Устройства ввода информации в компьютере
При изучении строения компьютера важно понимать то, как мы передаем в него информацию. В этой статье мы поговорим про устройства ввода в ПК. Здесь приведены основные определения, указана классификация и перечислен их список.
Сразу же укажем и разберем основное определение:
Устройствами ввода в ЭВМ (в информатике) называются приборы для занесения данных в персональный компьютер, преобразующие аналоговые данные в цифровой код.
Определение несложное и каждый после его прочтения вспомнит несколько таких устройств. Я же перечислю их полный список и классификацию ниже.
Все внешние устройства ввода информации в компьютер разделяются по их предназначению.
Так для занесения текстовой информации и выполнения системных команд в ПК предназначается:
Для занесения звука (звуковой информации) служат:
В играх используются:
- Рули;
- Джойстики.
- Контроллеры, основанные на технологии компьютерного зрения. В качестве примера сюда можно привести kinect для Xbox от Microsoft .
Для указания координат на экране предназначаются следующие устройства ввода:
- Компьютерные мыши;
- Сенсорные дисплеи;
- Тачскрины смартфонов;
- Графические планшеты для рисования;
- Трекболы.
Для ввода графической информации в компьютер служат:
- Сканера;
- Цифровые фото и видеокамеры.
Дальше рассмотрим самые важные средства более подробно.
Клавиатура.
Ранее мы выяснили, что клавиатура является одной из четырех важнейших устройств компьютера, без нее невозможен запуск ни одного компьютера.
Клавиатура устройства ввода информации в память компьютера содержит внутри микросхемы и другие детали.
Это важнейшая часть компьютера, состоит из большого количества кнопок — их 104.
Каждая кнопка на клавиатуре может иметь разные свойства и выполнять разные функции.
Клавиатура
Стандартным устройством для ввода информации в компьютер является клавиатура. С ее помощью вы можете вводить числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные.
Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экране указывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.
Как правило, используется 101-103-клавишная клавиатура американского стандарта. Кроме клавишной, клавиатура бывает мембранной и сенсорной. На клавиши алфавитно-цифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального алфавита. Если на компьютере установлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита (нелокализованная версия), то необходима дополнительная специальная программа — драйвер клавиатуры. В локализованных версиях Windows драйвер клавиатуры входит в комплект поставки.
На современном компьютерном рынке большой популярностью пользуются эргономические клавиатуры и специальные прокладки для запястий, обеспечивающие наиболее комфортные условия работы. Различные модели эргономических клавиатур имеют:
♦ форму буквы V и разъединение посередине, угол между частями можно плавно изменять в зависимости от особенностей строения кистей рук человека;
♦ большие опоры для ладоней, поддерживающие кисти в прямом положении;
♦ мембранную бесшумную замену клавишам;
♦ сенсорную панель, движение пальцев по которой заменяет действие мыши.
Работа на персональном компьютере невозможна без освоения клавиатуры.
Рис. 19.2. Стандартная клавиатура компьютера
При всем разнообразии конструкций любая клавиатура имеет следующие группы клавиш (рисунок 19.2):
1. Алфавитно-цифровое поле клавиш — для ввода прописных и строчных букв, цифр, различных знаков и других символов. Часто это поле называют полем печати. Клавиши этого поля выделены светло-серым цветом.
2. Поле управляющих клавиш — для ввода и выполнения команд, для редактирования данных. Клавиши этого поля имеют серый цвет. Назначение основных управляющих клавиш приведено в таблице 19.1. Клавиши Shift, Ctrl, Alt расширяют возможности клавиатуры. При одновременном нажатии одной из этих клавиш и клавиши поля печати вводится команда.
3. Поле функциональных клавиш F1 — F12. За каждой клавишей этого поля, как правило, закреплена та или иная функция. Назначение клавиш F1 — F12 устанавливается используемой в данный момент программой. Но есть и общепринятые назначения. Например, клавише F1 обычно назначается функция отображения справки (помощи).
