Лекция
Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про компьютерная мышь, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое компьютерная мышь , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.
компьютерная мышь (просто «мышь» или «мышка») — механический манипулятор, преобразующий движение в управляющий сигнал. В частности, сигнал может быть использован для позиционирования курсора или прокрутки страниц.
Получила широкое распространение в связи с появлением графического интерфейса пользователя на персональных компьютерах. Помимо мышек встречаются другие устройства ввода аналогичного назначения: трекболы, тачпады, графические планшеты,сенсорные экраны.
Мышь воспринимает свое перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передает эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В разных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором — указателем — манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «жесты мышью» (англ. mouse gestures).
В дополнение к датчику перемещения, мышь имеет одну и более кнопок, а также дополнительные детали управления (колеса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса).
Составляющие управления мыши во многом являются воплощением замыслов аккордной клавиатуры. Мышь, изначально создаваемая в качестве дополнения к аккордной клавиатуре, фактически ее заменила.
В некоторые мыши встраиваются дополнительные независимые устройства — часы, калькуляторы, телефоны.
9 декабря 1968 года компьютерная мышь была представлена на показе интерактивных устройств в Калифорнии . Патент на этот гаджет получил Дуглас Энгельбарт в 1970 году.
Первым компьютером, в набор которого включалась мышь, был миникомпьютер Xerox 8010 Star Information System (англ.), представленный в 1981 году. Мышь фирмы Xerox имела три кнопки и стоила 400 долларов США, что соответствует почти 1000 долларов в ценах 2012 года с учетом инфляции . В 1983 году фирма Apple выпустила свою собственную однокнопочную мышь для компьютера Lisa, стоимость которой удалось уменьшить до $25. Широкую известность мышь приобрела благодаря использованию в компьютерах Apple Macintosh и позднее в ОС Windows для IBM PC совместимых компьютеров. В СССР выпускалась компьютерная мышь, называвшаяся "Манипулятор "Колобок" с тяжелым металлическим, не покрывавшимся тогда резиной, шаром.
В процессе «эволюции» компьютерной мыши наибольшие изменения претерпели датчики перемещения.
Изначальная конструкция датчика перемещения мыши, изобретенной Дугласом Энгельбартом в Стенфордском исследовательском институте в 1963 году, состояла из двух перпендикулярных колес, выступающих из корпуса устройства. При перемещении мыши колеса крутились каждое в своем измерении.
Такая конструкция имела много недостатков и довольно скоро была заменена на мышь с шаровым приводом.
В шаровом приводе движение мыши передается на выступающий из корпуса обрезиненный стальной шарик (его вес и резиновое покрытие обеспечивают хорошее сцепление с рабочей поверхностью). Два прижатых к шарику ролика снимают его движения по каждому из измерений и передают их на датчики угла поворота (инкрементальные энкодеры), преобразующие эти движения в электрические сигналы.
Основной недостаток шарового привода — загрязнение шарика и снимающих роликов, приводящее к заеданию мыши и необходимости в периодической ее чистке (отчасти эта проблема сглаживалась путем металлизации роликов). Несмотря на недостатки, шаровой привод долгое время доминировал, успешно конкурируя с альтернативными схемами датчиков. В настоящее время шаровые мыши почти полностью вытеснены оптическими мышами второго поколения.
Существовало два варианта датчиков для шарового привода.
Контактный датчик представляет собой текстолитовый диск с лучевидными металлическими дорожками и тремя контактами, прижатыми к нему. Такой датчик достался шаровой мыши «в наследство» от прямого привода.
Основными недостатками контактных датчиков является окисление контактов, быстрый износ и невысокая точность. Поэтому со временем все мыши перешли на бесконтактные оптопарные датчики.
