Практическая работа 11. Ксерокс, ризограф

Студент должен:

иметь представление:

· об устройствах вывод информации на печать

знать:

· принцип работы ксерокса, ризографа;

· основные узлы и особенности эксплуатации ксерокса, ризографа;

· технические характеристики ксерокса, ризографа.

уметь:

· подключать ксерокс, ризограф;

· настраивать параметры работы ксерокса, ризографа;

· производить замену картриджей.

Раздел 8. Устройства ввода информации

Тема 8.1 Клавиатура. Оптико- механические манипуляторы

Студент должен:

иметь представление:

· об устройствах ввода информации

знать:

· принцип действия клавиатуры;

· принцип работы мыши, трекбола, джойстика;

· принцип работы дигитайзера.

Клавиатура: принцип действия, конструктивные исполнения. Подключение клавиатуры. Драйвер клавиатуры. Настройка параметров работы клавиатуры.

Оптико- механические манипуляторы. Мышь: принцип действия, способы подключения, основные характеристики. Принципиальные схемы оптико- механической и оптической мыши. Драйвер мыши. Особенности инфракрасной и радиомыши. Настройка параметров работы мыши.

Джойстик, трекбол, дигитайзер. Их назначение, принцип действия, основные особенности, подключение.

Методические указания

Для обработки информации с помощью ПК пользователь дол­жен ввести информацию в компьютер. Основными устройствами ввода данных и управления системой являются клавиатура, мышь, джойстик. Однако все большее распространение получают такие устройства ввода информации, как сканер, цифровая камера, дигитайзер.

Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода информации в ПК, хотя мышь все больше берет на себя выполне­ние функций управления.

Основ­ным элементом клавиатуры являются клавиши. Сигнал при нажа­тии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и переда­ется в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату. Скэн-код — это однобайтовое число, младшие 7 бит которого представляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. На материнской плате ПК для подключения клавиатуры также используется специальный контроллер.

Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры, инициа­лизируется аппаратное прерывание, процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скэн-код. Скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет уста­новку клавишей и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код (например, «ф» или «Ф»). Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводимых символов. Контрол­лер клавиатуры выполняет функции самоконтроля в процессе за­грузки системы. Процесс самоконтроля при загрузке отображает­ся однократным миганием трех индикаторов клавиатуры.

По конструктивному исполнению клавиатуры подразделяются па клавиатуры с пластмассовыми штырями, со щелчком, с мик­ропереключателями и сенсорные.

Клавиатуры с пластмассовыми штырями выполняются таким образом, что под каждой клавишей находится пластмассовый штырь, установленный вертикально, нижний конец которого вы­полнен в виде штемпеля (клейма), изготовленного из композицир резины с металлом. Ниже этого резинового штемпеля находится пластина с контактными площадками, неподвижно установленная на корпусе панели. При нажатии клавиши штемпель соприкасается с контактными площадками, замыкается электрическая цепь, что воспринимается контроллером клавиатуры. Недостатком такой клавиатуры является высокая чувствительность клавиши к вибрации при нажатии, что приводит к многократному отображению символа на экране при печати с высокой скоростью.

Клавиатура со щелчком выполнена так, что при нажатии клавиши ее механическое сопротивление становится тем больше, чем глубже она нажимается. Для преодоления этого сопротивления необходимо затратить определенную силу, после чего клавиша нажимается легко. Нажатие и отпускание клавиши сопровождает­ся щелчком, отсюда и название. Клавиатуры со щелчком позволяют обеспечить уверенность в том, что клавиша нажата, а это повышает скорость ввода информации.

Клавиатуры с микропереключателями имеют характеристик аналогичные клавиатурам со щелчком. Но микропереключателе в том числе герконы (герметические контакты), характеризуются большей прочностью и длительным сроком службы.

Клавиатуры с герконами содержат переключатели клавишей с пружинными контактами из ферромагнитного мате­риала, помещенными в герметизированный стеклянный баллон. Контакты приходят в соприкосновение (или размыкаются) под действием магнитного поля электромагнита, установленного сна­ружи баллона.

Принцип действия сенсорной клавиатуры основан на усилении разности потенциалов, приложенной к чувствительному элементу. Количество этих элементов соответствует количеству клавишей. В качестве чувствительных элементов используются токопроводящие контактные площадки в виде, например, одного или двух прямоугольников, разделенных небольшим зазором. В момент касания пальцем контактных площадок статический потенциал уси­ливается специальной схемой, на выходе которой формируется сигнал, аналогичный сигналу, возникающему при нажатии клавиши обычной механической клавиатуры. Сенсорные клавиатуры самые долговечные, поскольку в них отсутствуют какие-либо ме­ханические элементы и информация о нажатии «клавиши» фор­мируется только электроникой.

Драйвер клавиатуры служит для отображения на экране набранного на клавиатуре и обычно является составной частью любой операционной системы. Драйвер клавиатуры операцион­ной системы MS-DOS называется KEYB.COM. После установки операционной системы DOS он находится, как правило, в директории DOS. При установке операционной среды Windows 95/98 драйвер клавиатуры автоматически записывается в стартовом файле AUTOEXEC.BAT.

Со времени появления первого персонального компьютера вплоть до 1995 г. внешний вид и структура клавиатуры оставались неизменными. Но в 1995 г., после выхода операционной системы Windows 95, привычные 101-клавишные устройства были замене­ны клавиатурами со 104/105 клавишами. Клавиши были добавле­ны, чтобы реализовать некоторые возможности новой операци­онной системы.

Большинство современных клавиатур снабжено тремя специаль­ными клавишами, предназначенными для работы в операционной системе Windows 95/98/ME; они расположены в нижней части клавиатуры, рядом с клавишами Ctrl и Alt.

Еще ряд изменений был связан с эргономическими показате­лями, т.е. с необходимостью соответствия новых клавиатур совре­менным требованиям медицины. Было установлено, что при ежедневной интенсивной работе со старыми плоскими клавиатурами у операторов ЭВМ развивается профессиональное заболевание кистей рук. Поэтому на рынке появилось множество новых «эрго­номических» клавиатур самых причудливых форм: как бы «разло­манных» надвое, изогнутых, снабженных подставками для кистей рук. Все более популярными становятся клавиатуры на ИК-луча не требующие шнура для подключения к системному блоку. Передача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципе аналогичному «дистанционному управлению».

Наибольшим успехом на российском рынке пользуются клавиатуры таких производителей, как Microsoft, Cherry и ВТС.

Мышь

Мышь, как и клавиатура, является важнейшим средством вводя информации. Особенно возросла ее роль с появлением графический оболочек, поскольку мышь стала необходимой для эффективной работы на ПК с соответствующим программным обеспечением.

Важное преимущество графических оболочек — возможности инициализации многих команд без длительного ввода их с клавиатуры. Управление с помощью несложных процедур: выбор, щелчок (или двойной щелчок) на объекте в виде пиктограммы, символа или пункта меню — зачастую позволяет обходиться без использования клавиатуры.

Мышь как датчик перемещения была изобретена в 1968 г. Но неотъемлемой составляющей компьютера Apple Macintosh она стала в конце 1970-х гг., поскольку именно этот компьютер был укомплектован полно цветным графичееским интерфейсом, где пользователь отдавал команды, щелкай мышью по значкам-пиктограммам. Поскольку ПК получил такой интерфейс позже, мышь в составе ПК появилась только в середине 1980-х гг. По принципу действия мыши подразделяются на оптико-механические и оптические.

Оптико-механическая мышь состоит из следующих основных элементов. В нижней плоскости корпуса мыши находится отверстие, которое открывается поворотом пластмассовой шайбы. Под шайбой находится шарик диаметром 1,5 — 2 см, изготовленный из металла с резиновым покрытием. В непосредственной контакте с шариком находятся валики. Причем только один из валиков служит для управления шариком, а два других валика регистрируют механические передвижения мыши. При перемещении мыши по коврику шарик приходит в движение и вращает соприкасающиеся с ним валики. Оси вращения валиков взаимно перпендикулярны. На этих осях установлены диски с прорезями которые вращаются между двумя пластмассовыми цоколями. На одном цоколе находится источник света, а на другом — фоточувствительный элемент (фотодиод, фоторезистор или фототранзистор). С помощью такого фотодатчика растрового типа точно определяется относительное перемещение мыши. С помощью двух разных датчиков определяется направление перемещения мыши последовательности освещения фоточувствительных элементов и скорость перемещения в зависимости от частоты импульсов. Импульсы с выхода фоточувствительных элементов при работе микроконтроллера преобразуются в совместимые с ПК дан­ и передаются на материнскую плату.

Оптическая мышь функционирует аналогично оптико-механической мыши, отличаясь тем, что ее перемещение регистрируется оптическим датчиком. Такой способ регистрации переме­щения заключается в том, что оптическая мышь посылает луч на специальный коврик. Отраженный от коврика луч поступает на оптоэлектронное устройство, расположенное в корпусе мыши, Направление движения мыши определяется типом полученного сигнала. Преимуществами оптической мыши являются высокая точность определения позиционирования и надежность.

По принципу подключения к компьютеру мыши можно подразделить на проводные, связанные с компьютером электриче­ским кабелем («хвостатые» мыши), и бесконтактные (беспроводные, «бесхвостые»). Беспроводные мыши — это инфракрасные или радиомыши.

Инфракрасная мышь функционирует аналогично пульту дистан­ционного управления телевизора. Для этого рядом с компьютером или на самом компьютере устанавливается приемник инфракрас­ного излучения, который кабелем соединен с ПК. Движение мыши регистрируется рассмотренными выше механизмами и преобразуется в инфракрасный сигнал, который затем передается на приемник. Преимущество использования инфракрасной мыши заключается в отсутствии дополнительного кабеля на рабочем столе. Однако для передачи инфракрасного сигнала пространство между передатчиком мыши и приемником компьютера не должно перекрываться, иначе мышь будет не в состоянии передать сигнал на ПК. Инфракрасные мыши работают от аккумулятора или обычной батарейки.

Радиомышь обеспечивает передачу информации от мыши с помощью радиосигнала. При этом нет необходимости в свободном пространстве между приемником и передатчиком. Радиомышь пе­редает данные с помощью радиоволн на небольшой приемник, который подключен к разъему СОМ или PS/2. Расстояние от при­емника до мыши может составлять до 1,5 м. Питание радиомьши осуществляется от батареек в ее корпусе.

Для нормального функционирования мыши необходимо обеспечить ее свободное перемещение по плоской поверхности, в ка­честве которой обычно применяются специальные коврики (Mousi Pad). Однако выпускаются мыши, свободно работающие на любой поверхности. Устройствами ввода сигнала мыши являются кнопки, расположенные на ней. В зависимости от модели мыши на ней имеется от двух до четырех кнопок.

Функциональное назначение кнопок мыши различно и зави­сит от выполняемого приложения. Помимо кнопок многие мыши оборудованы специальными устройствами для быстрой прокрутки (скроллинга) окон. Наиболее удобным и простым является скроллинг с помощью колес, которым обеспечиваются отдельные модели.

Мыши подразделяются по способу подключения к ПК: подключаемые к СОМ-порту (Serial Mouse — последовательный мыши), подключаемые к PS/2 (PS/2-мыши) и мыши, подключа­емые к порту USB. Комбинированные мыши можно подключать как к порту PS/2, так и к порту СОМ.

Наряду с эргономическими клавиатурами на компьютерном рынке появились эргономические, причудливо изогнутые мыши, форма которых призвана снизить нагрузку на кисть пользователя.

Основными производителями мышей являются компании Microsoft, Mitsumi, A4Tech, Logitech и KEY Systems (торговая марка мышей Genius).

Трэкбол (Trackball) по конструкции напоминает мышь, у которой шар расположен не внутри корпуса, а на верхней его части. Принцип действия и способ передачи данных трэкбола такой же, как у мыши. Обычно трэкбол использует оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Большинство трэкболов управляются через последовательный порт, причем назначе­ние выводов аналогично разъему мыши. Основные отличия трэкбола от мыши в том, что трэкбол обладает стабильностью за счет тяжелого корпуса и не требует специальной площадки для движения. Для пользователей ПК типа Notebook и Laptop имеются встро­енные или подключаемые трэкболы.

Джойстик — незаменимое устройство ввода в области компь­ютерных игр.

Создавался джойстик для использования на специальных военных тренажерах и обычно имитировал устройство управления какой-либо военной техникой.

Цифровые джойстики, как правило, применяются в иг­ровых приставках и в игровых компьютерах.

Любой джойстик состоит из двух элементов: координатной части— ручки или руля, перемещение которой меняет положение виртуального объекта в пространстве, и функциональных кнопок. Число кнопок может быть от трех до восьми, и большинству из них, громе главной кнопки «Огонь» или гашетки, можно в зависимости от игры присваивать разные значения: смена оружия.

Для ПК в качестве устройства ввода (управления) в основном применяются аналоговые джойстики. Использование циф­рового джойстика требует установки в компьютер специальной платы или применения переходника с одного разъема на другой. Аналоговый джойстик имеет существенное преимущество перед цифровым. Цифровой джойстик реагирует в основном на положение управляющей ручки (влево, вправо, вверх, вниз) и стартовой кнопки «огонь». Аналоговые джойстики регистрируют минимальные движения ручки управления, что обеспечивает более точное управление.

Новые модели дорогих джойстиков имеют своеобразную «o6ратную связь»: при использовании их для «стрельбы» ручка дает эффект «отдачи», какая бывает у настоящего оружия. Некоторые модели обладают ощутимым сопротивлением, имитирующим управление настоящим летательным аппаратом и позволяющим 6oлее точно регулировать перемещение виртуального объекта.

Лидерами рынка джойстиков в России являются фирмы Quick Shot и Genius.

Вопросы для самоконтроля:

1. Клавиатура: принцип действия, конструктивные исполнения;

2. Подключение клавиатуры;

3. Драйвер клавиатуры. Настройка параметров работы клавиатуры;

4. Оптико- механические манипуляторы;

5. Мышь: принцип действия, способы подключения, основные характеристики;

6. Принципиальные схемы оптико- механической и оптической мыши;

7. Драйвер мыши;

8. Особенности инфракрасной и радиомыши. Настройка параметров работы мыши;

9. Джойстик, трекбол, дигитайзер. Их назначение, принцип действия, основные особенности, подключение.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: