сканируемые документы только листовые.

Достоинствами листовых сканеров являются низкая стоимость и более высокое, по сравнению с ручными сканерами, качество получаемого изображения. К недостаткам относятся проблемы выравнивания листов и сложности работы с нестандартными листами.

Барабанные сканеры чаще всего содержат один датчик, в качестве которого выступает фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Сканируемый оригинал закрепляется на поверхности прозрачного цилиндра, который вращается с большой скоростью. Датчик последовательно, пиксел за пикселом считывает оригинал.

Достоинством барабанного сканера является самое высокое качество получаемого изображения, основным недостатком — высокая стоимость.

Проекционные сканеры внешне напоминают фотоувеличитель, но внизу лежит сканируемый документ, а наверху находится сканирующая головка. Сканер оптически снимает информацию с документа и вводит ее в виде файла в память компьютера.

Слайд-сканеры конструктивно бывают разные: планшетные, барабанные, проекционные и т. д. Прозрачный оригинал представляет собой плёнку с линейным размером стороны прямоугольника от 35 до 300 мм. По характеристикам слайд-сканеры самые качественные.

Манипуляторы

Речь идет о графических манипуляторах, в качестве которых используются: трекболы, трекпойнты, трекпады, джойстики, световые перья и карандаши, но чаще всего используются мыши.

Трекпоинт - устройство управления курсором в виде кнопки, отражающей на экране направление давления пальца на эту кнопку. Обычно трекпоинт размещается в центре клавиатуры.

Мышь представляет собой электронно-механическое или электронное устройство, с помощью которого осуществляется дистанционное управление курсором на экране монитора.

Мыши бывают двухкнопочные, трехкнопочные и многокнопочные.

В настоящее время выпускаются мыши с интерфейсами СОМ, PS/2, USB, Bluetooth и IrDA.

Дигитайзеры

ДИГИТА́ЙЗЕР (англ. Digitizer) (графический планшет), кодирующее устройство, позволяющее вводить в компьютер двумерное, в том числе и многоцветное, изображение в виде растрового образа. Дигитайзеры применяют в основном художники, работающие в области компьютерной графики. Кроме того, с помощью дигитайзеров вводят данные в системах трехмерного моделирования и автоматизированного проектирования (САПР, или CAD/CAM — Computer-Aided Design/Modeling). В состав графического планшета входит специальный указатель (перо) с датчиком. Собственный контроллер посылает импульсы по расположенной под поверхностью планшета сетке проводников. Получив два таких сигнала, контроллер преобразует их в координаты, передаваемые в компьютер. Планшеты, предназначенные для рисования, обладают чувствительностью к силе нажатия пера, преобразуя эти данные в толщину или оттенок линии. Для подключения дигитайзера обычно используется последовательный порт компьютера. Дигитайзер обычно использует разрешение порядка 2400 dpi и характеризуется высокой чувствительностью к уровням нажатия пера (256 уровней). Аналогичным образом работают системы для рукописного ввода информации, только рукописные буквы преобразуются в числовой вид при помощи специальной программы распознавания. Устройства перьевого ввода информации используются в сверхминиатюрных компьютерах, в которых нет полноценной клавиатуры.