Хардуер входни устройства



Дата05.06.2017
Размер127.25 Kb.



ПМГ “Васил Левски”

Гр.Смолян




на тема: Хардуер – входни устройства

Изработили: Албена Моллова Проверил:………

Веселина Моллова /Т.Чакърова/

От 11в клас
УСТРОЙСТВА ЗА ВЪВЕЖДАНЕ
Устройства в компютър, които въвеждат в запомнящото устройство данните, които ще бъдат обработвани, и програмата за тяхната обработка. Биват ръчно (въвеждането става чрез клавиатура) и автоматично (въвеждането става чрез автоматично четене на магнитни дискове, перфоленти, магнитни ленти и др. носители на информация).

В х о д н и у с т р о й с т в а :



  • Клавиатура




  • Мишка




  • Трекбол




  • Трекпойнт




  • Тачпад




  • Джойстик




  • Скенер




  • Камери




  • Светлинна писалка




  • Сензитивен екран




Клавиатура (Keyboard)

   


През 1872, Ремингтън изобретява първата механична машина за писане, патентована от К.Латам Шулс. Qwerty подредбата е измислена, за да забави набирането, така че да не се получават нежелани повреди на клавиатурата. 130 години след измислянето на тази подредба пазара на клавиатури е задръстен от модели, направени за нея. В стандартната/qwerty клавиатура, най-често използваните букви на английски са: E, T, A, S, O, R, N, I. Най-рядко използваните букви са J и К. Много неща се изобретяват от 1800 насам: появява се електричество, радио, самолети, компютри... но qwerty системата устоява на времето. През 90-те години на ХХ век, поне две клавиатури бяха патентовани с цел да намалят усилията на пръстите и да спомогнат за по-лесното отказване от qwerty стандарта. Една от тях е XPeRT, която е създадена, за да се постига скорост и за лесно преминаване от qwerty към нейния стандарт. Едно от нейните предимства е, че дори и начинаещи потребители могат да постигнат респектираща скорост на набиране чрез нея. Тази клавиатура сменя местата само на два често използвани клавиша – A и N и добавя втори клавиш E(това е най-използваната буква – използва се в 13 от случаите).



Мишка (Mouse)


Мишката е електромеханично устройство за преобразуване на двукоординатно линейно движение в електрически импулси. Броят на произведените импулси съответства на разстоянието на преместване. Компютърната мишка управлява позицията на маркер върху екран. В устройството са включени и функционални бутони. Интерфейсът с компютъра е сериен цифров вход.

Мишката е ръчно точково устройство за компютри, представляващо малък предмет с няколко бутона на него, оформено така, че да се стои под дланта на едната ръка. Движението, направено с мишката се отразява на монитора чрез курсора й.

Мишката е изобретена от Дъглас Енгелбарт от Станфордския Институт през 1963 след продължителни тестове. Първата мишка е обемиста и включва две колелца перпендикулярни едно на друго: ротацията на някое от тях се показва на екрана чрез движение по съответната ос на монитора(х и у). Дъглас Енгелбарт получава патент на 17.11.1970 г. за своя “Х-У позиционен индикатор за система с монитор”.

По-късна вариация на мишката, измислена в ранните 70-е години на предишния век е измислена от Бил Инглиш в Xerox Parc, като външните колелца са заместени от топче, което може да се върти във всички посоки. Движението на топчето, се засичало от перпендикулярни на него колелца. Този вариант на мишката наподобява на обърнат трекбол и е доминиращата форма, използвана при персоналните компютри през 80-те и 90-те години на 20-ти век.

В отделна линия на еволюция, оптичната мишка засича движението чрез оптичен сензор на долната си страна, заедно с който е вграден и светлинно-изпускащ диод, който да осветява повърхността. Ранната оптична мишка като тази, изобретена от Стийв Кирш от Mouse System Corporation, се използва само на специална метална повърхност(пад), на който са отбелязани черни линии. След като компютърната енергия става евтина, става възможно и да се сложат специални чипове за “image processing” в самата мишка. За разлика от механизмите за “улавяне” на движенията на мишката, нейните бутони са се променили малко, варирайки главно в своята форма и брой. Първата мишка на Енгелбарт има само един бутон; след това увеличени на три. Комерсиалната мишка обикновено има между един и три бутона, въпреки че през късните 90 години на миналия век някои мишки

имаха цели 5 бутона и дори повече. Главната иновация при бутоните на мишката е скролът: малко колелце, което може да се върти нагоре и надолу, за да осигури незабавен скрол в съответната страница(тази новост е необходима, поради нарастващото използване на Интернет).


Трекбол (Trackball)

   Проблем възниква, когато някой човек няма място на бюрото си за движението на мишката или се изморява от движението във всички посоки с дясната си ръка. Тогава на помощ идва главната алтернатива на компютърната мишка, трекбола или trackball, който елиминира тези проблеми. Трекболът изглежда като мишка, обърната наобратно. Той се върти на място и изисква много малко място на бюрото, за разлика от мишката, около 2-3 квадратни инча.

    Както при мишките, трекбола също изисква бутони, с които да се индикирате, че курсора сочи точно това, което искате. Повечето трекболи имат два или три бутона, които изпълняват същите функции като тези на мишката. Не съществува стандарт за местоположението на бутоните върху трекболите, защото още не е постигнат консенсус как точно да се управлява трекбола. Някои са проектирани, така че да въртите топчето с четири пръста. Други са направени така че палеца да извършва тази дейност. Набират популярност оптичните трекболи. Повечето от тях работят като добрите стари оптични мишки, с тази разлика, че метода, използван за разпознаване е част от самото топче. Трекболите понякога са асиметрични. Произвеждат се за лява и дясна ръка.

Някъде, погребана в спецификациите на трекбола е и резолюцията, както и номера на графи за инч(counts per inch - CPI) на движението или DPI(както и при мишката). Резолюцията на трекбола показва колко може да се върти топчето, за да се задвижва курсора на екрана – по-високите резолюции изискват повече завъртане на топчето, за да се задвижи и курсора.




Трекпойнт (Track point)


    Трекпойнтът е изобретен от IBM, които са направили името запазена марка и са патентовали технологията. Трекпойнт системата е развита от Тед Селкър , Джозеф Ратлидж, Томас Д. Уотсън от центъра за изследвания на IBM и за пръв път е използвана в ноутбуци на IBM. По принцип, насочващия стик е миниатюрен джойстик, който е закрепен между G и H клавишите на обикновената клавиатура. Насочващия стик е издаден само два милиметра над нормалната повърхност за писане. Неговата позиция позволява да се действа с показалеца. Понеже при нормалната десетопръстна система пръстите не би трябвало да пресичат G/H границата, трекпойнтът не се намесва в нормалното писане. Селекционната функция, отговаряща на функцията при бутоните на мишката е възложена на бутони, разположени в долната част на клавиатурата, близо до клавиша за интервал(Space). Трекпойнт системата има известни предимства заедно със своето удобно разположение за хората работещи с десетопръстната система на писане. Нейният недостатък е, че много хора намират начина на използване за неестествен и имат нужда от известно време и опит, за да се приспособят към нея.




Тач-пад (Touchpad)


    В годините на развитие на преносимите компютри са използвани многобройни насочващи устройства.



Hewlett-Packard разработват мишка, която е “вързана” към дясната част на системата. Системата разбира движението на мишката през тънката и плоска връв, така че да може да се държи мишката във въздуха и въпреки това нейните движения да се разбират.

    Ноутбуците изпитват по-добра алтернатива за насочващо устройство и я намират в тач-пада (името е запазена марка на Synaptics). Почти по подразбиране тач-пада става най-популярното насочващо устройство при преносимите ноутбуци.

    Тач-падът засича местоположението на пръста на човека, който използва компютъра чрез засичане на електрическия капацитет на пръста. Самият пръст привлича минутно статично електрично напрежение, което предизвиква малък приток в системата от електрически вериги на тач-пада. Електронните устройства, свързани с тач-пада, засичат този приток чрез два съседни ръба на пада, така че той може прецизно да засича позицията на пръста в две измерения.

    Механично погледнато, в основата си тач-пада е гравирано табло от електрически вериги. На горната страна на това табло са гравирани водещи сензорни линии. В долната си част таблото съдържа електрониката нужна, за да може тач-пада да работи. Слоят на Милар покрива върха на таблото, за да го защитава и той осигурява на пръста на потребителя гладка повърхност, през която да се плъзга.

    Тач-падът може напълно да е защитен от какъвто и да е вид замърсяване, следователно той е отличен избор на насочващо устройство на компютър, който трябва да бъде управляван в неблагоприятна обстановка.

    Производителите на компютри могат да избират от няколко размера тач-пад за своите продукти. Обикновено активната повърхност на пада е 62х46.5 милиметра, въпреки че има по-големи(90.6х72.1 милиметра) и по-малки(55.9х32.9 милиметра) версии, които също са достъпни на компютърния пазар.

    Повечето производители разполагат тач-пада точно под клавиша за интервал(Space) на техните клавиатури. Това разположение позволява да се използват палците и да не се налага те да се местят както при мишката, за да бъде набран някакъв текст след работа с курсора.

Джойстик (Joystick)


    Джойстикът е едно от най-популярните входни устройства, използвани от геймърите и при симулаторите. Спомага за формирането на по-истинско преживяване при симулаторите със самолети и при навигацията на програмите. Има няколко различни типа джойстици, които са произвеждани и отхвърляни през историята на джойстика.

    Първият тип са дигиталните, които произлизат от конзолите на Атари, като се състоят от 5 бутона с различни функции – надолу, надясно, наляво, нагоре и бутон за стрелба. Конекторът на тези джойстици имал 9 pin D Shell конектора, които помагат на джойстика да разпознава входно-изходната информация по посоката на която е задвижен. След време се добавят нови бутони, чрез използване на допълнителни пинове, които не са използвани до тогава в джойстик. Дигиталните джойстици били засичани от компютъра след като били свързвани към дигитален входен порт(букса), която после се свързва към паметта на процесора или I/O мястото.

    Вторият вид джойстици са PC аналоговите. Първо те са представени от компанията IBM, като екземпляра съдържа 2 бутона и аналогов стик. По време на развитието на джойстиците, много производители изобретяват компонентите за оста X и оста Y. Тази сложна система кара потребителите да настройват джойстика преди да го използват.

    

Скенер (Scanner)


    Компютърният скенер е устройство, което премества нещата от едно измерение в друго. То “взима” триизмерни обекти, като например рисунка, страници от книги или списания, дори и малки обекти, например монети, и ги “превръща” в двуизмерни изображения.

    Метода на всеки скенер е много прост. Той използва дълъг масив от светлинни сензори, които сканират през неговия обхват. В обикновения скенер, светлинните сензори включват линеарни(следователно едноизмерни) масиви от CCD(Charged Coupled Devices), натъпкани по 100 на инч в тясна лента, която преминава през пълната ширина на най-голямото изображение, което може да бъде сканирано. Ширината на всеки елемент от сканирането зависи от най-малката област, която самостоятелно може да бъде изследвана, като по такъв начин, колкото по-хубава е резолюцията на скенера, толкова повече детайли могат да бъдат обхванaти от скенера. Електрическата верига в скенера чете всеки “чувствителен” елемент от реда, един по един, като го прави по строго определен ред. От тази информация, скенера създава низ от серийна информация, представляваща яркостта на всяка точка във всеки самостоятелен ред, който е сканиран. След като скенера събере и подреди информацията от всяка точка на реда, чувствителния му елемент започва да чете следващия ред.

Скенерите биват шест вида:

фото-скенери - използват се за сканиране на информация от фотографска хартия

слайд-скенери

видео-скенери - използва се за “заснемане” на снимки

hand скенери или ръчни скенери - скенера се държи в едната ръка и се прокарва през снимката

флат-бед(flatbed) скенери - такива са копирните машини,

барабанови скенери(drum scanners).

Скенерите се отличават по скорост на сканиране, динамичен обхват, т.н. D-max(съкращение на Maximum Image Density),

максимална плътност на изображението(колкото по-плътно е едно изображение, толкова по-тъмно става), резолюция(това е резолюцията на документите или снимките, които могат да се сканират със скенера), адаптери за прозрачност(transparency adapters), т.н. Optical Character Recognition и др.


Цифрова камера (Digital Camera)


    Цифровият (дигитален) фотоапарат няма нужда от лента и нейното проявяване. Цифровият фотоапарат е революция в фотографията. При него няма и нужда от чакането, необходимо за проявяването. На секундата с цифровия фотоапарат потребителя узнава дали опита му да заснеме нещо е бил сполучлив или дали е нужно да се снима отново. Дигиталният фотоапарат е улесняващото устройство за дигитална фотография, която често бива наричана non-silver фотография, заради липсата и на конкретна връзка с конвенционалната фотографска лента, която е зависима от фоточувствителността на сребърни соли и химична реакция – чрез използване на химикали, познати като карциногени – процес наричан проявяване. При дигиталната фотография протоните се засичат по електронен път чрез сензор за изображения, който е толкова чувствителен, че няма нужда от химично разпространение от страна на човека, проявяващ лентата. Дигиталните изображения, направени чрез дигиталната камера са перфектни за поставяне в Интернет, използване във вестници, правене на собствен албум или принтиране в пълен цвят на не чак толкова скъп мастилено струен принтер. Потребителят може да редактира изображенията и да премахне ефекта “червени очи” в снимките, направени със светкавица или да направи някой друг подобен трик в съответния софтуер.



    Има три вида фотоапарати, които могат да снимат дигитални изображения. На теория, потребителя може да използва който и да е от трите типа, за да направи дигитални снимки, въпреки че някои работят по-добре в някои специфични ситуации. Тези три вида са still камери, чиято най-важна характеристика е високата резолюция; те могат да възприемат толкова информация, колкото и класическите фотоапарати с лента; качеството на снимките е достатъчно високо, така че после те да се използват за вестник или списание; в зависимост от свободната памет с такъв фотоапарат могат да се направят от дузина до стотина снимки, видео камери - те са направени за заснемане на филми по дигитален път; характеризират се с тяхната бързина на заснемане, като могат да заснемат около 30 кадъра в секунда, но нямат нужда от висока резолюция, както при still камерите, повечето от тях снимат при 640x480 резолюция; могат да действат като still камерите, защото поддържат т.н. single-shot mode, web камери - повечето имат неподвижен фокус и леща без възможност за Zoom – което означава ниска цена, поне за производителите; тяхната ниска резолюция е подходяща главно за нуждите на предаването по Интернет и видео съобщенията; с тях също могат да се правят единични снимки, с качество, подходящо за постване в уеб-сайт.


Светлинна писалка (Light Pen)


    Светлинната писалка(Light Pen) е устройство, подобно на touch screen, но е улеснено от използването на специална светлинно-чувствителна писалка вместо от пръст. Предимството на използването на писалка е, че тя е по-прецизно входно устройство от touch screen-а, освен това светлинната писалка няма нужда от специален монитор, а може да работи с всеки CRT-базиран монитор. Светлинните писалки не могат да работят с LCD монитори, проектори и т.н.

    Светлинната писалка е доста проста за използване, но е доста по-различна от видео хардуера, който ръководи дисплея. Това е една от причините за излизането и от употреба – тя може да изисква специален порт за всяка различна видео карта, докато мишката може да бъде използвана единствено в софтуера. Като добавка, ергономическите фактори са в полза на мишката – може да се окаже изморително да се използва светлинна писалка за по-дълги периоди от време. Тя работи чрез усет за внезапната смяна в яркостта на точка от екрана, където т.н. electron gun, refresh-ва тази точка. Чрез отбелязване къде точно сканирането е достигнало до този момент се установява позицията X, Y на писалката. Позицията на писалката се обновява при всяко refresh-ване на екрана. Светлинните писалки действат най-добре при сравнително бавно-refresh-ващи дисплеи на ниска резолюция, като телевизионния екран.

    Светлинната писалка става много известна през ранните 1980 години на миналия век. Тя става забележителна заради използването и в FairLight CMI и BBC Micro. Въпреки това използването и доста е намаляло поради алтернативата й в Windows интерфейса, мишката, и промените в технологията на правене на мониторите. Първата светлинна писалка е използвана около 1957 г. на компютъра Lincoln TX-0 в MIT Lincoln лабораторията.


Сензитивен екран (Touch Screen)


    Тъч-скрийна или Touch Screen е входно устройство, което позволява на потребителя да взаимодейства с компютъра чрез докосване на компютърния екран. Често това става чрез използване на лъчи от инфрачервена светлина, които са прожектирани през повърхността на екрана. Прекъсването на тези лъчи генерира електронен сигнал, идентифициращ местонахождението на екрана. Софтуера интерпретира сигнала и извършва изискваната операция. HP-150 е един от най-ранно комерсиализираните тъч-скрийн компютри. Той всъщност няма тъч-скрийн погледнато сериозно, а 9-инчов Sony CRT, заобиколен от инфрачервени предаватели и приемници, които засичат позицията на всеки непрозрачен обект на екрана. В момента най-големия производител на тъч-скрийнове е Elo TouchSystems.



    През 1971 г., първият “тъч-сензоре измислен от д-р Сам Хърст(основателя на Elographics). Този сензор, наречен Elograph е патентован в Университета на фондацията за проучвания на Кентъки. Елографът не е бил прозрачен, както модерните тъч-скрийнове, въпреки това, той е бил забележително явление в историята на тъч-скрийн технологията.



    През 1974 г., първият истински тъч-скрийн, използващ прозрачна повърхност се появява на голямата компютърна сцена. Той е бил създаден отново от Сам Хърст и Elographics. През 1977 г., Elographics развиват и патентоват 5-жичната резисторна технология, най-популярната технология, която се използва в днешно време.





База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница