Виды клавиатур по функциональности.

Интернет-клавиатура. Интернет-клавиатура предназначена для повышения комфорта интернет-пользователя. Интернет-клавиатура оснащена функциональными клавишами для домашней страницы веб-браузера, почтового ящика и любимых пунктов меню.

Мультимедийные и игровые клавиатуры. Мультимедийные клавиатуры предназначены для проигрывания аудио файлов, и они оснащены функциональными клавишами для регулировки громкости, игры, остановки и отключения звука. Игровые клавиатуры предназначены для удобства любителей компьютерных игр.

Виртуальные клавиатуры. Виртуальные клавиатуры не являются физически осязаемыми. Это – клавиатуры, эмитированные специальными программами. Одной из таких программ является программа Comfort Keys Pro.

Управление клавиатурой. Клавиатура содержит интеловский микропроцессор, который воспринимает каждое нажатие на клавишу и выдает скан-код в порт A микросхемы интерфейса с периферией расположенной на системной плате. Когда скан-код выдается в порт A, то вызывается прерывание клавиатуры (INT 9). Процессор моментально прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скан-код. перед тем, как попасть в программу. Имеется несколько комбинаций клавиш, которые выполняют специальные функции и не генерируют скан-коды. Эти комбинации включают <Ctrl-Break>, <Ctrl-Alt-Del> и <PrtSc>, плюс <SysReq> для AT и <Ctrl-Alt-стрелка влево, -стрелка вправо, -CapsLock, -Ins> для PCjr.

Малая цифровая клавиатура. Малая цифровая клавиатура находится в правой части клавиатуры и содержит следующие клавиши: 7 (Home), 8 (стрелка вверх), 9 (PgUp), –, 4 (стрелка влево), 5, 6 (стрелка вправо), +б 1 (End), 2 (стрелка вниз), 3 (PgDn), 0 (Ins) и (Del). Малая цифровая клавиатура может работать в двух режимах: в режиме ввода чисел и в режиме управления курсором.

Переключение режимов с логической фиксации осуществляется клавишей Num Lock, а без фиксации – клавишей Shift. Состояние клавиши Caps Lock здесь значения не имеет. В режиме ввода чисел эта часть клавиатуры обеспечивает более удобный ввод чисел и знаков арифметических операций. В режиме управления курсором клавиши малой цифровой клавиатуры служат для перемещения курсора, перелистывания страниц и переключения режимов работы основной клавиатуры[1].

Кодирование текстовой информации. Текстовая информация представляет собой набор символов некоторого языка.

Язык – знаковая система представления информации. Множество символов языка образуют алфавит.

Языки бывают естественными и формальными. Естественные языки сложились в процессе общения людей, другими словами, естественные языки – это языки национальных культур. Формальные языки возникли из необходимости введения специальных символов в различных областях науки. Например, язык музыки представляет собой ноты и нотный стан, язык математики – это цифры, арифметические действия, специальные знаки %, / и т.д., язык дорожных правил – это знаки, разметка, сигналы регулировщика и светофора и т.п.

Алфавит компьютерного языка состоит из 256 символов, причем под каждый символ отводится 8 ячеек памяти, другими словами, информационный вес каждого символа равен 8 бит=1 байт. Эти 256 символов включают заглавные и прописные буквы двух алфавитов, математические символы, специальные символы. Все символы упорядочены, каждому символу соответствует некоторое число от 0 до 255.

Таблица ASCII содержит коды первых 128 символов (0-127). (см.приложение)

Остальные позиции заняты символами кириллицы (русскими буквами) и символами псевдографики. Существует несколько таблиц кодировки кириллицы – КОИ 8, ASCII, Windows 1251-1252, Unicode и др. Их отличие в том, что буквам сопоставляются различные коды.

 

Манипуляторы

К манипуляторам относят устройства, преобразующие движения руки пользователя в управляющую информацию для компьютера. Среди манипуляторов выделяют мыши, трекболы, джойстики.

· Манипулятор «мышь» обеспечивает простое и удобное управление многими функциями ОС и прикладных программ.

Мыши различаются по трем характеристикам - числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком. В первоначальной форме в устройстве была одна кнопка. Перебор функций определяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощи кнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функций меню. С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства. Вся работа компьютера в этом случае заключается в определении положения кнопки - нажата она или нет.

Тем не менее, хорошо составленное меню полностью позволяет реализовать управление компьютером. Однако две кнопки увеличивают гибкость системы. Например, одна кнопка может использоваться для запуска функции, а вторая для ее отмены. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличивает сходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней. Практически три кнопки являются разумным пределом, потому что они позволяют лежать указательному, среднему, безымянному пальцам на кнопках, в то время как большой и мизинец используются для перемещения мыши и удержании ее в ладони.

Большинство моделей снабжаются двумя кнопками, но с появлением манипуляторов со «скролом» (валик прокрутки) двухкнопочные мыши постепенно уходят в тень, так как «скрол» одновременно выполняет сразу две функции: может использоваться в качестве третьей кнопки, и очень удобен для прокрутки документов.

Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические. В шариковых манипуляторах используется механический способ передачи направления движения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает два расположенных внутри валика). В оптических «мышах» вместо шарика используется светодиод.

1. Фотоэлемент 2. Источник света 3. Ведущий валик 4. Валик вертикального перемещения 5. Валик горизонтального перемещения 6. Диск с прорезями 7. Вращающийся шарик

Рис. 40. Схема шарикового манипулятора «мышь»

 

Трекбол мало чем отличается от мышки. В сущности – это та же самая мышка, но перевернутая «вверх ногами», точнее – перевернутая вверх шаром. Если мышку надо возить по столу и, катая шарик, управлять перемещением маркера на экране, то в трекболе надо просто крутить пальцами или ладонью сам шарик в разные стороны.

В портативных компьютерах трекбол нередко встраивается прямо рядом с клавиатурой либо пристегивается с боку или спереди клавиатуры компьютера. Впрочем, и для настольных компьютеров выпускаются клавиатуры с «встроенным трекболом».

Джойстик – представляет собой подвижную рукоять (или руль) с несколькими кнопками. Это устройство ввода наиболее распространено в области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровые джойстики, а в компьютерах - аналоговые. Аналоговый джойстик имеет перед цифровым множество преимуществ. Самыми главными являются более широкая точность управления и отсутствие необходимости в применении специальной карты и переходника для подключения к компьютеру.

Рис. 41. Джойстики

Сканеры

Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Оптическое разрешение – от 100 до 11000 точек на дюйм, а скорость сканирования – от 1-2 до 80 с./мин.

Принцип действия практически всех типов сканеров един. Он основан на том, что направленным лучом освещаются отдельные точки исходного изображения (оригинала) и отраженный в результате луч воспринимается фоточувствительным приемником, где информация о «цвете» точки интерпретируется как конкретное численное значение, которое через определенный интерфейс передается в компьютер. Как правило, светочувствительные элементы объединяют в матрицу, для того, чтобы сканировать одновременно целый участок оригинала.

Сегодня сканеры выпускаются в четырех конструктивах – ручном, листопротяжном, планшетном и барабанном.

Ручные сканеры – обычные или самодвижущиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и часто сканируют изображения с перекосом. Но они недороги и компактны.

В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Они непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг.

Планшетные сканеры более распространены на рынке, чем другие типы сканеров и имеют ряд преимуществ по объему применения, то есть более универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя.

Барабанные сканеры, по светочувствительности, значительно превосходящие потребительские планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков. Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и более.
В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется барабаном. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.
Основные характеристики сканеров

Оптическое разрешение - число точек или растровых ячеек, из которых формируется изображение на единицу длины, измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Чем больше разрешение устройства, тем более мелкие детали могут быть воспроизведены.

Аппаратное/оптическое разрешение сканера (Hardware/optical Resolution) – это одна из основных характеристик сканера, напрямую связанная с плотностью размещения чувствительных элементов на матрице сканера. Измеряется в количестве пикселов на квадратный дюйм изображения – PPI (Pixel Per Inch). Пример: 300300 ppi.

Интерполированное разрешение (Interpolated Resolution) – разрешение изображения, полученного при помощи математической обработки исходного изображения. С улучшением качества имеет мало общего. Часто служит рекламной уловкой для неподготовленных пользователей. Пример: 6001200 (9600) ppi (цифра 600 – максимальное оптическое разрешение, 1200 – разрешение "двойного шага", 9600 – максимальное интерполированное разрешение).

Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов —16.77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше - 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, - 36 бит и более.

Динамический диапазон (диапазон плотности). Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему - для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка, обладают оптической плотностью не более 2.5D.

Оптическая система планшетного сканера показана на рис. 42.

Рис. 42. Оптическая система планшетного сканера

Оптическая система планшетного сканера (состоит из объектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах - три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании "своих" цветов. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения. Основной элемент любого сканера — фоточувствительный датчик, преобразующий отраженный от оригинала или прошедший через него свет в электрические сигналы, амплитуда которых пропорциональна яркости соответствующих участков оригинала. Изображенный на рисунке светочувствительный датчик для сканеров создан на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Практически все датчики изображения представляют собой один или более рядов светочувствительных ячеек, одновременно регистрирующих яркости всех точек одной строки, длина которой равна ширине оригинала.

Отраженный от оригинала свет лампы падает на систему зеркал, изменяющую направление лучей на 90°, и попадает в объектив, создающий уменьшенные копии изображения, сфокусированные на каждой из линеек.

Подобная система, благодаря наличию объектива, обладает значительной глубиной резкости и высоким оптическим разрешением — до 4800 точек на дюйм.

Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). На качество изображения, получаемое в результате сканирования, в большой мере оказывает влияние источник света, используемый в конструкции сканера.