Beviteli perifériák!

Billentyűzet

A PC billentyűzete külön egység, egy kábellel csatlakozik az alaplaphoz. A billentyűzetben lévő 8 bites mikroprocesszor, az Intel 8049 vagy vele kompatibilis típus feladata a billentyűzet kezelése. Ez egy 8 bites számítógép, a CPU-n kívül a tokban 2 KB ROM memória ez tartalmazza a billentyűzet kezelő programot és 128 bájt RAM memória van. Minden billentyűhöz tartozik egy 8 bites billentyűkód. A processzor folyamatosan figyeli a billentyű lenyomásokat, ha leütött billentyűt érzékel a neki megfelelő kódot és a kábelen soros formában, az alaplaplapon található billentyűzetvezérlőbe küldi. A billentyűzeten lévő LED-ek (NumLock, CapsLock, ScrollLock) be- és kikpacsolására is az alaplapról kapja a parancsot. A különböző billentyűk megkülönböztetett viselkedése pl. Shift, Ctrl, Alt stb. az operációs rendszer és a billentyűzetet kezelő ROM-BIOS rutin függvénye. Ez tehát nem univerzális minden operációs rendszer alatt, de a DOS / MS-Windos és az alattuk működő programokban viszonylag egységes.A már említett Lock billentyűk kapcsolóként működnek, állapotukat a hozzájuk tartozó LED mutatja. A Shift, Ctrl és Alt billentyűk hatása csak addig tart, amíg lenyomva tartjuk, ezért nevezik néha váltóbillentyűknek. Általában más billentyűkkel egyszerre használatosak. A legközismertebb kombináció a Ctrl-Alt-Del, ami újraindítja a számítógépet, ezért hívják néha szoftver resetnek.

Korábban a PC ill. az XT billentyűzete 83 gombot tartalmazott, napjainkra az AT mellett általánossá vált a 101,102 , 103 és a 104 gombos billentyűzet.

A klaviatúra egy gomb lenyomására egy ún. scan-kódot küld a gép felé, és hasonlóan egy scan-kód beküldésével jelzi a gomb elengedését. Ezeket az operációs rendszer összegyűjti és a megfelelő (beállítható) kódlap szerint értelmezi, amely a nemzeti karakterek elhelyezkedését rögzíti.

A billentyűzet alapvetően három részre tagolódik, a középső (alfanumerikus) rész az írógépekre hasonlít. Itt találhatjuk meg az összes írásjelet, melyeket egyszerűen használhatunk. A profi (vakon gépelő) felhasználók számára az F és a J (illetve a numerikus részen az 5-ös) billentyűn külön kis kidudorodás is található az azonosítás megkönnyítésére. Az alfanumerikus részen láthatunk néhány speciális billentyűt is:

Enter, Return - (kocsi vissza): a beírt parancsainkkal akkor kezd el foglalkozni a számítógép, amikor ezt a billentyűt megnyomjuk.

Shift - átmeneti, csak a lenyomás ideje alatti betűváltó.

Ctrl - (Control billentyű): a gép számára kiadott vezérlőkódok segédbillentyűje.

Alt - a billentyűt lenyomva tartva a numerikus billentyűzeten egy 0-255 közötti számot írhatunk be, majd az Alt felengedésével ez a szám ASCII karakterként értelmeződik. Így olyan jeleket is be lehet írni, amelyek nincsenek a klaviatúrán. (pl. nemzeti karakterek, amelyek 128 és 255 között vannak) Az Alt más billentyűkkel együtt lenyomva, külömböző programokban eltérő módon viselkedő, jelentésmódosító (kiterjesztő) billentyűként is használható.

Tab - (tabulátor): segítségével a képernyőn egy soron belül nagyobb távolságokat ugorhatunk.

Backspace - (balra mutató nyil): A kurzortól balra lévő karakter törlése.

Caps Lock - a kisbetűs-nagybetűs üzemmód kiválasztására szolgál. Először megnyomva kisbetűk helyett nagybetűket használhatunk, másodszor használva a kisbetűket érhetjük el.

A billentyűzet felső sorában 12 billentyű található, melyeken F betű és sorszám látható. Ezek a gép funkcióbillentyűi. Jelentésük nagyon sokféle lehet, mindig az éppen használt program definiálja.

A jobb oldalon találhatjuk gépünk ún. numerikus billentyűzetét. Itt az összes számjegy szerepel. Számok írására azonban csak akkor tudjuk használni őket, ha a Num Lock billentyűt egyszer megnyomjuk, amely szintén `kapcsoló`-ként működik. Megtalálhatjuk itt még a matematikai alapműveletek jeleit is. A számbillentyűknek nem numerikus módban más jelentésük is van, ezek általában kurzorvezérlő funkciók, a numerikus billentyűzet mellett külön is megtalálhatók:

Home-End - jelentésük változó, általában a használt program definiálja, valamilyen egység (pl menü, sor, vagy lista) elejére ill. végére helyezi a kurzort.

PgUp-PgDn - ahol használható, ott lapozni lehet a képernyőn felfelé ill. lefelé.

Nyilak - a rajz szerinti irányba mozgatják a kurzort v. egy kijelölt objektumot, stb.

Ins - segítségével a beszúrás (Insert) vagy felülírás (Overwrite) üzemmód között lehet választani.

Del - gépünk azt a karaktert törli a képernyöről, amelyiken a kurzor áll.

ESC - (Escape, menekülés, kilépés, elhagyás). Az ESC gomb lenyomásával a legtöbb program esetében ahogy elnevezése is mutatja valamilyen befejezést, menüből való kilépést kezdeményezhetünk vele.

PrintScrn - a képernyő tartalmát printerre küldi.

Scroll Lock - szintén kapcsolóként üzemelő billentyű, nincs általános funkciója.

Pause/Break - az általunk elindított művelet(ek) végrehajtásának szüneteltetését ill. megszakítását eredményezi.

Egér, joystick, tablet

A grafikus programok elsősorban a Windows elterjedése tette szükségessé a pozícionáló eszközök alkalmazását.

A pozícionáló eszközök kényelmes és viszonylag pontos mozgást tesznek lehetővé a képernyőn nagy felbontású grafikus módokban.

A legelterjedtebb pozícionáló eszköz az egér (mouse). A konkrét kivitelezés sokféle lehet, de a működési elvük egységes és egyszerű. Az asztal felületén való elmozdítását követi a házban lévő golyó forgása. A golyó két, egymásra merőleges hengerrel érintkezik, amelyek elfordulása megfelel a golyó vízszintes és függőleges irányú mozgásának. A két henger forgását külön-külön érzékelők detektálják és a megfelelő kódokat továbbítják az alaplapra. Az egéren van két vagy három nyomógomb, ezek lenyomásáról vagy felengedéséről az információt szintén az alaplapra továbbítja. A továbbítás a legtöbb esetben soros formában egy kábelen keresztül történik a számítógép soros portjára, ezért ezt néha soros egérnek is nevezik. Léteznek infravörös fény segítségével működő vezeték nélküli (cordless), PS2 illetve USB portra csatlakoztatható típusok is. A mai egerek optikai elven működnek 500-600 dpi felbontással.

A hordozható gépekhez a hely szűkössége miatt fejlesztették ki a track ballt amit magyarul hanyattegérnek vagy pozícionáló golyónak nevezhetünk. Ez lehet a házhoz rögzített különálló egység vagy már eleve gépházba épített. Lényegében egy kézzel forgatható golyó, mellette két vagy három nyomógombbal. A képernyőn a golyó forgatásával mozoghatunk.

Az egér kényelmes és olcsó, de nem túlságosan pontos. Nagyobb pontosságot a digitalizáló tábla, más néven tablet tesz lehetővé. A tablet egy, a számítógéphez csatlakozó érzékeny felület, amelyen egy tollszerű eszközzel vagy célkeresztel ellátott speciális egérrel lehet mozogni. A felület érzékelése különböző megoldású lehet: pl. a tollban egy apró mágnes van, és ezt érzékeli a tábla, vagy nyomásérzékelők figyelik a toll helyzetét, stb. A tablet sokkal érzékenyebb és pontosabb, mint az egér, ráadásul a rajzoláshoz a toll jobban kézre áll. Műszaki rajzhoz vagy professzionális grafikához használják, az ára lényegesen magasabb, mint az egéré. Az egérhez hasonlóan itt is megtalálhatók a vezeték nélküli kivitelben készült tollak és célkeresztek is.

A PC-s környezetben viszonylag ritka pozicionáló eszköz a botkormány vagy joystick. Inkább a kifejezetten játékcélra fejlesztett gépekhez használják, de nincs műszaki akadálya a PC-hez való csatlakoztatásának.

Szkennerek

Szkennerek és feladatuk

A szkennerek képbeviteli eszközök, a 80-as évek elején jelentek meg a számítástechnikai piacon. A számítógépek grafikus képességeinek javulása vonzotta a grafikus beviteli eszközök megjelenését. Ezt a folyamatot segítette elő, hogy megjelent egy viszonylag olcsó érzékelő eszköz, mely felválthatta az addig alkalmazott kamerákat. Jelenleg mind felbontásban, mind méretben igen gazdag kínálat áll a felhasználók rendelkezésére. A szkennerek csoportosítása történhet a dokumentum kezelése, a dokumentum típusa szerint, valamint a felbontás nagysága szerint.

Szkennerek általános felépítése

A szkennerek jól elhatárolható egységekből épülnek fel, melyek a következők: az érzékelő, az optika, a megvilágító egység, a mozgató mechanika, az elektronika, az interfész.

Érzékelő: Az érzékelő feladata, hogy a dokumentumról érkező fényt elektronikus jellé alakítsa, melyből az eredeti egy másolata előállítható. Az általánosan használatos szkennerekben az érzékelő elem a CCD (Charge Coupled Device), a töltéscsatolt eszköz, ahol fényre érzékeny cellák helyezkednek el egy sorban, és ezek a cellák a megvilágítással arányos feszültséget szolgáltatnak.

Optika: Az optika feladata, hogy a dokumentum képét megfelelő minőségben (felbontás, fényerő, stb.) az érzékelőre juttassa.

Megvilágító egység: A megvilágító egység feladata a dokumentum egyenletes fényerővel történő megvilágítása. Színes szkennereknél fontos a fény spektruma is.

Mozgató mechanika: A CCD érzékelő a dokumentum egy sorának képét adja át, a teljes dokumentum letapogatásához vagy az érzékelőt vagy a dokumentumot mozgatni kell, s ezt a feladatot a mozgató mechanika végzi el. Leggyakoribb megoldás, hogy az érzékelőt, az optikát, a megvilágító egységet rászerelik egy kocsira, melynek mozgatását egy precíz egyenesbe vezető mechanika segítségével a léptetőmotor végzi. A másik népszerű megoldás esetében a dokumentumot a papírt mozgatják görgők segítségével, és az összes többi elem áll.

Az elektronika: Az elektronika feladata az egységek vezérlése, a megfelelő tápellátás. A CCD-ből érkező jel nagysága arányos az adott pont szürkeségi értékével, tehát ezt az analóg jelet (feszültséget) kell digitális jellé alakítani, hiszen az interfészen keresztül már digitális információ halad. Az átalakítást az analóg-digitál átalakító (Analog to Digital Converter, ADC) végzi, mely a CCD maximális kimeneti jelét 256 (más esetben 1024) elemi egységre osztja, és 8 (vagy 10) biten ábrázolja.

Színes szkennerek

A színes szkennerek a három alapszínnek vörös (Red), zöld (Green), kék (Blue) megfelelően, három intenzitásértéket adnak át. A három alapszín megszerzésére több módszer is kínálkozik. Az egyik módszer szerint a dokumentumot fehér fénnyel világítják meg, három színszűrőt alkalmaznak, melyet időben egymás után helyeznek az érzékelő elé. Így az első menetben a vörös, a másodikban a zöld, a harmadikban a kék színtartalom meghatározása történik meg. Ezt három menetes szkennelésnek nevezik, előnye az olcsó kialakítás, hátránya a hosszú szkennelési idő és az esetleges pozícionálási hibák. A másik módszer szerint három alapszínű fénycsövet kell alkalmazni, és a dokumentumot ezekkel a színekkel kell megvilágítani. A megvilágítás időben egymás után történhet csak, de ez lehet soronként vagy laponként. Soronkénti megvilágításnál elsőként felvillan a vörös fénycső és a CCD átadja a vörös tartalmat, majd felvillan a zöld fénycső és ez az expozíció a zöld tartalmat jelenti, és így tovább. Laponkénti színváltásnál a kocsi először vörössel, majd zölddel, végül kékkel világítja meg a dokumentumot. A színes szkennerek az RGB értéket ábrázolhatják egy bájton, ez 256 színárnyalatot jelent, vagy három bájton, ez 16,7 millió színt jelent.

A szkennerek feladata a papíron, vagy egyéb hordozón lévő dokumentum elektronikus képének előállítása és számítógépbe vitele. Természetesen azonnal felmerül a kérdés, mi történjen a bevitt képpel? Archiválási céllal rákerüljön egy nagykapacitású háttértárolóra, némi változtatás után – retusálás, kivágás, stb. – egy kiadvány részét képezze, vagy ha a képi dokumentumra valójában nincs szükség, akkor azt feldolgozva egy minőségileg új dokumentum álljon elő. Ez az utóbbi a karakterfelismerés, mikor a képi információt elemezve a feldolgozó program előállítja a képtartalomnak megfelelő szöveges információt, mely szövegszerkesztővel tovább szerkeszthető. A legtöbb esetben a szkennereket ilyen célra vásárolják, és ezért gyakori, hogy a felhasználó a szkenner mellé csomagolva a dobozban egy karakterfelismerő programot is talál, mely megóvja őt a dokumentumok újragépelésének fáradtságos munkájától.

Síkágyas szkenner

A síkágyas (Flat bed) szkenner kocsija felszerelve az érzékelővel, az optikával és a fénycsővel egy üveglap alatt mozog, két precíz vezetést biztosító acéltengelyen. Mozgása merőleges az érzékelő vonalsora által kijelölt irányra.

A dokumentumot képpel lefelé az üveglapra kell helyezni, majd a fedelet rácsukni, és indulhat a szkennelés. A mozgó kocsi fénye végigpásztázza a dokumentumot, a visszavert fény a tükrökön és az optikán keresztül az érzékelőbe jut, az elektronika feldolgozza a jeleket és az interfészen keresztül a számítógépbe küldi. A szkennelési folyamat alatt a dokumentum áll, s így a precíz szkennelés nem függ a dokumentumtól. Több dokumentum folyamatos feldolgozása esetén lehetőség van automatikus lapadagoló (Automatic Document Feeder, ADF) alkalmazására. Kétoldalas dokumentumok is szkennelhetők a speciális adagolókkal vagy szkennerekkel.

Kézi (handy) szkenner

A kézi szkennerek a legolcsóbbak a piacon, és ez az olcsó ár mutatja a minőséget is. Mind a megvilágítás, mind a mozgatás visszajelzése hagy kívánnivalót maga után. Ezeket a szkennereket kézzel kell mozgatni a dokumentum fölött, a mozgatást két vezető görgő és egy szinkronizáló görgő segíti. A szinkronizáló görgő a mozgatás során a papíron gördül és a tengelyére szerelt szinkrontárcsa jeleket ad az elektronikának a mindenkori pozícióról. A szinkrontárcsa egy adott sebességtartományon belül korrigálja a sebességingadozásból eredő hibákat, de nagyon hamar megjelenik a húzási irányba eső képtorzulás (a képpontok a húzási irányban megnyúlnak, vagy lecsökkennek). Az egyenes húzás sincs biztosítva, tehát előfordul az eltekeredés, az "S" alakú mozgatás, de gyakorlás után ezek a hibák elég jól elkerülhetők. A szkennelést sík felületen kell végezni, a szkenner teljes mozgása alatt ügyelni kell, hogy a berendezés teljes terjedelmében ugyanazon a sík felületen maradjon (könyvek szkennelése).

A megvilágítás LED-ekkel történik, a környezeti fény könnyen módosíthatja a fényviszonyokat. Az érzékelés 105 mm szélességben történik, tehát A4 méretű dokumentumok csak két lépésben szkennelhetők.

A felbontás 100-400 dpi között kapcsolóval állítható, a 400 dpi-hez tartozó pontosságot a kézi mozgatással nehezen lehet elérni, tehát a mozgatás irányában nagyok a torzulások. A fényerő egy potenciométerrel kézzel állítható, ez egy küszöbszint beállítását jelenti, mely érték fölött a pontokat feketének, alatta fehérnek ítéli az elektronika. Szürkeskálás képeknél az alaptónus beállítására szolgál.

A kézi szkennerek speciális soros interfésszel rendelkeznek, így saját illesztőkártya tartozik hozzájuk, bár a picon kapható néhány, a számítógép nyomtató (Centronics) kimenetére csatlakoztatható berendezés is.

Lapáthúzós szkenner

A lapáthúzós (Sheet Feed) szkennerek általában olcsóbb, egyszerűbb konstrukciók, helyfoglalásuk csekély. Itt csak a dokumentum mozog, gumigörgők biztosítják az egyenletes továbbítást. Sok szkennerbe több lap is behelyezhető, a felszedő görgő garantálja az egymás utáni lapbehúzást. A konstrukció könyv szkennelését nem teszi lehetővé, sőt vastagabb, vagy fényes lapok továbbítása is problémás lehet.

Dobos (drum) szkenner

A dobos szkennerek foto-sokszorozót használnak érzékelőként, tehát egyszerre csak egyetlen pontot érzékelnek, így minden egyes képpontot azonos jellemzőkkel tapogatnak le. A dokumentum egy forgó dob palástjára van feszítve, és vagy visszavert fénnyel, vagy áteső fénnyel tapogatják le. A fej a letapogatás során a palást mentén folyamatosan mozog, így a teljes dokumentum felett elhalad. A dob átlátszó anyagból készül, átmérője 50-150 mm, tehát akár A3-as dokumentumok is szkennelhetők. A dobos szkennerek a nyomdaipar professzionális eszközei, nagy felbontással, precíz színérzékeléssel rendelkeznek, az elektronika gyakran tartalmazza a színrebontó egységeket is.