4. Поле клавиш управления курсором — для перемещения курсора на экране монитора. На клавишах стрелками указано направление перемещения (вверх, вниз, вправо, влево).
5. Поле клавиш малой (цифровой) клавиатуры позволяет работать в двух режимах в зависимости от состояния индикатора Num Lock, расположенного над этим полем. Этот индикатор переключается клавишей Num Lock:
— при включенном индикаторе Num Lock обеспечивается быстрый и удобный ввод цифр;
— при выключенном индикаторе Num Lock дублируются функции поля управления курсором и поля управляющих клавиш.
Таблица 19.1. Назначение основных управляющих клавиш
Манипуляторы
В этом подразделе вы познакомитесь с устройствами, которые позволяют ускорить работу с компьютерными объектами и обеспечивают более удобное управление ими.
Широкое использование графического интерфейса привело к появлению манипулятора «мышь».
По способу считывания информации их можно классифицировать на:
♦ механические;
♦ оптико-механические;
♦ оптические;
На нижней поверхности механической мыши имеется шарик. Перемещение мыши по ровной поверхности (столу, коврику) приводит к вращению шарика. При этом он взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши, в результате чего вырабатывается сигнал, который заставляет перемещаться указатель мыши на экране монитора.
Оптическая мышь имет красный светодиод для подсветки и миниатюрную видеокамеру, которая делает снимки поверхности под ней (от 1500 до 6000 кадров в секунду). Специальный процессор сравнивает два последовательных кадра, чтобы вычислить величину и направление смещения.
На верхней поверхности мыши расположены 2 или 3 кнопки. Нажатие на ту или иную кнопку («щелчок») мыши компьютер воспринимает как указание на выполнение некоторого заданного действия. Использование мыши позволяет более быстро и удобно управлять работой различных программ.
Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется числом точек на дюйм — dpi (dot per inch). Этой характеристикой обусловливается, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi.
Разные типы мыши также отличаются друг от друга способом соединения с компьютером (проводные — присоединяемые с помощью кабеля; беспроводные, или «бесхвостые» мыши — соединение с компьютером обеспечивается инфракрасным сигналом, который воспринимается специальным портом).
Дизайн мыши предполагает различные формы конструкций. Наиболее популярными становятся эргономические мыши, которые имеют обтекаемую поверхность и обеспечиваю? естествен- ность размещения кисти руки на ее поверхности. Установка колесика между двумя традиционными кнопками мы$пи обеспечивает перемещение по документу без использования экранных полос прокрутки. Беспроводная «летучая» мышь работает в любом месте: на столе она работает как обычная мышь; если ее поднять и нажать кнопку на основании, то такую мышь можно использовать в воздухе.
Горячие клавиши на клавиатуре Windows
Горячие клавиши ускоряют работу за компьютером, вызывая то или иное действие. В описанных комбинациях клавиши зажимаются в том порядке, в котором они написаны. Используя сочетания кнопок легко ускорить процесс вызова той или иной функции.
Горячие клавиши общего назначения
Windows + Pause/break — открывает окно, в котором отображаются данные о компьютере.
Windows + L – комбинация, вызывающая блокировку компьютера. Она помогает быстрее сменить учетную запись пользователя.
Windows + D — сворачивает все окна. Для их раскрытия клавиши нажимаются повторно.
Windows + Space – комбинация предназначена для того, чтобы показать рабочий стол.
Windows+ E — нужна для перехода в «мой компьютер».
Windows + R — открывает окно «выполнить».
Windows + Tab — переключает между окнами запущенных программ.
Ctrl + Shift + Esc — открывает диспетчер задач.
Win + F — открывает окно поиска по файловой системе компьютера.
Ctrl + F — активирует функцию поиска по документу или в программе.
Alt + F4 — сочетание клавиш, которое закрывает активное окно. Если активен рабочий стол, позволяет перезагрузить или выключить компьютер при повторном нажатии.
