2.3. Клавиатура и мышь
Компьютерная клавиатура — устройство, позволяющее пользователю вводить информацию в компьютер (устройство ввода). Представляет собой набор кнопок расположенных в определённом порядке.
Современные клавиатуры по расположению клавиш и по внутненнему устройству похожи на клавиатуры, распространяемые в комплекте с IBM PC-совместимыми компьютерами следующих серий:
IBM PC;
IBM PC/XT (XT‑клавиатуры; 83 или 84 клавиши);
IBM PC/AT (AT‑клавиатуры; 101 или 102 клавиши).
Наборы команд клавиатур XT и AT не совместимы. Некоторое время выпускались клавиатуры, поддерживающие оба набора; выбор набора осуществлялся переключателем «XT — AT» или «X — A».
Расположение клавиш на AT-клавиатуре соответствует расположению клавиш на печатной машинке — подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной для удобного набора символов английского алфавита.
Рис. 2.11. Расположение кнопок на клавиатуре
По своему назначению клавиши на клавиатуре условно делятся на шесть групп:
алфавитно-цифровые клавиши;
клавиши-модификаторы;
функциональные клавиши;
клавиши управления курсором;
клавиши цифровой панели (англ. keypad);
специализированные клавиши.
Некоторое количество функциональных клавиш расположены в верхнем ряду алфавитно-цифрового блока клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а у самого правого края клавиатуры — цифровая панель, которая может выполняться съёмной.
К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и арифметических действий, а также специальных символов. В стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает 47 клавиш. Для некоторых языков, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают клавиатуры с дополнительными клавишами в алфавитно-цифровом блоке. Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся — все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной клавиатуры PC/AT.
Клавиши алфавитно-цифрового блока делятся по рядам и по зонам. Нижний ряд блока находится над клавишей «пробел» и клавишами-модификаторами «Ctrl», «Alt», «AltGr». Он считается первым. Выше — второй, в методе слепой десятипальцевой печати также называемый «домашним» рядом. Ещё выше — третий. Самый верхний ряд клавиш блока — четвёртый — в латинской раскладке QWERTY не содержит клавиш для ввода букв, но включает все клавиши ввода цифр. По этой причине его часто называют цифровым рядом. Зоной называется совокупность клавиш, закреплённых в методе слепой десятипальцевой печати за пальцами каждой из рук. Нумерация зон идёт слева направо.
Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит от регистра и уровня, в котором осуществляется нажатие этих клавиш.
К числу клавиш-модификаторов относятся клавиши «Shift», «Ctrl», «Caps Lock», «Alt» и «AltGr» (правая Alt). Они предназначены для изменения действий других клавиш. Включение верхнего регистра клавиш осуществляется нажатием и удержанием клавиши «Shift». Нажатие и удержание клавиши «AltGr» используется для перехода на второй уровень клавиатуры.
Клавиши-модификаторы используются наиболее часто, поэтому они имеют увеличенный размер. К тому же клавиши «Shift» и «Ctrl» продублированы по обеим сторонам блока алфавитно-цифровых клавиш.
Также на PC/AT клавиатуре располагается блок так называемых функциональных клавиш — от «F1»до «F12». Функции этих клавиш определяются в зависимости от системного или прикладного программного обеспечения: программой конфигурации материнской платы и, в последующем, запущенной операционной системой.
Функции отдельных функциональных клавиш, комбинации функциональных клавиш с клавишами «Shift», «Ctrl» и «Alt» и «обычными» клавишами составляют часть интерфейса и, как правило, являются постоянными для отдельно взятого программного обеспечения. Существует ряд универсальных назначений, применяемых наиболее широко: зачастую при нажатии «F1» на экран выводится встроенный справочник по программе, а нажатие «ESC» приводит к прерыванию текущей операции.
Основное назначение клавиш цифровой панели — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и арифметических операторов. Клавиши этой панели более удобны для ввода цифр и арифметических операторов, нежели клавиши алфавитно-цифрового блока.
Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из 104 клавиш, снабжаются дополнительными клавишами, которые предназначены для упрощённого управления некоторыми основными функциями компьютера:
управление громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук;
управление лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск;
управление аудиопроигрывателем: играть, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать аудиозапись вперёд или назад, перейти к следующей или предыдущей аудиозаписи;
управление сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперёд или назад по истории посещённых страниц, открыть поисковую систему;
управление наиболее популярными программами: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер;
управление состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну;
управление состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер.
Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».
Фирменные драйверы таких клавиатур, как правило, не предоставляют пользователям возможности управлять назначением большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также не дают возможности определять дополнительные сочетания из нескольких клавиш (с участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Однако эта проблема может быть решена при помощи независимых универсальных драйверов от сторонних разработчиков.
В настоящее время развитие клавиатуры не стоит на месте. Уже существуют клавиатуры беспроводные и проекционные.
Компьютерная мышь – координатное устройство ввода для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру. Управление курсором осуществляется путём перемещения мыши по поверхности стола или коврика для мыши. Клавиши и колёсико мыши вызывают определённые действия, например: активация указанного объекта, вызов контекстного меню, вертикальная прокрутка веб-страниц и электронных документов.
Мышь получила широкое распространение в связи с появлением графического интерфейса пользователя на персональных компьютерах. Помимо мышек, встречаются другие устройства ввода аналогичного назначения: трекболы, тачпады, графические планшеты, сенсорные экраны.
Рис. 2.12. Компьютерная мышь
Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В разных интерфейсах с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором, манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «жесты мышью».
В дополнение к датчику перемещения, мышь имеет одну и более кнопок, а также дополнительные детали управления, действие которых обычно связывается с текущим положением курсора.
Составляющие управления мыши во многом являются воплощением замыслов аккордной клавиатуры. Мышь, изначально создаваемая в качестве дополнения к аккордной клавиатуре, фактически её заменила.
9 декабря 1968 года компьютерная мышь была представлена на показе интерактивных устройств в Калифорнии. Патент на этот гаджет получил Дуглас Энгельбарт в 1970 году.
Первым компьютером, в набор которого включалась мышь, был миникомпьютер Xerox 8010 Star Information System, представленный в 1981 году. Мышь фирмы Xerox имела три кнопки и стоила 400 долларов США, что соответствует почти 1000 долларов в ценах 2012 года с учётом инфляции. В 1983 году фирма Apple выпустила свою собственную однокнопочную мышь для компьютера Lisa, стоимость которой удалось уменьшить до $25. Широкую известность мышь приобрела благодаря использованию в компьютерах Apple Macintosh и позднее в ОС Windows для IBM PC совместимых компьютеров. В СССР выпускалась компьютерная мышь, называвшаяся «Манипулятор „Колобок“» с тяжёлым металлическим, не покрывавшимся тогда резиной, шаром.
Второе поколение оптических мышей имеет более сложное устройство. В нижней части мыши установлена специальная быстрая видеокамера. Она непрерывно делает снимки поверхности стола и, сравнивая их, определяет направление и величину смещения мышки. Специальная контрастная подсветка поверхности светодиодом или лазером облегчает работу камеры. Оптические мыши второго поколения имеют огромное преимущество перед первым: они не требуют специального коврика и работают практически на любых поверхностях, кроме зеркальных или прозрачных; даже на фторопласте.
Датчики второго поколения постепенно совершенствуются и в настоящее время мыши, склонные к сбоям, встречаются гораздо реже. Кроме совершенствования датчиков, некоторые модели оборудуются двумя датчиками перемещения сразу, что позволяет, анализируя изменения сразу на двух участках поверхности, исключать возможные ошибки. Такие мыши иногда способны работать на стеклянных, оргстеклянных и зеркальных поверхностях.
В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветки полупроводниковый лазер.
О недостатках таких датчиков пока известно мало, но известно об их преимуществах:
более высоких надёжности и разрешении;
отсутствии заметного свечения;
низком энергопотреблении;
имеются полностью интегрированные решения, когда лазер подсветки выполняется на том же кристалле, что и сенсор.
Кнопки — основные элементы управления мыши, служащие для выполнения основных манипуляций: выбора объекта, активного перемещения.
Количество кнопок на мыши ограничивает концепция их использования вслепую аналогично клавишам аккордной клавиатуры. Однако, в отличие от аккордной клавиатуры, которая может безболезненно использовать пять клавиш, мышь ещё необходимо перемещать тремя или двумя пальцами. Таким образом, можно сделать две или три полноценные кнопки для использования параллельно с перемещением мыши по столу — под указательный, средний и безымянный пальцы.
Производители постоянно стараются добавить на топовые модели дополнительные кнопки, чаще всего — кнопки под большой или указательный и реже — под средний палец. Некоторые кнопки служат для внутренней настройки мыши (например, для изменения чувствительности) или двойные-тройные щелчки (для программ и игр), на другие — в драйвере и/или специальной утилитой назначаются некоторые системные функции, например:
горизонтальная прокрутка;
двойное нажатие (double click);
навигация в браузерах и файловых менеджерах;
управление уровнем громкости и воспроизведением аудио- и видеоклипов;
запуск приложений;
и тому подобное.
Таким образом, компьютерная мышь и клавиатура в настоящее время являются важными компонентами конфигурации персонального компьютера. Ведь с появлением графического интерфейса невозможно представить работу без этих устройств.