Что нужно знать обустройствах ввода информации — основные сведения

Понятие устройств ввода информации в персональный компьютер

Люди с помощью органов чувств считывают различную информацию. Например, человек способен прочитать текст в книге, прослушать сообщение с телефона, почувствовать аромат цветка, вкус соли и пряностей. Полученные данные трансформируются в другие форматы, к примеру, происходит преобразование мыслей в эмоции. То, как обработана информация, можно увидеть по действиям или решениям человека.

Аналогично компьютер обладает специальными средствами, которые реализуют и упрощают механизмы восприятия информации. Современные производители компьютерной техники формируют широкий ассортимент устройств ввода. С их помощью процессор получает данные в разных форматах, в том числе, числовом, текстовом, звуковом, визуальном. Функция устройств ввода состоит в преобразовании этой информации в цифровую форму для дальнейшей обработки и хранения.

Компоненты базового аппаратного компьютерного обеспечения для ввода данных:

• устройство ввода;
• блок управления в виде контроллера или адаптера;
• разъемы;
• электрический кабель.

Корректное восприятие информации компьютером посредством устройств вывода обеспечено не только качественным аппаратным подключением, но и версией ПО. Программы, то есть драйверы, устанавливают путем загрузки в оперативную память. Как правило, ПО поставляется вместе с устройствами ввода.

Разновидности устройств ввода и их классификация

Основные классы устройств, которые можно выбрать в зависимости от метода ввода информации:

• клавиатурный вод предполагает набор данных вручную с помощью клавиатуры;
• прямой ввод, когда информацию считывают непосредственно компьютерным оборудованием.

Устройства ввода классифицируют на несколько подклассов:

• манипуляторы;
• сенсорные приспособления;
• сканеры;
• приборы для интерпретации речи.

Назначение и функциональные особенности устройств ввода информации

Компьютер получает данные и сигналы за счет функционирования устройств ввода для передачи звуковой, графической, текстовой информации и сведений. Рассмотрим вводные устройства в зависимости от типа данных.

К категории графической информации относят разнообразные изображения, эскизы, графики, диаграммы и прочие форматы. С такими данными работают устройства ввода, которые называются клавиатурой, сканером, мышью, графическим планшетом. Такое оборудование обладает неодинаковым функционалом и отличается спецификой использования.

Незаменимы для пользователей компьютерной техники устройства ввода звуковых данных. С целью записи каких-либо звуков применяют микрофон. Прибор используется для улавливания звуков, которые распространяются на определенных частотах. Устройство преобразовывает аналоговые данные в цифровую информацию, которую компьютер способен воспроизвести.

Современные производители выпускают разные виды микрофонов. Распространенные модели оснащены внутренней диафрагмой, которая предназначена для улавливания звука. Полученная информация поступает в преобразователь аналоговых данных в цифровые. Таким образом, осуществляется перенос внешней информации в персональный компьютер или другое периферийное оборудование с помощью проводов или сетей WI FI.

Далее рассмотрим устройства ввода текстовых данных. Текстовую и числовую информацию допустимо переносить на компьютер, используя клавиатуру. Принцип действия устройства заключается в том, что при нажатии пользователем на клавиши соответствующая информация поступает на компьютер для дальнейшего преобразования. В распространенных моделях клавиатур кнопки соединены, и получается матрица, сигнализирующая о нажатии на конкретную клавишу.

Указательные или координатные вводные устройства представляют собой приспособления, обеспечивающие доступ к какой-либо области монитора, правильное управление курсором. К таковым относят мышь, тачпад, тачскрин, трекбол и другие комплектующие.

Существуют и такие устройства ввода, как джойстики, геймпады, компьютерные рули и прочие приспособления. Подобное оборудование часто используют геймеры. Специальные устройства используют для решения задач, связанных с прохождением видеоигр и обучением на симуляторе. В некоторых моделях есть внутренняя память.

Примеры устройств

Классическим устройством ввода данных в компьютер является клавиатура. Пользователи осуществляют ввод числовой и текстовой информации, разных команд и необходимых данных. Контролировать процесс достаточно просто с помощью монитора, который отображает информация.

На рабочем столе пользователь видит специальный значок, обозначающий область ввода данных. Этот инструмент называют курсором. При использовании неодинакового ПО и разных режимов работы курсоры могут отличаться: мигающая черта, стрелка, прямоугольник и другие символы.

В распространенных случаях пользователи подключают к персональному компьютеру клавиатуры с 101 или 103 клавишами. Это оборудование американского стандарта. Устройство может быть не только клавишным, бывают мембранные и сенсорные модели. Кнопки алфавитного и цифрового полей дополнительны буквенной разметкой национального алфавита.

Когда компьютерная техника работает на операционной системе без настроек на работу в формате национального алфавита (установлена нелокализованная версия), требуется заранее установить специальное ПО «драйвер клавиатуры». Локализованные версии ОС Windows имеют в комплекте драйвер клавиатуры.

Современные пользователи отдают предпочтение комфортным и удобным в работе устройствам ввода. К примеру, пользуются большой популярностью клавиатуры эргономичной формы, а также особые накладки для запястий для снижения нагрузки. Эргономичные клавиатуры в распространенных случаях обладают следующими признаками:

• форма корпуса в виде буквы V и разъединение посередине, возможность плавного изменения угла между частями клавиатуры для адаптации к определенным физиологическим особенностям пользователя;
• крупные опоры для ладоней, чтобы поддерживать кисти в прямом положении;
• мембранная бесшумная альтернатива клавишам; 
• сенсорная панель, перемещение пальцев по которой действует, как движение мыши.

Пример эргономичной клавиатуры:

Прежде чем приступить к работе на компьютере, пользователю необходимо освоить принцип действия и функционал клавиатуры. Производители выпускают клавиатуры с разными конструкциями. Однако неизменными остаются следующие группы клавиш:

1. Алфавитно-цифровое поле кнопок, с помощью которых вводят прописные и строчные буквы, цифры, необходимые знаки и прочие символы. Как правило, данное поле носит название «поля печати».
2. Поле кнопок управления, посредством которых пользователь вводит, выполняет команды, редактирует данные. Клавиши, обозначенные Shift, Ctrl, Alt, служат для расширения функционала клавиатуры. Если в одно и то же время нажать какую-то из перечисленных клавиш и кнопку из поля печати, то будет введена определенная команда.
3. Поле функциональных клавиш с F1 по F12. Обычно, любая такая клавиша подразумевает некую функцию. Назначение перечисленных клавиш определено тем программным обеспечением, которое в настоящий момент использует пользователь. С другой стороны, предусмотрены и общепринятые кнопки. К примеру, с помощью нажатия на F1 обычно можно открыть справку или окно помощи.
4. Поле клавиш управления курсором состоит из кнопок, с помощью которых пользователь перемещает курсор по рабочей области. Клавиши дополнены стрелками, указывающими направление движения, то есть вверх, вниз, в правую и левую стороны.
5. Поле клавиш малой (цифровой) клавиатуры предназначено для работы в том или ином режиме, исходя из состояния индикатора Num Lock, который размещен над рассматриваемым полем.

Переключение индикатора над полем клавиш малой клавиатуры осуществляется с помощью кнопки Num Lock:

• включенный индикатор Num Lock позволяет оперативно ввести нужные цифры;
• отключенный индикатор Num Lock дублирует опции поля управления курсором и поля управляющих клавиш.

 Устройства ввода в виде манипуляторов упрощают работу пользователя с компьютерным оборудованием. К примеру, с помощью мыши расширяется функционал графического интерфейса. Классификация устройств в зависимости от способа чтения информации:

• механические;
• оптико-механические;
• оптические;
• лазерные.

Механическая мышь:

 Оптико-механическая мышь:

Оптическая мыщь:

 Лазерная мышь:

Конструкция механической мыши предполагает наличие шарика в нижней части. Пользователь передвигает мышь по ровной горизонтальной поверхности, и шарик начинает вращаться. Таким образом, подвижный элемент взаимодействует с сенсорами, расположенными во внутреннем пространстве корпуса мыши. Сформированный в результате сигнал способствует перемещению курсора по рабочему экрану.

Оптическая мышь дополнена красным светодиодом и маленькой видеокамерой, предназначенной для съемки расположенной под ней поверхности со скоростью от 1,5 до 6 тыс. кадров за одну секунду. Специализированный процессор осуществляет сравнение пары последовательных кадров. В результате определяется величина и вектор смещения.

В верхней части конструкции компьютерной мыши несколько кнопок. Нажатие на них («щелчок») приводит к реализации конкретного действия. Таким образом, пользователь оперативно и комфортно управляет функционалом разного программного обеспечения.

В ассортименте представлены мыши разного качества. Данный параметр зависит от разрешающей способности, измеряемой количеством точек на дюйм, то есть dpi. В зависимости от указанной характеристики определяют точность, с которой указатель мыши перемещается по экрану монитора. В среднем разрешение составляет от 400 до 800 dpi.

Способы подключения мыши к компьютерной технике:

• кабель;
• инфракрасный сигнал.

В первом случае используют провода, а во втором мыши являются беспроводными, то есть соединяются со специальным портом посредством инфракрасного сигнала. Производители выпускают компьютерные мыши разных форм, размеров и дизайнов. Популярностью пользуются устройства ввода с эргономичной формой. Благодаря наличию подвижного колесика между кнопками на верхней части панели, можно перемещать курсор по документу или файлу без манипуляций с полосами прокрутки.

Трекбол (шаровый манипулятор) по внешнему виду похож на перевернутую компьютерную мышь. С другой стороны, перемещать трекбол по поверхности стола не нужно. Пользователь вращает шарик рукой. В результате курсор перемещается по экрану компьютера. Такое решение эффективно при ограниченных размерах рабочего пространства.

Трекбол:

 Тачпад предназначен, чтобы перемещать курсор посредством движения пальца. Таким образом, пользователь может работать на ноутбуке. Это достаточно удобное решение. К примеру, для передвижения указателя от нижнего края экрана к верхнему потребуется лишь провести пальцем по чувствительной поверхности тачпада.

Тачпад:

 Джойстики пользуются популярностью у геймеров. С помощью данного устройства в виде ручки управления курсор или графический объект перемещают по рабочей области экрана. Рукоятку можно отклонять в ту или иную сторону. Конструкция дополнена несколькими кнопками, расположенными на компактной панели. С их помощью достаточно просто осуществлять самые простые действия. В ассортименте представлены джойстики с разным числом кнопок и направлений, в которых допустимо перемещать курсор.

В распространенных случаях джойстики имеют эргономичную форму, аналогичную рельефу кисти при обхвате рукоятки. Современные производители постоянно обновляют модельный ряд оборудования, создавая максимально комфортные условия для игр на компьютере. Высоко ценятся джойстики с силовой обратной связью на события, которые происходят в игре и отображаются на экране монитора. К примеру, в процессе езды по пересеченной местности пользователь ощущает соответствующие движения рукоятки.

Джойстик:

К сенсорным устройствам ввода относят экраны. Тактильная поверхность покрыта особым слоем. Прикасаясь к экрану, пользователь выбирает задание или команду, которую затем выполняет компьютер. С помощью сенсорной панели также осуществляют перемещение объектов по экрану. Это комфортное в эксплуатации оборудование обеспечивает оперативный доступ к информации. Подобные приспособления можно встретить в банках, аэропортах, на разных предприятиях.

Сенсорный экран:

 Световое перо напоминает классический карандаш. Один конец устройства оснащен светочувствительным элементом. При контакте пера с экраном замыкается фотоэлектрическая цепь. В результате определяется область, где вводят или корректируют данные. Перемещением пера по экрану пользователь может рисовать или писать как на бумажном листе. С помощью светового пера вводят данные в микрокомпьютерах карманного типа, системных комплексах для проектирования и дизайна.

Световое перо:

Графический планшет называют также дигитайзером. Данное устройство ввода предназначено для выполнения новых, либо копирования уже созданных ранее изображений и фотографий. Пользователю доступна опция создания рисунков, аналогичная рисованию на бумаге.  Выполненное изображение преобразуется в цифровой формат. В качестве рабочего инструмента используют специальное перо или наносят рисунок вручную. Конечный результат в виде изображения транслируется на экране компьютера. Далее графику можно сохранить или распечатать. Такое оборудование часто используют в профессиональной деятельности архитекторы и дизайнеры.

Графический планшет:

К категории устройств сканирования относят сканер, с помощью которого текст или изображения передают на компьютер. Таким образом, можно копировать листы бумаги, страницы печатных изданий и прочие документы. Специальные программы обеспечивают корректную работу сканера, то есть формируют и сохраняют в памяти электронные версии изображений. Подобное программное обеспечение бывает следующих видов:

1. для работы с графическими изображениями;
2. для распознавания текстовой информации.

Характеристики сканеров:

• глубина распознавания цвета: черно-белые, с градацией серого, цветные;
• оптическое разрешение, или точность сканирования в точках на дюйм (dpi), что показывает, сколько точек сканирует устройство на каждом дюйме, к примеру, стандартными параметрами являются 200, 300, 600, 1200 точек на дюйм;
• предустановленные программы, к примеру, обучаемое ПО с образцами почерков, позволяющих распознать текстовую информацию;
• в зависимости от конструкции сканеры бывают ручными, страничными, или листовыми, а также планшетными;
• время, в течение которого выполняется сканирование;
• максимальный размер обрабатываемого документа.

Сканеры, как и принтеры, активно используют различные издательства, предприятия, организации и компании. Оборудование позволяет решать важные задачи в проектировании и анимации. Устройства упрощают подготовку презентаций, докладов, рекламных материалов.

Сканер:

Существуют устройства ввода, которые способны распознавать символы. В качестве примера можно привести терминалы, установленные в торговых точках. Подобное оборудование дополнено приспособлениями для считывания штрих-кодов. В результате покупатели получают информацию о товаре и его цене, что отображается на экране или чековой ленте. Данные можно передавать на компьютер для последующей обработки при наличии соответствующих каналов связи.

Терминал:

Ярким примером устройств ввода, способных распознавать речь, является микрофон. Приспособление преобразует звук в цифровой формат для дальнейшей обработки на компьютере. Многие из систем способны настраиваться на специфические параметры голоса человека. В процессе полученная звуковая информация сопоставляется с образцами, заранее загруженными в компьютерную память. Наиболее продвинутые устройства могут идентифицировать максимум 30 тыс. слов, а также проявляют реакции на персональные особенности голоса. Существуют системы со встроенными языковыми переводчиками.

Гарнитура с микрофоном: