Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Клавіатура комп’ютерів і пристрої ручного введення інформації
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Факультет:
Прикладна математика
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Методичні вказівки до лабораторної роботи
Предмет:
Архітектура комп’ютерів та комп’ютерних систем
Група:
ПМ-21
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська Політехніка”
Інститут прикладної математики та фундаментальних наук
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Кафедра ЕОМ
Методичні вказівки до лабораторних робіт
з курсу „Архітектура комп’ютерів та комп’ютерних систем”
спеціальності 6.0802 „Прикладна математика”
Лабораторна робота № 5
Тема: Клавіатура комп’ютерів і пристрої ручного введення інформації.
Лабораторна робота № 5
Тема: Клавіатура комп’ютерів і пристрої ручного введення інформації.
Мета роботи: Ознайомити з основними характеристиками клавіатури ПК і пристроїв ручного введення інформації у комп’ютери.
1. Клавіатура – основний пристрій введення інформації в комп’ютер.
Клавіатура поки що є основним пристроєм введення інформації в комп'ютер. Цей пристрій являє собою сукупність механічних датчиків, що сприймають тиск на клавіші і замикають визначений електричний ланцюг. Найбільш поширені два типи клавіатур: з механічними і мембранними перемикачами. У середині корпуса будь-якої клавіатури, крім датчиків клавіш, розташовані електронні схеми дешифрації і мікроконтролери клавіатури. Підключення клавіатури до системної плати здійснюється за допомогою або 5-контактних роз’ємів DIN, що застосовуються в материнських платах формату AT, або 6-контактних роз’ємів miniDIN (їх іноді називають роз’ємами типу PS/2), що застосовуються переважно в материнських платах формату ATX
У переважній більшості сучасних ПК на основі процесорів сімейства x86 використовується так звана покращена (Enhanced) клавіатура (ця назва була введена, щоб відрізнити її від клавіатури, що застосовувалася на IBM XT). Вона містить 101 чи 104 клавіші. Найбільш розповсюдженим стандартом розташування символьних клавіш є розкладка QWERTY, що при бажанні може бути перепрограмована на іншу.
Є близько 60 клавіш з буквами, цифрами, знаками пунктуації та іншими символами, що зустрічаються в друкованих текстах, і ще близько 40 клавіш, призначених для керування комп'ютером і виконання програм.
Клавіатури, призначені для роботи з Windows 95 (98/NT), мають три додаткові клавіші. Під Windows 95/98/NT клавіша Start дозволяє одержати легкий доступ до відповідного меню, а дія клавіші додатків (Application key) багато в чому аналогічна правій кнопці миші. Крім того, клавіша Start у сполученні з іншими клавішами дозволяє швидко виконати деякі дії. Наприклад, <Start><Break> швидко викликає вікно «System Properties», а <Start><M> рівносильне команді «Minimize All Windows».
2. Клавіатури сучасних домашніх ПК
Основною тенденцією розвитку клавіатур домашніх ПК є підвищення їх ергономічних якостей. Після виявлення професійних захворювань кістей рук в інтенсивно працюючих на клавіатурі груп користувачів, таких як секретарі, складачі та ін., виробники комп'ютерів стали приділяти значно більше уваги питанням удосконалення клавіатури. Сучасна ергономічна клавіатура, як правило, характеризується своєрідною вигнутою формою, що дозволяє підтримувати лікті в розведеному положенні. У деяких клавіатурах полотнина можна розділятися на дві половинки і розносити їх на зручну відстань. Ергономичні клавіатури випускають Microsoft, Cherry, BTC і інші компанії.
Іншою тенденцією є оснащення клавіатури динаміками, маніпуляторами типу трекбол, пристроями для зчитування пластикових карт і т.п. Із усіх цих удосконалень найбільш практичною є беспровідна клавіатура, що передає інформацію в ПК за допомогою ІЧ-хвиль.
