Типовые устройства ввода

Клавиатура

В настоящее время клавиатура (Keyboard) все еще остается основным устройством ввода информации в компьютер.

Клавиатура персонального компьютера представляет собой унифицированное устройство, которое подсоединяется к системной плате при помощи стандартного разъема. Обычно 5-контактным разъема типа DIN (Deutsche Industrie Norm) или типа Mini DIN. Поскольку разъемы Mini DIN впервые были использованы в компьютерах Intel PS/2, эти разъемы большей частью так и называют: разъемы или порты PS/2. Однако в последнее время подключение клавиатуры все чаще происходит через разъемы типа USB.

Блок-схема связи клавиатуры с системной платой и монитором компьютера приведена на рис.XV.1.

Нажатием клавиши клавиатуры пользователь подает сигнал во внутренний контроллер клавиатуры, обычно реализуемый в виде специальной микросхемы типа 8049. При поступлении этого сигнала, контроллер клавиатуры генерирует некоторый пакет данных, называемый скэн-кодом (scan-code), который определяется порядковым номером расположения клавиши на клавиатуре. Для увеличения надежности ввода, скэн-код состоит как бы из двух частей, образующих непрерывную цепочку битов: кода нажатия и кода освобождения. Код нажатия генерируется при нажатии клавиши и представляет собой один байт, код которого определяет порядковый номер нажатой клавиши. Код освобождения генерируется при отпускании клавиши и представляет собой два байта. Первый байт всегда равен F0h, а второй – повторяет код порядкового номера нажатой клавиши. Сами же номера клавиш назначаются фирмой-изготовителем.

При удержании клавиши в нажатом состоянии, через некоторое время клавиатура начинает автоповтор передачи скэн-кода нажатия этой клавиши. Задержка автоповтора (typematic delay) и скорость автоповтора (typematic rate) программируются и, следовательно, интерфейс между внутренним контроллером клавиатуры и системной платой – двунаправленный. От клавиатуры передается информация о нажатии/отпускании клавиш, а передача информации к клавиатуре используется для управления светодиодными индикаторами ее состояния и программирования параметров (автоповтор, выбор таблиц скэн-кодов, а также управление режимом сканирования матрицы клавиш и запуск диагностического теста).

Формируемый контроллером клавиатуры скэн-код подается на специальный контроллер интерфейса клавиатуры на системной плате. Когда скэн-код поступает в этот контроллер, инициируется аппаратное прерывание IRQ1 (вектор 09h). Процессор прекращает выполнение текущей программы, и управление передается на процедуру, анализирующую скэн-код. Данное прерывание обслуживается специальной программой, входящей в состав ROM BIOS (BIOS INT 09h). Процедура прерывания преобразует, поступающие с клавиатуры скэн-коды, в специальный двухбайтовый код. Младший из этих двух байтов для алфавитно-цифровых клавиш содержит ASCII-код, соответствующий изображенному на клавише знаку. Этот байт называется главным. Старший байт - вспомогательный – содержит исходный скэн-код нажатия. При нажатии одиночной клавиши, относящейся к функциональным или служебным клавишам, или при одновременном нажатии некоторых клавиш главный байт содержит не ASCII-код, а 0. Это позволяет проверить важный факт, свидетельствующий о том, что при нажатии в данный момент клавиша не относится к алфавитно-цифровым клавишам. Вспомогательный байт при этом содержит уникальный номер, совпадающий со скэн-кодом нажатой клавиши, или же он соответствует определенной комбинации одновременно нажатых клавиш. Сочетание главного и вспомогательного кода, когда первый из них равен 0, называют расширенным ASCII-кодом. При поступлении скэн-кода от клавиш <Alt>, <Ctrl>, <Shift> или <CapLock>, изменение статуса записывается в RAM. При этом обрабатывающая процедура сначала определяет установку клавиш и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код (например, «а» или «А»). Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводимых символов, пока прикладная программа не может их обработать. Этот буфер организован по принципу FIFO (первый вошел – первый вышел).

Мышь.

Манипулятор типа «мышь» - самое простое и популярное средство ввода информации в компьютер. Более того, работать без мыши в операционной среде Windows с графическим интерфейсом практически невозможно. Мышь после клавиатуры – наиболее многофункциональное устройство ввода.

Одной из важнейших характеристик мыши является ее разрешение. Разрешение мыши измеряется в dpi (dot per inch – количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 1500 dpi, и вы передвигаете ее на 1 дюйм вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 1500 единиц вправо. Драйвер мыши рассчитывает эту информацию и усредняет ее в зависимости от графического разрешения монитора для позиционирования курсора на экране монитора. При этом не имеет значение, двигалась мышь быстро или медленно. Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 200 до 900 dpi. Мышь с разрешением более 1000 dpi позволяет очень точно вести и позиционировать курсор, при этом точность, естественно, будет зависеть от выбранного разрешения экрана монитора.

Первые мыши конструктивно изготавливались чисто механическими, однако вследствие их ненадежности они давно уже не используются. После них широко распространены были оптико-механические мыши.

Постоянные проблемы с загрязнением шарика у оптико-механических мышей привели к разработке и производству в 1999 году так называемых оптических мышей, которые в последнее время получили подавляющее распространение. Внешне оптическая мышь или мышь с оптическим датчиком мало отличается оптико-механической. Только внизу, на месте резинового шарика, имеется прозрачное окошко, в котором светится светодиод.

Дата добавления: 2015-10-26