Основные пользовательские характеристики:

РЕФЕРАТ

«Устройства ввода информации в ЭВМ .

Их классификация ,назначение ,основные функции и характеристики .

Основы работы. »

Выполнила:

студентка кафедры

информационных технологий в

экономике и организации производства

Кирюхина Юлия Дмитриевна

Проверил:

К.Т.Н., доцент, заведующий кафедрой

Голяков Сергей Михайлович

Оценка __________________

Иваново — 2012

Оглавление :

o Устройства ввода информации

o Клавиатура

o Манипулятор мышь , трекбол

o Сканер

o Джойстик и трекпоинт

o Световое перо

o Дигитайзер (со световым пером)

o Тачпад

o Сенсорный экран

o Веб-камера

o Устройства речевого ввода

Устройства ввода информации – это устройства, которые переводят информацию с языка человека на машинный язык.

К устройствам ввода информации относятся следующие устройства:

ü Клавиатура

ü Манипулятор мышь

ü Сканер

ü Джойстик и трекпоинт

ü Световое перо

ü ДИГИТАЙЗЕР (со световым пером)

ü Тачпад

ü Сенсорный экран

ü Веб-камера

ü Устройства речевого ввода

Современные компьютеры могу обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию.

Для ввода в компьютер звуковой информации применяются микрофоны; сканеры, цифровые фотоаппараты и видеокамеры используются для ввода сложных графических изображений, фотографий и видеофильмов; числовая и текстовая информация также может быть введена в память компьютера с помощью сканера. Но для того чтобы успешно работать на компьютере, необходимо знать клавиатуру – важнейшее устройство ввода в память компьютера.

Клавиатура – это клавишное устройство для ввода числовой и текстовой информации, а так же подачи управляющих сигналов, которое содержит стандартный набор клавиш пишущей машинки и некоторые дополнительные клавиши – управляющие и функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Известны следующие основные типы клавиатур:

· 101-клавишная расширенная клавиатура;

· 104-клавишная расширенная клавиатура Windows.

Программная поддержка

Работа любого аппаратного средства требует программного управления. Для устройств ввода (устройств вывода) управляющие программы называются ДРАЙВЕРАМИ.

Практически все выпускаемые сейчас периферийные устройства соответствуют стандарту Plug and Play (подключи и работай), позволяющему автоматически настроить устройство в ходе диалога с компьютером в процессе начальной загрузки.

Драйвер клавиатуры, как правило, поставляется вместе с операционной системой. Эта программа позволяет пользователю выбрать алфавит, осуществить раскладку клавиш.

Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора.

Курсор -специальный значок на экране дисплея (чёрточка, стрелка, подсвеченный прямоугольник, крестик и пр.) , который отмечает место, где появится символ, введённый с клавиатуры, или обозначение команды (программы, документа), которую надо выполнить.

Группы клавиш

Все клавиши можно условно разделить на несколько групп:

1. алфавитно-цифровые клавиши;

2. функциональные клавиши;

3. управляющие клавиши;

4. клавиши управления курсором;

5. цифровые клавиши.

В центре расположены алфавитно-цифровые клавиши, очень похожие на клавиши обычной пишущей машинки. На них нанесены цифры, специальные символы («!», «:», «*» и т.д.), буквы русского алфавита, латинские буквы. С помощью этих клавиш вы будете набирать всевозможные тексты, арифметические выражения, записывать свои программы. В нижней части клавиатуры находится большая клавиша без символов на ней – «Пробел». «Пробел» используется для отделения слов и выражений друг от друга.

Русские клавиатуры двуязычные, поэтому на их клавишах нарисованы символы как русского, так и английского алфавитов. В режиме русского языка набираются тексты на русском языке, английского — на английском.

Алфавитно-цифровая клавиатура — основная часть клавиатуры с алфавитно-цифровыми клавишами, на которых нарисованы символы, вместе со всеми тесно прилегающими управляющими клавишами.

Алфавитно - цифровые клавиши (клавиши пишущей машинки занимают центральную часть клавиатуры. На левой стороне клавиш нарисованы символы, которые набираются в режиме английского языка. На правой — символы режима русского языка.

Клавиатура включает следующие области:

1. Символьная область. Здесь находятся клавиши, являющиеся основными для ПМ и механических терминалов, - строка цифровых клавиш, пробел (<Space bar>)

2. Функциональная клавиатура (ФК), сохранившаяся как знак преемственности со старыми терминалами, хотя принципы обмена информации консоль – ЭВМ здесь таковы, что необходимость в ней отсутствует ( вся клавиатура является программно-управляемой). Сложились определённые стандарты де-факто применения ФК, например <F1> - HELP ( Помощь, подсказка), <F10 – F12> - QUIT ( Завершение работы программы) и т. п.

3. Клавиши редактирования - <Ins> - включение/выключение режима вставки символов, <Del> - удаление символа.

4. Управляющие клавиши ( изменяют значение нажимаемого одновременно с ними символа):

<Shift> - переключение регистров;

<CapsLock> - фиксация верхнего регистра;

<Ctrl> - позволяет ввести коды, которым не соответствуют какие – либо обычные символы;

<Alt> - расширяет возможности <Ctrl>;

5. <Enter> - ввод. Является символом окончания строки;

6. Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах: ввода чисел и управления курсором.

7. Клавиша <Escape> (Выйти) реализует выход из текущей программы.

Функциональные клавиши F1 – F12, размещенные в верхней части клавиатуры, запрограммированы на выполнение определенных действий (функций). Так, очень часто клавиша F1 служит для вызова справки.

Для перемещения курсора служат клавиши управления курсором, на них изображены стрелки, направленные вверх, вниз, влево и вправо. Эти клавиши перемещают курсор на одну позицию в соответствующем направлении. Клавиши PageUp и PageDown позволяют «листать» документ вверх и вниз, а клавиши Home и End переводят курсор в начало и конец строки.

Очень часто используются управляющие (служебные) клавиши. Они не собраны в одну группу, а размещены так, чтобы их было удобно нажимать.

Цифровые клавиши – при включенном индикаторе Num Lock удобная клавишная панель с цифрами и знаками арифметических операций. Расположенными, как на калькуляторе. Если индикатор Num Lock выключен, то работает режим управления курсором.

Клавиатура – это электронное устройство, содержащее внутри микросхемы и другие детали. Поэтому обращаться с ней следует бережно и аккуратно. Нельзя допускать загрязнения клавиатуры пылью, мелким мусором, металлическими скрепками пр. Нет нужды сильно стучать по клавишам. Движения пальцев должны быть легкими, короткими и отрывистыми.

Принцип работы.

Клавиши клавиатуры подключены к матрице контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов микропроцессор генерирует код нажатой клавиши. Этот код запоминается в специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки программными средствами.

Клавиатуры бывают механические, полумеханические и мембранные. Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие — молчат.

Таблица 1. Характеристики клавиатур

Тип клавиатуры	Максимальное количество нажатий для каждой клавиши	Преимущества, применение
Мембранная	20 млн	Практически бесшумная, для обычного пользователя
Полумеханическая	50 млн	Интенсивный ввод текстовой информации
Механическая	100 млн	Ввод информации осуществляется длительное время

Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер ( местное устройство управления), который выполняет следующие функции:

· последовательно опрашивает клавиши, считывая введённый сигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши;

· управляет световыми индикаторами клавиатуры;

· проводит внутреннюю диагностику неисправностей;

· осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура имеет встроенный буфер ( промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые символы). В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом – это означает, что символ не введён (отвергнут).

Работу клавиатуры поддерживают специальные программы «защитные» в BIOS, а так же драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и др.

С появлением Windows 95 была создана модифицированная версия 101 – клавишной клавиатуры, получившая название 104 – клавишной расширенной клавиатуры Windows.

Манипулятор мышь

Вторым, но не менее важным инструментом управления компьютером и ввода информации, несомненно, является кнопочный манипулятор «мышь». Желание исключить непроизводительное частое повторное нажатие некоторых клавиш, особенно при управлении в среде многих программ, возникло у разработчиков аппаратного обеспечения сразу после начала массового распространения персональных компьютеров. Прообраз «мыши» был разработан американцем Д.Энгельбартом еще в 60 –е годы XX века. Однако свое реальное воплощение (в существенно упрощенном виде) манипулятор получил лишь в 1980‑е гг. в персональных компьютерах Xerox, Apple, позже IBM.

В настоящее время ,хотя клавиатура еще вовсе не утратила значения для общения пользователя компьютера, другое устройство ручного ввода информации - мышка - становится все более весомой и важной. Можно даже уверено утверждать, что на современном компьютере работать без мыши почти невозможно: вы тут же увязните в графическом интерфейсе Windows и многих прикладных программах, работающих с окнами, меню, иконками и диалоговыми боксами.

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы.

Мышь — небольшая коробочка с кнопками. В ней — шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики:

· количество нажатий кнопки до её отказа;

· реакция на движение руки или баллистический эффект;

· разрешающий шаг (разрешение);

· дизайн и удобство в работе (эргономичность).

Разрешение измеряется в dpi (dot per inch — количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 900 dpi и её передвинули на 1 дюйм (2,53 см) вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 900 единиц вправо. Нормальное разрешение мыши — от 200 до 900 dpi.

Баллистическим эффектом называется зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения.

Программная поддержка.

Драйвер мыши поставляется вместе с устройством. Современные операционные системы содержат драйверы для большинства манипуляторов этого типа и автоматически при включении компьютера подбирают наиболее подходящий из них.

По типу устройств и способу функционирования мыши разделяются на:

1. Механические.

В этом случае движение фиксируется механически и связано с перемещением частей устройства. Внутри корпуса располагается тяжёлый обрезиненный металлический шарик, который при перемещении мыши по поверхности стола перекатывается внутри корпуса. Такие мыши не очень долговечны и тяжелее перемещаются, поэтому на сегодняшний момент их выпуск прекращен.

2. Оптико-механическая мышь. Манипулятор конструктивно напоминает первый тип, но движение шарика отслеживается посредством двух валиков с прорезями ( горизонтального и вертикального) и двух оптических пар-светодиод.

3. Оптическая мышь. Внутри корпуса находятся 2 пары светодиодов и фотоэлементов. Один светодиод обычно излучает красный свет, а другой инфракрасный.

4. «Бесхвостые» (инфракрасные) мыши для передачи сигналов используют приёмник инфракрасного излучения, который кабелем присоединяется к ПК и располагается или на ПК, или устанавливается где-то рядом. Преимуществом является свободное передвижение мыши.

Трекбол

Трекбол это как бы "мышка наоборот". Т.е. само устройство, в отличие от мышки, всегда остается неподвижным, а управление перемещением курсора осуществляется вращением шарика, который находится в верхней части трекбола. При этом, вращая шарик пальцами, вы получаете лучший, нежели у мышки, контроль над его вращением и, как следствие, более точное позиционирование курсора. Этому способствует и то, что, в отличие от крохотного мышиного, шарик трекбола, как правило, имеет больший размер и меньший (относительно размера) вес. Помимо шарика, трекболы имеют, по крайней мере, две кнопки (как и любая двухкнопочная мышь), а вот оснащение их колесиками для прокрутки, дополнительными кнопками и т.п., зависит исключительно от производителя. Таким образом, область применения трекболов - в основном, работа с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и им подобными. Т.е. такими приложениями, в которых наиболее остро ощущается необходимость плавного перемещения и точного позиционирования курсора.

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных компьютерах, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и наличии вибрации. Так, трекболы используются в кабинах управления ракетного комплекса С-300.

Самым изысканным эстетическим и техническим требованиям отвечают сегодня мышки и трекболы фирм Microsoft и Logitech. Фактическим стандартом в мышиной технологии является мышка Microsoft Mouse. Мышки и трекболы всех остальных фирм ориентируются на этот стандарт.

Сканеры

Сканер — устройство для ввода графической информации в компьютер.

Функция сканера — получение электронной копии документа, созданного на бумаге.

Принцип работы

Лампа освещает сканируемый текст, отражённые лучи попадают на фотоэлемент, состоящий из множества светочувствительных ячеек. Каждая из них под действием света приобретает электрический заряд. Аналого-цифровой преобразователь ставит в соответствие каждой ячейке числовое значение, и эти данные передаются в компьютер.

Основные пользовательские характеристики:

• разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в ppi — pixels per inch);

• скорость сканирования — показатель быстродействия, который равен времени, затрачиваемому на обработку одной строки изображения;

• размеры сканируемого листа (область сканирования);

• разрядность битового представления — определяет максимальное число цветов или оттенков серого, которые может воспринимать сканер.

По способу перемещения считывающей головки и изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на:

· ручные (англ. Handheld), рулонные (англ. Sheet-Feed),

· планшетные (англ. Flatbed)

· проекционные.

· Барабанные

Разновидностью проекционных сканеров являются слайдсканеры, предназначенные для сканирования фотопленок. В высококачественной полиграфии используются барабанные сканеры, в которых в качестве светочувствительного элемента используется фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Принцип работы однопроходного планшетного сканера состоит в том, что вдоль сканируемого изображения, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света. Отраженный свет через оптическую систему сканера (состоящую из объектива и зеркал или призмы) попадает на три расположенных параллельно друг другу фоточувствительных полупроводниковых элемента на основе ПЗС, каждый из которых принимает информацию о компонентах изображения.

Ручной сканер, словно мышка, соединяется кабелем с компьютером. При прокатывании сканера по странице книги или журнала, необходимое изображение считывается и в цифровом коде вводиться в память компьютера. В ручном сканере роль привода считывающего механизма выполняет рука. Понятно, что равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров обычно не превышает 4 дюймов ( 10 см ). Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую " склейку " изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. К основным достоинствам этих сканеров относятся небольшие габаритные размеры и сравнительно низкая цена, однако добиться высокого качества изображения с их помощью очень трубно, поэтому ручные сканеры можно использовать для ограниченного круга задач. Кроме того они совершенно лишены " интеллектуальности ", свойственной другим типам сканеров.

Планшетный сканер самый распространенный тип сканеров.

Первоначально он использовался для сканирования непрозрачных оригиналов. Почти все модули имеют съемную крышку, что позволяет сканировать " толстые " оригиналы ( журналы, книги ). Дополнительно некоторые модели могут оснащаться механизмом подачи отдельных листов, что удобно при работе с программами распознавания текстов - OCR ( Optical Characters Recognition ). В последние время многие фирмы-лидеры в производстве плоскостных сканеров стали дополнительно предлагать 1 слайд-модуль ( для сканирования прозрачных оригиналов ). Слайд-модуль имеет свой, расположенный сверху, источник света. Такой слайд-модуль устанавливается на плоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер универсальный ( плоскостной сканер с установленным слайд-модулем ).

Основное отличие барабанного сканера состоит в том, что оригинал закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой скоростью. Считывающий элемент располагается максимально близко от оригинала. Данная конструкция обеспечивает наибольшее качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя, и сканирование осуществляется за один проход. " Младшие " модели у некоторых фирм с целью удешевления используют вместо фотоумножителя фотодиод в качестве считывающего элемента. Барабанные сканеры способны сканировать любые типы оригиналов.

В отличие от плоскостных сканеров со слайд-модулем, барабанные могут сканировать непрозрачные и прозрачные оригиналы одновременно. Проекционный тип сканеров применяется для сканирования с высоким разрешением и качеством слайдов небольшого формата ( как правило, размером не более 4 x 5 дюймов ). Существует две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси считывания. Наиболее популярным в России, как, впрочем, и на Западе, является вертикальный проекционный сканер.

Типов оригиналов бывает всего два. Это прозрачные негативные и позитивные слайды, которые сканируют в проходящем свете. Непрозрачные оригиналы представляют собой либо аналоговые изображения - фотографии, либо дискретные - иллюстрации из печатных изданий (в полиграфии полутоновая печать осуществляется с помощью растровых точек различного цвета и размера).