§ 4. Пристрої введення/виведення інформації

4.1. Типи пристроїв введення/виведення інформації

Для введення інформації до пам’яті комп’ютера існують різні прист­рої. Найуніверсальнішим пристроєм введення є клавіатура. До пристроїв введен­ня належать також маніпулятори типу миша, джойстик. Для оптичного зчи­ту­вання зображень і перетворення їх у цифровий код застосовуються ска­не­ри. Останнім часом використовуються цифрові ві­део­­камери та фотоапара­ти.

Основним пристроєм виведення інформації в ПК є монітор. Монітор служить для відображення на екрані графічної та символьної інформації. Для виведення інформації на папір використовують принтери.

4.2. Клавіатура

Сучасна клавіатура – це складний пристрій, що дозволяє вводи­ти дані в ПК. Крім того, за допомогою клавіатури користувач може керувати роботою комп’ютерата різних додатків. Окрім панелі з клаві­шами, вона містить електронні схеми, які пере­тво­рюють натискання клавіш в двійкові коди.

Клавіші клавіатури можна розділити на декілька груп. В центрі клаві­атури знаходяться алфавітно-цифрові клавіші. Ці клавіші мають подвійні позначки – верхні написи працюють, коли ми використовуємо латинські літери, а нижні, коли набираємо текст російськими літерами. При натис­нутій клавіші Shift набираються великі літери (тобто маємо верхній регістр клавіатури). Відпустивши клавішу Shift знову переходимо до набору малих літер. Набір малих літер відповідає нижньому регістру кла­віатури. Для переходу в верхній регістр можна використати клавішу Caps Lock. Натискання на цю клавішу перемикає режими нижнього та верх­нього регістрів.

Справа від алфавітно-цифрових клавіш розміщується група клавіш керування курсором (клавіші зі стрілками, Home, End, Page Up, Page Down). Клавіша Home повертає курсор на початок рядка, а End – на кінець рядка. Клавіші Page Up, Page Down  забезпечують перегортання видимих частин сторінок документа.

В правій частині клавіатури розташовано цифрову клавіатуру. Ці клавіші використовуються для введення цифр та знаків арифметичних дій (в режимі Num Lock – світиться індикатор Num), або для керування курсором, якщо режим Num відключений.

Вище алфавітно-цифрового блока знаходяться функціональні клавіші F1 – F12. У кожному додатку цим клавішам відповідає різне призначення. F1 завжди використовується для виклику довідки.

Наведемо призначення спеціальних клавіш клавіатури:

Enter – введення команди;

Esc – скасування останньої дії, вихід з поточного режиму програми;

Del – видалення виділених об’єктів, або символу справа від курсора;

Backspace – видалення символу зліва від курсора;

Print Screen – копіювання вмісту екрана в буфер.

Всього клавіатура містить 101 клавішу. Останнім часом для роботи в ОС Windows розроблені зручні 104-клавішні клавіатури. На цих клавіа­турах є додаткові дві клавіші для виклику головного меню та клавіша виклику контекстного меню. В ноутбуках зазвичай використовується 88-клавішна клавіатура.

В середині 1990-х років була розроблена ергономічна клавіатура, яка враховує особливості анатомії людини. В ній клавіші розділені на дві секції (відповідно для лівої та правої руки) і розміщені під певним кутом. Така форма клавіатури дозволяє знизити навантаження при довготривалій роботі на ПК.

Найбільш розповсюдженими інтерфейсами для підключення клавіа­тур є PS/2 і USB.

            Миша

Миша разом з клавіатурою є невід’ємним атрибутом ПК. Без неї не мож­лива робота з більшістю сучасних додатків.

Миша – це пристрій для позиціонування курсора та керування роботою програм

Разом з переміщенням миші по екрану монітора рухається покажчик миші. Якщо покажчик миші навести на об’єкт, то можна виконати низку дій з об’єктом. Клацання лівою кнопкою миші призводить до виділення об’єкта, клацання правою кнопкою – до виклику контекстного меню. До комплекту поставки миші входить і драйвер миші. Драйвер – це програма, що керує роботою пристрою.

Число різних типів миші є великим. Поділ цей починається на стадії отримання інформації про переміщення миші. В залежності від того, як це робиться, миші поділяються на оптико-механічні та оптичні. За способом передачі інформації в ЕОМ миші поділяються на провідні та безпровідні.

Принцип роботи оптико-механічної миші є простим: отяжена кулька з гумовим покриттям котиться по пласкій поверхні і обертає 2 перпен­дику­лярно розміщених валики, які формують рух в системі „горизонтально-вертикально”. На кінці кожного валика є диск з малими дірками по колу. Це колесо крутиться між джерелом світла (світодіодом) і приймачем (фо­тот­ран­зистором). Інформація про довжину світлового імпульсу (чергуван­ням світла-темноти) перетворюється в електричні сигнали і дозволяє визначити швидкість переміщення курсору на екрані та його розміщення.

Оптичні миші – не мають рухомих частин. Фотодатчики установлені на нижній поверхні корпуса миші. Для таких мишей застосовується спеціаль­ний килимок, розграфлений в клітинку чорними і червоними лініями. Тут апаратура миші рахує не світлові імпульси, а число перетинів ліній кожного кольору. Оптичні миші надійні, але вимагають спеціальних килимків та є дорожчими.

Нова розробка оптичних мишей не вимагає спеціального килимка. В ній установлений цифровий сигнальний процесор DSP (потужність 18 MIPS – перші ПК мали значно меншу потужність). Цей процесор в реаль­ному часі порівнює картинки, які поступають з мініатюрної відеокамери оптичного датчика. За результатами порівнянь визначається, в який бік і з якою швидкістю переміщається миша. В сучасних моделях оптичних мишей порівнюється від 1,5 до 6 тис. картинок за секунду). Саме такі оптичні миші нині домінують на ринку.

Більшість мишей підключаються до ПК за допомогою тонкого багато­жильного кабелю. Такий спосіб простий і дешевий, але зайвий провід на столі є небажаним, тому винайшли безпровідні миші.

При перегортанні документів необхідно постійно перемикати увагу з документа на смугу прокрутки (що є незручним). Можна для цього ско­рис­татися клавішами PgUp, PgDown. Але при перегляданні сайтів Internet руку з миші забирати незручно, оскільки більшість операцій з гіпертекс­том виконується саме мишею. Тому такі функції стали виконувати миші зі скролінгом (Microsoft Intelli Mouse). Між двома кноп­ками миші є коліщат­ко, за допомогою якого можна прокручувати по вертикалі вмістиме актив­ного вікна. Така конструкція миші є нині фактичним стандартом.

Але постійне прокручування миші приводило до змучування пальців, тому замість коліщатка стала використовуватися кнопка, за допомогою якої можна мишу перевести в режим Auto Panning, в якому переміщення миші призводить не до переміщення курсору, а до прокручування вмісту вікна – це миші Easy Mouse.

Найбільш розповсюдженими інтерфейсами, що використовуються нині для підключення мишей є порт миші PS/2 і рознімання шини USB. Підключення за допомогою стандартного послідовного COM-порту та за допомогою спеціального ада­п­тера у вигляді плати розширення зараз прак­тично не використовуються.

4.4. Сканери

Сканери – це пристрої для введення в комп’ютер чорно-білих або кольорових зображень безпосередньо з паперового документу.

Сканування – це перевід паперових документів в цифрову форму по точках. Сканування – це процес, в результаті якого створюється електронний образ паперового документу.

В результаті сканування документа створюється графічний файл, в якому зберігається растрове зображення вихідного документа, але цей набір пікселів ще не є документом в електронній формі. Це є файл гра­фічного фор­мату (наприклад, bmp, tiff, jpeg). Якщо оригінал містив текст, то від­ска­нований файл не може бути прочитаний текстовий редактором. Потрібно ще розпізнати текст відсканованих документів – це здійснюють програми роз­пізнавання тексту. Прикладом програми, що розпізнає текст, є FineReader.

Принцип дії сканерів базується на освітленні паперового документа. Потім вимірюється відбите світло в цифровій формі. Найуживанішими зараз є планшетні сканери. В планшетних сканерах папір кладуть на спеціальну поверхню і далі здійснюється сканування документа і його введення в комп’ютер. Крім планшетних є ще барабанні, рулонні, ручні, проекційні та ін. сканери. Сканери є чорно-білі (для введення тексту і рисунків, виконаних контуром), напівтонові (кольори заміняються різним тоном сірого кольору) і кольорові. Нині практично всі сканери кольорові.

  Основна технічна характеристика сканера – це роздільна здатність сканера (максимальна кількість точок, яку здатний розрізнити сканер), яка має два показники: по горизонталі (визначається кількістю елементів на лінійці фо­то­детекторів) та по вертикалі (визначається кроком руху ліній­ки). Наприклад, 600´300, 600´800, однак часто використовують тільки перше значення. Роздільну здатність сканера вимірюють ще кількістю точок на дюйм – dpi. Яка роздільна здатність потрібна сканеру:

·      у випадку тексту – для подальшого розпізнавання в програмі FineReader – 300 dpi в монохромному режимі;

·      простий кольоровий друк – 300 dpi;

·      фотодрук – 600 dpi;

·      збереження зображень і перегляд їх тільки на комп’ютері – 200 dpi.

За точність передачі кольорів відповідає другий показник – розряд­ність сканера (глибина кольору), яка вимірюється в бітах. Наприклад, розрядність 8 біт відповідає тому, що сканер може розпізнати 256=2⁸ кольорів, або градацій сірого, 10 біт – вже 1024=2¹⁰ градацій, 24 біти від­по­відають 16,7 млн кольорів (зрозуміло, що в побуті така кількість кольо­рів ніколи не знадобиться – хоча виробники сканерів вже заявили про 48-біт­ну розрядність домашніх сканерів).

Для якості роботи сканера важливо, який тип матриці використовує сканер. Матриця CIS значно гірше розрізняє кольори і відтінки. У CIS скане­рів є невисока роздільна здатність – до 600 dpi. Хоча вони є дешевші. Значно кращими є сканери з матрицею CCD від фірми Hewlett-Packard. Про­фе­сійні сканери за технологією CCD мають роздільну здатність 1200´2400 dpi.

Способи підключення сканерів до комп’ютера:

·      сканери з паралельним або послідовним інтерфейсом під’єднуються до LPT або COM портів;

·      сканери з інтерфейсом USB (працюють значно швидше) підключа­ються до USB-порта;

·      сканери з власною інтерфейсною платою. Плата додається до скане­ра і вставляється в вільний слот на материнській платі (гніздо PCI або ISA). Ці сканери відносяться до більш високого класу. Вони дорожчі та швидше працюють ніж сканери перших двох категорій.

Фірма номер один на ринку сканерів, як і на ринку принтерів, Hewlett-Packard. Інші фірми-виробники сканерів: Canon, Epson, Mustek.