Урок 29Устройства ввода информации

Устройства ввода информации: что это такое, что относится, список

Сразу обозначим и проанализируем основное определение:

Устройства ввода в компьютере (в вычислительной технике) — это устройства для ввода данных в персональный компьютер, которые преобразуют аналоговые данные в цифровой код.

Определение простое, и, прочитав его, каждый вспомнит многие из этих устройств. Ниже я приведу их полный список и классификацию.

Все внешние устройства ввода информации в компьютер разделены по назначению.

Итак, для ввода текстовой информации и выполнения системных команд на ПК подразумевается:

Для добавления звуков (звуковой информации) служат:

В играх используются:

1. Рулевые колеса;
2. Джойстик.
3. Контроллеры на основе технологии искусственного зрения. Примером этого является Microsoft Kinect для Xbox .

Для указания координат на экране используются следующие устройства ввода:

1. Компьютерная мышь;
2. Тактильные дисплеи;
3. Сенсорный экран для смартфонов;
4. Графические планшеты для рисования;
5. Трекбол.

Чтобы вставить графическую информацию в компьютер, используйте:

1. Сканер;
2. Цифровые фотоаппараты и видеокамеры.

Далее рассмотрим наиболее важные инструменты более подробно.

Классификация устройств ввода

Органы чувств человека способны воспринимать информацию в разнообразных формах, например текст в учебнике, сообщение по телефону, запах газа на кухне, вкус горького перца и пр. Эта информация может быть преобразована в другие формы, например в мысли и эмоции. Результаты обработки информации человеком отражаются в его решениях и действиях.

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию в цифровую форму для последующей обработки и хранения в компьютере. Многообразие устройств ввода определяется разнообразием форм представления информации, которая может быть обработана с помощью компьютера.

Устройства ввода — аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемую компьютером.

Аппаратное обеспечение компьютера по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Однако для достижения правильной работы как устройства ввода, так и устройства вывода одного лишь правильного аппаратного подключения недостаточно. Требуется загрузить в оперативную память специальную управляющую программу, называемую драйвером. Причем для каждого устройства нужен свой драйвер. В комплект поставки любого устройства ввода должна входить дискета с соответствующим драйвером.

Драйвер устройства — программа, управляющая работой конкретного устройства ввода/вывода информации.

Устройства ввода по способу ввода информации можно подразделить на два основных класса (рисунок 19.1):

♦ с клавиатурным вводом, при котором осуществляется ручной ввод с клавиатуры;
♦ с прямым вводом, при котором данные читаются непосредственно компьютерными устройствами.

Рис. 19.1. Классификация устройств ввода

В свою очередь, среди устройств с прямым вводом данных выделяются подклассы устройств: манипуляторы, сенсорные устройства, сканеры, устройства распознавания речи. Рассмотрим основные характеристики этих классов технических средств.

Ввод текстовой и числовой информации

Для ввода текста, состоящего из букв и цифр, предназначена клавиатура, входящая в базовый набор оборудования компьютера.

Клавиатура может подключаться к системному блоку через порты USB или PS/2 (обычно обозначается сиреневым цветом).

Клавиатура как символ компьютерной эпохи настолько популярна, что в честь нее устанавливают памятники. Излюбленным местом для фотосессий в Екатеринбурге является памятник клавиатуре на набережной реки Исеть, который известен даже за рубежом.

Рис. 1. Памятник клавиатуре в городе Екатеринбург.

Список

Клавиатура

На данный момент клавиатура представляет собой панель с расположенными на ней клавишами (механическими или сенсорными).

Клавиатура является основным инструментом, который предназначается для ввода текстовой информации и текстовых команд (командная строка) в ПК.

Тот стандарт клавиатуры, который мы знаем сейчас был разработан в 1980х годах. На данный момент большинство клавишных панелей для компьютера имеют 104-105 клавиш (стандарт IBM/Windows), которые делятся на такие группы как:

1. Буквенно-цифровые (все буквы и цифры в левой части + Alt, Ctrl и т.д.);
2. Цифровые (num keyboard);
3. Кнопки для управления курсом (стрелочки);
4. Командные (Escape, Tab и т.д.);
5. И функциональные (F1-F12).

Мыши компьютерные

Второе по популярности, координатное устройство ввода информации в компьютер.

Компьютерная мышь представляет собой прибор, управление которого осуществляется с помощью перемещения его по гладкой поверхности (компьютерному столу или коврику).

Первый экземпляр данного приспособления был представлен Дугласом Энгельбартом на выставке в Калифорнии, в 1968 году, а в 1970 он получил патент на свое изобретение.

На данный момент большинство компьютерных мышей являются приборами с расположенными на них тремя кнопками, которые так и называются:

Главным же элементом манипулятора является оптический датчик, при помощи которого и определяются координаты положения этого средства на поверхности. Большинство пользователей ПК застали три поколения оптических датчиков. Перечислим их:

1. Датчики первого поколения (с шаровым приводом)
   Я думаю, что большинство пользователей помнит манипуляторы с шариками внутри. Недостатками таких приборов являлись требования к поверхности (обязательно приходилось покупать коврик), высокую стоимость и требование к обязательной чистоте поверхности для правильной работы датчика.
2. Второго поколения
   Привычные всем манипуляторы с камерой и лазером внизу. К достоинствам таких девайсов относится возможность работать почти на любой поверхности (кроме зеркальных) без коврика и большая точность.
3. Третьего поколения
   В отличие от второго поколения имеют более современный лазер, который обеспечивает большую точность. Также к достоинствам относятся пониженное энергопотребление, меньшая яркость датчика и большая надежность. Такие девайсы являются хорошим решением для кибер спортсменов.

сенсор второго поколения

Сканер

Сканер – прибор для считывания графической информации с бумажных носителей и представления их в цифровом виде. Данное средство, в основном, предназначается для заведения бумажных документов и фотографий в ЭВМ.

Даже с развитием цифровых фото и видеокамер эти устройства до сих пор имеют широкое распространение. Это связано с двумя главными достоинствами данных приспособлений, которые мы перечислим ниже:

1. Лучшее качество при получении «плоских» изображений.
2. Естественная детализация и цветопередача.

Микрофоны

Если вам требуется указать устройство ввода звука в компьютер, то назовите микрофон.

Принцип работы данного девайса очень прост и его полезно знать. Волна, поступая из окружающей среды, оказывает давление на микрофонную мембрану, вследствие чего возникают электрические колебания.

После этого электрический сигнал обрабатывается аналого-цифровым преобразователем, в результате на выходе мы получим уже цифровые данные. Если вам это интересно, то прочитайте нашу статью про оцифровку звука. В ней мы указали и перечислили особенности процесса.

Игровые девайсы

Также нужно выделить внешние устройства ввода, которые относятся к игровому сегменту. Перечислим самые распространенные из них, их тоже будет полезно знать:

1. Геймпады;
2. Джостики;
3. Иные контроллеры (рули, танцевальные панели, световые пистолеты).

Геймпады

Геймпад — пульт для видеоигр. Его особенностью является то, что он используется сразу двумя руками. Служит для обеспечения лучшего взаимодействия между игроком и компьютером, либо игровой консолью.

Помимо кнопок, в современных девайсах, используются аналоговые стики, которые называются микроджойстиками. В качестве примера можно указать геймпады от Xbox и Play Station.

Также такие приспособления могут обладать дополнительными функциями, такими как:

1. Подсветка;
2. Вибрация;
3. Обратная связь.

Джойстики

В отличие от геймпадов имеют другой форм фактор. Эти устройства выполнены в форме рычага и предназначаются для авиа симуляторов.

Иные устройства

Сюда относятся все другие контроллеры, которые разработаны специально под какие либо игры. Друг от друга их отличает форм фактор. Перечислим примеры таких устройств.

1. Пистолеты (например, для The House of The Dead);
2. Гитары (Guitar Hero);
3. Танцевальные площадки.

Устройства ввода

Самые используемые устройства ввода – мышь и клавиатура. Мышь можно назвать непрерывным устройством ввода, поскольку она достаточно часто и быстро меняет свое положение. Они являются основными, но в сегодняшней статье мы говорим о дополнительных устройствах, поэтому идем дальше.

Микрофон – устройство, которое преобразовывает звук в колебание электрического тока. Компьютер улавливает эти самые колебания тока и преобразовывает в информацию (в звуковую дорожку), которую вы можете записать и позже прослушать на тех же колонках.

Сканер – устройство, которое преобразовывает текст и графику из физического объекта в электронный. Проще говоря, сканер – противоположность принтера.

Джойстик – устройство ввода, которое используется зачастую в играх. Заменяет мышь и клавиатуру.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Координатные устройства ввода информации

Координатные (или указательные) девайсы позволяют перемещать курсор или какой-то объект в двумерном пространстве монитора. Все эти периферические приборы образуют группу, называемую манипуляторами.

Компьютерная мышь

Обеспечивает взаимодействие между пользователем и компьютером. Управление компьютерной мышью отображается на мониторе ПК как перемещение курсора.

Дополнительно обычно оснащается несколькими кнопками, колесом прокрутки и джойстиком. Их функции обычно настраиваемые, а действие зависит от того, в какой области приложения находится курсор.

Оптомеханические (шариковые) мышки

Их можно узнать по вращающемуся резиновому шарику в нижней части. Он вращается при передвижении девайса по твердой поверхности. Этот шарик задает вращение еще двум роликам, находящимся внутри корпуса. Они отображают движение курсора по вертикальной и горизонтальной оси. Безусловным недочетом оптомеханических мышей является загрязнение шариков, из-за чего рабочий механизм может заедать. Сегодня они практически вышли из обращения, на замену им пришел следующий вид.

Оптическая мышь

Первое поколение оптических мышей имеют встроенные светочувствительные диоды, излучающие и принимающие свет. Светодиодам для функционирования требуется специальная рабочая область. На ней должна присутствовать особая штриховка из параллельных или пересекающихся линий.

На многих ковриках для мышей эта штриховка наносилась краской, неразличимой человеческим глазом. Недостатками оптических мышей первого поколения является то, что без ковриков со штриховкой девайс работать не будет.

Загрязнение таких ковриков приводит к искажению принимающего сигнала светодиода при прохождении по загрязненному пятну. Курсор на экране монитора будет вести себя при этом неправильно.

Второе поколение оптических мышек устроено более интересно. Внизу имеется светодиод, который подсвечивает
рабочую область, по которой движется мышка. А микрокамера делает около тысячи снимков этой поверхности в секунду.

После изображения передаются процессору. А он обрабатывает данные об изменении положения мыши по осям координатам. Оптические мышки второго поколения менее капризны к грязи и характеру рабочей поверхности (исключение составляет лишь зеркальная).

Лазерные мышки

Вместо диода рабочая поверхность подсвечивается лазером. Он дает более узконаправленный пучок света, и точность определения положения курсора становится выше.

Гироскопические мышки

Работа этих девайсов основывается на применении гироскопического датчика. Он полностью следит за положением мышки в пространстве, не только в двухмерной системе координат. Гироскопическими мышками можно пользоваться, перемещая их в воздухе.

Беспроводная мышь

Новое поколение компьютерных мышек. Внешнее отличие от других видов компьютерных мышек заключается в отсутствии провода, идущего к компьютеру или ноутбуку.

Питание идёт от батареек внутри корпуса мыши, поэтому она весит больше обычной. Управление устройством осуществляется с помощью Блютуз и Вай Фай. Первый вариант встречается чаще.

У беспроводного устройства есть большой минус — передача данных осуществляется медленнее, чем через провод. Поэтому, если вы хотите купить беспроводную мышь, то выбирайте бренды, зарекомендовавшие себя на рынке.

В ценовой категории 300-500 рублей беспроводную мышь рассматривать не стоит. Начните свои поиски этого устройства ввода минимум от 1500 рублей.

Тачпад

Это указательное устройство ввода информации – аналог компьютерной мышки для ноутбуков. Он представляет собой панель с сенсорной рабочей областью и реагирует на соприкосновение с пальцем.

Перемещая свой палец по поверхности сенсора можно управлять курсором. Если же пользователю удобнее работать с обычной компьютерной мышью, то тачпад можно отключить и он перестанет реагировать на прикосновения.

Трекпоинт

Это маленьких размеров джойстик, установленный на клавиатуре между клавишами G, H и B. Он может вполне заменить собой компьютерную мышку. Его удобство в том, что не нужно убирать руки с клавиатуры, если вдруг понадобиться переместить курсор. Он более оперативен, так как движения пальцев руки более быстры, чем движения кисти. Но нужно определенное время, чтобы привыкнуть к управлению трекпоинтом.

Игровые манипуляторы

Эти приборы призваны придать максимальную реалистичность во время компьютерной игры. Девайсы с обратной связью могут даже вибрировать в нужный момент времени.

• джойстик – прибор, дающий возможность управлять виртуальным объектом в трехмерном пространстве. Джойстик выглядит как ручка с кнопками, закрепленная на основании посредством шарнира.
• геймпад – гаджет, ассоциирующийся с игровыми приставками типа X-box. В компьютерных играх на ПК они тоже используются. Геймпады удерживаются двумя руками, а большинство движений совершаются большими и указательными пальцами. Помимо кнопок на геймпадах часто устанавливаются аналоговые джойстики.
• руль – крайне полезный девайс для тех, кто увлекается автомобильными симуляторами. Он может идти в комплекте с педалями. Руль с обратной связью будет не просто реалистично управлять машиной, но и вести себя так, как это было бы в реальных условиях. Например, при заносе авто он может вывернуться так, что его можно будет и не удержать.

Клавиатура

Внимательно рассмотрите клавиатуру вашего компьютера.

Все клавиши можно условно разделить на несколько групп (рис. 5):

Группа функциональных клавиш F1 — F12 размещена в верхней части клавиатуры. Действия, выполняемые в результате нажатия этих клавиш, определяются работающей в конкретный момент программой. Есть клавиши, за которыми практически всегда закреплено одно и то же действие. Так, очень часто клавиша F1 служит для вызова справки. Другим функциональным клавишам в разных программах могут соответствовать разные действия.

В центре клавиатуры расположены символьные клавиши. На них нанесены цифры, специальные символы (!, :, * и т. д.), буквы русского алфавита, латинские буквы. Способ переключения алфавитов зависит от настройки клавиатуры компьютера. Чаще всего применяется одна из следующих комбинаций клавиш:

Alt(слева) + Shift или Ctrl + Shift

Знак « + » между названиями клавиш означает, что требуемое действие выполняется только в том случае, если в нажатом состоянии будут находиться обе клавиши. Выполнять клавиатурные комбинации можно так: нажать первую из указанных клавиш и, удерживая её нажатой, нажать вторую клавишу; обе клавиши отпустить.

С помощью символьных клавиш набирают всевозможные тексты, арифметические выражения, записывают свои программы.

Буквы каждого алфавита могут быть прописными (большими) или строчными (маленькими). Переключают режим ввода букв нажатием клавиши Caps Lock

Если горит индикатор Caps Lock — будут вводиться прописные буквы, иначе — строчные.

Вводить одну или несколько прописных букв удобно с помощью комбинации клавиш Shift + .

В нижней части клавиатуры находится длинная клавиша — пробел. Пробел используется для отделения слов и выражений друг от друга.

Курсор ввода — мигающая чёрточка, отмечающая место ввода очередного символа на экране монитора. Для перемещения курсора по тексту служат курсорные стрелки:

Они перемещают курсор на одну позицию в заданном направлении.

Клавиши Page Down и Page Up позволяют листать текст вверх и вниз, а Home и End переводят курсор в начало и конец строки. Специальные клавиши не собраны в одну группу, а размещены так, чтобы их было удобно нажимать.

Клавиша Esc (иногда изображается с изогнутой стрелкой) завершает ввод команды и вызывает её выполнение. При наборе текста служит для завершения ввода абзаца.

Клавиша Esc расположена в левом верхнем углу клавиатуры. Обычно служит для отказа от только что выполненного действия.

Символ, расположенный справа от курсора, удаляется клавишей Delete, а слева — клавишей Backspase (иногда изображается со стрелкой).

Клавиши Shift, Ctrl, Alt изменяют действия других клавиш.

Дополнительная клавиатура может работать в двух режимах, переключаемых клавишей Num Lock:

• при включённом индикаторе Num Lock это 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. Поэтому обращаться с ней следует бережно и аккуратно. Нельзя допускать загрязнения клавиатуры пылью, мелким мусором, металлическими скрепками и пр. Нет нужды сильно стучать по клавишам. Движения ваших пальцев должны быть лёгкими, короткими и отрывистыми.

Что устройство ввода отправляет на компьютер?

То, что устройство ввода отправляет (вводит) на компьютер, зависит от устройства. Кроме того, все устройства ввода отправляют данные с устройства по кабелю или по беспроводной связи на компьютер. Например, при перемещении компьютерной мыши данные, отправляемые на компьютер, представляют собой движения оси X-Y, используемые для отображения курсора мыши на экране.

Устройства ввода важны, потому что именно они позволяют вам взаимодействовать и добавлять новую информацию на компьютер.

Например, если компьютер не имеет устройств ввода, он может работать сам по себе, но не будет никакого способа изменить его настройки, исправить ошибки или осуществить взаимодействие с пользователем.

Кроме того, если вы хотите добавить на компьютер новую информацию (например, текст, команду, документ, изображение и т. Д.), вы не сможете сделать это без устройства ввода.

© 2013-2020 Информатика. Полезные материалы по информационным технологиям. Использование материалов без активной ссылки на сайт запрещено! Публикация в печати только с письменного разрешения администрации.