Трекбол (Trackball) являє собою «перевернену » мишку,бо в ньому приводиться в рух не корпус пристрою, а тільки його куля збільшеного в порівнянні з мишею розміру, що дозволяє істотно підвищити точність керування курсором. Перший пристрій подібного типу був розроблений компанією Logitech. Мініатюрні трекболи одержали спочатку широке поширення в портативних ПК. Вбудовані трекболи можуть розташовуватися у всіляких місцях корпуса ноутбука. Трекболи зовні кріпляться спеціальним затиском, а до інтерфейсу підключаються кабелем. Великого поширення в ноутбуках трекболи не отримали через свій недолік — поступового забруднення поверхні кулі і напрямних роликів, що іноді важко очистити і, отже, повернути трекболу колишню точність. Згодом їх замінили тачпади и трекпойнти.
Тачпад (TouchPad) являє собою чуттєву контактну площадку, рух пальця по якій викликає переміщення курсора. У переважній більшості сучасних ноутбуків застосовується саме цей вказівний пристрій, що має не найвищий дозвіл, але володіє найвищою надійністю через відсутність частин, що рухаються.
Трекпойнт (TrackPoint) — координатний пристрій, що вперше з'явився в ноутбуках IBM, являє собою мініатюрний джойстик с шорсткою вершиною діаметром 5-8 мм. Трекпойнт розташований на клавіатурі між клавішами і керується натисканням пальця.
Обидва ці пристрої припускають наявність визначеного тренування для користування ними, однак по надійності і малогабаритності залишаються поза конкуренцією.
3. Загальна характеристика клавіатури
Клавіатура — основний засіб взаємодії користувача з ПК. Клавіатура має 70 - 110 клавіш, розподілених на декілька груп: символьну, функціональну, малу клавіатуру, управляючу.
Основна частина — символьна. Тут є клавіші для введення сим волів та клавіші для управління вводом (перемикання регістрів, знищення помилкового символу під час вводу, табуляція і ін.).
Мала клавіатура, розташовується звичайно справа і використовуєть ся для переміщення курсора. За допомогою клавіші NumLock вона використовується для набору чисел. Зручне розташування клавіш дозволяє на 10-15% збільшити швидкість набору числової інформації.
Функціональна група клавіш може програмуватися на виконанні в різних програмних системах спеціальних команд і функцій (ФПК – функціональне програмування клавіш). Загалом клавіатура із 84 клавіш має 10 ФПК, а клавіатура із 101 клавіші – 12 ФПК.
В клавіатурі ПК типу ІВМ РС за особливостями використання розрізняють такі групи клавіш [1]:
алфавітно-цифрові та знакові клавіші (із символами A…Z, А...Я, 0...9, знаками пунктуації, знаками арифметичних операцій), а також спеціальні клавіші Esc, Tab, Enter, Back Space;
функціональні клавіші ( F1 - F10);
службові клавіші для управління переміщенням курсора (стрілки Up, Down, Left, Right, Home, End, РgDn, PgUp, і клавішами з позначкою [ ]);
службові клавіші для управління редагуванням (Ins, Del);
службові клавіші для зміни регістрів та модифікації кодів інших клавіш (Alt, Ctrl, Shift);
службові клавіші для фіксації регістрів (CapsLock, ScrrolLock, NumLock);
різні допоміжні клавіші (Print Screen, додаткові клавіші з знаками +, -, / та ін.).
4. Будова клавіатури
Клавіатура включає сукупність ключів, які замикаються на відповідні клавіші, а також схему управління за допомогою якої формуються коди при замиканні ключів.
В основу дії ключа може включатись зміна електричного опору контактів при їх замиканні за рахунок механічної дії, магнітної дії рухомим магнітом на горизонтальні контакти (геркони), зміна ємності між рухомими та нерухомими пластинами, ефект Холла, тобто виникнення різниці потенціалів у напівпровідникові під дією магнітного поля [2].
Основною характеристикою клавіатури є її зносостійкість, яка визначається числом спрацювань окремої клавіші на відмову. Сучасні клавішні перемикачі клавіатур витримують від 10 (кон тактні) до 100 (безконтактні) млн. спрацювань, що відповідає п'ятирічному напрацюванню на відмову [3]. Із контактних найбільш надійні конструкції на герконах. Основна (до 70 %) технологія сучасних клавіатур — ємнісна. Така клавіатура характеризується високою надійністю, простотою конструкції, безшумною роботою, невисокою вартістю.
При створенні схем управління клавіатури враховують такі особливості.
Натискання на клавішу приводить до переходу ключа, із стану "0" до стану логічної “1”. Такий перехід пов’язується із фізичним замиканням (розмиканням контактів, або із зміною напруги, тому він може супроводжуватись оберненою зміною стану. Таке явище називають деренчанням контактів. Схеми управління повинні усувати вплив деренчання контактів, бо, інакше, під час одного натискання на клавішу може сформуватись послідовність сигналів невизначеної довжини (із однакових кодів). Для усунення наслідків деренчання контактів в некодуючій клавіатурі використовуються RC-фільтри, які згладжують коливання і подавлюють дію деренчання. У кодуючій клавіатурі (наприклад, в IBM PC) до кодування натиснутої клавіші вводиться затримка в декілька мікросекунд. Затримка реалізується програмним циклом, який блокує дію клавіші на деренчання. Процесор 8048 (клавіатура IBM PC) формує затримку і переривання на час деренчання контактів [1].
Основна функція схеми управління — сформувати код, що відповідає натиснутій клавіші. Одна, із простіших схем для реалізації цієї функції, приведено на мал. 1. Схема має генератор тактових імпульсів Г, лічильник Ліч та дешифратор Д, який послідовно опитує стан ключів КЛ, які відносяться до відповідного стовпця Х матриці клавіатури. Якщо яка-небудь клавіша натиснена, то сигнал через замкнений контакт цієї клавіші надійде на відповідну горизонтальну шину У матриці і потім через селектор С надійде на вхід постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП). Сиг нали з Д та з С утворюють адресний вхід ПЗП в комірках якого зберігаються коди символів (їх молодші розряди). За допомогою тактового сигналу код вибраного символу видається на регістр Рг символу.
Старші розряди коду визначаються вмістимим спеціальних регістрів (на схемі не показані). Переключення спеціальних регістрів дозволяє за допомогою однієї клавіші вводити різні символи (із різних алфавітів, зокрема), або, при необхідності, найбільш поши рені оператори алгоритмічної мови. Багато клавіатур ПК мають до 5 спеціальних регістрів [2], що значно розширює функціональні властивості клавіатур.
Для виключення впливу деренчання контактів видача коду символу з Рг затримується на час завершення перехідного процесу.
У сучасних ПК управління роботою клавіатури здійснюється за допомогою мікроЕОМ. Це дозволяє спростити апаратуру кодування, розширити її можливості, суттєво зменшити вплив деренчання контактів.
Більшість клавіатур, включаючи і ІВМ-подібні, відповідають ергономічному стандартові DIN66234 (ФРГ) [3], який став фактично міжнародним. За цим стандартом клавіатура повинна виготовлятись у вигляді окремого блоку, мати власну електронну схему. Електронна частина в сучасних ПК реалізується на 8-розрядних МП та мікро-ЕОМ. В професійних ПК підтримується принцип віртуальної клавіатури, який полягає в тому, що в ПК надсилається не код символу натиснутої клавіші, а тільки її номер. Цей номер інтерпретується за допомогою системних таблиць, що забезпечує виключну гнучкість та мобільність роботи при використанні різних фонетичних систем. У відповідності з цим принципом можна виділити три рівні представлення та обробки сигналів, які надходять з клавіатури [1]: фізичний, логічний і функціональний.
Фізичний рівень пов’язується із сигналами, які надходять в системний блок (СБ) при натисканні та відпусканні клавіш. При натисканні любої клавіші в СБ надсилається код, який відповідає її порядковому номеру. Цей код звуть скен-кодом (scan-code). При відпусканні клавіші також генерується її номер, збільшений на 128 (додатковий скен-код).
Якщо клавіша натиснута більше 0,5 секунди, то автоматично починає генеруватись послідовність її основних скен-кодів з частотою 10 разів за секунду, що імітує серію швидких натискань цієї клавіші.
На логічному рівні, реалізованому базовою системою вводу/виводу OS (BIOS), за допомогою переривання 9, здійснюється трансляція отриманого скен-коду у спеціальний 2-байтовий код. Молодший байт для групи клавіш А вміщує ASCII (American Standard Code for Information Interchange) — код символу, який зображений на клавіші. Це головний байт. Допоміжний байт (старший) вміщує вихідний скен-код натиснутої клавіші. На логічному рівні код, загалом формується із врахуванням того, до якої групи відноситься натиснута клавіша і чи одна клавіша, чи деяка їх комбінація активізується. Так, наприклад, при натисканні одиночної клавіші групи БВГ, або при одночасному натисненні деяких клавіш, голов ний байт вміщує не ASCII-код, а “0”. Це дозволяє перевірити той факт, що натиснута в даний момент клавіша не відноситься до алфавітно-цифрової групи А. Допоміжний байт при цьому вміщує скен-код натиснутої клавіші, або повну комбінацію одночасно натиснутих клавіш. Сполучення головного та допоміжного коду, коли перший з них дорівнює “0”, називають розширений ASCII-кодом.
На функціональному рівні окремим клавішам програмним шляхом призначаються певні функції. Клавішам можуть приписуватись послідовності символів або команди зміни режимів, зміни дисплейних вікон і т. д. Таке "програмування" клавіш, зокрема, може здійснюватись за допомогою драйверів (наприклад, АNSI.SYS), текстовими редакторами, графічними системами, іншими прикладними програмами.
5. Інтерфейс клавіатури
Інтерфейс клавіатури є синхронним чотирьох-провідним інтерфейсом з послідовною одно-бітовою та багатобайтовою передачею даних від клавіатури до ПК. Лінії сигналів, інтерфейсів характеризуються таблицею 1.
назва лінії
умовні позначення
українс.
англійська
тактова частота
такт
CLK
дані
дані
DATA
живлення
5V
Vcc
нуль
0V
Z
Примітка. Допускається включення лінії екрану, об'єднаної з екра ном клавіатури та ПК, безпосередньо, або через опір ( 100 Ом.
Обмін даними здійснюється за допомогою 9 чи 11-розрядих повідомлень, які мають структуру, відображену в таблиці 2.
Структура повідомлень
Номер розряду
Призначення розрядів
Позначення розрядів
9-ти розрядне повідомлення
11-ти розрядне повідомлення
1, 2 - 9
1, 2 - 9
стартовий байт даних
DB0 - DB7
—
10
паритет за парністю
—
—
11
стоповий
—
Тактові сигнали генеруються клавіатурою. Стартовий біт має рівень логічного “0” (“1”) при 9 (11) - бітовому обміні відповідно, а стартовий біт рівень логічної “1”.
Підключення клавіатури здійснюється через кабельну вилку OНЦ-BT-4/А-5/16-B з відповідним розподілом ліній за контактами з’єднувачів:
Лінія
CLK
DATA
0
+5
Номер контакту
1
2
4
5
П’ятиконтактний DІМ-рознімач клавіатури IBМ PC XT/AT має таке ж закріплення контактів за лініями [6], що, очевидно, і стало основною для ГОСТ-у 12368.
6. Принцип роботи клавіатури IBM PC
Клавіатура IBM PC [5] включає матрицю швидкодіючих кнопкових контактів із 23 рядків по 4 колонки, 8-розрядний мікропроцесор INTEL 8048 із вмонтованим ПЗП ємністю 2 КБайт та електронну схему управління (мал. 2). Мікропроцесор сприймає кожне натискання на клавішу і видає скен-код в порт А мікросхеми 8255 в IBM PC/XT, або його еквівалент в IBM PC/АT. Клавіші на клавіатурі підключені до матриці контактів. При натисненні на клавішу замикається контакт, який знаходиться на перетині, стрічки Х та колонки Y матриці. Кожні 3-5 мс. 8048 сканує матрицю клавіатури, перевіряючи, яка із ліній має низький рівень. Спочатку сканується перша колон ка, і стан контактів кожного ряду цієї колонки читається і зберігається в пам’яті 8048. Якщо контакт замкнений, то точка на перетині колонки і стрічки мас потенціал “0”. Сканування здійснюється послідовно для всіх чотирьох колонок. Кожний код сканування запам’ятовується в буфері мікропроцесора 8048, відображаючої стан всієї клавіатури.
На системній платі ланки обслуговування клавіатури підключено до системи переривань. Щоразу, коли ця ланка реєструє натискання клавіші, в системі збуджується переривання. Це переривання передає управління обробнику переривань від клавіатури, який зберігає дані від клавіатури для подальшого їх використання.
Коли клавіатура видає скен-код, то викликається переривання клавіатури INТ 9, ЦП припиняє роботу і аналізує отриманий 8255 скен-код. Якщо код надходить від клавіш-перемикачів (наприк лад, від ІNS, або CapsLock), то зміна статусу роботи клавіатури записується в пам’ять ІВМ PC, в протилежному випадку формується код символу (якщо старший біт в “1”), або скен-код не обробляється (старший біт в “0”). Потім введений код розмішується в буфері клавіатури, який організується в ОЗП і використовується для зберігання кодів символів. В буфері одночасно може зберігатись до 15 символів з послідовністю обробки за принципом “Перший прийшов - перший обслужений”.
Є декілька комбінацій клавіш, наприклад, Ctrl+Break, PrtSc, Сtrl+Alt+Del, SysReg (для IBM AT), які не генерують скен-коди, а виконують окремі функції.
Перед тим, як передати код сканування 8048 видає логічну “1” на своїй лінії KBD DATA протягом 0,2 мс., потім 8-бітову послідовність коду сканування, починаючи з молодшого біту, кожний біт через 0,1 мс.
Мишка та трекбол
Хоча клавіатура ще зовсім не втратила значення для спілкування користувача з комп'ютером, інший пристрій ручного уведення інформації - мишка - стає все більше вагомим й важливим. Але навіть ризикуючи зробити з мишки слона, можна впевнено стверджувати, що на сучасному комп'ютері працювати без мишки майже неможливо: ви відразу загрузнете у графічному інтерфейсі Windows і у багатьох прикладних програмах, що працюють із вікнами, меню, іконками й діалоговими боксами.
Управляти курсором або маркером на екрані за допомогою однієї клавіатури буває незручно, повільно й просто безглуздо, коли для цього є спеціальні пристрої - мишка й трекбол, які прийнято називати координатними маніпуляторами. Це самі розповсюджені на сьогодні пристрої для дистанційного керування графічними зображеннями на екрані. В принципі, мишка й трекбол схожі на джойстик , відомий усякому, хто захоплюється комп'ютерними іграми. Набирати які-небуть команди не потрібно, досить при роботі в програмі вказати мишкою потрібну операцію у меню або іконку на екрані, а потім клацнути кнопкою. От і все, що потрібно, а все інше зробить програма, що активується мишею.
Слідуюче питання: "Що таке миша і який принцип її роботи"
Поряд з клавіатурою миша є важливим засобом вводу інформації. Миші з'явилися в результаті появи графічних оболонок. Вибір, якій здійснюється клацанням (чи подвійним клацанням) на об'єкті у вигляді піктограми, символа чи пункта меню робить клавіатуру майже не потрібною. Але її звичайно не можна замінити в тих додатках, де потрібно вводити дані (текст, цифри).
Так що миша і клавіатура працюють у взаємозв'язку і доповнюють одна одну.
Ввід інформації здійснюється за допомогою клавіш. Більшість мишок має їх 2-і. Функціональне значення цих клавіш різне в залежності від додатків. Загальною властивістю мишок є те, що при вказанні на об'єкт (піктограму), об'єкт стає керованим. В цьому випадку при клацанні лівою клавішею миші він виділяється; якщо не відпускати ліву кнопку миші, то його можна переміщувати; при подвійному клацанні лівою кнопкою об'єкт стає активним.
Принцип роботи.
Мишу можна відкривати без особливих проблем і ризику, і навіть потрібно час від часу це робити, для її чистки. На оберненій стороні миші знаходиться отвір, який відкривається поворотом пластикової шайби. Далі йде кругла кульку діаметром біля 1,5-2 см., який можна вийняти і почистити. Цю кульку виготовлено із металу і покрито резиною. Під нею розташовані три маленьких валики, які з нею контактують. Один служить для управління кулькою, а два інші реєструють механічні рухи кульки. Ці пластмасові валики на кінці осей зв'язані з диском з растровими отворами. (див. малюнок).
Найбільш поширеним є оптико-механічний принцип регістрації положення миші. Цей принцип полягає у наступному. При переміщенні миші кулька приходить в рух і крутить валики, що дотикаються до неї. Вісь обертання одного із них вертикальна, а другого-горизонтальна. На цих вісях встановлені диски з растровими отрворами, які обертаються між двома пластмасовими цоколями. На першому цоколі знаходиться джерело світла, а на другому фоточуттєвий елемент (фотодіод, фототранзистор). Цей фотосенсор визначає, де знаходиться джерело світла: перед отвором, чи за пластмасовою перегородкою диска. Оскільки таких отворів два, то порядок освітлення фоточутливих елементів визначає напрям переміщення миші, а частота імпульсів залежить від її швидкості.
Як і клавіатура, миша повинна бути зв'язана з РС. Без відповідного драйвера РС не буде отримувати інформацію від миші.
Тільки миші з шинним інтерфейсом, які підключаються до власної карти розширення, обходяться без відповідного програмного забезпечення.
В якості стандарту використовується Microsoft - сумісна миша (MS-mouse). За допомогою драйвера для цієї миші можна як правило управляти всіма сумісними мишами.
Якщо появився сумнів в сумісності вашої миші з MS-mouse, то найдіть на її корпусі перемикач, який позначений як MS чи РС і встановіть свою мишу в режим сумісності з MS-mouse.
В мишах старого взірця такий перемикач відсутній. Але якщо ваша миша все ще не працює в режимі Microsoft, то спробуйте на протязі деякого часу тримати натиснутою її ліву кнопку. Для деяких моделей це є ознакою переключення в режим MS-mouse.
Розглянемо деякі види миші.
1) Оптична миша - її принцип роботи трохи схожий до механічної миші, тільки переміщення миші реєструється не механічними важелями. Оптична миша отримує промінь світла на спеціальний коврик. Цей промінь відбивається від коврика і поступає в мишу та аналізується електрикою, яка в залежності від типу отриманого сигналу встановлює напрям руху миші.
Перевага таких миш в достовірності та надійності. Недолік - в тому, що коврик повинен бути спеціальним, і після стирання його поверхні миша на моніторі робить переміщення курсора хаотичним.
2) Інфрачервоні миші - базою для виникнення цих мишей були відеомагнітофони. Поряд з коп'ютером встановлений приймач інфрачервоного світла, який з'єднаний з РС кабелем. Рух миші реєструється механікою і перетворюється в інфрачервоний сигнал, який передається на приймач.
Недоліком використання такої миші є те, що для надійної передачі інфрачервоного сигналу завжди повинен бути встановлений контакт між приймачем і передатчиком сигналу. Не можна загорожувати шлях проходження сигналу книжками, теплопровідними матеріалами і т.д., тому що миша не буде мати можливість подавати сигнал в РС.
3. Радіомиші - передає інформацію від миші за допомогою радіосигналу.
Мишки бувають із двома й трьома кнопками. Взагалі ж практично для всіх випадків життя на мишці досить двох кнопок. Справою смаку являються також кольори й дизайн корпусу мишки. Вибір тут величезний.
