Клавіатура

Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації

Магнітогорський Державний Університет

Кафедра інформатики

Реферат

Клавіатура (принцип пристрою, різновиди), перетворення сигналу віднатискання клавіші до формування ASCII коду. Пристрій і різновидиманіпуляторів (миша, джойстик, світлове перо і т.д.)

Магнітогорськ

2002
Зміст

Клавіатура 3
ASCII 3
Спеціальні клавіші клавіатури. 6

Маніпулятори 6
Миша 6
Джойстик 7
Мережеві пір'я. 8
Дігітайзери 8

Література 9

Клавіатура

Важко сказати, чи може існувати більш важливе і універсальнепристрій введення інформації в комп'ютер, ніж клавіатура. Цілком можливо, унедалекому майбутньому, коли людина буде спілкуватися зі своїм комп'ютеромза допомогою жестів, міміки, графічних образів, відеозображень і мови,клавіатуру потіснять інші засоби введення інформації. Однак сьогодні, колитекст і символи як носії коштовної інформації ще настільки важливі, клавіатураобов'язково входить в конфігурацію що поставляються персональних комп'ютерів.

По розташуванню клавіш настільні клавіатури діляться на два основнихтипу, функціонально нітрохи не поступаються один одному. У першому варіантіфункціональні клавіші розташовуються в двох вертикальних рядах, а окремихгрупи клавіш управління курсором немає. Всього в такій клавіатурі 84 клавіші.
Цей стандарт використовувався в комп'ютерах типу IBM PC, XT і AT до кінця 80 --х років. Тому цей стандарт вважається застарілим.

Другий варіант клавіатури, яку прийнято називативдосконаленою, має 101 або 102, 104 клавіш. Клавіатурою такого типузабезпечуються сьогодні майже всі настільні персональні комп'ютери.
Професіонали не люблять цю клавіатуру через те, що до функціональнихклавішах приходиться далеко тягтися, у самий верхній ряд клавіш, через усюбуквену клавіатуру.

Клавіатури портативних комп'ютерів в тій чи іншій мірі схожі на обидватипу клавіатур настільних комп'ютерів, хоча через нестачу місця в самихкомпактних моделях комп'ютерів типу subnotebook і palmtop конструкторизмушені йти на скорочення кількості і розмірів клавіш.

Стандартизація в розмірі і розташуванні клавіш потрібна для того, щобкористувач на будь-якій клавіатурі міг без перенавчання працювати «сліпимметодом ». Сліпий десятипальцевий метод роботи є найбільшпродуктивним, професійним і ефективним. На жаль, клавіатура через низькупродуктивності користувача виявляється сьогодні самим «вузьким місцем»швидкодіючої обчислювальної системи.

ASCII

Натискання однієї або деякої їх певної комбінації означає посилкув оперативну пам'ять одного чи двох байтів інформації. Щоб кожномусимволу клавіатури поставити у відповідність визначений байт інформації,використовують спеціальну таблицю кодів ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) - американський стандарт кодів для обмінуінформацією, застосовуваної на більшості комп'ютерів. Таблиця кодуваннявизначає взаємну відповідність зображень символів на екрані дисплея зїх числовими кодами.

Після натискання клавіші клавіатура посилає процесору сигнал переривання ізмушує процесор призупинити свою роботу і переключитися на програмуобробки переривання клавіатури. Процесор сприймає кожне натискання наклавішу і видає scan-код. Scan-код - це однобайтное число, молодші 7бітів якого являють собою ідентифікаційний номер, присвоєнийкожній клавіші. Клавіатура, залежно від того чи натиснута клавіша,посилає однаковий scan-код, доповнюючи попередньо кодом F0H, коли вонавідпускається.

Як написано вище клавіатура використовує для обміну з комп'ютером набір 7 --бітових ASCII-кодів. Їх значення наведені в таблиці.

Таблиця 1 Стандартний набір символів ASCII

| Старші розряди | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | Молодші розряди | | 000 | 001
| 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 | | 0 | 0000 | NUL | DLE | SP | 0 | @ | P | p | | | 1
| 0001 | SOH | DC1 |! | 1 | A | Q | a | q | | 2 | 0010 | STX | DC2 | "| 2 | B | R | b | r |
| 3 | 0011 | ETX | DC3 | # | 3 | C | S | c | s | | 4 | 0100 | EOT | DC4 | $ | 4 | D | T | d | t
| | 5 | 0101 | ENQ | NAK |% | 5 | E | U | e | u | | 6 | 0110 | ACK | SYN | & | 6 | F | V | f
| v | | 7 | 0111 | BEL | ETB |, | 7 | G | W | g | w | | 8 | 1000 | BS | CAN | (| 8 | H | X
| h | x | | 9 | 1001 | HT | EM |) | 9 | I | Y | I | y | | A | 1010 | LF | SUB | * |: | J | Z
| j | z | | B | 1011 | VT | ESC | + |; | K | [| k | (| | C | 1100 | FF | FS |, | <| L |
| l | | | D | 1101 | CR | GS | - | = | M |] | m |) | | E | 1110 | SOH | RS |. |> | N |
| n | ~ | | F | 1111 | SI | US |/|? | O | - | o | DEL | | Примітка.

NUL - порожній символ (null)

SOH - початок заголовка (start of heading)

STX - початок тексту (start of text)

ETX - кінець тексту (end of text)

EOT - запит підтвердження (enquiry)

ACK - підтвердження (acknowledge )

BEL - звуковий сигнал (bell)

BS - повернення на одну позицію (backspace)

HT - горизонтальна табуляція (horizontal tabulation)

VT - вертикальна табуляція (vertical tabulation)

FF - перехід до нової сторінки (form feed)

CR - повернення каретки (carriage return)

SO - нижній регістр (shift out)

SI - верхній регістр (shift in)

DL - завершення сеансу зв'язку (data link escape)

DC - управління пристроєм (device control)

NAK - помилка передачі (negative acknowledge)

SYN - холості дані синхронної передачі (synchronous idle)

ETB - кінець переданого блоку ( end of transmission block)

CAN - скасування (cancel)

EM - кінець носія даних (end of medium)

SUB - підстановка (substitute)

ESC - припинення (escape)

FS - роздільник файлів (file separator)

GS - роздільник груп (group separator)

RS -- роздільник записів (record separator)

US - роздільник елементів (unit separator)

SP - пропуск (space)

Del - видалення (delete)

Поряд зі звичайними літерами, цифрами та знаками набір кодів ASCII міститькеруючі символи, наприклад символ повернення каретки, переходу нанаступний рядок. До них належать деякі символи, використовувані вкомунікаційних протоколах, наприклад символи початку тексту і кінцяпередачі.

Однак для представлення всього набору що генеруються клавіатурою кодівтаблиці ASCII не вистачає і використовується набір з 256 кодів, які називаютьсярозширеною системою ASCII. У цій системі кодування клавіш здійснюєтьсяза допомогою двох байт. Молодший з двох байт групи називають головним, старшийбайт допоміжним. Наприклад, код 0:30 представляє Alt-A.

Зауважимо, що навіть якщо назва клавіш на клавіатурі збігаються, то їхскан-код все-таки різний, і тому в принципі це абсолютно різніклавіші. Цей факт використовується при написанні спеціальних програм,визначають реакцію процесора на натискання визначеної клавіші наклавіатурі.

Клавіатура у своїй власній спеціальній пам'яті запам'ятовує, якаклавіша була натиснута (звичайно в пам'яті клавіатури може зберігатися до 20 кодівнатиснутих клавіш, якщо процесор не встигає відповісти на переривання). Післяпередачі коду натиснутою клавіші процесору ця інформація з пам'ятіклавіатури зникає.

Крім натискання клавіатура відзначає також і відпускання кожної клавіші,посилаючи процесору свій сигнал переривання з відповідним кодом. Такимчином, комп'ютер «знає», тримають клавішу чи вона уже відпущена. Цевластивість використовується при переході на інший регістр. Крім того, якщоклавіша натиснута довше визначеного часу, звичайно близько половини секунди,то клавіатура генерує повторні коди натискання цієї клавіші.

Введення символів із клавіатури здійснюється тільки в тій точці екрану, дерозташовується курсор.

Спеціальні клавіші клавіатури.

Спеціальні (службові) клавіші виконують наступні основні функції:
(ENTER) - уведення команд на виконання процесором; (ESC) - скасування будь-якогодії; (TAB) - переміщення курсору на позицію табуляції; (INS) --перемикання режиму вставки символу в положенні курсору в ражім забоюсимволу в положенні курсору;

(DEL) - видалення символу в положенні курсору;

(BACKSPACE) - видалення символу ліворуч від курсору;

(HOME) -- переміщення курсору в початок тексту;

(END) - переміщення курсору в кінець тексту;

(PGUP) - переміщення курсору на одну екранну сторінку по тексту вгору;

(PGDN) - переміщення курсору на одну екранну сторінку по тексту вниз;

(ALT) і (CTRL) - при одночасному натисканні цих клавіш з будь-якоюінший викликається зміна дії останньої;

(SHIFT) - утримання цієї клавіші в натиснутому стані забезпечує змінурегістру;

(CAPS LOCK) - фіксація/расфіксація регістру великих літер.

Ряд змін, пов'язаних з клавіатурами, пов'язаний з ергономічнимипоказниками, тобто з необхідністю відповідності нових клавіатурсучасним вимогам медицини. Було відмічено, що при щоденнійінтенсивної роботи зі старими, плоскими клавіатурами в операторів ЕОМпочинало розвиватися професійне захворювання кистей рук. Вигнутамодель Microsoft Natural Keyboard була визнана одним з найкращих продуктів
1997 року. Досить популярні клавіатури із вбудованим маніпулятором --трекболом, замінює миша.

Маніпулятори

Миша

Популярність миші бере свій початок з моменту виходу на ринокрозробки фірми Apple комп'ютера Apple Lisa, в якому вперше булавикористана «миша» для роботи з піктограмами.

Існують два основних варіанти конструкції миші: механічний іоптичний. Механічна миша використовує вільно обертовий кулька,розташований внизу і що стосується поверхні. Кулька в результаті тертя учас руху по поверхні перевертається. Керуючі схеми мишіреагують на це, підраховують число оборотів кульки і передають інформаціюкомп'ютера.

Оптична миша працює за іншим принципом. Вона працює наспеціальної панелі. Промінь світла, що випромінюється мишею, відбивається рівномірнонанесеними на панель штрихами. При цьому спеціальний пристрій,розташоване всередині миші, визначає пройдена відстань і напрямок іпосилає цю інформацію комп'ютера.

Ще менш поширені бездротова (інфрачервона), принцип роботиякої схожий на дію пультів дистанційного управління, і радіомишь.

Першою, що визначає тип миші - кількість кнопок. «Класичним»вважається трехкнопочний тип, хоча при роботі з більшістю програм мивикористовуємо лише дві крайні. Одним з хітів 1997 сталарозробка фірми Microsoft під назвою Microsoft Intelli Mouse, міжклавішами якої було коліщатко, що у поєднанні з необхіднимпрограмним забезпеченням робило більш зручне поводження з вікнами броузерів,і офісних програм. Слідом за Microsoft, компанія Genius випустила миша
Genius Net Mouse, у якої замість коліщатка була вмонтована клавіша.

Ще один важливий показник миші - ергономіка. Найбільш популярниймоделі - миші Genius, Logitech, Microsoft і російської фірми Діалог.

Джойстик

До ручним маніпуляторам відноситься і джойстик, який поширений вгалузі комп'ютерних ігор.

Створювався джойстик в суто військових цілях: у той час ще не йшла мовапро масові іграх-імітаторах літака чи танка. Зате такі «іграшки» вдостатку застосовувалися на спеціальних тренажерах, які навчають правильномуповодження з довіреній їм військовою технікою. Тоді ж було сформульованоголовна якість джойстика: він повинен максимально близько підходити нареальні кошти управління тієї чи іншої машини. І затверджені основніпринципи його конструкції. Будь-який джойстик складається з двох елементів:координатної частини - ручки або керма, - переміщення якої змінює положеннявашого віртуального двійника або машини в просторі, і функціональнихкнопок, кількість яких може варіюватися від 3 до 6 і більше.

В ігрових приставках використовуються цифрові джойстики, а в комп'ютерах --аналогові. Аналоговий джойстик має період цифровим безлічпереваг, найголовнішими з яких є більш широка точністьуправління і відсутність необхідності в застосуванні спеціальної картки іперехідника для підключення до комп'ютера.

Лідери ринку джойстиків середньої цінової категорії - QuickShot і Genius.
Більш дорогі - пристрою від Thrusthmaster, Microsoft, Advanced Gravis і
Logitech.

Мережеві пір'я.

Для введення малюнків в ПК можна використовувати, так зване, світловеперо. Воно застосовується порівняно рідко, тому що придатне для роботи звеликими об'єктами, але дуже ненадійно при виборі малих об'єктів.

Світлове перо отримало подальший розвиток при його спільномувикористанні з дігітайзером (діджітайзером), де пером просто пишуть, потімспеціальні програми переводять рукописний текст або малюнок в цифровійкод. Професійні світлові пір'я можуть визначити товщину ліній, силунатискання на перо і інші параметри.

Дігітайзери

є стандартним пристроєм введення для професійних графічнихробіт. За допомогою програмного забезпечення рух руки перетворюється наформат векторної графіки. Дігітайзери здатний визначати і оброблятиабсолютно точні координати, що недоступно іншим пристроєм введення.

Література

1. Фігурне В.Е. IBM PC для користувача. Ізд.7-е, перероблене і допополненное - М: ИНФРА-М, 1997. - 640 с.

2. Віталій Леонтьєв. Новітня енциклопедія персонального комп'ютера

2002. - М.: Олма-Пресс, 2002. - 640 с.

3. Апаратні засоби ПЕОМ: методичні матеріали. Довідник з IBM PC. Частина 2.// Укладачі: ТПП «Сфера» авторський колектив. - М. - 302 с.