К таким устройствам относятся клавиатуры, мыши, джойстики, сканеры и шаровые манипуляторы. В большинстве PC-совместимых компьютеров используется отдельная алфавитно-цифровая клавиатура, которая подключается к системе через 6-футовый спиралевидный кабель. Этот кабель включается в круглый 6-контактный соединитель miniDIN (PS/2), расположенный на задней части системной платы. Для предотвращения неправильного включения соединителя он снабжен ключом. В отличие от других устройств ввода/вывода, клавиатура не требует использования платы адаптера. Схема ее интерфейса встроена непосредственно в системную плату.
С настольными блоками наиболее часто используется съемная, плоская клавиатура модели 101/102. Эти блоки обеспечивают пользователям значительную мобильность и большие функциональные возможности. Поверхности клавиш слегка вогнуты для удобства набора. Кроме того, при нажатии клавиши оказывают заметное сопротивление и издают щелчок.
В большинстве АТ-совместимых съемных клавиатур для подключения к системной плате ПК используется круглый 6-контактный соединитель miniDIN (PS/2). Чаще всего подключение осуществляется через круглое отверстие в задней стенке корпуса системного блока.
Портативные клавиатуры
Наиболее широко используемой клавиатурой ноутбуков является 84-клавишная версия. Ее клавиши несколько меньше и короче применяемых в полноразмерных клавиатурах. Ряд клавиш или функций клавиш могут объединяться или исключаться из клавиатуры ноутбука.
Поскольку, как правило, портативные клавиатуры компактней съемных моделей, используемых с настольными компьютерами, многие из их клавиш обычно обладают двойными или тройными функциями. Обычно портативная клавиатура содержит функциональную клавишу Fn. Эта клавиша активизирует какую-то специальную функцию портативного компьютера, например, настройку яркости или контрастности дисплея.
Клавиши Win располагаются рядом с клавишами Alt и используются для выполнения специализированных функций Windows. Аналогично, клавиша приложения, расположенная рядом с правой клавишей Win или клавишей Ctrl, вызывает контекстно-зависимую справку для большинства приложений.
Устройства указания
Мыши, джойстики, манипуляторы и световые перья — все эти устройства ввода относятся к категории устройств указания. Все они — небольшие, помещающиеся в руке устройства указания, которые позволяют пользователю взаимодействовать с системой, перемещая курсор или какое-либо иное изображение по экрану дисплея с целью выбора пунктов из экранного меню, а не вводя команды с клавиатуры. Поскольку с помощью этих устройств взаимодействовать с компьютером легче, чем с помощью других типов устройств ввода, они считаются более дружественными по отношению к пользователю.
Наиболее широко используемое устройство указания — мышь. Мыши — это помещающиеся в руке устройства, которые генерируют входные данные при их перемещении по какой-либо поверхности (например, стола). В связи с популярностью программного обеспечения, использующего графический интерфейс пользователя (GUI) мышь стала стандартным устройством ввода для большинства систем.
Мышь выявляет позиционные изменения в результате перемещения катящегося по поверхности координатного шара, на котором она перемещается. Когда мышь перемещается по поверхности, схема мыши выявляет перемещение координатного шара и создает импульсы, которые система преобразует в информацию о позиции.
Мыши имеют одну, две или три кнопки, которые могут нажиматься в различных комбинациях для взаимодействия с выполняемым в системе программным обеспечением. Когда курсор позиционирован на экране, одной или более кнопками мыши можно «щелкнуть», чтобы выполнить операцию или выбрать переменную на экране. Специализированное графическое программное обеспечение позволяет действовать мышью как инструментом рисования.
Более современные конструкции мыши, называемые мышами с колесом, имеют небольшое выступающее колесико, встроенное в верхней части мыши между кнопками. Это колесико дает возможность пользователю эффективно выполнять прокрутку видеоэкрана вверх и вниз, не прибегая к услугам панелей прокрутки или клавиш со стрелками.
Джойстики — популярные устройства ввода, которые, в основном, ориентированы на компьютерные игры. Однако, они могут также обеспечивать удобный интерфейс взаимодействия с компьютером и для других приложений. К этим периферийным устройствам относятся устройства позиционирования по осям X и Y с шарниром (рукояткой), который может перемещаться вперед, назад, влево, вправо или в любой другой угловой комбинации упомянутых направлений для перемещения курсора или другого экранного элемента по видеодисплею. Кнопки на джойстике могут использоваться подобно кнопкам мыши. Обычно джойстики подключаются через usb порт, расположенный на задней панели системного блока.
Сканеры
Сканеры преобразуют рисунки, эскизы, фотографии и текст в электронные сигналы, которые могут обрабатываться такими пакетами, как программное обеспечение настольных издательских систем и графических редакторов. Эти программы, в свою очередь, могут выводить изображение на видеодисплей или печатать его на графическом принтере.
В основном, сканеры выпускаются двух типов — ручные и настольные. Как правило, благодаря менее сложной механике, ручные сканеры дешевле настольных. Однако, в то же время они, как правило, создают менее качественное изображение, чем настольные сканеры. Сканерам этого типа обычно требуется два прохода для сканирования всего изображения размером со страницу, в то время как настольные сканеры могут сосканировать все изображение за один проход. Ручные сканеры могут применяться для сканирования изображений из больших документов или с неправильных поверхностей, но точность их работы зависит от «твердости» руки пользователя.
Ручные сканеры
Ручной сканер действует в результате его перемещения по изображению. Пользователь начинает процесс сканирования, нажав кнопку Scan (Сканирование) и затем перемещая корпус сканера по изображению. При перемещении светодиод сканера проектирует свет на изображение. Интенсивности света, отраженного от более темных и более светлых областей страницы в фокусирующие линзы, различны.
Линзы фокусируют поток отраженного света на устройство с зарядовой связью (charge-coupled device, CCD), которое преобразует интенсивность света в пропорциональное напряжение. Устройство с зарядовой связью того же типа, который используется в объективах типичных ручных видеокамер. Уровни генерируемого напряжения соответствуют уровням черного, серого и белого света.
Цвет используемого в сканере источника света также влияет на то, как человеческий глаз воспринимает вывод. При сканировании цветного материала цвет сканирующего света может создавать уровни яркости, которые не соответствуют воспринимаемым человеческим глазом. Это относится как к цветному выходному изображению, так и к оттенкам серого. Двумя наиболее часто используемыми цветами источников света в сканерах являются красный и зеленый. Зеленый свет создает вывод, который значительно ближе к воспринимаемому глазом, чем это может сделать красный свет. Для сканирования штриховых рисунков и текста цвет источника света значения не имеет.
Когда сканер перемещается по поверхности, широкий резиновый валик вращает ряд шестерней, которые, в свою очередь, поворачивают перфорированный диск. По мере вращения диска свет проникает через щели в нем и попадает на оптический сенсор, расположенный по другую сторону от диска. В результате прерываний потока света генерируются импульсы. Эти импульсы используются для синхронизации передачи значений оцифрованного изображения с движением сканера. Каждый раз, когда строка данных изображения передается в плату адаптера, буфер сканера очищается и он начинает накапливать новую строку данных изображения. Поставляемые с большинством сканеров программы предоставляют пользователю, по крайней мере, некоторые минимальные возможности манипулирования изображением после его сканирования. В связи с ограниченной шириной большинства ручных сканеров с ними поставляется также программное обеспечение для объединения двух последовательных сканированных изображений с целью получения полного изображения.
Настольные сканеры
Настольные сканеры отличаются от ручных устройств. В настольных сканерах корпус остается неподвижным, когда сканирующая головка перемещается вдоль бумаги. Бумага помещается на стеклянное окно сканера лицевой стороной вниз. Источник света сканирующего механизма направлен вверх, сквозь стекло на бумагу. Светлые области страницы отражают больше света, нежели темные.
Прецизионный двигатель перемещает сканирующую головку под бумагой. Когда головка движется, отраженный от бумаги свет перехватывается и направляется через систему зеркал. Зеркала поворачиваются, тем самым фокусируя отраженный свет на светочувствительном диоде. Диод преобразует интенсивность отраженного света в соответствующее дискретное значение.
Обычное разрешение сканера составляет 300 точек (или пикселей) на дюйм. Более современные настольные сканеры могут давать разрешения до 4800 точек на дюйм. При таких разрешениях каждая точка соответствует приблизительно 1/90000 дюйма. Чем выше выбранное разрешение сканирования, тем ниже производительность компьютера и принтера, поскольку возрастает объем данных, которые потребуется обработать.
В основной памяти графическая информация сохраняется в формате, который доступен для манипулирования программным обеспечением обработки графики.