Трекбол мало чим відрізняється від мишки. По суті - це та ж сама мишка, але перевернена "нагору ногами", точніше - перевернена догори кулею. Якщо мишку треба возити по столі й, катаючи кульку, управляти переміщенням маркера на екрані, то в трекболі треба просто крутити пальцями або долонею саму кульку в різні сторони.
У портативних комп'ютерах трекбол нерідко вбудовується поруч із клавіатурою або чіпляється з боку або попереду клавіатури .
Втім, і для настільних комп'ютерів випускаються клавіатури з "вбудованим трекболом". А в самих портативних комп'ютерах замість мишки й трекбола тепер використають маленький пойнтер - невеликий кольоровий стрижень, що стирчить серед клавіш на клавіатурі, що, немов джойстик, можна натискати в різні сторони.
Мишки взагалі як правило більше зручні, але трекболи вимагають менше вільного місця на робочому столі. І якщо стіл завалений документами, книгами, кресленнями, знайти вільне місце для мишки часом виявляється непросто. До речі, кулька мишки катається не по голій поверхні стола, а по спеціальному гумово-пластиковому килимку. Тоді мишка менше зношується й забруднюється, і вказує значно точніше, а значить - швидше працює й менше стомлює очі і руки користувача.
Пристрої та принципи введення інформації з паперових носіїв.
Введення графічної інформації в ЕОМ відбувається в три етапи. На першому етапі визначаються координати графічних елементів, на другому - координати перетворяться в цифровий код, на третьому - вони записуються в память ЕОМ і передаються для обробки в арифметичний пристрій (АП ).
Визначення координат графічних елементів можна робити автоматичним і напівавтоматичним способами. Перетворення координат графічних елементів у цифровий код здійснюється декількома методами:
- у пам’ять ЕОМ записуються значення поточних координат всіх елементів
- графічна інформація представляється в аналітичному виді;
- вихідні дані описуються на спеціальній графічній мові.
Пристрій введення графічної інформації ( ПВГІ ) - це пристрій, що перетворює графічні дані в машинні коди.
Будь-яку графічну інформацію можна розглядати як набір оптичних неоднородностей, що відрізняються за яскравістю й кольорами. Таким чином, будь-який ПВГІ вирішує наступні завдання:
1. дискретизація зображення на елементи;
2. перетворення оптичної інформації в електричний аналоговий сигнал;
3. перетворення аналогового сигналу в цифровий код.
Кількістю дискретних елементів визначається задана точність подання графічної інформації. Обсягом „оцифрованої” інформації про графічне зображення визначається швидкодія ПВГІ.
По методах дискретизації розрізняють ПВГІ автоматичного і напівавтоматичного типів. До автоматичних ПВГІ відносяться матричні і сканувальні пристрої; до напівавтоматичних - телевізійні, акустичні, оптичні, електричні й електромеханічні пристрої.
Дигитайзер.
Дигитайзер - це ще один пристрій введення графічної інформації, що має поки порівняно вузьке застосування для деяких спеціальних цілей. Свою назву дигитайзери одержали від англійського digit - цифра. Тобто по-українські їх можна назвати просто "оцифровувачами".
Втім, є й більш благозвучна назва - аналого-цифрові перетворювачі.
Звичайно дигитайзери виконуються у вигляді планшета. Тому такі пристрої часто називають графічними планшетами. Застосовується такий дигитайзер для поточкового координатного введення графічних зображень у системах автоматичного проектування, у комп'ютерній графіці і анімації. Треба відзначити, що це далеко не найшвидший і не найзручніший спосіб побудови малюнків і креслень, особливо у випадку складної геометрії. Але зате графічний планшет забезпечує найбільш точне введення графічної інформації у комп'ютер.
Графічний планшет звичайно містить робочу площину, поруч із якою перебувають кнопки керування. На робочу площину може бути нанесена допоміжна координатна сітка, що полегшує введення складних зображень у компьютер. Для введення інформації служить спеціальне перо або координатний пристрій з " прицілом ", що підключений кабелем до планшета. Сам дигитайзер також підключається до комп'ютера кабелем через порт зв'язку. Роздільна здатність таких графічних планшетів не менше 100 dpi ( крапок на дюйм ).
У самих дорогих дигитайзерах введення інформації відбувається без спеціального пера або прицілів, тому що робоча поверхня планшета володіє "тактильною чутливістю", що базується на п'єзоелектричному ефекті. При натисканні на крапку, розміщену в бокових вівтарях робочої поверхні планшета, під якою прокладена сітка із найтонших провідників, на пластині п’єзоелектрика виникає різниця потенціалів. Електричний сигнал передається у вигляді координат крапки у спеціальну програму, яка набирає масив даних про координати всіх уведених крапок. Ця програма виконує відображення крапки на екран монітора.
П'єзоелектричні дигитайзери дозволяють креслити на робочій поверхні планшета, немов на звичайній креслярській дошці, і в такий спосіб вводи навіть неіснуючі зображення. При цьому графічна інформація вводиться з роздільною здатністю 400 dpi. Планшетні дигитайзери незамінні при створенні топографічних та геодезичних карт, на яких дуже важлива математично точна прив’язка кожного об’єкта до координат на місцевості.
Для введення графічної інформації можуть так само використовуватися деякі види планшетних графопобудовувачів. Однак багато готових зображень (фотографії, креслення, малюнки, карти, графіки, слайди, кінофільми) набагато зручніше вводити за допомогою спеціального відеодигитайзера. У найпростішому випадку видеодигитайзером може навіть служити відеокамера. У цей час випускається безліч спеціальних графічних систем з різними типами видеодигитайзерів, що дозволяють вводити у комп'ютер кольорові зображення з паперу або зі слайдів. До числа видеодигитайзерів відноситься і цифрова фотокамера.
У сучасних кіностудіях застосовуються спеціальні дигитайзери для переносу зображення з кіноплівки в комп'ютер. Після цифрової обробки зображення знову розміщується на плівці. У зв'язку із цим виникають прогнози, що незабаром комп'ютери зможуть взагалі витіснути з кіно живих акторів.
Таке припущення цілком реальне. Наприклад, у комп'ютер введуть фотографії кінозірок, комп'ютер синтезує із цих знімків якийсь довільний персонаж, що своїм виглядом буде точно відповідати смакам глядачів. Потім цей синтетичний герой може дуже правдоподібно " ожити " на екрані, і при цьому робити неймовірні трюки, немов персонаж мультиплікації.
Відеодигитайзером у комп'ютерах кіностудій вже сьогодні вводять фотографії пейзажів і намальовані декорації, інтер'єри і костюми. Насувається епоха віртуальної реальності, створеної в пам'яті комп'ютера.
Література
Марголис А. Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах. -К.: фирма “Диалектика”, 1994. –368 с.
Степаненко О.С. Техническое обслуживание и ремонт IBM PC. -К.: фирма “Диалектика”. 1994. -192 с.
Мячев А. А., Степанов В.Н. Персональные ЭВМ и микро-ЭВМ. Основы организации: Справочник. –М.: Радио и связь, 1991. -320 с.
Standart IBM PC. Справочник. Устройство, установка, техническое обслуживание и ремонт персональных компьютеров. Составитель Карпов Г. -Кишинев, ВИРТ, 1991. -192 с.
Рош У. Библия по техническому обеспечению Уинна Роша. –Минск, МХХК “Динамо”, 1992. -414 с.
Клименко А., Нортон П., Вебер Р. Эффективный самоучитель работи на ПК. – Москва · Санкт-Петербург · Киев, 2001. – 124-131с.
Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального комп'ютера. – Москва «ОЛМА-ПРЕСС»,2002. – 100-103с.
Nick Anis, Craig Menefee. The PC User’s Guide.-Osborne McGraw-Hill ·Berkeley·New York·St.Louis·Francisco·Auckland·Bogota·Hamburg·London ·Madrid·Mexico City·Milan·Montereal·New Delhi·Panama Citi·Paris·Sao Paulo·Singapore·Sydney·Tokyo·Toronto.-50-53c.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора