И. Вязаничев

КомпьютерПресс предлагает вашему вниманию новую рубрику. В ней мы попытаемся по возможности доступно рассказать о различных устройствах, используемых в персональных компьютерах, а также о принципах работы разнообразного программного обеспечения. Эта рубрика адресована самым неподготовленным нашим читателям. Сегодняшний рассказ - об устройстве цветного монитора и манипулятора "мышь".

В общении с компьютером важную роль играет курсор - маленький значок на экране, указывающий позицию, в которую будет помещен следующий элемент текста или изображения. Обычно его положением управляют с помощью клавиатуры. Однако, гораздо удобнее работать с курсором с помощью манипулятора "мышь", перемещаемого по плоской поверхности и двигающего, одновременно с этим, курсор на экране.

Идея перемещения курсора с помощью устройства, имеющего иной, по сравнению с клавиатурой, принцип действия, появился давно. В 1968 году в Сан-Франциско прошла конференция по вычислительной технике, перевернувшая компьютерный мир тех лет. На ней молодой талантливый ученый Дуглас Энджелбарт впервые продемонстрировал новый способ общения с компьютером. Одной рукой он манипулировал с дополнительной клавиатурой, ставшей праобразом клавиш управления курсором, а второй рукой катал аппарат размером с пачку сигарет, оснащенный парой кнопок и соединенный с компьютером тонким кабелем, напоминающим мышиный хвостик. Это и была первая "мышь", изобретенная Энджелбартом еще в 1964 г.

Тем не менее, в серийное производство это устройство пошло многими годами позже. Сегодня его популярность колоссальная, и она продолжает расти.

Первая "мышь" каталась на двух колесиках, но современные "мыши" устроены несколько иначе. Затем кроме механических "мышей" появились оптические системы. Так как же устроена современная "мышь"?

Наиболее распространена "мышь" с механическим контактом с поверхностью, представляющая, в сущности, усовершенствованный вариант первого такого устройства. Ролики перенесены внутрь манипулятора, а с поверхностью соприкасается тяжелый обрезиненный или просто сделанный из твердой резины шарик. Ролики, прижимающиеся к его поверхности, установлены на одной оси с датчиками, с помощью которых определяется направление и скорость перемещения "мыши". Преобразованное в электрический сигнал перемещение передается на небольшую плату контроллера "мыши", где оно преобразуется в сигналы управления курсором, передаваемые по кабелю в компьютер. В компьютере они декодируются и обрабатываются драйвером "мыши".

Встречаются датчики в виде непроводящего диска с контактами, изготовленными печатным способом и двумя неподвижными контактами. При этом упрощается все устройство. В устройстве используются два датчика, один из которых определяет перемещения по горизонтали, а второй - по вертикали.

Но чаще всего датчики представляют собой светодиод и фотодиод (или фоторезистор, реже - фототранзистор), расположенные по разные стороны от диска с нечетным числом прорезей. Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы, определяет направление перемещения "мыши", а частота приходящих от них импульсов - направление перемещения.

Оптическая "мышь" работает иначе. Она не использует механического контакта с поверхностью, хотя и катается по столу подобно обыкновенной "мыши". Оптическая "мышь" ставится на специальный планшет, поверхность которого покрыта очень мелкой сеткой перпендикулярных линий, нанесенных на отражающую свет поверхность. Линии в одном направлении черные, а в другом - синии. "Мышь" использует их для определения напрпавления и величины перемещения.

Когда "мышь" ведут по поверхности, два расположенных снизу светодиода освещают ее. Один из них излучает красный свет, который поглощается синими линиями планшета, а второй работает в инфракрасном диапазоне спектра - его излучение поглощают черные линии. Свет от светодиодов отражается планшетом и попадает в фотодетекторы. Так как линии планшета поглощают излучаемый светодиодами свет, на фотодетекторы попадает последовательность световых импульсов (конечно, если "мышь" перемещают). Каждый фотодетектор разделен на две части - это нужно для определения направления движения "мыши". Частота приходящих импульсов определяется скоростью перемещения, а в связи с тем, что линии расположены на фиксированном и точно известном расстоянии друг от друга, появляется возможность точно определить требуемое перемещение курсора на экране. Направление перемещения определяется порядком срабатывания половинок фотодетекторов

После этого сигнал преобразуется в стандартным образом закодированную информацию и передается по кабелю в машину. Здесь уже оптическая "мышь" полностью аналогична обыкновенной.

Вообще говоря, оптическая "мышь" является более сложным и дорогим устройством, но она обладает и некоторыми достоинствами. В ней отсутствуют движущиеся части, что делает эту "мышь" практически безотказной; отсутствие тяжелого шарика, соприкасающегося с поверхностью, заметно облегчает всю конструкцию. Основной недостаток оптической "мыши" - необходимость использования специального планшета.

Любая "мышь" оборудована двумя или тремя кнопками (хотя встречаются устройства и с одной, и с несколькими десятками клавиш. Одна из них описана в предыдущем номере КомпьютерПресс). Информация о нажатии их передается в контроллер "мыши" и, затем, может быть обработана прикладными программами. С помощью этих клавиш можно выполнять различные операции, зависящие от конкретного программного обеспечения. Например, в пакете Norton Commander их можно использовать для выбора файлов, выполнения различных операций, работы с меню. Их использование еще более облегчает работу на компьютере, а, в ряде случаев, удается даже обойтись без использования клавиатуры.

По материалам:
Mark L. Van Name, Dill Catchings "Mighty Mice", PC/Computing, December 1989.

Статья была опубликована в журнале "Компьютер Пресс" # 9 1990