Оптический датчик состоит из двойной оптопары — светодиода и двух фотодиодов (обычно — инфракрасных) и диска с отверстиями или лучевидными прорезями, перекрывающего световой поток по мере вращения. При перемещении мыши диск вращается, и с фотодиодов снимается сигнал с частотой, соответствующей скорости перемещения мыши. Разница фаз засветки между двумя фотодиодами определяет направление вращения. Аналогичный сенсор стоит на колесике прокрутки.
Оптические датчики призваны непосредственно отслеживать перемещение рабочей поверхности относительно мыши. Исключение механической составляющей обеспечивало более высокую надежность и позволяло увеличить разрешающую способность детектора.
Первое поколение оптических датчиков было представлено различными схемами оптопарных датчиков с непрямой оптической связью — светоизлучающих и воспринимающих отражение от рабочей поверхности светочувствительных диодов. Такие датчики имели одно общее свойство — они требовали наличия на рабочей поверхности (мышином коврике) специальной штриховки (перпендикулярными или ромбовидными линиями). На некоторых ковриках эти штриховки выполнялись красками, невидимыми при обычном свете (такие коврики даже могли иметь рисунок).
Недостатками таких датчиков обычно называют:
В СССР оптические мыши первого поколения, как правило, встречались только в зарубежных специализированных вычислительных комплексах.[прояснить]
Второе поколение оптических мышей имеет более сложное устройство. В нижней части мыши установлена специальная быстрая видеокамера. Она непрерывно делает снимки поверхности стола и, сравнивая их, определяет направление и величину смещения мышки. Специальная контрастная подсветка поверхности светодиодом или лазером облегчает работу камеры. Оптические мыши второго поколения имеют огромное преимущество перед первым: они не требуют специального коврика и работают практически на любых поверхностях, кроме зеркальных или прозрачных; даже на фторопласте (включая черный).
Практически единственным производителем сенсоров оптических мышек является компанияAvago Technologies. Ее сенсоры имеют разрешение от 16*16 до 40*40 пикселей при нескольких тысячах кадров в секунду. Специализированный цифровой сигнальный процессордля расчета перемещений интегрирован на кристалл вместе с сенсором.
Предполагалось, что такие мыши будут работать на произвольной поверхности, однако вскоре выяснилось, что многие продаваемые модели (в особенности первые широко продаваемые устройства) не так уж и безразличны к фактуре поверхности или рисункам на коврике. На некоторых участках рисунка графический процессор способен сильно ошибаться, что приводит к хаотичным движениям указателя, не отвечающих реальному перемещению. Для склонных к таким сбоям мышей необходимо подобрать коврик с иным рисунком. Особенности контрастной подсветки приводят к ошибкам мышки на гладких поверхностях типа зеркал.
Пыль и ворс на оптике сенсора также приводит к ошибкам движения или эффекту мелких движений в состоянии покоя, что проявляется дрожанием указателя на экране, иногда с тенденцией сползания в ту или иную сторону.
Датчики второго поколения постепенно совершенствуются, и в настоящее время мыши, склонные к сбоям, встречаются гораздо реже. Кроме совершенствования датчиков, некоторые модели оборудуются двумя датчиками перемещения сразу, что позволяет, анализируя изменения сразу на двух участках поверхности, исключать возможные ошибки. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Такие мыши иногда способны работать на стеклянных, оргстеклянных и зеркальных поверхностях (на которых не работают другие мыши).
Также выпускаются коврики для мышей, специально ориентированные на оптические мыши. Например, коврик, имеющий на поверхности силиконовую пленку с взвесью блесток (предполагается, что оптический сенсор гораздо четче определяет перемещения по такой поверхности).
Также, к недостаткам оптических мышей некоторые люди относят свечение таких мышей даже при выключенном компьютере. Поскольку большинство недорогих оптических мышей имеют полупрозрачный корпус, он пропускает красный свет светодиодов, который мешает уснуть в случае, если компьютер находится в спальне. Это происходит, если напряжение на порты PS/2 и USB подается от линии дежурного напряжения; большинство материнских плат позволяют изменить это перемычкой +5V <-> +5VSB, но в этом случае не будет возможности включать компьютер с клавиатуры. Для устранения этой проблемы можно также купить мышку с инфракрасным светодиодом подсветки.
