Основные устройства ввода данных

2.6.1. 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 клавишизанимают 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.