Ctrl + — увеличивает или уменьшает масштаб в зависимости от того, в какую сторону прокручивается колесо мыши.
Alt + Print Screen – комбинация создает скриншот окна программы, которая активна в этот момент.
Горячие клавиши при работе с текстом и файлами
Ctrl + A — выделяет все символы в текстовом редакторе или файлы в открытой папке.
Ctrl + C — копирует выделенный фрагмент или файлы.
Ctrl + V — вставляет текст или файлы, содержащиеся в буфере обмена.
Ctrl + Z – комбинация нужна для отмены последнего действия.
Ctrl + P — открывает окно печати.
Ctrl + N — открывает новое окно той программы, которая запущена в этот момент.
Ctrl + S — сохраняет набранный текст или проект.
Shift + Delete – комбинация полностью удаляет файлы, не помещая их в корзину. Будьте внимательны и осторожны, используя эту комбинацию клавиш!
Символы
Наверняка, многие пользователи замечали символы для ников ВКонтакте, в Одноклассниках и других социальных сетях. Как сделать символы на клавиатуре, если явных клавиш для этого нет?
Ставить знаки можно при помощи Alt-кодов – дополнительных команд для ввода скрытых символов. Эти команды вводятся простым нажатием клавиши Alt + число в десятичной системе счисления.
- alt + 3 = ♥
- Alt+8734 = ∞
- Alt + 0128 = €
Эти и другие символы представлены в следующих таблицах в виде рисунков. В столбце «Alt-код» находится числовое значение, после ввода которого, в сочетании с клавишей Alt, отобразится определённый знак. В столбце символ находится конечный результат.
Обратите внимание, если дополнительная цифровая клавиатура не включена – не нажат Num Lock, то комбинация клавиш Alt + число может привести к неожиданным результатам.
Например, если в браузере нажать Alt + 4, без включенного Num Lock, то откроется предыдущая страница.
История клавиатуры – появление раскладки QWERTY
Появление компьютеров навсегда изменило жизнь нашего общества. Мы пользуемся этими машинами постоянно и уже не представляем своей деятельности без этого помощника. Сам внешний вид настольного компьютера или ноутбука для нас настолько привычен, что невозможно представить его другим. Хотя все его комплектующие прошли долгий путь к объединению в персональный компьютер.
Например, первая клавиатура QWERTY была использована в 1873 году для электрической печатной машинки Кристофера Скоулза. Разработанная им раскладка была призвана замедлить работу машинисток. Если бы буквы на клавиатуре располагались в алфавитном порядке, соседние клавиши слишком часто задевали бы друг друга, и от этого машины могло заклинить. Хотя такой проблемы уже давно не существует, и были разработаны более эргономичные раскладки, QWERTY остаётся самой популярной раскладкой мира.
В ту же эпоху люди впервые задумались об объединении механической печатной машинки с другим, электронным устройством. В результате их усилий была создана машина Бодо, которая позволяла подключить печатную машинку к системе телеграфа. Это новое устройство зашифровывало напечатанный текст с помощью пятибитного кода и передавало его по телеграфной линии.
В это же время телеграфист на другой стороне должен был включать устройство приёма, которое фиксировало передаваемый текст. Со временем техника позволила отказаться от синхронной работы устройств ввода и вывода. Так появился телетайп.
К началу 20-х годов ХХ века имел широкое применение в сферах финансов и политики. Со временем исчезла необходимость выводить текст на бумагу – его стали хранить в электронном виде и распечатывать только при необходимости.
В 1943 году была введена в эксплуатацию машина ЭНИАК, которую принято считать одним из первых компьютеров. Её разработали для разнообразных расчётов, связанных с военной техникой. Но в принципе ЭНИАК мог решать широчайший круг задач.
Ввод информации в ЭНИАК производился не через привычную для нас клавиатуру, а с помощью переключения специальных штекеров и наборных панелей.
Появление функциональных клавиш на клавиатуре
После Второй мировой войны началась разработка вычислительных машин для ещё более широкого применения. К коммерческим электронно-вычислительным машинам УНИВАК и БИВАК можно было подключить электронную пишущую машинку, но она не была основным устройством ввода. В 1960 году была создана ёмкостная клавиатура. Это позволило более эффективно использовать печатные Enter машинки в сфере ЭВМ и ускорить работу машинисток.
1980 год стал ключевым в истории персонального компьютера. Именно тогда к раскладке печатной машинки были добавлены клавиши Control, Alt и Enter, позволяющие не только вводить текст, но и давать компьютеру функциональные команды. Так компьютерная клавиатура стала многофункциональной. Клавиша тогда ещё означала конец ввода и находилась в углу клавиатуры, а сама клавиатура была намертво вмонтирована в тело ПК. Всего на ней было 83 клавиши: буквенные, цифровые и служебные.
Клавиатуры новейшего образца
Первая клавиатура для ПК была неудобной в использовании. В 80-х годах предпринималось немало попыток её усовершенствовать. Некоторые предложения, например, расположение клавиши в алфавитном порядке, не нашли отклика, а вот увеличение и перемещение клавиши Enter быстро прижилось. К 1987 году на клавиатуре появились функциональные клавиши, а их общее число составило 101. Так она обрела вид, известный нам сегодня.
В наши дни наряду с классической проводной PS/2 клавиатурой используют устройства с разъёмами под USB. Также есть беспроводные клавиатуры на аккумуляторах, работающие через Bluetooth или инфракрасный порт. Важным показателем для последних является расстояние, на котором устройство может поддерживать связь с персональным компьютером.
Определённую нишу на рынке заняли также эргономичные клавиатуры. Клавиши на них расположены нелинейно, что позволяет предотвратить появление туннельного синдрома. Это уменьшает нагрузку на руки и позвоночник оператора ПК. Размер таких устройств чуть больше стандартного. Другие видоизменённые формы: мультимедийные и интернет-клавиатуры позволяют регулировать уровень звука в колонках компьютера, перезагружать ПК или переводить его в ждущий и спящий режим.
С появлением ноутбуков распространились и новые клавиатуры – плоские и без отдельной цифровой панели. Сегодня рынок заполнили КПК и коммуникаторы. Подключать к ним классическую клавиатуру бессмысленно: она в несколько раз больше и тяжелее самого компьютера. В этих устройствах нового поколения есть лишь виртуальная клавиатура, которая появляется на сенсорном экране по требованию оператора. Поразительно, но английская раскладка на ней та же самая, что и на первой печатной машинке – QWERTY.
Вот такая небольшая история раскладки клавиатуры здесь приведена. Далее мы рассмотрим принцип ее работы.
2.2. Внешние устройства
Все устройства компьютера, которые не входят в состав системного блока, будем называть внешними. К основным внешним устройствам принято относить клавиатуру, мышь и монитор.
Клавиатура. Клавиатура является устройством ввода информации в компьютер.
Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши, которые можно условно разделить на несколько групп.
Функциональные клавиши F1-F12, расположенные в верхней части клавиатуры, предназначены для выполнения ряда команд при работе с некоторыми программами.
Символьные (алфавитно-цифровые) клавиши — клавиши с цифрами, русскими и латинскими буквами и другими символами, а также клавиша «пробел»; используются для ввода информации в компьютер.
Клавиши управления курсором — чёрточкой, отмечающей на экране монитора место ввода очередного символа. К ним относятся четыре клавиши со стрелками, перемещающие курсор на одну позицию в заданном направлении, а также клавиши Home, End, PageUp, PageDown, перемещающие курсор соответственно в начало строки, в конец строки, на страницу вверх и на страницу вниз.
