Стандартизація клавішних пристроїв

За розміщенням клавіш настільні клавіатури поділяються на два основних, функціонально майже рівноцінних види. В клавіатурах першого виду функціональні клавіші розміщуються в двох вертикальних рядках і не мають окремої групи управління курсором. Всього в такій клавіатурі 84 клавіші. Цей вид використовувався в персональних комп’ютерах типу ІВМ РС, ХТ і АТ до кінця 80-их років.

Другий вид клавіатури, яку прийнято вважати модернізованою, має 101, 102, 104, 108 чи 112 клавіш. Клавіатурою такого виду оснащені всі сучасні персональні комп’ютери. Кількість функціональних клавіш у такій клавіатурі 12, проти 10 у першого виду. Логічно виділено групу клавіш для роботи з текстами, продубльовані деякі спеціальні клавіші для обох рук.

Розміщення буквенних клавіш на комп’ютерних клавіатурах визначено стандартами. Сьогодні широко використовується стандарт QWERTY, названий за першими шести буквами клавіш верхнього ряду. Йому відповідає вітчизняний стандарт ЙЦУКЕН. Причому, розміщення клавіш кириличного алфавіту практично аналогічне розміщенню на друкуючій машинці, відрізняються тільки знаки розділу.

Стандартизація розмірів та розміщення клавіш необхідна для того, щоб користувач міг працювати на будь-якій клавіатурі сліпим методом. Відповідність кожному символу клавіатури певного байта інформації забезпечується застосуванням таблиці кодів ASCII (American Standart Codе for information interchange). Цей американський стандарт кодів для обміну інформацією застосовується на більшості сучасних комп’ютерів.

Таблиця ASCII передбачає різні кодові слова навіть для клавіш, що мають однакові буквені позначення. Це дозволяє модифікувати функції цих клавіш при написанні спеціальних програм, що визначають реакцію процесора на натискання певної клавіші. Для обробки послідовності натискань в клавіатурі передбачена спеціальна пам’ять натиснутих клавіш, яка може зберігати інформацію до 20 натискувань. Це необхідно для того, щоб дати процесору час на обробку реакцій на натискування клавіш – переривань. Окрім фіксації факту (коду) натискання певної клавіші клавіатура забезпечує також і фіксацію відпускань, посилаючи процессору свій сигнал переривання з відповідним кодом.

 

Сканери

Сканером називається пристрій, що дозволяє вводити в комп’ютер зображення текстів, малюнків, слайдів, фотографій або іншої графічної інформації.

Типи сканерів за способом переміщення прочитуючої головки:

- ручний (hand-held);

- настільний (desktop);

- планшетний (flatbed);

- скануюча головка на плоттері;

- рулонний (sheet-fed);

- барабанний;

- проекційний (overhead).

Ручний сканер (рис.19.4)- найпростіший тип сканера. Тут роль приводу читаючого механізму виконує рука людини, і по характеру роботи цей тип сканерів чимось нагадує мишу. Очевидно що, наскільки рівномірно користувач переміщає сканер, залежить ступінь спотворення передаваного в комп’ютер зображення. До основних достоїнств цього типа сканерів відносяться невеликі габаритні розміри і порівняно низька ціна, а недоліки витікають з принципу конструкції. За допомогою таких сканерів неможливо ввести зображення формату А4 за один прохід, оскільки прочитуюча голівка має малі габарити (стандартна ширина - 105 мм). Сучасні ручні сканери можуть забезпечувати автоматичне “склеювання” зображення, тобто формують ціле зображення з його часток, що окремо вводяться. Загалом, добитися високої якості зображення з їх допомогою дуже важко, тому ручні сканери можна використовувати для обмеженого кола завдань. Крім того, вони абсолютно позбавлені “інтелектуальності”, властивої іншим типам сканерів.

 

Рисунок 19. 4 – Ручний сканер

Настільні сканери називають сторінковими або планшетними. Такі сканери дозволяють уводити зображення розмірами 8,5 на 11 чи 8,5 на 14 дюймів. Існують три різновиди настільних сканерів: планшетні (flatbed), рулонні (sheet-fed) і проекційні (overhead).

Планшетні сканери (найбільш поширений тип) зображені на рис.19.5, в яких скануюча голівка переміщається відносно паперу за допомогою крокового двигуна. Зовнішнім виглядом і принципом роботи вони нагадують копіювальні машини – “ксерокси”. Для сканування зображення (чого-небудь) необхідно відкрити кришку сканера, підключити сканований  лист на скляну пластину зображенням униз, після чого закрити кришку. Усе подальше керування процесом сканування здійснюється з клавіатури комп’ютера – при роботі з однією зі спеціальних програм, що поставляються разом з таким сканером. Майже всі моделі мають знімну кришку, що дозволяє сканувати “грубі” оригінали (журнали, книги). Додатково деякі моделі можуть оснащуватися механізмом подачі окремих листів. Спочатку такі сканери використовувалися для сканування непрозорих оригіналів. Останнім часом багато фірм-лідерів у виробництві планшетних сканерів почали додатково пропонувати слайд-модуль (для сканування прозорих оригіналів). Слайд-модуль має своє розташоване зверху джерело світла. Такий слайд-модуль встановлюється на планшетний сканер замість кришки і перетворює його на універсальний.

 

Рисунок 19.5 – Планшетний сканер

В п роекційн ому сканер і переміщується тільки скануючий пристрій (нагадує проекційний апарат). Масив CCD, аналогічний тому, який застосовується у відеокамерах, дозволяє отримати зображення без взаємного переміщення носія і скануючого елементу. Дозвіл таких сканерів обмежений, проте вони можуть сканувати носії довільної товщини і навіть зовсім неплоскі предмети.

В проекційних сканерів скануючий пристрій переміщається за допомогою мікро-механізму. Зовнішній вигляд їх нагадує фотозбільшувач або проекційний апарат. Деякі з цих сканерів не використовують спеціального джерела світла, їм вистачає природного освітлення. Проекційні сканери забезпечують сканування:

- з високою якістю слайдів невеликого формату (як правило, розміром не більше 4 на 5 дюймів);

- з невисокою роздільною здатністю документів, книг;

- мають здатність вводити в комп’ютер проекції тривимірних предметів.

Дані сканери володіють істотним недоліком: низькою швидкістю сканування.

Існують дві модифікації: з горизонтальним і вертикальним розташуванням оптичної осі зчитування.

В р улонн ому сканер і окремі листи документів протягуються через роликовий пристрій, при цьому і здійснюється їх сканування (схоже на факс-машину).

В рулонних сканерів скануюча головка стоїть на місці, а папір переміщується відносно неї за допомогою протяжного механізму (як в матричному принтері). Основна перевага - при порівняно невисокій ціні сканера - можливість вводу документів формату А4. Проте відсканувати книгу вдасться, лише заздалегідь розділивши її на окремі листи.

Основна відмінність барабанних сканерів полягає в тому, що оригінал закріплюється на прозорому барабані, який обертається з великою швидкістю. Читаючий елемент розташовується максимально близько від оригіналу. Дана конструкція забезпечує найбільшу якість сканування. Зазвичай в барабанні сканери встановлюють три фото помножувача, і сканування здійснюється за один прохід. “Молодші” моделі в деяких фірм з метою здешевлення використовують замість фото помножувача фотодіод як читаючий елемент. Барабанні сканери здатні сканувати непрозорі і прозорі об’єкти одночасно.

Скануюч а головка на плоттері застосовується для великих по протяжності об’єктів. Скануюча головка - це недороге CCD. Розміри і роздільна здатність невеликі. Тому, щоб відсканувати креслення, необхідне взаємне переміщення носія і головки по двох координатах. Це забезпечується кінематикою плоттера. За один прохід сканується одна смужка. Склеювання смужок відбувається автоматично за допомогою програмного забезпечення, що додається. Проте із-за механічних похибок склеювання ніколи не буває точним, тому для отриманого зображення характерна смугастість, що практично не компенсується.

Деякі сканери можуть працювати з прозорим носієм. Як правило це фотографічні слайди.

В даний час існують портативні сканери (рис.19.6) вагою в 300 грамів і розміром  5х4х29 см, що вміщуються в сумку.

 

Рисунок 19.6 – Портативний сканер

Складними і дорогими пристроями є настільні три-координатні машини Mdx-15 і Mdx-20 фірми Roland. Машина поєднує в собі функції трикоординатної фрезерної машини і 3D-сканера (рис.19.7).

При встановленій скануючій головці машина здатна оцифровувати тривимірні об’єкти, створюючи їх точні комп’ютерні моделі. Після зміни скануючої головки на фрезерну Mdx-20/15 перетворюється на повноцінну трьохкоординатну фрезерну машину.

 

 

Рисунок 19. 7 – Трикоординатні фрезерні машини і 3 D -сканери