В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветкиполупроводниковый лазер .
О недостатках таких датчиков пока известно мало, но известно об их преимуществах:
Индукционные мыши используют специальный коврик, работающий по принципу графического планшета или собственно входят в комплект графического планшета. Некоторые планшеты имеют в своем составе манипулятор, похожий на мышь со стеклянным перекрестием, работающий по тому же принципу, однако немного отличающийся реализацией, что позволяет достичь повышенной точности позиционирования за счет увеличения диаметра чувствительной катушки и вынесения ее из устройства в зону видимости пользователя.
Индукционные мыши имеют хорошую точность, и их не нужно правильно ориентировать. Индукционная мышь может быть «беспроводной» (к компьютеру подключается планшет, на котором она работает), и иметь индукционное же питание, следовательно, не требовать аккумуляторов, как обычные беспроводные мыши.
Мышь в комплекте графического планшета позволит сэкономить немного места на столе (при условии, что на нем постоянно находится планшет).
Индукционные мыши редки, дороги и не всегда удобны. Мышь для графического планшета практически невозможно поменять на другую (например, больше подходящую по руке, и т. п.).
Мышь, оснащенная гироскопом, распознает движение не только на поверхности, но и в пространстве: ее можно взять со стола и управлять движением кисти в воздухе.
Гироскопические датчики совершенствуются. Например, по заявлению Logitech, механические датчики, выполненные по технологии MEMS, используемые в мыши MX Air, миниатюрнее традиционных гироскопических. На сегодняшний день самым миниатюрным гироскопическим датчиком укомплектованы мыши (NEO MOUSE), разработанные Корейской компанией NEO REFLECTION. Вес «Нео мыши» составляет всего 13 граммов, а по размеру она не больше пальчиковой батарейки.
Кнопки — основные элементы управления мыши, служащие для выполнения основных манипуляций: выбора объекта (нажатиями), активного перемещения (то есть перемещения с нажатой кнопкой, для рисования или обозначения начала и конца отрезка на экране, который может трактоваться как диагональ прямоугольника, диаметр окружности, исходная и конечная точка при перемещении объекта, выделении текста и т. п.).
Количество кнопок на мыши ограничивает концепция их использования вслепую аналогично клавишам аккордной клавиатуры. Однако, в отличие от аккордной клавиатуры, которая может безболезненно использовать пять клавиш (по одной на каждый палец), мышь еще необходимо перемещать тремя (большой, безымянный и мизинец) или двумя (большой и мизинец) пальцами. Таким образом, можно сделать две или три полноценные кнопки для использования параллельно с перемещением мыши по столу — под указательный, средний и безымянный пальцы (для трех кнопок). Крайние кнопки называют по положению — левая (под указательный палец правши), правая и средняя, для трехкнопочной мыши.
Долгое время двух- и трехкнопочные концепции противостояли друг другу. Двухкнопочные мыши поначалу лидировали, так как на их стороне, кроме простоты (три кнопки проще перепутать), удобства и отсутствия излишеств, было программное обеспечение, которое едва загружало две кнопки. Но, несмотря ни на что, трехкнопочные мыши никогда не прекращали продаваться, пока противостоянию не пришел конец.
Противостояние двух- и трехкнопочных мышей закончилось после появления прокрутки экрана (скролла), новой популярной возможности. На двухкнопочной мыши появилась небольшая средняя (третья) кнопка для включения и выключения скроллинга, которая вскоре трансформировалась в колесо прокрутки, нажатие на которое работает как средняя кнопка.
Apple пришла к использованию дополнительных кнопок мыши своим путем. Изначально посчитав излишней даже вторую кнопку, до последнего времени Apple строила все свои интерфейсы под однокнопочную мышь. Однако, современные выпускаемые фирмой Apple мыши, начиная с Mighty Mouse, могут программироваться под использование от одной до четырех кнопок.
Производители постоянно стараются добавить на топовые модели дополнительные кнопки, чаще всего — кнопки под большой или указательный и реже — под средний палец. Некоторые кнопки служат для внутренней настройки мыши (например, для изменения чувствительности) или двойные-тройные щелчки (для программ и игр), на другие — в драйвере и/или специальной утилитой назначаются некоторые системные функции, например:
В 2009 году фирмой Apple представлена мышь Magic Mouse, являющаяся первой в мире мышью с сенсорным управлением и поддержкой технологии мультитач. Вместо кнопок, колесиков и прочих элементов управления в этой мыши используется сенсорныйтачпад , позволяющий при помощи различных жестов осуществлять нажатия, прокрутку в любом направлении, масштабирование картинки, переходы по истории документов и пр.
Большинство элементов, не являющихся кнопками, служат для прокрутки (скроллинга) контента (веб-страница, документ, список, листбокс и т. п.) в окнах приложений и других элементах интерфейса (например, полосах прокрутки). Среди них можно выделить несколько конструктивов.
Колеса и потенциометры — диски, выступающие из корпуса, доступные для вращения. Потенциометры, в отличие от колес, имеют крайние положения.
Наличие одного колеса между кнопками (или «скролла»; для вертикальной прокрутки) на сегодняшний день является стандартом де-факто. Такое колесо может отсутствовать у концептуальных моделей, имеющих для прокрутки иные конструктивы.
Также колеса и потенциометры могут быть использованы для регулировки, например, громкости.
Мини джойстик — рычаг с двумя кнопками, исключающее одновременное нажатие обеих кнопок (или сдвоенное под прямым углом плечо, ориентированное в четырех основных направлениях). Плечо может иметь центральный рычажок или, наоборот, центральное углубление (аналогично джойстикам игровых пультов). Изредка встречаются мини джойстики с потенциометром.
Кроме вертикальной и горизонтальной прокрутки, джойстики мыши могут быть использованы для альтернативного перемещения указателя или регулировок, аналогично колесам.
Трекбол — шарик, вращающийся в любом направлении. Движения шарика снимаются механическим (как в механической мыши) или оптическим способом (применяемым в современных трекболах).
Трекбол можно рассматривать как двухмерное колесо прокрутки. Аналогично джойстику, трекбол может быть использован для альтернативного перемещения указателя. Трекболы обычно используются специалистами, такими, как звукооператорами и другими, так как чтобы вращать шарик пальцами, нужно достаточно долго привыкать. Однако, трекбол обеспечивает более точное позиционирование курсора, чем мыши. В настоящее время почти не используется.
Сенсорные полоски и панели (тачпад) — элементы, определяющие перемещение пальца по поверхности. Полоски определяют движение в одном измерении (как колеса), панели — в двух (как трекболы).
Сенсорные полоски и панели выполняют те же функции что колеса с трекболами, но не имеют движущихся частей.
Гибридные элементы управления объединяют в себе несколько принципов.
Колеса, джойстики и трекболы могут включать в себя кнопку, срабатывающую при прямом нажатии на элемент управления. Так, стандартное колесо прокрутки одновременно является средней кнопкой мыши.
Колесо может иметь элементы джойстика — свободу наклона по оси вращения. Таково качающееся колесо прокрутки (наклон колеса служит для горизонтальной прокрутки), оно одновременно является колесом, джойстиком и кнопкой.
Самые первые мыши (шарикового типа) не имели внутри себя ничего кроме датчиков и кнопок, и подключались к компьютеру с помощью своего адаптера (шинные мыши англ. bus mouse) с шиной ISA, в котором и обрабатывались сигналы с датчиков.
Позднее, с развитием миниатюризации электронных компонентов, мыши стали подключаться к компьютерам x86 через последовательный коммуникационный интерфейсRS-232 (последовательные мыши) с разъемом DB25F и, позднее, DB9F. В 1990-х годах большинство выпускавшихся мышей уже имели последовательное подключение. Последовательная мышь питалась от линии DTR («готовность компьютера») разъема RS-232.
В компьютере PS/2 фирма IBM предусмотрела для мыши специальный порт с разъемом mini-DIN, точно таким же, как и для клавиатуры. Позднее разъемы клавиатуры и мыши типа PS/2 были включены в современный стандарт материнских плат x86 — ATX. Такие мыши лидировали в продаже в период 2001—2007 гг. и используются до сих пор, постепенно уступая свои позиции интерфейсу USB. Из-за особенностей аппаратной части IBM-совместимых компьютеров, интерфейс PS/2 мышей деактивировался при загрузке, если мышь не была подключена, и при загруженном компьютере включать ее в разъем было бесполезно, однако такие мыши не нагружали центральный процессор компьютера и работали более плавно в ранних вариантах компьютеров с шиной USB. Первоначально мышки PS/2 и RS-232 имели преимущество в виде возможности передавать отсчеты в компьютер с более высокой частотой — частота опроса первых USB мышей ограничивалась частотой фреймов шины USB 1.1 (1 кГц).
Выпускается множество мышек с «беспроводным» интерфейсом. Чаще всего они построены на специализированном радиоканале, однако все большую популярность приобретают беспроводные мышки с универсальным беспроводным радиоинтерфейсом Bluetooth.
Основная часть современных мышей имеет интерфейс USB, иногда — с адаптером для PS/2. Фирма Apple для своих компьютеров в настоящее время поставляет мыши только с интерфейсом Bluetooth, хотя возможно использование и мышей USB.
Сигнальный провод мыши иногда рассматривается как мешающий и ограничивающий фактор. Этого фактора лишеныбеспроводные мыши. Однако беспроводные мыши имеют серьезную проблему — вместе с сигнальным кабелем они теряют стационарное питание и вынуждены иметь автономное, от аккумуляторов или батарей, которые требуют подзарядки или замены, а также увеличивают вес устройства.
Аккумуляторы беспроводной мыши могут подзаряжаться как вне мыши, так и внутри нее (точно так же, как аккумуляторы в мобильных телефонах). В последнем случае, мышь должна периодически подсоединяться к стационарному питанию через кабель, док-станцию или площадку для индукционного питания.
Первыми попытками было внедрение инфракрасной связи между мышью и специальным приемным устройством, которое, в свою очередь, подключалось к порту компьютера.
Оптическая связь на практике проявила крупный недостаток: любое препятствие между мышью и датчиком мешало работе.
Радиосвязь между мышью и приемным устройством, подключенным к компьютеру, позволила избавиться от недостатков инфракрасной связи и вытеснила ее.
Можно выделить три поколения беспроводных мышей. Первое поколение использовало частотные диапазоны, предназначенные для радиоуправляемых игрушек (27 МГц). Они имели низкую частоту опроса (типично 20-50 Гц), неустойчивую связь, взаимное влияние при близком расположении. Такие мышки имели курьезную проблему: поскольку радиус действия этих мышей составлял несколько метров, а организации, как правило, закупали однотипную технику партиями, бывали случаи, когда курсором на экране компьютера управляла мышь, расположенная даже на соседнем этаже. Такие мыши, как правило, имеют переключатель, позволяющий выбрать один из двух радиочастотных каналов, в большинстве случаев переход на другой канал снимал проблемы. В настоящее время мышки первого поколения уже не производятся.
Второе поколение радиомышей использовало свободный частотный диапазон 2,45 ГГц и строилось на базе высокоинтегрированных скоростных радиоканалов. В таких решениях удалось полностью избавиться от «детских болезней» первого поколения. Основным недостатком считается необходимость в специальном USB-донгле, в котором находится приемник мышки. Такой донгл занимает USB-слот на компьютере. Потеря донгла делает мышку мертвым железом из-за несовместимости методов радиосвязи разных производителей. Мышки второго поколения — наиболее массовые в настоящее время.
Третье поколение радиомышек использует стандартные радиоинтерфейсы. Как правило, этоBluetooth или (гораздо реже) другие стандартные радиоинтерфейсы персональных сетей. Мышки с Bluetooth не нуждаются в специальном донгле, так как современные компьютеры оснащаются этим интерфейсом. Другое достоинство Bluetooth мышек — не требуется специальных драйверов. Недостаток Bluetooth — высокая цена и большее энергопотребление.
Индукционные мыши чаще всего имеют индукционное питание от специальной рабочей площадки («коврика») или графического планшета. Но такие мыши являются беспроводными лишь отчасти — планшет или площадка все равно подключаются кабелем. Таким образом, кабель не мешает двигать мышью, но и не позволяет работать на расстоянии от компьютера, как с обычной беспроводной мышью.
Siemens AG разработал для систем управления мышь с дактилоскопическим сканером отпечатков пальцев.
С конца XX-го века все бо́льшую силу набирают производство аксессуаров специально для любителей компьютерных игр. Эта тенденция не обошла стороной и компьютерные мыши. От своих обычных офисных собратьев этот подвид отличается большей чувствительностью (до 8200 dpi у Razer Taipan), наличием дополнительных, индивидуально настраиваемых кнопок, нескользящей внешней поверхностью, а также дизайном. В геймерских мышах высшего класса настраивается развесовка — это нужно для того, чтобы все ножки мыши были равномерно загружены (так мышь более плавно скользит).
Как и всякий элемент компьютера, мышь стала объектом для моддинга.
Некоторые производители мышей добавляют в мышь функции оповещения о каких-либо событиях, происходящих в компьютере. В частности, Genius и Logitechвыпускают модели, оповещающие о наличии непрочитанных электронных писем в почтовом ящике свечением светодиода или воспроизведением музыки через встроенный в мышь динамик.
Известны случаи помещения внутрь корпуса мыши вентилятора для охлаждения во время работы руки пользователя потоком воздуха через специальные отверстия. Некоторые модели мышей, предназначенные для любителей компьютерных игр, имеют встроенные в корпус мыши маленькие эксцентрики, которые обеспечивают ощущение вибрации при выстреле в компьютерных играх. Примерами таких моделей является линейка мышей Logitech iFeel Mouse.
Кроме того, существуют мини-мыши, созданные для владельцев ноутбуков, имеющие малые габариты и массу.
Некоторые беспроводные мыши имеют возможность работы как пульта ДУ (например, Logitech MediaPlay). Они имеют немного измененную форму для работы не только на столе, но и при удержании в руке.
Мышь стала основным координатным устройством ввода из-за следующих особенностей:
Недостатками мыши являются:
По данным журнала «Домашний ПК» .
Игроки различают три основных способа хвата мыши.
Офисные мыши (за исключением маленьких мышей для ноутбуков) обычно одинаково пригодны для всех видов хвата. Геймерские же мыши, как правило, оптимизированы под тот или иной хват — поэтому при покупке дорогой мыши рекомендуется «примерить» мышь под свой метод хвата.
Отличительной особенностью мышей как класса устройств является хорошая стандартизованность аппаратных протоколов.
Благодаря этой особенности, один стандартный драйвер, входящий в поставку ОС, и даже BIOS компьютера могут работать практически с любой мышью. Дополнительное ПО нужно лишь для поддержания специфичных возможностей изделия. Дополнительные возможности нестандартны и имеют ограниченную программную поддержку.
Для профессиональных киберспортсменов наиболее важной характеристикой мыши является количество DPI .
Я хотел бы услышать твое мнение про компьютерная мышь Надеюсь, что теперь ты понял что такое компьютерная мышь и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории электромеханические устройства электронных аппаратов
Комментарии
Оставить комментарий
электромеханические устройства электронных аппаратов
Термины: электромеханические устройства электронных аппаратов