PERIFERICE DE INTRARE
Perifericele de intrare sunt dispozitivele utilizate pentru a comunica cu calculatorul. Cele mai importante dispozitive de intrare sunt tastatura si mouse-ul.
Una dintre componentele de baza ale sistemelor este tastatura, care reprezinta principalul dispozitiv de intrare. Ea este folosita la introducerea în sistem a comenzilor si a datelor.
Tipuri de tastaturi
În anii care au urmat dupa aparitia PC-ului IBM original, firma IBM a creat trei modele de tastaturi pentru sistemele PC, iar firma Microsoft a dezvoltat si mai mult unul dintre ele. Aceste modele au devenit standarde de facto în industrie si sunt folosite de aproape toti producatorii de PC-uri. Ceva mai recent a aparut o versiune modificata a modelu1ui standard cu 101 taste (creat de Microsoft), denumita tastatura Windows cu 104 taste.
Principalele tipuri de tastaturi sunt:
- tastatura cu 83 de taste pentru PC si XT;
- tastatura cu 84 de taste pentru AT;
- tastatura Enhanced cu 101 taste;
- tastatura Windows Enhanced cu 104 taste.
În continuare vom prezenta numai doua dintre cele patru tipuri de tastaturi.
Tastatura cu 101 taste (sau 102 taste). În 1986 firma IBM a lansat pentru noile modele de XT si de AT tastatura îmbunatatita cu 101 taste unificata. Acest termen a fost folosit deoarece aceasta tastatura a aparut mai întâi în sistemul RT PC al firmei IBM, un sistem RISC (Reduced Instruction Set Computer), proiectat pentru aplicatii stiintifice si ingineresti. Alte companii au copiat imediat acest model, care, de atunci, a devenit standardul pentru sistemele PC bazate pe circuitele Intel.
Macheta acestei tastaturi universale a fost îmbunatatita fata de cea a tastaturii cu 84 de taste. Tastatura Enhanced cu 101 taste a fost proiectata în conformitate cu reglementarile si specificatiile internationale pentru tastaturi. Tastaturile IBM cu 101 taste au aparut initial în versiuni cu si fara indicatoare de stare cu leduri, în functie de sistemele cu care erau vândute, XT sau AT. În prezent exista mai multe variante din care se poate alege, unele incluzând si dispozitive de indicare.
Tastatura Enhanced este disponibila în mai multe variante, dar toate sunt la fel din punct de vedere electric si toate pot fi interschimbate. Firma IBM si sucursala ei de tastaturi si de imprimante, Lexmark, au produs mai multe versiuni, inclusiv tastaturi cu dispozitive de indicare înglobate si cu machete noi, ergonomice. Unele dintre tastaturile enhanced se ataseaza înca la sistem prin intermediul unui conector DIN (un acronim pentru Deutsche Industrie Norm) cu 5 contacte, dar majoritatea celor actuale dispun de un conector mini-DIN cu 6 contacte, introdus prima oara de IBM PS/2. Desi conectoarele pot fi fizic deosebite, tastaturile nu sunt si, pentru a utiliza un tip în locul celuil 757i88h alt, se pot fie interschimba cablurile, fie folosi un adaptor de cablu.
Macheta tastaturii cu 101 taste poate fi împartita în urmatoarele patru sectiuni:
- zona de tastare,
- minitastatura numerica,
- controale pentru cursor si ecran,
- taste de functii.
Aranjamentul celor 101 taste este similar celui al masinii de scris Selectric, cu exceptia tastei Enter. Tastele Tab, Caps Lock, Shift si Backspace dispun de o suprafata mai mare de apasare si se gasesc în aceleasi locatii ca si cele ale masinii de scris. Tastele Ctrl si Alt se gasesc de fiecare parte a tastei Spacebar. Zona de tastare si minitastatura numerica dispun de identificatori de rând pentru tastare oarba.
Tastele de control ale cursorului si ale ecranului au fost separate de minitastatura numerica care este rezervata introducerilor numerice atunci când tastatura este în modul Num Lock. Minitastaturii numerice i-au fost adaugate o tasta cu semnul împartirii (/) si o tasta Enter suplimentara.
Tastele de control ale cursorului sunt aranjate în forma literei T rasturnate, model folosit acum de toate tastaturile de calculator. Tastele Insert, Delete, Home, End, Page Up si Page Down, localizate deasupra tastelor dedicate controlului cursorului, sunt separate de minitastatura numerica. Tastele de functii, împartite în grupuri de patru, sunt localizate de-a lungul laturii de sus a tastaturii. Tastatura are si doua taste de functii suplimentare: F11 si F12. Tasta Esc este izolata în coltul din stânga sus a tastaturii.