- при включенном индикаторе NumLock это удобная клавишная панель с цифрами и знаками арифметических операций, расположенными, как на калькуляторе;
- если индикатор NumLock выключен, то работает режим управления курсором.
Специальные клавиши (Enter, Esc, Shift, Delete, Backspace, Insert и др.) — это клавиши для специальных действий; они рассредоточены по всей клавиатуре.
Клавиша Enter завершает ввод команды и вызывает её выполнение. При наборе текста служит для завершения ввода абзаца.
Клавиша Esc, расположенная в левом верхнем углу клавиатуры, обычно служит для отказа от только что выполненного действия.
Мышь. Манипулятор «мышь» — одно из основных указательных устройств ввода, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером.
Манипулятор «мышь» был изобретён более сорока лет тому назад. У первых моделей манипулятора сигнальный провод выходил из задней части устройства. Схожесть сигнального провода с хвостом одноимённого грызуна и дала название новому устройству. За дополнительной информацией об истории, разновидностях и принципах действия компьютерной мыши рекомендуем обратиться к Википедии — крупному энциклопедическому справочнику, функционирующему в сети Интернет.
Для ввода в компьютер всевозможных графических изображений и текстов непосредственно с бумажного оригинала используется сканер.
Ввод звуковой информации в компьютер осуществляется через микрофон, подключённый к звуковой карте.
Монитор — основное устройство персонального компьютера, предназначенное для вывода информации. На экран монитора выводится вся информация о работе компьютера; он позволяет отслеживать, что происходит в компьютере в данное время, каким вычислительным процессом занят компьютер.
Существует два типа мониторов: мониторы с электронно-лучевой трубкой и жидкокристаллические.
Жидкокристаллические мониторы получают все более широкое распространение, потому что они компактны, потребляют меньше электрической энергии, а самое главное — обеспечивают более благоприятные условия для здоровья пользователя.
Для вывода информации на бумагу предназначены принтеры. Принтеры бывают чёрно-белыми и цветными. Также они различаются по способу действия. Принтеры ударного действия наносят удар по красящей ленте, соприкасающейся с бумагой. В матричном принтере удар по красящей ленте наносит группа иголок, установленных в печатающей головке. Принтеры безударного действия распыляют на бумагу чернила (струйные принтеры) или сухой тонер
Для вывода звуковой информации используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к звуковой плате.
| Системный блок, клавиатура, мышь и монитор образуют минимальный комплект устройств, обеспечивающих работу компьютера. |
Расположение клавиш клавиатуры
В зависимости от функций, клавиши делятся на группы:
1. Функциональные клавиши (F1-F12) предназначены для выполнения специальных задач и во время повторного нажатия отменяют вызванное действие. Например, F1 нажимается для вызова справки программы, окно которой активно на момент нажатия. В играх клавиша выполняет функцию, которая закреплена за ней в настройках.
2. Алфавитно-цифровые нужны для ввода цифр, клавиш, знаков препинания и других символов, используемых при работе за ПК.
3. Управляющие клавиши, к которым относятся HOME, END, PAGE UP, PAGE DOWN, DELETE и INSERT.
4. Клавиши управления курсором применяются для перемещения курсора во время работы в программах для редактирования текста, в браузере или при выборе файлов на компьютере.
5. Клавиши управления (модификаторы) (Alt, Ctrl, Win, Caps Lock, Fn), используемые чаще всего в комбинации друг с другом или с другими кнопками на клавиатуре.
6. Цифровые клавиши нужны для того, чтобы быстро вводить цифры, поэтому часто используются при составлении отчетов или работы в калькуляторе.
7. Клавиши редактирования (удаления информации) – Backspace, Delete.
Расположение клавиш на разных клавиатурах может отличаться, но они все располагаются примерно в одних и тех же местах относительно друг друга. Также могут быть встроены дополнительные клавиши, необходимые для отключения звука, увеличения или понижения громкости, а также быстрого перехода в почтовый ящик.
