Tastatura

Una dintre componentele de baza ale sistemelor este tastatura, care reprezinta principalul dispozitiv de intrare. Ea este folosita la introducerea in sistem a comenzilor si a datelor.

1.1.Tipuri de tastaturi

In 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 in 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.

In continuare vom prezenta numai doua dintre cele patru tipuri de tastaturi.

Tastatura cu 101 taste (sau 102 taste). In 1986 firma IBM a lansat pentru noile modele de XT si AT tastatura imbunatatita cu 101 taste unificata. Acest termen a fost folosit deoarece aceasta tastatura a aparut mai intai in 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 imbunatatita fata de cea a tastaturii cu 84 de taste. Tastatura Enhanced cu 101 taste a fost proiectata in conformitate cu reglementarile si specificatiile internationale pentru tastaturi. Tastaturile IBM cu 101 taste au aparut initial in versiuni cu si fara indicatoare de stare cu leduri, in functie de sistemele cu care erau vandute, XT sau AT. In prezent exista mai multe variante din care se poate alege, unele incluzand si dispozitive de indicare.

Tastatura Enhanced este disponibila in 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 inglobate si cu machete noi, ergonomice. Unele dintre tastaturile enhanced se ataseaza inca 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 in locul celuilalt, se pot fie interschimba cablurile, fie folosi un adaptor de cablu.

Macheta tastaturii cu 101 taste poate fi impartita in 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 in 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 rand pentru tastare oarba.

Tastele de control ale cursorului si ale ecranului au fost separate de minitastatura numerica care este rezervata introducerilor numerice atunci cand tastatura este in modul Num Lock. Minitastaturii numerice i-au fost adaugate o tasta cu semnul impartirii (/) si o tasta Enter suplimentara.

Tastele de control ale cursorului sunt aranjate in 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, impartite in grupuri de patru, sunt localizate de-a lungul laturii de sus a tastaturii. Tastatura are si doua taste de functii suplimentare: F11 si F Tasta Esc este izolata in coltul din stanga sus a tastaturii.

Tastele dedicate Print Screen/SysReq, Scroll Lock si Pause/Break sunt pentru functii utilizate in 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 imbunatatite este capacul de tasta amovibil. El permite inlocuirea tastelor sparte si da posibilitatea ca tastatura sa fie usor curatata. De asemenea, cu ajutorul capacelor neinscriptionate si al unor etichete de hartie, 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 stanga si din dreapta si a tastei Application. Aceste taste sunt folosite de sistemul de operare si pentru combinatiile de taste de la nivelul aplicatiilor, intr-un mod similar celui in 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 inceput 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). In figura 1.1.1 este reprezentata macheta standard a tastaturii Windows, incluzand 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 in dreapta tastei Right Windows. Insa pozitia exacta a acestor taste este la latitudinea proiectantului.

FIG. 1.1.1. Tastatura Windows

Tastele WIN deschid meniul Windows Start, in care se poate naviga cu tastele de deplasare a cursorului. Tasta Application simuleaza butonul drept al mouse-ului; in majoritatea aplicatiilor ea aduce in 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

O alta cerinta impusa producatorilor a fost marirea numarului 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 inregistreze 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, facilitand 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. In 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 imparte tasta Spacebar in doua, folosind jumatatea din stanga (sau optional pe cea din dreapta), mai scurta, ca tasta Backspace suplimentara. In acest caz tastatura va avea 105 taste.

In figura 1.1.2 este reprezentata o tastatura care contine si butoanr multimedia.

FIG. 1.1.2. Tastatura multimedia

1.2. Tehnologii de realizare a tastaturii

Dupa mai multe incercari de a cauta o tastatura "fara moarte", producatorii au optat pentru tehnologia cea mai simpla si dea mai ieftina, bazata pe contacte - cele mai apropiate de niste simple comutatoare.

1. Tastaturi cu contacte. Comutatoarele dintr-o tastatura au rolul de a deschide sau de a inchide un circuit electric pentru a impiedica sau pentru a permite trecerea unui curent electric. Folosirea comutatoarelor implica circuite mai simple pentru detectarea fiecarei actionari de taste, desi cele mai multe tastaturi cu contacte pentru PC-uri inclus un microprocesor care aloca coduri de scanare tastelor si serializeaza datele pentru a fi transmise catre calculator.

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, in momentul tastarii, realizeaza contactul electric care inchide 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 in urmatoarele variante:

- pur mecanic;

- cu element spongios;

- cu calota de cauciuc;

- cu membrana.

Tipul pur mecanic este un comutator mecanic care inchide 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. Acest tip de tastatura este produs de firme ca: Alps Electric, Lite-On si NMB Technologies. Comutatoarele mecanice sunt foarte rezistente, au de obicei contacte care se curata singure si rezista in mod normal la peste 20 de milioane de apasari, un numar care nu este depasit decat de comutatoarele capacitive. De asemenea ele asigura un raspuns tactil foarte bun.

Comutatoarele mecanice cu element spongios au fost foarte mult folosite in tastaturile mai vechi. 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, in partea superioara, este atasat de tasta ca in figura 1.2.1.

FIG. 1.2.1. Comutator mecanic cu element spongios

In momentul apasarii comutatorului, o folie conductoare aflata in partea inferioara a elementului de spuma inchide un circuit de pe placa de circuit care se gaseste dedesubt. Un arc de revenire impinge inapoi tasta, dupa ce apasarea a incetat. Elementul de spuma deschide contactul, ajutand 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, indicand inchiderea contactului. Firma Compaq a folosit tastaturi de acest tip in 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. Cand se intampla 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 imbunatatite din mai multe puncte de vedere. Ele combina mecanismele de contact si de pozitionare intr-un singur element. In locul unui arc, aceste comutatoare folosesc o calota de cauciuc, care are in interior un contact de carbon de forma unui buton. Cand se apasa o tasta, pistonul tastei apasa pe calota de cauciuc, facand-o sa se opuna si apoi sa cedeze brusc. Cand calota de cauciuc se turteste, utilizatorul simte raspunsul tactil, iar butonu1 de carbon realizeaza contactul cu placa de circuit care se gaseste dedesubt. Cand tasta este eliberata, calota de cauciuc revine la forma sa si impinge inapoi 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 intr-o foaie care protejeaza in 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 il utilizeaza sa fie cele mai uzuale tastaturi. Dezavantajul acestui tip de tastatura este faptul ca raspunsul tactil nu este atat de bun cum ar dori utilizatorii.

Tastatura cu membrana este o varianta a tipului cu calota de cauciuc, exceptand faptul ca in locul calotelor de cauciuc se folosesc membrane pe care sunt imprimate circuite electrice. Tastele nu mai sunt separate, ci sunt incorporate toate intr-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 intre ele si incapsulate, tastaturile cu membrana pot fi folosite in situatiile in care alt tip nu ar putea rezista.

2. Tastaturile cu comutatoare capacitive sunt singurele tipuri care nu sunt mecanice si care sunt folosite in prezent. Comutatorul capacitiv este mult mai scump decat comutatorul obisnuit cu calota de cauciuc, dar este mult mai rezistent la murdarie si la coroziune si ofera cel mai bun raspuns tactil.

Capacitatea este, in esenta, o incarcatura de electricitate statica. Condensatorii stocheaza electricitatea ca sarcini opuse pe una sau mai multe perechi de placi conductoare separate de un material izolator. Sarcinile de semn opus creeaza un camp electric, iar izolatorul impiedica anularea reciproca a celor doua sarcini. Cu cat cele doua placi ale condensatorului sunt mai apropiate, cu atat campul electric este mai puternic. Deplasarea relativa a acelor doua placi determina modificarea capacitatii de stocare a sarcinilor electrice, ceea ce genereaza un curent electric. Fluxurile electrice minuscule sunt detectate de circuitele electronice ale unei tastaturi capacitive. Variatiile mici de capacitate sunt amplificate si modificate astfel incat sa simuleze inchiderea sau deschiderea unui comutator.

Un astfel de comutator este reprezentat in figura 1.2.2.

FIG. 1.2.2. Comutator capacitiv

Un comutator capacitiv nu functioneaza deci, prin realizarea unui contact intre conductoare, ci are doua platouri, de obicei de plastic, care sunt conectate intr-o matrice de comutatoare, cu rolul de a sesiza schimbarile de capacitate ale circuitului.

In momentul apasarii tastei, pistonu1 muta platoul superior fata de platoul inferior fix. De obicei exista un mecanism care asigura un raspuns tactil distinct, emitand 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 in 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.

1.3. Interfata de tastaturii

O tastatura consta dintr-un set de comutatoare montate intr-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, trimitandu-le spre sistem, in ordinea aparitiei.

Cand se apasa o tasta, in majoritatea cazurilor contactul oscileaza puternic, indicand aparitia mai multor cicluri on-off. Procesorul din tastatura este programat sa filtreze oscilatia sau sa elimine contactele tranzitorii. Procesorul tastaturii trebuie sa faca deosebirea dintre o vibratie si o apasare dubla, pe care operatorul a intentionat sa o faca. Aceasta operatie este simpla, deoarece vibratia este mult mai rapida decat o apasare repetata a unei taste, facuta de om. Daca este detectata schimbarea starii unui comutator, ceea ce corespunde apasarii sau eliberarii unei taste, circuitele electronice genereaza o indicatie, care este trimisa spre calculator. Totusi aceasta operatie are dezavantajul de a intarzia trimiterea semnalelor de la tastatura spre calculator.

Tastatura unui PC comunica cu sistemul principal prin intermediul unei legaturi seriale de date. Prin aceasta legatura se transmit date in pachete de 11 biti, din care 8 biti sunt de date, iar restul de incadrare si de control.

Desi este cu adevarat o legatura seriala, datorita modului in care datele circula pe linie, interfata de tastatura nu este compatibila cu portul standard pentru conectarea modemurilor.

Tastaturile mai noi folosesc in mod curent un procesor care contine inglobat un circuit ROM. Procesorul inglobat in tastatura citeste matricea de taste, elimina contactele tranzitorii rezultate in urma apasarilor de taste, converteste apasarile de taste in coduri de scanare si transmite codul spre placa de baza. El contine propria sa memorie RAM, ROM si o interfata seriala.

1.4. Functii de repetare automata a caracterului

Daca o tasta de pe tastatura este mentinuta apasata, ea va repeta in mod automat caracterul, transmitand repetat codul catre placa de baza. In cazul tastaturilor pentru sisteme 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 intarzierilor. Majoritatea sistemelor de operare dispun de functii care permit reglarea acestor parametrii, conform propriilor specificatii.

Pentru a modifica, in orice versiune de Windows, valorile prestabilite ale ratei de repetare automata a caracterelor si ale intarzierilor se utilizeaza optiunea Keyboard din Control Panel. In eticheta Speed, cursorul Repeat delay (intervalul de timp pentru repetare) controleaza intervalul de timp in care o tasta trebuie sa fie apasata inainte de a incepe repetarea caracterului, iar cursorul Repeat Rate (rata de repetare) controleaza viteza de repetare a caracterului dupa scurgerea intervalului de timp pentru repetare (figura 1.4.1).

FIG. 1.4.1. Interfata de reglare a parametrilor tastaturii

1.5. Numarul tastei si codul de scanare

Cand se apasa o tasta, procesorul din tastatura citeste pozitia tastei in 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. In cazul placilor de baza de AT, controllerul de tastatura translateaza codul de scanare intr-unul dintre cele trei seturi posibile de coduri de scanare ale sistemului si il 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 cand se incearca sa se identifice tastele tastaturile straine, care pot folosi simboluri sau caractere diferite fata de modelele americane. In cazul tastaturii Enhanced, majoritatea modelelor straine nu au una dintre tastele care se gasesc in 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 in concordanta cu numarul tastei si cu caracterul.

Cunoasterea numarului fiecarei taste si a codurilor de scanare este utila in cazul in 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, in functie de caracterul pe care il reprezinta si de pozitia ei in matrice.

1.6. 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 in caracterele alfanumerice corespunzatoare. In 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, realocand tastelor alte caractere. Windows 9x si NT beneficiaza de aceasta capacitate, permitand 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, (limba), in 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 ( figura 1.6.1).

FIG. 1.6.1. Interfata de modificare a machetei de caractere

a tastaturii pentru diferite limbi

1.7. 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 in interiorul carcasei tastaturii, necesitand, pentru deconectare sau testare, deschiderea acesteia.

Tastaturile Enhanced dispun de un cablu extern de tastatura, detasabil, care se conecteaza in 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 in majoritatea sistemelor PC cu placi de baza format baby AT;

- conector mini-DIN cu 6 pini utilizat in majoritatea sistemelor PS/2 si in majoritatea PC-urilor cu placi de baza format LPX, ATX si NLX;

- conector USB (Universal Serial Bus) utilizat in sistemele mai noi, asigurand o viteza mai mare de transmitere.

In figura 1.7.1. se prezinta aranjarea fizica si conexiunile conectoarelor de tastatura de tipul DIN.

Cea mai noua interfata pentru tastaturile de PC si aproape pentru toate celelalte tipuri de dispozitive periferice este interfata USB. Tastaturile USB se conecteaza la PC prin intermediul conectorului universal cu 4 fire. Deoarece intr-un singur port USB al PC-ului se pot conecta pana la 127 de dispozitive, aceste tastaturi dispun si de conectoare USB suplimentare, inglobate in 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 incat 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 incat se poate conecta mouse-ul direct la tastatura.

FIG. 1.7.1. Tipuri de conectoare de tastatura

2. Mouse-ul

Mouse-ul a fost inventat in 1964 de Douglas Englebart, care in 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, in 1973. Din pacate, in acel moment, sistemele erau experimentale si erau folosite numai pentru cercetare.

Desi firma Xerox a lansat in 1981 calculatorul Star 8010 care utiliza mouse-ul, acesta era scump si nu a aparut la momentul potrivit. Firma Apple a lansat in 1983 calculatorul Lisa care utiliza de asemenea mouse-ul. Acesta nu a fost un succes, in mare parte tot datorita pretului sau foarte ridicat. In aceiasi perioada, Steve Jobs avea deja in lucru la Apple pe succesorul Lisei - Macintosh, la un pret mult mai scazut.

Sistemul Apple Macintosh a aparut in 1984. Desi nu a fost imediat un succes, acest sistem a castigat continuu in 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 pentru sistemele PC, bazate pe meniuri, de exemplu Windows si OS/2, impun utilizarea unui mouse. Astfel, a devenit o obisnuinta ca mouse-ul sa fie vandut cu aproape toate sistemele noi de pe piata.

Mouse-urile pot fi diferentiate dupa tehnologia de fabricatie utilizata, numarul de botoane, modalitatea de conectare la calculator si limbajul folosit pentru codarea informatiilor transmise catre PC.

In figura 2.1. este reprezentat un mouse Mentor Scroll cu 5 butoane.

FIG. 2.1. Mouse Mentor Scroll cu 5 butoane

2.1. Tehnologia de fabricatie

Cei mai importanti producatori de dispozitive mouse sunt Microsoft si Logitech. Ca traductor mecanic, un mouse trebuie sa aiba posibilitatea de detectare a deplasarii pe suprafata de lucru. Desi exista un domeniu larg de tehnologii de detectare a pozitiei, producatorii au folosit doar doua: detectarea mecanica si detectarea optica. Chiar daca dispozitivele mouse pot fi diferite, modul lor de utilizare difera foarte putin. Mouse-ul standard contine cateva componente:

- o carcasa care poate fi tinuta in mana si poate fi mutata pe suprafata de lucru;

- o bila care semnaleaza sistemului miscarea;

- butoane 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 in miscare.

Pe partea superioara a carcasei, acolo unde in mod obisnuit stau degetele, se gasesc butoanele. Majoritatea PC-urilor utilizeaza mouse-uri cu maxim trei butoane. Daca mouse-ul are mai multe butoane, pentru ca ele sa functioneze, este necesar un software pentru specificarea functiei fiecarui buton suplimentar.

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 in semnale electrice, care se transmit calculatorului prin intermediul cablului. Unele dispozitive mouse folosesc un senzor optic special, care detecteaza miscarea acestuia peste o grila.

Dupa conectarea mouse-ului la calculator, acesta comunica cu sistemul prin intermediul unui driver de dispozitiv, care poate fi incarcat separat sau poate fi integrat in sistemul de operare. De exemplu, pentru a utiliza un mouse in Windows sau in OS/2 nu trebuie incarcat un driver separat, dar pentru a-l folosi in programele DOS este necesara incarcarea unui driver prin intermediul fisierelor CONFIG.SYS sau AUTOEXEC.BAT. Indiferent daca este integrat sau nu, driverul transforma semnalele electrice transmise de mouse in informatii referitoare la pozitie, indicand si starea butoanelor.

Intern, un mouse este foarte simplu. Bila este plasata intre 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 in miscare de-a lungul axelor. Acest tip de mecanism este denumit mecanism opto-mecanic si este cel mai folosit in prezent (figura 2.1.1).

Rotita pentru axa X

Detector de lumina

Sursa de lumina

Roller pentru axa X

Roller pentru axa Y

Sursa de lumina

Detector de lumina

Iesire Y

Rotita pentru axa Y

Iesire X

Bila