Tastele dedicate Print Screen/SysReq, Scroll Lock si Pause/Break sunt pentru functii utilizate în mod obisnuit.
Versiunile pentru limbi straine ale tastaturii Enhanced au 102 taste si o macheta mult diferita de cea a versiunilor americane cu 101 taste. Una dintre multele caracteristici utile ale tastaturii îmbunatatite este capacul de tasta amovibil. El permite înlocuirea tastelor sparte si da posibilitatea ca tastatura sa fie usor curatata. De asemenea, cu ajutorul capacelor neinscriptionate si al unor etichete de hârtie, tastaturile pot fi personalizate. Sunt de asemenea disponibile sabloane de tastatura, care furnizeaza operatorului instructiuni specifice.
Tastatura cu 104 taste (tastatura Windows). Microsoft a elaborat o specificatie care cere adaugarea la tastatura a trei noi taste specifice Windows. Aceste taste asigura functii care altfel ar necesita mai multe apasari de taste si executari de clicuri.
Specificatia de tastatura Microsoft Windows schiteaza un set de noi taste si de combinatii de taste. Macheta familiara cu 101 taste a ajuns astfel la 104 taste, prin adaugarea tastelor Windows din stânga si din dreapta si a tastei Application. Aceste taste sunt folosite de sistemul de operare si pentru combinatiile de taste de la nivelul aplicatiilor, într-un mod similar celui în care sunt utilizate combinatiile cu tastele Ctrl si Alt. Pentru a folosi sistemele Windows 98 si NT nu este nevoie de aceste taste noi, dar distribuitorii de software au început sa adauge functii specifice produselor Windows pe care le creeaza si care folosesc tasta Application (similara ca functionalitate cu executarea unui clic cu butonul drept al mouse-ului). În figura este reprezentata macheta standard a tastaturii Windows, incluzând cele trei taste noi.
Macheta recomandata pentru tastatura Windows cere ca tastele Left Windows si Right Windows (denumite taste WIN) sa flancheze tastele Alt, de o parte si de alta a tastei Spacebar, iar tasta Application sa se gaseasca în dreapta tastei Right Windows. Însa pozitia exacta a acestor taste este la latitudinea proiectantului.
Tastele WIN deschid meniul Windows Start, în care se poate naviga cu tastele de deplasare a cursorului. Tasta Application simuleaza butonul drept al mouse-ului; în majoritatea aplicatiilor ea aduce în fata un meniu pop-up de context. De exemplu, pentru a lansa aplicatia Explorer se apasa tastele WIN+E. Tabelul care urmeaza prezinta o lista cu toate noile combinatii de taste Windows 98:
Combinatie de taste Actiune
WIN+R Afiseaza caseta de dialog Run
WIN+M Minimizeaza toate ferestrele
Shift+WIN+M Anuleaza minimizarea tuturor ferestrelor
WIN+Fl Lanseaza sistemul Help
WIN+E Lanseaza Windows Explorer
WIN+F Cauta fisiere sau directoare
Ctrl+WIN+F Cauta calculatorul
WIN+ Tab Parcurge ciclic butoanele de pe Taskbar
WIN+Break Afiseaza caseta de dialog System Properties
Specificatiile de tastatura Windows cer ca producatorii sa mareasca numarul de trilograme din modelele lor. Trilograma este o combinatie de trei taste apasate rapid, care executa o functie speciala, de exemplu Ctrl+Alt+Del. Proiectarea unei tastaturi a carei matrice de comutatoare sa înregistreze corect trilogramele este costisitoare, iar aceasta caracteristica, plus tastele Windows suplimentare, fac ca pretul unor astfel de tastaturi sa creasca.
Exista tipuri de tastaturi ca de exemplu tastatura Microsoft Natural Keyboard care includ caracteristici ergonomice, precum minitastaturi divizate care se pot roti dinspre mijloc spre exterior, facilitând o pozitie corecta. Aceasta tastatura (fabricata de Keytronics pentru Microsoft) nu este la fel de confortabila ca modelele cu comutatoare mecanice, cum ar fi Alps, Lite-On sau NMB. În plus fata de tastele Windows, alte companii, ca Lexmark, NMB si Alps, au obtinut licenta pentru un nou model de tasta Spacebar, de la Keyboard Enhancements, Inc., denumit Erase-Ease. Acest nou model împarte tasta Spacebar în doua, folosind jumatatea din stânga (sau optional pe cea din dreapta), mai scurta, ca tasta Backspace suplimentara. În acest caz tastatura va avea 105 taste.
Tehnologia prin care se realizeaza o tastatura obisnuita de PC este foarte interesanta.
Modele de comutatoare de taste. Pentru a genera actiunea fiecarei taste, tastaturile actuale folosesc mai multe tipuri de comutatoare. Majoritatea tastaturilor utilizeaza o versiune a comutatorului mecanic de tasta. Un comutator mecanic de tasta are la baza un contact mecanic momentan, care, în momentul tastarii, realizeaza contactul electric care închide un circuit. Unele dintre tastaturile de calitate folosesc un model complet diferit, care nu este mecanic, si are la baza comutatoare capacitive.
Cel mai uzual tip de comutator de tasta este cel mecanic, disponibil în urmatoarele variante:
- pur mecanic,
- cu element spongios,
- cu calota de cauciuc,
- cu membrana.
Tipul pur mecanic este un comutator mecanic care închide pentru moment contacte metalice. Comutatorul include de obicei un mecanism tactil de raspuns, care consta dintr-un aranjament clema si arc care da tastaturii impresia de clic si asigura o oarecare rezistenta la apasarea tastei. Unele firme, printre care Alps Electric, Lite-On si NMB Technologies, produc acest tip de tastatura cu comutatoare obtinute în principal de la Alps Electric. Comutatoarele mecanice sunt foarte rezistente, au de obicei contacte care se curata singure si rezista în mod normal la peste 20 de milioane de apasari, un numar care nu este depasit decât de comutatoarele capacitive. De asemenea ele asigura un raspuns tactil foarte bun.
Comutatoarele mecanice cu element spongios au fost foarte mult folosite în tastaturile mai vechi. Majoritatea tastaturilor PC-urilor mai vechi folosesc astfel de comutatoare. Aceste comutatoare sunt caracterizate de un element spongios, care are la baza un contact electric. Elementul este montat la capatul inferior al unui piston care, în partea superioara, este atasat de tasta ca în figura de mai jos.
În momentul apasarii comutatorului, o folie conductoare aflata în partea inferioara a elementului de spuma închide un circuit de pe placa de circuit care se gaseste dedesubt. Un arc de revenire împinge înapoi tasta, dupa ce apasarea a încetat. Elementul de spuma deschide contactul, ajutând la evitarea oscilatiilor, dar, da acestor tastaturi o senzatie de inconsistenta. Cea mai importanta problema legata de acest tip de comutator de tasta este faptul ca nu asigura un raspuns tactil puternic. Sistemele care dispun de acest tip de taste recurg uneori la trucuri, cum ar fi emiterea unor semnale sonore care imita clicul tastaturii, indicând închiderea contactului. Firma Compaq a folosit tastaturi de acest tip în multe dintre sistemele sale. O alta problema legata de acest tip de comutator de tasta este corodarea foliei conductoare si a contactelor de pe placa de circuit care se gaseste dedesubt. Când se întâmpla asa ceva, apasarile de taste pot deveni intermitente, lucru care poate fi suparator.
Comutatoarele cu calota de cauciuc sunt comutatoare mecanice similare celor cu element spongios, dar îmbunatatite din mai multe puncte de vedere. În locul unui arc aceste comutatoare folosesc o calota de cauciuc, care are in interior un contact de carbon de forma unui buton. Când se apasa o tasta, pistonul tastei apasa pe calota de cauciuc, facând-o sa se opuna si apoi sa cedeze brusc. Când calota de cauciuc se turteste, utilizatorul simte raspunsul tactil, iar butonu1 de carbon realizeaza contactul cu placa de circuit care se gaseste dedesubt. Când tasta este eliberata, calota de cauciuc revine la forma sa si împinge înapoi tasta.
Cauciucul elimina necesitatea unui arc si asigura un raspuns tactil suficient de puternic, fara a mai fi nevoie de cleme speciale sau de alte elemente. Comutatoarele cu calota de cauciuc folosesc butoane de carbon, deoarece acestea sunt rezistente la coroziune si pentru ca au o actiune de curatare asupra contactelor metalice de dedesubt. Calotele de cauciuc sunt modelate într-o foaie care protejeaza în totalitate contactele de murdarie, praf si chiar si de scurgerile minore de lichide. Acest tip de comutator este cel mai simplu si foloseste cele mai putine elemente, ceea ce face comutatorul cu calota de cauciuc sa fie foarte fiabil, iar tastaturile care îl utilizeaza sa fie cele mai uzuale tastaturi. Dezavantajul acestui tip de tastatura este faptul ca raspunsul tactil nu atât de bun cum ar dori utilizatorii.
Tastatura cu membrana este o varianta a tipului cu vârf de cauciuc. Tastele nu mai sunt separate, ci sunt incorporate toate într-o folie care sta pe foaia cu domuri de cauciuc. Acest aranjament limiteaza foarte mult cursa tastei. Totusi este ideal pentru mediile foarte aspre. Deoarece folia si foaia de cauciuc pot fi legate între ele si încapsulate, tastaturile cu membrana pot fi folosite în situatiile în care alt tip nu ar putea rezista.
Comutatoarele capacitive sunt singurele tipuri care nu sunt mecanice si care sunt folosite în prezent. Comutatorul capacitiv este crema. Este mult mai scump decât comutatorul obisnuit cu calota de cauciuc, dar este mult mai rezistent la murdarie si la coroziune si ofera cel mai bun raspuns tactil.
Un astfel de comutator este reprezentat în figura de mai jos:
Un comutator capacitiv nu functioneaza prin realizarea unui contact între conductoare, ci are doua platouri, de obicei de plastic, care sunt conectate într-o matrice de comutatoare, cu rolul de a sesiza schimbarile de capacitate ale circuitului.
În momentul apasarii tastei, pistonu1 muta platoul superior fata de platoul inferior fix. De obicei exista un mecanism care asigura un raspuns tactil distinct, emitând un clic rasunator. Pe masura ce platoul superior se muta, capacitatea dintre cele doua platouri se schimba. Circuitul comparator din tastatura detecteaza aceasta modificare.
Deoarece acest tip de comutator nu se bazeaza pe contacte metalice, el este aproape imun la coroziune si murdarie. Aceste comutatoare sunt foarte rezistente la oscilatii ale tastelor, care au ca rezultat aparitia mai multor caractere în urma unei singure apasari de taste. De asemenea sunt cele mai rezistente, depasind 25 de milioane de apasari, spre deosebire de celelalte modele, care suporta 10 pana la 20 de milioane de apasari. Raspunsul tactil este de nedepasit, deoarece comutatorul furnizeaza un clic destul de sonor si o senzatie de siguranta puternica. Singurul dezavantaj al acestui model este costul. Tastaturile cu comutatoare capacitive sunt printre cele mai scumpe.
O tastatura consta dintr-un set de comutatoare montate într-o grila sau o matrice, denumita matrice de taste. La apasarea unei taste, procesorul din tastatura o identifica prin stabilirea locatiei din grila care prezinta continuitate.
Procesorul tastaturii, care interpreteaza si durata apasarii tastei, poate controla simultan mai multe apasari de taste. Bufferul hardware de 16 octeti din tastatura poate controla apasari multiple sau rapide de taste, trimitându-le spre sistem, în ordinea aparitiei.
Când se apasa o tasta, în majoritatea cazurilor contactul oscileaza puternic, indicând aparitia mai multor cicluri on-off. Aceasta este oscilatia. Procesorul din tastatura este programat sa filtreze oscilatia sau sa elimine contactele tranzitorii. Procesorul tastaturii trebuie sa faca deosebirea dintre o oscilatie si o apasare dubla, pe care operatorul a intentionat sa o faca. Aceasta operatie este simpla, deoarece oscilatia este mult mai rapida decât o apasare repetata a unei taste, facuta de un om.
Tastatura unui PC este de fapt un calculator. Ea comunica cu sistemul principal prin intermediul unei legaturi seriale de date, speciala. Prin aceasta legatura se transmit date în pachete de 11 biti, din care 8 biti sunt de date, iar restul de încadrare si de control.
Desi este cu adevarat o legatura seriala, datorita modului în care datele circula pe linie, interfata de tastatura nu este compatibila cu portul standard pentru conectarea modemurilor.
Tastaturile mai noi folosesc în mod curent un procesor 8049, care contine înglobat un circuit ROM, sau alte circuite microcontroller compatibile cu 8048 sau 8049. Procesorul înglobat în tastatura citeste matricea de taste, elimina contactele tranzitorii rezultate în urma apasarilor de taste, converteste apasarile de taste în coduri de scanare si transmite codul spre placa de baza. Procesorul înglobat în tastatura contine propria sa memorie RAM, ROM si o interfata seriala.
Daca o tasta de pe tastatura este mentinuta apasata, ea va repeta în mod automat caracterul, transmitând repetat codul catre placa de baza. În cazul tastaturilor de AT, rata de repetare automata a caracterelor este reglata prin transmiterea comenzilor corespunzatoare catre procesorul tastaturii.
Tastaturile pentru AT permit programarea ratei de repetare automata a caracterelor si a întârzierilor. Majoritatea sistemelor de operare dispun de functii care va permit reglarea acestor parametrii, conform propriilor specificatii.
Pentru a modifica, în orice versiune de Windows, valorile prestabilite ale ratei de repetare automata a caracterelor si ale întârzierilor se utilizeaza optiunea Keyboard din Control Panel. În eticheta Speed, cursorul Repeat delay (intervalul de timp pentru repetare) controleaza intervalul de timp în care o tasta trebuie sa fie apasata înainte de a începe repetarea caracterului, iar cursorul Repeat Rate (rata de repetare) controleaza viteza de repetare a caracterului dupa scurgerea intervalului de timp pentru repetare.
Când se apasa o tasta, procesorul din tastatura citeste pozitia tastei în matricea de taste. El trimite apoi catre placa de baza, pe linie seriala, un pachet de date care contine codul de scanare al tastei care a fost apasata. În cazul placilor de baza de AT, controllerul de tastatura de tip 8042 translateaza codul de scanare într-unul dintre cele trei seturi posibile de coduri de scanare ale sistemului si îl transmite procesorului principal.
Daca o tasta se blocheaza sau se defecteaza, codul ei de scanare este raportat, de obicei, de software-ul de diagnosticare, cum este programul POST (Power-On Self Test).
Firma IBM a atribuit fiecarei taste un numar de tasta unic, care o deosebeste de celelalte. Acest numar este important atunci când se încearca sa se identifice tastele tastaturile straine, care pot folosi simboluri sau caractere diferite fata de modelele americane. În cazul tastaturii Enhanced, majoritatea modelelor straine nu au una dintre tastele care se gasesc în versiunea americana (tasta 29), dar au alte doua taste suplimentare (tastele 42 si 45). Astfel tastatura are 102 taste, nu 101 ca versiunea americana. Exista tabele cu codurile de scanare ale tuturor tastelor în concordanta cu numarul tastei si cu caracterul.
Cunoasterea numarului fiecarei taste si a codurilor de scanare este utila în cazul în care se depaneaza o tastatura cu taste blocate sau defecte. Programul de diagnosticare poate raporta tasta defecta dupa codul ei de scanare, care variaza de la o tastatura la alta, în functie de caracterul pe care îl reprezinta si de pozitia ei în matrice.
Machete de tastaturi internationale
Dupa ce controllerul de tastatura din sistem receptioneaza codurile de scanare generate de tastatura si le transmite procesorului principal, sistemul de operare le converteste în caracterele alfanumerice corespunzatoare. În Statele Unite, aceste caractere sunt literele, cifrele si simbolurile de pe tastatura standard americana.
Indiferent de caracterele ce sunt scrise pe capacele tastelor, este destul de simplu sa se ajusteze procesul de conversie a codurilor de scanare, realocând tastelor alte caractere. Windows 9x si NT beneficiaza de aceasta capacitate, permitând instalarea mai multor machete de tastatura pentru a accepta mai multe limbaje.
Dupa ce se deschide Keyboard din Control Panel si se selecteaza eticheta Language, în caseta Language se poate adauga macheta tastaturii pe care o dorim prin executarea unui clic pe butonul Add, si selectarea uneia dintre limbi. Aceste machete de tastatura atribuie caractere diferite anumitor taste de pe tastatura standard.
Conectoarele interfetei de tastatura/mouse
Tastaturile au un cablu care se termina cu unul dintre cele doua tipuri principale de conectoare. La majoritatea tastaturilor, un capat al cablului este conectat în interiorul carcasei tastaturii, necesitând, pentru deconectare sau testare, deschiderea acesteia.
Tastaturile Enhanced dispun de un cablu extern de tastatura, detasabil, care se conecteaza în portul de tastatura cu un conector special, asemanator celui telefonic. La celalalt capat al cablului se gaseste unul dintre urmatoarele tipuri de conector:
- conector DIN cu 5 pini, folosit în majoritatea sistemelor PC cu placi de baza format baby AT,
- conector mini-DIN cu 6 pini utilizat în majoritatea sistemelor PS/2 si în majoritatea PC-urilor cu placi de baza format LPX, ATX si NLX.
În figura se prezinta aranjarea fizica si conexiunile conectoarelor de tastatura.
Mouse-ul a fost inventat în 1964 de Douglas Englebart, care în acel moment lucra la Institutul de Cercetari Stanford. Mouse-ul a fost denumit oficial Indicatorul de pozitie X-Y al unui sistem de afisare. Firma Xerox a folosit ulterior mouse-ul la sistemul sau Alto, în 1973. Din pacate, în acel moment, sistemele erau experimentale si erau folosite numai pentru cercetare.
Desi firma Xerox a lansat în 1981 calculatorul Star 8010 care utiliza mouse-ul, acesta era scump si nu a aparut la momentul potrivit. Firma Apple a lansat în 1983 calculatorul Lisa care utiliza de asemenea mouse-ul. Acesta nu a fost un succes, în mare parte tot datorita pretului sau de 10.000 $, dar în acel moment Steve Jobs avea deja în lucru la Apple pe succesorul Lisei, la un pret scazut, Macintosh.
Sistemul Apple Macintosh a aparut în 1984. Desi nu a fost imediat un succes, acest sistem a câstigat continuu în popularitate. Multi cred ca sistemul Macintosh a inventat mouse-ul dar, asa cum se poate vedea, tehnologia a fost importata de la altii, printre care SRI si Xerox.
Desi mouse-ul nu a prins foarte repede pe piata PC-urilor, interfetele GUI pentru sistemele PC, de exemplu Windows si OS/2, impun utilizarea unui mouse. Astfel, este ceva obisnuit ca mouse-ul sa fie vândut cu aproape toate sistemele noi de pe piata.
Dispozitivele mouse exista în mai multe forme si dimensiuni si sunt fabricate de mai multi producatori diferiti. Unii dintre acestia au preluat modelul standard de mouse, l-au întors, creând dispozitivul trackball. În cazul acestor dispozitive mâna utilizatorului misca direct bila, nu întregul dispozitiv. Firma IBM produce chiar un dispozitiv convertibil mouse/trackball, denumit TrackPoint. Dispozitivul TrackPoint poate fi utilizat fie ca mouse (partea cu bila este în jos), fie ca trackball (partea cu bila este în sus). În majoritatea cazurilor, dispozitivele care sunt doar trackball au o bila de dimensiuni mult mai mari decât cea a mouse-ului standard. În afara de orientare si poate de dimensiunea bilei, un trackball este identic cu mouse-ul în ceea ce priveste modelul, functia de baza si interfata electrica.
Cei mai importanti producatori de dispozitive mouse sunt Microsoft si Logitech. Chiar daca dispozitivele mouse pot fi diferite, modul lor de utilizare difera foarte putin. Mouse-ul standard contine câteva componente:
- o carcasa care poate fi tinuta în mâna si poate fi mutata pe suprafata de lucru,
- o bila care semnaleaza sistemului miscarea,
- butoane (de obicei doua) pentru realizarea selectiilor,
- un cablu prin care mouse-ul se conecteaza la sistem,
- un conector de interfata prin care mouse-ul se ataseaza la sistem.
Carcasa, realizata din plastic, contine foarte putine parti în miscare. Pe partea superioara a carcasei, acolo unde în mod obisnuit stau degetele, se gasesc butoanele. Pot exista nenumarate butoane, dar, în lumea PC-urilor, sunt de obicei numai doua. Daca mouse-ul are mai multe butoane, pentru ca ele sa functioneze, este necesar un software.
Pe partea inferioara a carcasei se gaseste o mica bila de cauciuc care se roteste pe masura ce se misca mouse-ul pe suprafata de lucru. Miscarile acestei bile sunt transformate în semnale electrice, care se transmit calculatorului prin intermediul cablului. Unele dispozitive mouse folosesc un senzor optic special, care detecteaza miscarea acestuia peste o grila. Aceste dispozitive mouse optice functioneaza numai daca sub ele exista o grila speciala.
Dupa conectarea mouse-ului la calculator, acesta comunica cu sistemul prin intermediul unui driver de dispozitiv, care poate fi încarcat separat sau poate fi integrat în sistemul de operare. De exemplu, pentru a utiliza un mouse în Windows sau în OS/2 nu trebuie încarcat un driver separat, dar pentru a-l folosi în programele DOS este necesara încarcarea unui driver prin intermediul fisierelor CONFIG.SYS sau AUTOEXEC.BAT. Indiferent daca este integrat sau nu, driverul transforma semnalele electrice transmise de mouse în informatii referitoare la pozitie, indicând si starea butoanelor.
Intern, un mouse este foarte simplu. Bila este plasata între doua rotite, una pentru transformarea miscarii pe axa X, cealalta pentru axa Y. Aceste rotite sunt de obicei legate de doua discuri cu fante, care permit trecerea luminii. Mici senzori optici detecteaza miscarea rotitelor, urmarind fascicolul de raze infrarosii care trece prin fantele rotitelor, pe masura ce acestea se rotesc. Aceste esantioane de lumina sunt transformate în miscare de-a lungul axelor. Acest tip de mecanism este denumit mecanism opto-mecanic si este cel mai folosit în prezent (vezi figura).
Conectorul folosit pentru atasarea mouse-ului la sistem depinde de tipul de interfata. Pentru conectarea mouse-ului se folosesc trei interfete principale, precum si o a patra varianta, care reprezinta o combinatie. Dispozitivele mouse se conecteaza la calculatoare prin intermediul a trei interfete:
- interfata seriala,
- port dedicat pentru mouse pe placa de baza,
- interfata de tip magistrala.
Interfata seriala. O metoda de conectare a unui mouse la un PC mai vechi este reprezentata de interfata seriala standard. Ca si în cazul altor dispozitive seriale, conectorul de la capatul cablului de mouse este fie cu 9 pini, fie cu 25 de pini. Desi pentru comunicatia dintre mouse si driverul de dispozitiv se folosesc numai câtiva dintre pini, conectorul de mouse are 9 sau 25 de pini.
Deoarece majoritatea PC-urilor au doua porturi seriale, un mouse serial poate fi conectat fie la COM1, fie la COM2. În momentul initializarii driverul de dispozitiv examineaza porturile pentru a stabili la care este conectat mouse-ul. Deoarece un mouse serial nu se conecteaza direct la sistem, el nu utilizeaza resursele sistemului. Acestea sunt însa utilizate de portul serial la care este conectat mouse-ul.
Portul de mouse de pe placa de baza (PS/2). Majoritatea calculatoarelor actuale dispun de un port dedicat incorporat pe placa de baza. Acesta a fost introdus de IBM odata cu sistemele PS/2, în 1987, astfel încât aceasta interfata este de multe ori mentionata ca interfata de mouse PS/2. Aceasta terminologie nu vrea sa sugereze ca un astfel de mouse poate functiona numai cu un sistem PS/2, ci ca mouse-ul se poate conecta la orice sistem care are pe placa de baza un port dedicat pentru mouse.
Din punct de vedere hardware, un conector de mouse de pe o placa de baza este identic cu conectorul mini-DIN folosit pentru tastaturile mai noi. De fapt portul de mouse de pe placa de baza este conectat la controllerul de tastatura de tip 8042 de pe aceeasi placa. Toate calculatoarele PS/2 dispun de conectoare mini-DIN pentru tastatura si mouse.
Conectarea unui mouse la portul de mouse incorporat este cea mai buna modalitate de conectare, deoarece în acest fel nu se sacrifica nici unul dintre sloturile de interfata ale sistemului si nici unul dintre porturile seriale, iar performantele nu sunt limitate de circuitele portului serial.
Portul de mouse de pe placa de baza (PS/2) si portul serial. Într-un port serial sau într-unul de mouse poate fi conectat si un tip hibrid de mouse. Aceasta combinatie de mouse serial-PS/2 este mult mai flexibila decât modelele individuale. Circuitul din mouse detecteaza în mod automat tipul de port la care este conectat si configureaza corespunzator mouse-ul. Aceste dispozitive mouse au de obicei un conector mini-DIN la capatul cablului si un adaptor care converteste conectorul mini-DIN într-un conector
serial cu 9 sau cu 25 de pini.
Pentru a conecta un mouse serial la portul de mouse de pe placa de baza sau un mouse PS/2l a un port serial, se pot folosi adaptoare. Daca acestea nu functioneaza nu este vina adaptorului. Daca mouse-ul nu este explicit declarat atât ca mouse serial, cât si ca PS/2, el nu va functiona pe ambele interfete, ci numai pe interfata pentru care a fost conceput. În majoritatea cazurilor tipul mouse-ului este tiparit pe partea sa inferioara.
Mouse-ul de magistrala. Un mouse de magistrala este folosit de obicei de sistemele care nu au un port de mouse pe placa de baza si nici porturi seriale disponibile. Numele, mouse de magistrala provine de la faptul ca mouse-ul necesita o placa de interfata speciala, care ocupa un slot din calculator si care comunica cu driverul de dispozitiv prin intermediul magistralei principale a placii de baza. Desi folosirea unui mouse de magistrala este transparenta pentru utilizator (din punct de vedere functional nu exista nici o diferenta între un mouse de magistrala si toate celelalte tipuri de dispozitive mouse), multi considera mouse-ul de magistrala mult mai putin de dorit decat celelalte tipuri, deoarece el ocupa un slot care ar putea fi folosit de alte dispozitive periferice.
Un alt dezavantaj al mouse-ului de magistrala este faptul ca el este incompatibil din punct de vedere electric cu celelalte tipuri de dispozitive mouse. Deoarece nu este foarte popular, mouse-ul de magistrala poate fi mai greu descoperit. Un mouse de magistrala poate fi periculos si pentru ca foloseste un conector mini-DIN la fel cu mouse-ul PS/2, desi sunt total incompatibile.
USB. Cea mai noua interfata pentru tastaturile de PC si aproape pentru toate celelalte tipuri de dispozitive periferice este interfata Universal Serial Bus (USB). Tastaturile USB se conecteaza la PC prin intermediul conectorului universal cu 4 fire folosit de toate dispozitivele USB. Deoarece într-un singur port USB al PC-ului se pot conecta pâna la 127 de dispozitive, aceste tastaturi dispun si de conectoare USB suplimentare, înglobate în carcasa, care le permit sa functioneze pentru celelalte dispozitive ca niste concentratoare.
Similar, conectorul USB care face legatura la PC poate avea un conector de trecere. Acesta este un conector USB fisa standard, plus un conector USB priza, astfel încât sa se poata conecta un alt dispozitiv folosind acelasi port al calculatorului. Unele tastaturi USB dispun si de un port de mouse PS/2 standard, astfel încât se poate conecta mouse-u1 direct în tastatura, nu în calculator.
Majoritatea driverelor de mouse contin parametrii ce pot fi reglati pentru a modifica performantele dispozitivului conform cerintelor. Aceste reglaje nu modifica performantele fizice ale mouse-ului, ci controleaza modul în care sistemul de operare interpreteaza semnalele pe care le primeste de la hardware. Sistemele de operare Windows dispun de un panou de control al mouse-ului, care furnizeaza interfata pentru ajustarea acestor parametrii.
Pe un PC care ruleaza Windows 9x si care are instalat, ca driver de mouse PS/2, driverul standard al sistemului de operare, panoul de control al mouse-ului apare ca si cel prezentat în figura.
La aceasta fereastra se ajunge alegând din Control Panel optiunea Mouse si apoi eticheta Buttons. De aici se poate selecta modul de functionare al mouse-ului: pentru mâna dreapta (Right-handed) sau pentru mâna stânga (Left-handed). În cazul mouse-ului standard cu doua butoane, utilizat în Windows, butonul din stânga este cel principal. El este folosit la selectare si tragere, în timp ce butonul din dreapta este butonul secundar, care asigura accesul la meniurile de context si la alte caracteristici speciale.
De asemenea, în aceasta fereastra exista un cursor care va permite reglarea vitezei de executare a clicului dublu. Acest reglaj controleaza intervalul de timp scurs între doua clicuri executate cu butonul principal al mouse-ului.
Daca se doreste selectarea cursoarelor pe care le afiseaza mouse-ul, aceasta se poate face alegând eticheta Pointers. Sistemul de operare contine o multime de cursoare amuzante, unele dintre ele fiind animate. Totusi, aceasta capacitate de selectare a cursoarelor are si o utilitate functionala. Windows 9x contine cursoare realizate cu dimensiuni si culori destinate anumitor tipuri de ecrane (de exemplu displayurile mai putin vizibile ale sistemelor portabile), vizualizarii de la distanta (cum sunt prezentarile) si utilizatorilor cu deficiente vizuale.
Utilizând cea de-a treia eticheta, se poate controla relatia dintre distanta pe care se misca mouse-ul si distanta pe care se misca indicatorul pe ecranul calculatorului. De exemplu, daca suprafata de lucru ofera numai o mica zona în care se poate deplasa mouse-ul, se poate muta cursorul Pointer Speed spre dreapta, marind astfel viteza. În acest fel pot fi evitate ridicarea mouse-ului de pe suprafata de lucru pentru a-l deplasa pe tot ecranul.
Controlul Pointer Trail permite configurarea mouse-ului astfel încât acesta, pe masura ce se deplaseaza, sa lase în urma lui mai multe imagini ale indicatorului, formând o dâra de lungime reglabila.
În prezent exista tendinte de înlocuire a dispozitivelor de intrare clasice cu dispozitive care sa genereze simulari în timp real. Aceste dispozitive contin un circuit de comanda electromagnetica în interior care permite simtirea pictogramelor tridimendionale, marginilor ferestrelor, butoanelor de derulare etc.
|
