Устройства ввода характеристики: Устройства ввода информации и их характеристики. — Информатика, информационные технологии

устройства ввода информации для промышленного применения

Широкое проникновение вычислительной техники во все области производственной и научной деятельности стало уже притчей во языцех. Эксплуатировать её порой приходится не только не в самых благоприятных, но и в экстремальных условиях: от забоя угольной шахты до космического аппарата, от химического производства до нефтяной базы, от информационного терминала под открытым небом до сталелитейного цеха, от морского корабля до экспедиционной палатки. 

И если большое внимание уделяется самим компьютерам в вопросах их конструирования и адаптации, выбора и эксплуатации, то зачастую в тени остаются наши самые близкие посредники в общении с машиной – устройства ввода информации: клавиатуры, мыши, трекболы и т.п. Перед ними стоит непростая задача – обеспечение безотказной работы в составе всего вычислительного комплекса. Вариантов исполнения и моделей, созданных с учётом определённых требований, существует множество, и с ходу найти оптимальное решение порой непросто. Поставим целью данного обзора ближе познакомиться с продуктами трёх ведущих мировых производителей защищённых устройств ввода информации – компаний iKey, NSI, Indukey.

Большая тройка

Американская компания iKey была основана в 1989 году в городе Остин, штат Техас. Основателем и директором компании является господин Стивен Мейер. До 2002 года компания носила название Texas Industrial Peripherals. Основные разработки инженерный центр ведёт в области силиконовых защищённых клавиатур. Также в номенклатуре iKey представлен широкий ассортимент дисплеев и указательных устройств, имеющих высокую степень защиты от влаги и пыли и предназначенных для работы с промышленными компьютерами, рабочими станциями и в составе пультов операторов. Вся сборка и тестирование клавиатур производятся на площадях, расположенных в США.

Основным направлением деятельности немецкой компании InduKey является производство стандартных и заказных устройств ввода. В ассортименте компании электронные и электромеханические устройства ввода, резиновые, плёночные и силиконовые клавиатуры. Компания располагает собственными мощностями по производству корпусов, печатных плат, резиновых и плёночных клавиатур, по выполнению шелкографических работ и сборке контроллеров. Продукция компании InduKey имеет высокую надёжность и всемирно известный немецкий уровень качества.

В 1986 году Норберт Шеперс в Бельгии основал семейный бизнес, основным направлением которого является разработка и поставка промышленных указательных устройств. Клавиатуры и трекболы NSI широко используются для создания человеко-машинных интерфейсов в медицинском и промышленном оборудовании, электронных торговых и информационных терминалах. В программе поставок имеются изделия в специальном исполнении для работы в тяжёлых промышленных условиях и вандалоустойчивые устройства. Основополагающим в бизнесе является принцип 5 F:

• 
  Focussed – узкая специализация продукции для промышленного рынка;

• 
  Flexible – гибкость разработки решений для заказчика;

• 
  Fast – быстрое изготовление, поставка оборудования, оперативное реагирование на запросы о технической поддержке;

• 
  Friendly – дружественное отношение к заказчику;

• 
  Fun – удовольствие от конечного результата работы.

Все три компании, которые представлены в этом обзоре, имеют на своём производстве лаборатории по тестированию оборудования как по температурным параметрам (климатические камеры), так и по механическим воздействиям (системы ресурсных испытаний). Гарантийный срок составляет 1 год со дня продажи.

Типы конструкций устройств ввода информации

Виды и основные характеристики устройств ввода информации приведены в табл. 1.

Одним из основных типов клавиатур являются плёночные, или мембранные. Основным достоинством данной технологии служит то, что устройства изготовлены без отдельных механических движущихся частей и выполнены в виде плоской, обычно гибкой поверхности с нанесённым на неё рисунком клавиш. Клавиатуры этого типа отличаются очень низкой стоимостью, исключительной компактностью (толщина со-ставляет доли миллиметра), способностью к изгибанию, высокой надёжностью и практически идеальной защищённостью от грязи и влаги. В чистом виде данные клавиатуры не имеют выраженного тактильного эффекта, что создаёт неудобства в работе. Однако производители усовершенствовали эту технологию, в том числе и за счёт наращивания количества слоёв. Дальнейшей модернизацией мембранных клавиатур является вставка между мембранами тонких металлических прослоек в форме купола. Теперь оператор точно знает, нажата клавиша или нет, так как при нажатии на клавишу вставка, имеющая упругую конструкцию, пружинит и даёт выраженный эффект обратной связи. Типы конструкции данных клавиш представлены на рис. 1. 

Это профилированная по периметру клавиша, которая может быть как углублённой, так и приподнятой, или клавиша в виде купола. Также в мембранных клавиатурах применяется технология gold-on-gold (позолоченные купола кнопок и позолоченные контактные площадки). Мембранные клавиатуры обладают запасом надёжности и в среднем выдерживают 6 миллионов нажатий.

Другим типом мембранных клавиатур является механический тип с коротким или обычным ходом клавиш.

В промышленных клавиатурах более распространён короткий ход клавиш. Вместо тонкой металлической вставки здесь применяется кнопка из пластмассы. Данные клавиатуры имеют износостойкое покрытие и обладают чётким тактильным эффектом. В отличие от мембранных клавиатур с купольным типом клавиш здесь усилие нажатия примерно в 2 раза меньше и составляет 200–250 грамм. Хотя по надёжности пластмассовые кнопки уступают купольным, количество нажатий достаточно велико и составляет около трёх миллионов.

Силиконовая (резиновая) электронная клавиатура – альтернатива мембранной клавиатуре. Данный тип устройств отличается низкой стоимостью по сравнению с клавиатурами без трущихся механических контактов. В отличие от мембранных клавиатур, в которых не используется формовка кнопок, этот тип устройств обеспечивает тактильную обратную связь. Резиновая клавиатура состоит из двух частей. Нижняя часть обычно является печатной платой устройства. В местах расположения клавиш на ней находится сетка токопроводящих дорожек. Верхняя часть представляет собой резиновую пластину с клавишами на куполообразных выступах, в центре которых есть площадки из токопроводящей резины. При нажатии на клавишу купол продавливается, создавая обратную тактильную связь (ощущение преодоления механического сопротивления клавиши), и токопроводящая резина замыкает дорожки. Основными отличиями от мембранных клавиатур являются размер клавиш и расстояние между ними. В мембранных клавиатурах расстояние между клавишами может быть нулевым, а в силиконовых оно зависит от размера дорожек и контактной пластины.

В отличие от бытовых клавиатур, которые нашли применение у обычных пользователей на домашних и офисных компьютерах, к промышленным исполнениям применяются особые требования по надёжности и пылевлагозащищённости. Мембранные клавиатуры имеют степень защиты IP65, силиконовые же защищены по более высокому классу IP68, то есть обладают повышенной герметичностью. При этом клавишное поле может находиться в корпусах, изготовленных из различных материалов.

Плоскость среза

Рассмотрим наиболее популярные модели, которые изготавливаются из ударопрочных пластиков. Серия TKS производства InduKey (рис. 2) выпускается в различных исполнениях: настольном, панельном для монтажа и для крепления сверху. 

Задняя панель этих клавиатур закрыта металлической крышкой, что предотвращает возможность травмы из-за неосторожности и улучшает помехоустойчивость. Для монтажа имеются резьбовые шпильки (версия MODUL) или отверстия в передней панели (FP для крепления на 19-дюймовые кронштейны). Клавиатуры могут использоваться в промышленных условиях и в составе медицинского оборудования, а также во взрывоопасных зонах (EX). Эта серия оснащена механическими кнопками короткого хода производства фирмы OMRON. Есть модификации с сенсорным указательным устройством, встроенным трекболом (диаметром 38 или 50 мм), мини-джойстиком. Клавиатуры имеют встроенный контроллер PS/2 или USB, а также опцию радиоинтерфейса. Количество клавиш варьируется от 30 до 105 в зависимости от габаритов.

Серия TKF включает в себя мембранные клавиатуры с модульной архитектурой. Устройства выпускаются в настольном исполнении, а модель TKF-085a-BACKL (рис. 3) имеет подсветку клавиш с 16 градациями яркости. 

Также клавиатуры производятся в панельном варианте для монтажа и крепления сверху, их передние панели изготовлены из алюминия. Гибкая модульная конструкция клавиатур позволяет менять тип дополнительного устройства, такого как цифровая клавиатура, трекбол и сенсорная панель. Все модели имеют степень защиты IP65 и предназначены для жёстких условий эксплуатации. Их отличительные особенности – позолоченная клавишная мембрана и сверхкороткоходовые кнопки с выраженным тактильным эффектом. Клавиатуры имеют встроенный контроллер PS/2 или USB.

Силиконовая долина

Лидером в производстве силиконовых клавиатур является компания из США iKey. Наибольшую популярность завоевали серии DU-1K (настольное исполнение) и PMU-1K (рис. 4, панельное исполнение). 

Эти клавиатуры предназначены для использования в условиях повышенной влажности и в агрессивных средах. Корпус изготовлен из пожаробезопасного ударопрочного ABS-пластика. Устройство имеет классическую 104-клавишную компоновку с 12 функциональными клавишами. Серия RDC-1000 (рис. 5) представляет собой интегрированное решение для 19-дюймовых стоек высотой 1U.

Серии, в обозначении которых используется суффикс 5К, имеют наибольшее количество функций и оснащены дополнительными указательными устройствами HulaPoint или сенсорной панелью. В добавление к 104 основным клавишам есть от 20 до 24 функциональных клавиш, которые можно запрограммировать на команды, требуемые в приложении. Серии выпускаются в исполнениях для различных видов монтажа, и корпуса изготавливаются из разных материалов. Клавиатуры DT-5K (рис. 6) и PM-5K имеют корпус из нержавеющей стали, что позволяет применять их в жёстких условиях, они оснащены указательным устройством HulaPoint.

Помимо стандартных интерфейсов PS/2 и USB, в 5К имеются и устройства с беспроводным интерфейсом Bluetooth (DW-5K). При этом удалённость от сопряжённого компьютера, в котором установлен USB-ключ, может достигать 10 метров. Данное решение позволяет без проблем дистанционно вводить информацию для отображения на управляемых с ПК информационных табло.

Серия силиконовых клавиатур TKG-083b является одной из самых популярных в линейке продукции InduKey. Выпускается в металлическом корпусе из нержавеющей стали в настольном и панельном исполнении с 83 клавишами. Клавиатуры могут использоваться в промышленных условиях и в составе медицинской аппаратуры. Имеются модификации с сенсорной панелью и встроенным трекболом диаметром 38 мм. Все модели оснащены сверхкороткоходовыми кнопками с отчётливым тактильным эффектом. Контактные площадки на кнопках сделаны из специального проводящего углепластика. Клавиатуры имеют интерфейсы PS/2 и USB.

Для жёстких условий эксплуатации

Всё большее распространение на наших улицах получают информационные киоски. И здесь к устройствам ввода предъявляются наиболее жёсткие требования: помимо устойчивости к погодным условиям (температура, пыль, осадки) должна обеспечиваться, к сожалению, и стойкость к физическим воздействиям.

Для эксплуатации в таких условиях компания InduKey изготавливает серию TKV-084. Клавиатуры этого ряда выпускаются в панельном и настольном вариантах и имеют 84 клавиши. Они производятся в антивандальном исполнении и предназначены для наружного применения в составе информационных терминалов и киосков. Корпус клавиатуры и кнопки изготовлены из нержавеющей стали, последние имеют лазерную гравировку, которая не стирается. Все модели оснащены кнопками с выраженным тактильным эффектом. Имеются модификации с сенсорной панелью и встроенным трекболом из нержавеющей стали диаметром 25 мм. Класс защиты IP65. Клавиатуры оснащены встроенным контроллером PS/2 и USB.

Интересен и другой материал – углепластик, который пришел из аэрокосмических технологий. Компания InduKey вывела на рынок серию InduDur (модель TKV-068). Эта конструкция отличается тем, что в качестве материала передней панели вместо металла используется легкий и прочный карбон (рис. 7). 

В числе очевидных преимуществ нового материала меньший вес, стойкость к агрессивным химикатам и эстетичный внешний вид. Кроме того, карбон более экономичен в производстве и использование карбоновых корпусов позволяет снизить общую себестоимость устройства, а значит, сделать цены более привлекательными для заказчика. Серия TKV включает в себя и модели, имеющие полностью металлический корпус в антивандальном исполнении. Данные клавиатуры могут иметь встроенный трекбол или сенсорную панель. Количество клавиш 68, степень защиты IP65, имеется встроенный контроллер PS/2 или USB.

Свет в ночи

Большинство устройств ввода не предназначено для работы в темноте, но в ряде случаев операторы вынуждены работать в условиях низкой освещённости. Инженеры бельгийской компании NSI использовали два пути решения этой проблемы.

1. В клавиатурах KSTM80 и KSML106 (рис. 8) применяется светодиодная подсветка клавиш Duralight. Здесь используются светодиод повышенной яркости и оптоволокно, что позволяет освещать не только символы, но также клавишные края и контур трекбола. При нанесении пользовательского логотипа также возможна его подсветка.

Применение светодиода малой мощности позволяет отказаться от внешнего источника питания, потому что достаточно силы тока от порта клавиатуры. Интенсивность освещения легко изменяется двумя специальными клавишами. Данные клавиатуры имеют 80 или 106 короткоходовых клавиш, обладающих выраженным тактильным эффектом. Устройства выпускаются в настольном и панельном исполнении и оснащаются встроенным контроллером PS/2 или USB.

2. Серия NightVision использует электролюминесцентную подсветку, интенсивность которой автоматичес-ки регулируется в зависимости от степени освещённости. У модели KSTL105 (рис. 9) освещается не только символ, но и край клавиши, а также контур трекбола. Регулировка яркости имеет 8 степеней. Здесь применяется внешний адаптер питания. Имеется 105 короткоходовых клавиш и встроенный трекбол диаметром 50 мм, а также встроенный контроллер PS/2 или USB.

Основным применением устройств с подсветкой являются морская навигация, системы управления воздушным движением, студийное оборудование и те рабочие места, где нет достаточной освещённости.

Мобильность превыше всего

Мобильные лаборатории, автомобили служб спасения в наше время имеют огромное количество управляющей и аналитической аппаратуры. Для работы с ней в условиях ограниченного пространства стандартные (102 клавиши) клавиатуры малоприменимы, но в то же время без этих устройств никак не обойтись. Интересна разработка специалистов компании iKey, которые предлагают резиновую клавиатуру SK-79 (рис. 10). Небольшие габариты при полной функциональности позволяют применять эту серию в любых местах, где имеются ограничения по размерам оборудования. Светодиодная подсветка позволяет использовать клавиатуру круглосуточно, например экипажами патрульных служб для ввода информации при проверках по базам данных.

А класс защиты IP65 не мешает работать с ней и на открытом воздухе в неблагоприятных условиях. Устройство имеет встроенный манипулятор HulaPoint, оснащено 79 силиконовыми клавишами с тактильным эффектом и встроенным контроллером PS/2 или USB.

Для медицинских, военных и спасательных служб iKey предлагает клавиатуру AK-39 с креплением на руку (рис. 11). 

Это устройство имеет компакт-ный дизайн и обладает указательным устройством HulaPoint, позволяет быстро и легко вводить информацию в полевых условиях в переносные вычислительные станции по USB-интерфейсу. При этом не создаётся каких-либо ограничений для движения рук оператора. Для удобства работы с AK-39 ночью и в тёмных помещениях предусмотрена светодиодная подсветка зелёного цвета. Клавиатурный блок AK-39 сделан из промышленной резины. Ресурс каждой клавиши составляет 10 миллионов нажатий, клавиатура соответствует стандарту MIL-STD-461 и работоспособна в условиях сильных электромагнитных помех и 100% влажности.

Маленькие, но незаменимые

Не всегда для управления каким-либо технологическим процессом нужны полнофункциональные клавиатуры с буквенными символами и функциональными клавишами, иногда достаточно лишь кнопок курсора и цифрового поля. И тут появляется достаточно широкий выбор компактных цифровых клавиатур. Все они могут либо монтироваться на панель, либо иметь настольное исполнение. Вариант DT/PM-18 производства iKey представляет собой классическое цифровое поле, как у стандартной офисной клавиатуры, с той разницей, что сделано оно из силиконовой резины и защищено по классу IP65 металлическим корпусом. Есть также модификация со встроенным указательным устройством HulaPoint.

Интересные решения предлагают разработчики фирмы NSI: это 26-клавишные пульты управления с цифрами и кнопками управления курсором, в которые встроены трекбол (модель KBMT26) или же мини-джойстик (модель KBTS26, рис. 12). Мембранная клавиатура c выраженным тактильным эффектом заключена в ударопрочный пластиковый корпус и имеет класс защиты IP65. А для монтажа в панель управления одним из лучших решений является 36-клавишный пульт KSTC36 (рис. 13). 

Помимо поля с цифрами и стрелками есть также 12 функциональных клавиш и трекбол диаметром 25 мм. Клавиши с коротким ходом имеют класс защиты IP65. Основным применением данного пульта являются навигационные системы, управление машинами, информационные киоски и системы охраны.

По требованиям заказчика

Промышленные клавиатуры находят применение в самых жёстких промышленных условиях: так, в статьях, опубликованных в журнале «СТА», описано использование продукции iKey на Нижнекамском заводе технических углеродов [1] и клавиатуры TKS-030-TOUCH-MODUL InduKey на Новочеркасском электродном заводе [2].

Приведём несколько примеров использования промышленных клавиатур на морских и воздушных судах.

В состав лётно-испытательной аппаратуры, установленной на современном российском пассажирском самолёте ОКБ «Сухой» SSJ-100, входит клавиатура компании InduKey TKS-105a-TB50-MODUL (рис. 14). Компания «НавМарин» разрабатывает навигационные системы для морских маломерных судов. В состав комплекса оборудования входит доработанная клавиатура производства NSI серии Night Vision KSTL106 (рис. 15).

Даже обычная офисная клавиатура эксплуатируется в жёстких условиях: это и пролитый кофе, и силовые воздействия. Конечно, она стоит недорого, и её легко заменить, просто нужно сходить в магазин или на склад. Но в этот момент общение с ПК практически невозможно. В офисе такое положение дел терпимо, а на серьёзном производстве простой не только означает убытки, но зачастую непозволителен. Производители промышленных клавиатур стараются сделать достаточно простое устройство устойчивым к воздействиям среды. При этом инженеры разрабатывают устройства ввода, которые адаптированы к различным областям применения. В итоге достаточно простая и дешёвая электронная часть клавиатуры защищена как конструктивными особенностями, так и материалами, которые используются при изготовлении клавиатур.

Во многих случаях, когда у заказчика нет возможности использовать классическую клавиатуру, производители защищённых изделий приходят на помощь. Существует возможность как заказа доработанного устройства ввода на базе существующих модельных рядов, так и разработки уникальной клавиатуры по специальному техническому заданию. ●

Литература

1. 
   Д. Антропов, Т. Петров, В. Линник, С. Фролов. Автоматизация процесса производства технического углерода // СТА. – 2003. – № 4. – С. 24.

2. 
   С. Сошкин, Н. Сорокин, Г. Полторак. Автоматизированная система управления дозировкой пека для смесительного передела электродного производства // СТА. – 2008. – № 3. – С. 28. 

Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ
Телефон (495) 234-0636
E-mail: [email protected]

Устройства ввода

На уроке вводится понятие «устройство ввода», рассматривается классификация устройств ввода, особенности работы и характеристика каждого класса устройств ввода.

Оглавление

Цель урока:

• определить назначение и классификацию устройств ввода;
• рассмотреть особенности работы и характеристики каждого класса устройств ввода.

Оборудование:

• доска, компьютер, компьютерная презентация.

План урока:

Орг. момент

Приветствие учащихся, проверка отсутствующих.

Актуализация опорных знаний

В какой форме может быть представлена информация, с которой работает человек? (Информация может быть в форме текста, изображений, звуков и т.  д.)
Как должна быть представлена информация в компьютере? (В виде последовательности нулей и единиц. Единица означает наличие сигнала, нуль — отсутствие сигнала)

Объяснение нового материала

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:

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

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.

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 (не-локализованная 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.

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 имеет 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.

Достаточно ли одного ролика с датчиком для определения направления перемещения? (Один ролик позволит определить величину перемещения в одном направлении, следовательно, одного ролика недостаточно)

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 обеспечивают естествен­ность размещения кисти руки на ее поверхности. Установка ко­лесика между двумя традиционными кнопками мыши 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.

Трекбол, или шаровой манипулятор, напоминает переверну­тую мышь. Его не надо, как мышь, двигать по столу. В трекболе шарик вращается рукой и вращение также пре­образуется в перемещение указателя по экрану. Он очень удобен в тех случаях, когда мало мес­та, так как не требует коврика и пространства для перемещения манипулятора по столу. Это свойство определило широкое применение трек­бола в портативных компьютерах. Тачпад служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользовате­ля и используется для замены мыши в ноутбу­ках. Для перемещения курсора на весь экран достаточно небольшого перемещения пальца по поверхности тачпада.

Джойстик, или ручка управления, был разработан специально для игр. Так же как мышь и трекбол, он позволяет перемещать курсор или графический объект по экрану монитора. Джойстик представляет собой рукоятку, отклоняющуюся во все стороны, и несколько кнопок на небольшой панели — для выполнения простейших действий.

Джойстики имеют различное количество кнопок и число на­правлений перемещения курсора по экрану. С целью соблюдения эргономических требований ручка джойстика имеет форму, повторяющую рельеф кисти руки при обхвате ручки. Современный рынок джой­стиков очень разнообразен. Созданный для до­суга, он совершенствуется, и работа с ним все более приближается к естественным условиям имитируемой ситуации. Среди последних моде­лей наиболее удачен джойстик с силовой обратной связью на со­бытия, происходящие на экране. Например, если в ходе игры вы ведете машину по ухабистой дороге под вражескими пулями, то джойстик дрожит в руке и вы чувствуете, как пули попадают в капот автомобиля.

Сенсорный, или тактильный, экран представляет собой поверх­ность, которая покрыта специальным слоем. Прикосновение к оп­ределенному месту экрана обеспечивает выбор задания, которое должно быть выполнено компьютером, или коман­ды в экранном меню. Так, например, во время про­ведения олимпиад сенсорные экраны помогают спортсменам, тренерам, корреспондентам быстро выбрать интересующую его информацию о резуль­татах соревнований, составе команд и т. п. указани­ем пальца в соответствующем меню. Сенсорный экран позволяет также перемещать объекты. Он удобен в использовании, особенно когда необходим быстрый дос­туп к информации. Такие устройства ввода можно увидеть в бан­ковских компьютерах, аэропортах, а также в военной сфере и про­мышленности.

Световое перо похоже на обычный карандаш, на кончике кото­рого имеется специальное устройство — светочувствительный элемент. Соприкосновение пера с экраном замыкает фотоэлек­трическую цепь и определяет место ввода или коррекции данных. Если перемещать по экрану такое перо, можно рисовать или писать на экране, как на листе бумаги.

Световое перо используется для ввода информации в самых маленьких персональных компьютерах — в карманных микро­компьютерах. Оно также применяется в различных системах проектирования и дизайна.

Графический планшет, или дигитайзер, используется для созда­ния либо копирования рисунков или фотографий. Он позволяет создавать рисунки так же, как на листе бумаги. Изображение преобразуется в цифровую форму, отсюда название устройства (от англ. digit — цифра). Условия создания изображения при­ближены к реальным, достаточно спе­циальным пером или пальцем сделать рисунок на специальной поверхности. Результат работы дигитайзера воспро­изводится на экране монитора и в слу­чае необходимости может быть распечатан на принтере. Диги­тайзерами обычно пользуются архитекторы, дизайнеры.

Большое распространение в наше время прибрели устройства сканирования изображений, таких как тексты или рисунки. Термин «сканирование» происходит от английского глагола to scan, что означает «пристально всматриваться».

Сканер предназначен для ввода в компьютер графической или текстовой информации с листа бумаги, со страницы журнала или книги. Для работы сканера необходимо программное обес­печение, которое создает и сохраняет в памяти электронную ко­пию изображения. Все разнообразие подобных программ можно подразделить на два класса — для работы с графическим изобра­жением и для распознавания текста.

Сканеры различаются по следующим параметрам:

• глубина распознавания цвета: черно-белые, с градацией се­рого, цветные;
• оптическое разрешение, или точность сканирования, из­меряется в точках на дюйм (dpi) и определяет количест­во точек, которые сканер различает на каждом дюйме; стандартные разрешения — 200, 300, 600, 1200 точек на дюйм;
• программное обеспечение, входящее в комплект поставки сканеров: обучаемые программы, которые имеют образцы почерков для распознания текста; интеллектуальные — сами обучаются;
• конструкция: ручные, страничные (листовые) и планшет­ные

К важным характеристикам сканера также относятся время сканирования и максимальный размер сканируемого документа.

Сканеры находят широкое применение в издательской дея­тельности, системах проектирования, анимации. Эти устройства незаменимы при создании презентаций, докладов, рекламных материалов высокого качества.

К таким устройствам относятся, например, терминалы, установ­ленные в больших магазинах. Эти терминалы оснащены разно­образными устройствами считывания штрих-кодов — специаль­ных символов и меток для определения условий приобретения товара и его цены. Считанная информация преобразуется, выво­дится на экран или бумажный чек и по линиям связи передает­ся на более мощный компьютер для дальнейшей обработки.

С помощью обычного микрофона речь человека непосредственно вводится в компьютер и преобразуется в цифровой код. Боль­шинство систем распознавания речи могут быть настроены на особенности человеческого голоса. Это реализуется путем сравне­ния сказанного слова с образцами, пред­варительно записанными в память ком­пьютера. Некоторые системы способны определять одинаковые слова, сказан­ные разными людьми. Однако список этих слов ограничен. Лучшие системы распознают до 30 тысяч слов и реагиру­ют на индивидуальные особенности го­лоса. Есть системы, которые не только распознают речь, но и осуществляют пе­ревод с одного языка на другой. Системы распознавания речи находят широкое применение в образовании, например при изучении иностранных языков. Функции распознавания и коррекции речи незаменимы для фор­мирования правильного произношения.

Проверка усвоенного материала

Что может являться параметром, характеризующим качество работы мыши? (Насколько точно указатель мыши на экране отслеживает движение мыши по поверхности)
В каких ситуациях может быть удобен сенсорный ввод данных? (Когда необходим быстрый доступ к информации и есть возможность обеспечить этот доступ, организовав выбор действия из фиксированного набора)
Возможно ли преобразовать звуковой сигнал в электрический? (Да, это делается с помощью микрофона)

Домашнее задание

1. Читать учебник
2. Проследить эволюцию устройств ввода

Презентация к уроку

предыдущие:

• Внешняя память
• Назначение и основные характеристики памяти. Внутренняя память
• Взаимодействие устройств компьютера
• Представление о модели объекта
• Архитектура персонального компьютера

Устройства ввода: характеристики, для чего они нужны, виды, примеры — наука

Видео: Устройства ввода компьютера | (Примеры и назначение)

Содержание

• Характеристики устройства ввода
• Комфорт
• Возможности подключения
• Исторически распространенный
• В контакте с органами чувств
• Адаптация
• Для чего нужны устройства ввода? (Функции)
• Цифровые ручки
• Системы распознавания голоса
• Датчики движения и камеры
• Биометрические датчики
• Типы устройств ввода
• Прямое взаимодействие
• Косвенное взаимодействие
• Манипуляторы
• Высокая степень свободы
• Составные устройства
• Устройства ввода изображения и видео
• Устройства ввода звука
• Примеры
• Клавиатура 900 10
• Мышь
• Сканер
• Оптический карандаш
• Сканер штрихкодов
• Интересующие темы
• Ссылки

Устройства ввода компьютера Это электромагнитные устройства, которые распознают информацию и принимают как наборы инструкций, так и данные из внешнего мира, переводя эти данные в форма это имеет смысл и является машиночитаемым.

Устройства ввода используются каждый раз, когда используется компьютер, поскольку они позволяют вводить информацию. Без них компьютер не знал бы, что вы от него хотите. Примерами таких устройств являются клавиатура или мышь.

Устройства ввода служат средством связи между компьютером и внешним миром. С помощью этих устройств пользователь может вводить данные, чтобы впоследствии сохранить их в памяти компьютера для дальнейшей обработки.

Для одного и того же задания можно выбрать разные устройства ввода. Например, художники-графики предпочитают использовать стилус вместо мыши, поскольку он обеспечивает большую точность при выполнении своей работы.

С другой стороны, для пользователей с ограниченными возможностями было разработано множество устройств ввода, предназначенных для замены мыши, таких как устройства, управляемые движениями ног или глаз.

Характеристики устройств ввода

Комфорт

Поскольку они являются устройствами ввода, постоянно с ними взаимодействует пользователь компьютера. По этой причине клавиатура, мышь и аналоги были усовершенствованы и адаптированы таким образом, чтобы их использование было более удобным для людей.

Возможность подключения

Устройства ввода разработаны специально для того, чтобы обеспечить максимально эффективное соединение с центральной компьютерной системой и обеспечить удобство отправки информации для обработки.

Исторически распространенный

Несмотря на то, что устройства ввода, считающиеся наиболее необходимыми, безусловно, старые, такие как мышь или клавиатура, не похоже, что они исчезнут или исчезнут уже есть патент на рынке, чтобы заменить их.

В контакте с органами чувств

Устройства ввода — это своего рода периферийные устройства, которые используются для передачи инструкций от человека к компьютеру, либо для обработки определенной информации, такой как клавиатура, либо для направления курсора туда, где он находится желаемый, например, мышь.

Адаптация

Устройства ввода со временем адаптировались и реформировались в соответствии с тенденциями времени. Примером этого являются цифровые клавиатуры, которые появляются на сенсорных экранах.

Для чего нужны устройства ввода? (Функции)

Устройство ввода предназначено для передачи информации на компьютер или другое оборудование для обработки информации. Это периферийные устройства, которые взаимодействуют с процессорами.

Устройства ввода компьютера используются для выполнения некоторых из следующих задач: ввод буквенного и числового содержимого, перемещение курсора по экрану и ввод данных через аудио или изображения.

Цифровые ручки

Они позволяют писать и рисовать естественным образом. Они позволяют художникам точно контролировать толщину линии, изменяя давление.

Обычно используются как часть САПР (автоматизированного проектирования), где необходимо точно рисовать на экране.

Системы распознавания голоса

Они подходят как для диктовки, так и для прямого управления программным обеспечением. Микрофон используется для захвата голосовых команд, анализатор звука для идентификации произносимых слов и анализатор для определения смысла команды.

Датчики движения и камеры

Они позволяют пользователям управлять компьютерами жестами и движениями тела. Они используют несколько датчиков для отслеживания движений владельца, а также картирования черт лица.

Биометрические датчики

Обеспечивают большую безопасность компьютера. Эта технология может чрезвычайно затруднить получение неавторизованными пользователями доступа к защищенным компьютерным системам.

Типы устройств ввода

Прямое взаимодействие

Когда область входа соответствует области отображения. То есть, когда эта поверхность предлагает визуальную обратную связь с курсором, который появляется или виден. Одним из примеров являются сенсорные экраны.

Непрямое взаимодействие

При косвенном вмешательстве устройства ввода для управления областью, как в случае с мышью.

Указательные устройства

Это устройства ввода, которые работают как указатели или указывающие периферийные устройства, которые используются для указания положения в области.

Высокая степень свободы

Устройства ввода могут иметь самые разные характеристики, и их трудно объединить в один тип. По этой причине следует учитывать такие разработки, как 3D-приложения с камерами, периферийные устройства для аннотаций, виртуальная реальность и т. д.

Составные устройства

Они имеют нажимные кнопки, кнопки и джойстики, которые помещаются в единое физическое устройство. Эти типы устройств ввода встречаются почти во всех периферийных устройствах для видеоигр. С технической точки зрения мышь также является составным устройством.

Устройства ввода изображений и видео

Они используются для захвата изображений или видеозаписей внешнего мира для отправки на компьютер. Например, видеомагнитофоны, видеокамеры, фотоаппараты и т. д.

Устройства ввода звука

Они также известны как записывающие устройства и предназначены для захвата звука. В некоторых случаях аудиовыход можно использовать в качестве устройства ввода для захвата производимого звука.

Примеры

Клавиатура

Это наиболее широко используемое и известное устройство ввода. Обычно он используется для ввода данных в компьютер.

Он имеет различные клавиши для различных задач, например, цифровые клавиши для ввода числовых значений, буквенные клавиши для ввода символов, специальные клавиши для ввода символов или выполнения функций.

Мышь

Это указывающее устройство, с помощью которого пользователи могут указывать на определенное место на экране, щелкать, а также перетаскивать значки файлов и папок из одного места в другое.

Обычно он имеет две кнопки, одну справа и одну слева. Между двумя кнопками находится колесо, которое используется для прокрутки.

Сканер

Используется для сканирования и хранения больших отчетов или изображений без каких-либо возможных ошибок. Пользователь может хранить изображения и документы, находящиеся на бумаге, в запоминающем устройстве компьютера.

Карандаш оптический

Указательное устройство в форме карандаша, используемое как таковое. Он состоит из световых датчиков, которые активируются при прикосновении к экрану. Он используется для выбора и рисования изображений.

Сканер кодовых строк

Изучить стандартизированные идентификаторы. Информация содержится в светлых и тусклых линиях, расположенных вертикально, с буквенно-цифровыми значениями, которые изменяются по ширине и высоте.

Интересующие темы

Устройства вывода.

Каталожные номера

1. ChTips (2020). Что такое устройства ввода компьютерной системы. Взято с: chtips.com.
2. Справочник (2020 г.). Каковы функции устройств ввода? Взято с: reference.com.
3. Хосе Луис Р. (2018). Входные периферийные устройства | Какие они есть, примеры и характеристики. 247 Техно. Взято с: 247tecno.com.
4. Милтон Касмейер (2020). Устройства ввода и их функции. Взято с: techwalla.com.
5. Википедия, бесплатная энциклопедия (2020 г.). Устройство ввода. Взято с: en.wikipedia.org.

Что такое характеристика библиотеки? – Как это работает и методы

• Как работает характеристика библиотеки?

• Почему важна характеристика библиотеки клеток?

• Преимущества характеристики библиотеки

• Характеристика библиотеки и Синопсис

Знания логической функции клетки недостаточно для построения функциональных электрических цепей. Необходимо учитывать больше аспектов; например, скорость отдельной ячейки будет влиять на скорость всей цепи, так же как мощность, используемая одной ячейкой, может влиять на общую мощность. Кроме того, на скорость и мощность может влиять выходная нагрузка. Характеристика стандартных клеток направлена ​​на сбор такого рода информации.

Характеристика библиотеки — это процесс имитации стандартной ячейки с использованием аналоговых симуляторов для извлечения входных данных о нагрузке, скорости и мощности таким образом, чтобы последующие инструменты могли их обработать. Это можно сделать с помощью специального аналогового симулятора, выходные данные которого используются для генерации данных характеристики, или с помощью библиотечного инструмента характеристики.

Как работает библиотечная характеристика?

Eget nullam non nisi est sit amet. Sed cras ornare arcu dui vivamus arcu. Cursus in hac Habitasse Platea dictumst quisque. Enim sed faucibus turpis in eu mi. Ullamcorper morbi tincidunt ornare massa eget egestas purus. Ullamcorper dignissim cras tincidunt lobortis feugiat. Id diam maecenas ultricies mi eget mauris pharetra et. Volutpat maecenas volutpat blandit aliquam etiam Erat velit scelerisque in. Nisl rhoncus mattis rhoncus urna neque viverra justo.

Nisl condimentum id venenatis a condimentum vitae. Leo integer malesuada nunc vel risus commodo viverra maecenas. Sed sed risus pretium quam vulputate dignissim suspendisse. Posuere morbi leo urna molestie. Ultricies lacus sed turpis tincidunt. Eu facilisis sed odio morbi quis. Sed tempus urna et pharetra.

Почему важна характеристика клеточной библиотеки?

Разработка цифровых микросхем невозможна без моделей библиотек ячеек. Эти модели создаются путем характеристики клеточной библиотеки. Для каждой реализации потока цифровых микросхем RTL-to-GDSII требуются модели библиотеки ячеек для анализа (логическое моделирование, проверка, синхронизация, мощность, шум и т. д.), реализации (синтез, тестовая вставка, размещение, синтез дерева часов, маршрутизация) и фиксации ( приказ об инженерных изменениях, исправление правил и т. д.).

Стандартные ячейки должны быть охарактеризованы таким образом, чтобы их можно было обрабатывать с помощью различных инструментов в потоке CAD. Инструментам синтеза, например, необходимо знать логическую функцию ячейки, нагрузку, которую вход ячейки будет представлять для сигнала, подсоединяемого к ней, скорость ячейки при различных входных и выходных условиях нагрузки, мощность, которую ячейка будет потреблять, и площадь ячейки, чтобы сделать хорошую работу по синтезу описания поведения в набор стандартных ячеек.

Преимущества характеристики библиотеки

Характеристика библиотеки играет ключевую роль в достижении более высоких показателей мощности, производительности и площади (PPA) за меньшее время проектирования. Большая часть площади микросхемы состоит из цифровой логики, памяти, ввода-вывода и пользовательских IP-адресов, разработанных и реализованных с помощью цифровых методологий, основанных на статическом анализе временных характеристик, которые используют модели Liberty, полученные из библиотечных характеристик. Таким образом, способность эффективно и точно характеризовать библиотеки во всех предполагаемых условиях PVT является критическим требованием для потоков проектирования на уровне всего кристалла или блока. При характеристике библиотеки клеток получаются следующие результаты:

Verilog

Модели Verilog чаще всего используются при проектировании и проверке цифровых схем на уровне абстракции регистр-передача. Эти модели Verilog далее синтезируются в список соединений на уровне шлюза.

IBIS

IBIS — это стандарт для описания аналогового поведения буферов выводов цифровой ИС (ввода, вывода и буферов ввода-вывода) в простом тексте в формате ASCII (поведенческая модель) без раскрытия основного структура схемы или информация о процессе. К преимуществам IBIS относятся:

• Более быстрое моделирование SI (отражения, джиттер, анализ глазковой диаграммы) по сравнению со SPICE (примерно в 10 раз быстрее)
• Позволяет моделировать PI с использованием IBIS 5. 0 (моделирование шума одновременного коммутационного выхода [SSO])
• Защитить интеллектуальную собственность (IP), невозможно «перепроектировать» схему из модели IBIS
• Переносимая модель данных, стандартный интерфейс и синтаксис для удобного описания

Liberty

Формат Liberty представляет собой файл ASCII, который стандартным образом описывает характеристики ячейки. Этот файл используется как инструментами синтеза, так и инструментами размещения и маршрутизации. Он просто описывает общую структуру файла. Формат файла Liberty очень сложный, с огромным количеством специальных операторов, которые могут описывать всевозможные параметры, которые будут иметь отношение к различным инструментам САПР, использующим этот формат для получения информации о стандартных ячейках в библиотеке.

Модель Liberty включает задержку, время перехода, три состояния, входную емкость, скрытую мощность, динамическую мощность, мощность утечки, время установления, время удержания, время восстановления, удаление, минимальную ширину импульса, форму выходного тока, входную емкость приемника, мощность.