Učebnica

per aspera ad astra

Nástroje používateľa

Nástoje správy stránok


hw:input_devices

Vstupné zariadenia

Vstupné zariadenie alebo vstupná jednotka je periférne zariadenie počítača, ktoré umožňuje vstup údajov alebo signálov do počítača za účelom ich ďalšieho spracovania alebo ich využitia pre riadenie počítača a k nemu pripojených zariadení. Vstupné zariadenie transformuje informácie z “vonkajšieho” sveta do formy použiteľnej pre počítač. Vstupné zariadenia často slúžia užívateľovi – človeku ktorý ich používa pre zadanie príkazov, alebo ďalších informácií spracovávaných počítačom.

Rozdelenie

Neexistuje štandardne dané rozdelenie vstupných zariadení. My ich môžeme rozdeliť napríklad podľa týchto kritérií.

podľa ovládania :

  • ovládané človekom - klávesnica,
  • ovládané počítačom – snímače, kamery

podľa druhu vstupu:

  • mechanický pohyb
  • audio
  • vizuálne

podľa dĺžky trvania vstupu:

  • diskrétne - napr. ťuknutie klávesy
  • kontinuálne - napr. pohyb myši

podľa počtu stupňov voľnosti:

  • 2D zariadenia
  • 3D zariadenia

podľa ovládania kurzora:

  • priame – svetelné pero, touchscreen,
  • nepriame - myš

podľa zadávania súradníc:

  • absolútne - zariadenie udáva presnú polohu - touchpad, tablet,
  • relatívne - zariadenie udáva len zmenu polohy - myš

podľa pripojenie:

  • štandardné pripojenie - USB, gameport, sériový port…,
  • zvláštny radič

Klávesnica (Keyboard)

Klávesnica je vstupné zariadenie počítača s viacerými tlačidlami pomocou ktorých je možné zadávať príkazy priamo (počítač reaguje na stlačenie tlačidla), alebo nepriamo (napísaním príkazu, alebo programu). Počítačová klávesnica je odvodená od klávesnice písacieho stroja. Je určená na vkladanie znakov a ovládanie počítača.

Približne polovica kláves slúži na zápis písmen, číslic, alebo znakov. Ďalšie klávesy slúžia na vykonanie určitej činnosti a ďalšie možnosti poskytuje stlačenie viacerých takýchto kláves simultánne. Existuje množstvo rozdielnych rozložení klávesnice; predovšetkým preto, že rôzni ľudia potrebujú prístup k rozdielnym znakom alebo funkciám. Typickým príkladom sú národné abecedy pozostávajúce z rozdielnych znakov, ale existujú aj špeciálne klávesnice pre matematiku, účtovníctvo a programovanie. Bežná PC klávesnica má štandardne 101 kláves, ale existujú aj varianty s viacerými klávesmi, dokonca až 130. Kompaktné klávesnice, ako napr. na prenosných počítačoch, majú často menej ako 90 kláves.

Rozloženie klávesnice

Najčastejšie rozloženie kláves je tzv. qwerty (rozloženie znakov zľava doprava q-w-e-r-t-y, atď), ktoré vychádza zo štandardnej anglickej klávesnice a používa sa často i v krajinách, ktoré pôvodne používali iné rozloženie. Napr. väčšina operačných systémov obsahuje rozloženie slovenskej klávesnice qwerty i qwertz, ktoré je typické pre písacie stroje na Slovensku. Užívateľ tak má možnosť vybrať si, ktoré rozloženie mu vyhovuje viac. I v krajinách, ktoré používajú rozdielne abecedy alebo i písmo, je rozloženie klávesnice často založené na rozložení qwerty.

Mnohé moderné klávesnice založené na štandardných starších klávesniciach majú niekoľko kláves naviac, ktoré sa používajú na spúšťanie špecifických aplikácií – napr. spustenie internetového prehliadača alebo emailového klienta.

Rozloženie klávesnice

Popis činnosti

Klávesnica je obvykle konštruovaná ako sústava spínačov zapojená v matici riadkov a stĺpcov v ktorej každý kláves spína práve jeden riadok so stĺpcom. Vývody riadkov a stĺpcov sú pripojené k dvom nezávislým paralelným rozhraniam mikropočítača. Mikroprocesor ktorý klávesnicu ovláda vysiela na jedno rozhranie postupne kombinácie 1000, 0100, 0010 … – nastavuje logickú jednotku postupne na všetkých riadkoch. Druhé rozhranie sníma informáciu zo vstupov. Pokiaľ v aktívnom riadku nie je stlačený žiadny kláves, načíta vstupné rozhranie samé nuly. Ak je stlačený kláves spájajúci aktívny riadok s nejakým stĺpcom načíta vstupné rozhranie v príslušnom bite jednotku. Zo známej polohy tlačidla potom riadiaci mikrokontrolér (mikropočítač) klávesnice vypočíta kód – SCAN KÓD a tento sa pošle počítaču ako 1 byte. Operačný systém využije tento kód ako index do tabuľky preddefinovaných ASCII kódov priradených klávesom.

Ukážka získania SCAN kódu

Zapojenie obyčajnej matice spínačov pri niektorých kombináciách zopnutia viacerých spínačov nedovoľuje rozlíšiť, presne ktoré spínače boli zopnuté, preto sa spínače kláves, ktoré sa typicky používajú v kombináciách s inými klávesami (tzv. shift–klávesy, ktoré menia význam bežných kláves; napr. Shift, Ctrl, Alt) pripájajú osobitne, mimo hlavnej matice.

Rozdelenie klávesnic

Podľa spôsobu realizácie spínačov klávesnice poznáme klávesnice:

  • mikrospínačové – spínací prvok je mechanický mikrospínač
  • membránové - na dvoch fóliách sú vytvorené vodivé dráhy so zväčšenými plôškami v mieste spínačov (na jednej sú riadky a na druhej stĺpce), medzi týmito fóliami je umiestnená separačná fólia s otvormi v mieste spínačov, ktorá zamedzuje dotyku vodivých plôch v pokojovom stave. Samotné klávesy nie sú spojené s fóliami, ale sú uložené v plastovom výlisku vrchnej časti klávesnice tak, že sa môžu voľne pohybovať vo vertikálnom smere a pri svojom pohybe nadol v koncovej polohe zatlačia spodnou časťou na príslušný bod na fóliách. Návrat klávesy a priebeh sily počas jej stláčania (pre vhodný pocit používateľa) je zabezpečený sústavou kovových pružín a/alebo vhodne vytvarovaných gumených dielov.
  • bezkontaktné – pod každým tlačidlom je skrytý integrovaný obvod s tzv. Hallovou sondou citlivou na magnetické pole. Stlačením tlačidla sa priblíži k sonde magnet upevnený v spodnej časti klávesu.
Kláves s mechanickým kontaktom Kláves s Hallovou sondou

Mikrokontrolér vysiela do počítača informáciu o aktuálnom stave pri každej zmene, t.j. pri stlačení aj pustení klávesy.

Pripojenie

Najbežnejším konektorom v minulosti bol tzv. XT konektor, ktorý bol štandardom na základných doskách pred érou procesorov Intel 486. Neskôr to boli rozhrania PS/2 a USB, dnes je nezriedka klávesnica, podobne ako myš pripojená k počítaču bezdrôtovo, buď krátkovlnným rádiovým spojením alebo prostredníctvom Bluetooth.

Použitie

Pri bežnom použití sa klávesnica využíva na písanie v textovom editore alebo v zadávanie textových údajov v akomkoľvek textovom poli. V moderných počítačoch je väčšinou ponechaná interpretácia stlačenia klávesy na obslužnom softvéri. Klávesnica sa tiež používa na zadávanie príkazov počítaču. Najznámejším príkladom je pravdepodobne simultánne stlačenie kláves Ctrl-Alt-Del na počítačoch s architektúrou IBM PC. V súčasných verziách Windows spustí menu umožňujúce napr. vypnúť jednotlivé aplikácie a/alebo vypnúť počítač. V predchádzajúcich verziách Windows a MS-DOS Ctrl-Atl-Del reštartovalo počítač.

Významné využitie má klávesnica aj v mnohých počítačových hrách, v ktorých sa zvyčajne dajú jednotlivým klávesám priradiť určité funkcie.

Myš

Počítačová myš je vstupné zariadenie počítača, periféria slúžiaca na ovládanie polohy kurzora na obrazovke a vykonávanie operácií stlačením tlačidiel.

V dolnej časti myši je zariadenie, ktoré detekuje pohyb myši vzhľadom k vodorovnej podložke a následne tento pohyb prenáša na obrazovku počítača. Myš dostala svoje meno, pretože staršie modely s káblom vedúcim k počítaču pripomínali tohto hlodavca.

Prvá mechanická myš bola vyrobená v roku 1963 a mala jedno tlačidlo. Dnešná moderná myš pracuje na základe optického senzora a má spravidla dve tlačidlá tlačidla, prípadne je doplnená aj scrollovacím kolieskom (pre vertikálny pohyb v dokumentoch). Myši počítačov Apple Macintosh majú jedno tlačidlo. Dnes predávané myši tak mávajú od jedného tlačidla po päť a viac, ktorých funkcie sú konfigurovateľné a využiteľné napr. aj pri hraní počítačových hier.

Druhy myši a pripojenie

  • klasická - mechanicko-optická myš, ktorá umožňuje vstup dvojrozmernej informácie pomocou guličky umiestnenej v spodnej časti myši
  • optická - gulička je nahradená dvojicou svetelného vysielača a prijímača (na báze LED-diód); pohyb je snímaný zmenou odrazu vysielaného lúča od podložky
  • ultrazvuková - pracuje na podobnom princípe ako optická. Jej výhodou je, že umožňuje aj trojrozmerný vstup; tretia súradnica je definovaná vzdialenosťou myši (jej zdvihnutím od podložky)

Pripojenie myši k počítaču je riešené buď káblom, pôvodne napr. cez sériový port, PS/2, dnes najmä prostredníctvom USB, alebo bezdrôtovo, dnes najmä prostredníctvom Bluetooth.

Fungovanie mechanickej myši

  • Pohyb myšou po podložke otáča guľou.
  • Kolieska osí X a Y sa dotýkajú gule a prenášajú pohyb.
  • Kolieska pre optické kódovanie majú otvory pre svetlo.
  • Infračervené LED svietia otvormi v kolieskach.
  • Snímače zachytávajú svetlo a prevádzajú ho na rýchlosť pohybu v smeroch X a Y.

Skener

Skener (z angl. scanner) je vstupné zariadenie počítača určené na digitalizáciu plošných predlôh, predovšetkým papierových dokumentov, obrázkov, fotografií alebo iných predlôh obsahujúcich grafické alebo textové informácie. Skenery si môžeme rozdeliť podľa viacerých hľadísk.

Podľa predlohy

  • plošné - predloha sa kladie na plochu, obvykle sklenenú platňu
  • ručné - snímacím prvkom sa ručne pohybuje po snímanej ploche
  • bubnové - predloha sa vkladá do skleneného valca
  • fotografické - predloha sa sníma podobne ako fotoaparátom - odfotografuje sa
  • bezkontaktné - laserové - sníma sa len modulované laserové svetlo odrazené od predlohy
  • prechodové - predloha prechádza štrbinou okolo snímacieho prvku (ako pri faxe)
  • filmové - snímanou predlohou sú negatívne filmy a diapozitívne filmy

Podľa snímača

  • CCD skenery - Snímač CCD svetlocitlivý polovodičový čip. Predloha je osvetlená výbojkou. Obraz sa odráža od sústavy zrkadiel, prechádza objektívom a dopadá na CCD snímací prvok.
  • CIS skenery - Snímací prvok je tvorený jedným riadkom snímacích senzorov umiestnených čo najbližšie k predlohe. Zdroj svetla zabezpečujú LED diódy integrované v čítacej hlave.
  • Laserové CCD - Snímač sníma iba špecificky modulované monochromatické laserové svetlo odrazené od predlohy. Používa sa pre snímanie čiarového kódu a detekciu tvaru predmetov.

Podľa komunikačného rozhrania

  • USB - pripojenie je vytvorené zbernicou USB (Universal Serial Bus)
  • FireWire - málo používané, iba pre špeciálne aplikácie. Používa interface 1394 FireWire
  • SCSI - Small Computer System Interface
  • Paralelný port - pripojenie je cez centronics, paralelný port
  • Bezdrôtové - používajúce technológie IrDa, Wi-Fi, Bluetooth

Najčastejšie používaným skenerom je plošný skener, ktorý je aj súčasťou multifunkčného zariadenia.

Zdroje

  1. Vstupné zariadenia. [online]. Dostupné online: [cit. 2014-09-16] <http://sk.wikipedia.org/wiki/Vstupn%C3%A9_zariadenie>
  2. MELIŠKO, J. Vstupné zariadenia. [online]. Informatika Dostupné online: [cit. 2014-09-16] <http://melisko.webnode.sk/news/vstupne-zariadenia1>
  3. Používanie klávesnice - pomocník pre Windows. [online]. Dostupné online: <http://windows.microsoft.com/sk-sk/windows/using-keyboard#using-keyboard=windows-7>
  4. Computer keyboard. [online]. Dostupné online: <http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_keyboard>
  5. Mouse mechanism diagram. [online]. Dostupné online: <http://http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mouse-mechanism-cutaway.png>
hw/input_devices.txt · Posledná úprava: 2016/07/28 16:07 (externá úprava)