Eingabegeräte
Eingabegeräte
Eine Arbeit von Claude Martin
Informatik, MM 1A
Arlesheim, der 10. Januar 2001
Inhaltsverzeichnis
Einleitung Eingabegeräte 3
Die Tastatur 3
Die Entstehung 3
Die Hardware 3
Die Maus 4
Die optische Maus 5
Der Scanner 5
Die Digitalkamera 6
Quellennachweis 7
Einleitung Eingabegeräte
Das Thema meines Vortrages ist Eingabegeräte. Ich werde versuchen euch die Tastatur, den Scanner und die Maus möglichst genau zu erklären. Meine Informationen habe ich vor allem aus dem Internet und aus dem Buch "So funktionieren Computer". Doch einiges ist sehr kompliziert, so habe ich es teilweise etwas vereinfacht, damit es besser verständlich ist.
Die Tastatur
Die Entstehung
Heute bestehen 3 Versionen der Tastatur, die alle von IBM eingeführt wurden.
Jede Version hat eine bestimmte Anzahl Tasten und einen bestimmten Scancode, den die Tasten erzeugen. Welche Symbole und Buchstaben auf den Tasten abgebildet sind, ist länderspezifisch. Die erste Tastatur war die PC/XT-Tastatur mit 83 Tasten. Tasten, wie ENTER oder beide SHIFT-Tasten waren damals noch kleiner.
Auf der nächsten Tastatur, der PC/AC oder auch MF-I Tastatur waren diese Tasten grösser und es kam eine 84. Taste hinzu: die "SYS REQ"-Taste.
Sie wurde von den Software-Entwicklern aber nie richtig angenommen.
Die MF-II Tastatur ist heute die weitverbreitetste Tastatur. Sie besteht aus 101 oder 102 Tasten. Neu dazu kamen der Cursorblock, die 12 Funktionstasten die Alt und die Control Taste und ausserdem ist die Tastatur mit normalerweise 3 Leds versehen, die den Status der Umschaltmodi Num-Lock, Scroll-Lock und Caps-Lock anzeigen.
Zu Windows 95 wurde dann nochmals eine spezielle Tastatur mit nochmals 3 weiteren Tasten gebaut.
Die Hardware
Die Tastatur ist durch 5 Leitungen mit dem PC verbunden.
Die erste sendet ein Taktsignal an den PC. Die zweite sendet die Daten. Die dritte wird nur von den alten XT Tastaturen verwendet um sie zurückzusetzen. Die vierte und fünfte Leitung werden für die Stromversorgung gebraucht.
Damit die Tastatur arbeiten kann ist sie mit einem Prozessor ausgestattet. Dieser überprüft immer alle Tasten, ob sie gedrückt werden oder nicht.
Jeder Taste wurden zwei Scancodes zugewiesen. Einer steht für eine gedrückte und der andere für eine losgelassene Taste. Wenn eine Taste gedrückt wird bewirkt das eine Änderung des Stroms. Die Untersuchung wird einige hundert mal pro Sekunde durchgeführt. Wenn der Tastaturprozessor zwei mal einen verringerten Stromfluss wahrnimmt, weiss er, dass es sich nicht nur um eine Stromschwankung, sondern eine gedrückte Taste handelt und er sendet einen anderen Scancode. Die Codes werden dann über einen Speicherpuffer in der Tastatur an den Computer weitergeleitet.
Die Maus
Die Maus ist ein Gerät, das Bewegungen erkennt und diese an den Computer schickt. Dieser wiederum bewegt den Cursor auf dem Bildschirm. Um zu erkennen, wie sich die Maus bewegt, orientiert sie sich zum Beispiel an den Bewegungen einer Rollkugel im innern der Maus. Diese Kugel ist durch 3 Rädchen gestützt. 2 dieser Rädchen bringen je eine Scheibe zum drehen, damit anhand von diesen die genaue Bewegungsrichtung ermittelt werden kann. Eine Scheibe definiert die X- und eine die Y-Richtung.
Die Scheiben besitzen helle und dunkle Sektoren oder bei anderen Modellen sind es Schlitze. Jede Scheibe wird mit Hilfe von 2 Fototransistoren abgetastet.
Die Fototransistoren sehen zum Beispiel beide Weiss. Es gibt dann zwei Möglichkeiten:
Wenn dann der 2. Abtastpunkt zuerst schwarz sieht, dann dreht sich die Scheibe im Gegenuhrzeigersinn. Um so schneller dies geschieht, desto schneller bewegt sich die Maus.
Damit man mit der Maus genau arbeiten kann, gibt es eine Software mit der man einstellen kann, wie schnell die Maus sich bewegen soll. Die Einheit für die Bewegung der Maus wird Mickey genannt, dieser Name kommt von der berühmten Comicfigur Mickey Mouse. Ausserdem kann man einstellen, dass die Maus sich bei langsamen Bewegungen übermässig langsam bewegt und bei schnellen Bewegungen übermässig schnell. So kann man den Cursor schnell über den Bildschirm bewegen aber trotzdem einen Punkt genau treffen.
Ausserdem hat eine Maus meist 3 Knöpfe. Die Maus sendet also auch wie die Tastatur ein Signal ob eine Taste gedrückt wird oder nicht.
Diese Knöpfe sind meist programmierbar, so kann man die Funktionen selbst wählen. Die Maus sendet die Daten an den Maustreiber und die Programme erfahren den Standort und den Zustand der Tasten von diesem Treiber.
Ausserdem haben viele Mäuse eine Scrollfunktion. Dieses Rädchen, dass sich anstelle der mittleren Taste befindet, ist nichts anderes als eine dritte Scheibe, welche auch mit Fototransistoren ausgestattet ist.
Die optische Maus
Bei der optischen Maus wurde die Kugel durch ein mechanisches Auge ersetzt, dieses sieht die Bewegung der Unterfläche. Es scannt die Unterfläche 1’500 mal in der Sekunde, so ist sie viel genauer und ruhiger.
Ausserdem kommt kein Schmutz in die Maus und so muss sie nicht immer gereinigt werden, auch wenn man ein nicht so reinlicher Mensch ist. Ein anderer Vorteil ist, dass sie auf beinahe allen Oberflächen funktioniert, also auch auf dem Oberschenkel, wenn sie am Notebook angeschlossen ist.
Diese Maus braucht aber einen viel besseren Prozessor, als eine mechanische. Der Prozessor den sie verwendet, ist besser als der, den sie vor einigen Jahren noch in PCs einbauten.
Die optische Maus funktioniert also ähnlich wie eine digitale Kamera, die später erklärt wird. Der Prozessor vergleicht die Bilder und errechnet die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit.
Die Daten werden an den PC gesendet und anschliessend werden die Bilder gelöscht.
Der Scanner
Mit dem Scanner kann man Bilder und Fotos digitalisieren und auf dem Monitor oder dem Drucker reproduzieren. Man kann aber auch Texte einscannen und mit Hilfe von einem OCR-Programm den Text als Dokument abspeichern lassen. So muss man den Text nicht mehr abschreiben.
Die Scanner wurden in den letzten Jahren um einiges günstiger, sodass sich heute schon die meisten Leute ein Flachbrettscanner leisten können. Deshalb werde ich euch auch diesen genauer erklären:
Ein Bild oder ein Text wird auf eine Glasscheibe gelegt und der Deckel wird wenn möglich geschlossen.
Über den PC startet man den Scanvorgang. Dabei wird ein Scankopf unter der Scheibe entlanggefahren. Dieser beleuchtet das Bild, damit das zurückgeworfene Licht über mehrere Spiegel zu der Linse geleitet werden kann. Hinter dieser Linse befinden sich Dioden, die das Licht in eine analoge Spannung umwandeln. Ein Analog-zu-Digital-Wandler speichert jede analoge Spannung als digitales Pixel, das dann zum PC gesendet wird.
Je nach gewünschter Qualität sorgt das Gerät selber dafür, dass die Scanvorrichtung mit der notwendigen Geschwindigkeit über die Vorlage fährt.
Die Digitalkamera
Die Digitalkamera funktioniert ähnlich wie ein Scanner. Doch die Kamera nimmt gleich das ganze Bild auf. Da Licht trifft auf die Linse und wir von dieser gebündelt. Das Licht fällt dann auf einen Transistorenbereich. Die Transistoren erkennen die Intensität und die Farbe des Lichtes. Die Daten müssen dann nur noch digitalisiert, komprimiert und gespeichert werden.
Quellennachweis
1. Die Tastatur
So funktionieren Computer – Ein visueller Streifzug durch den Computer
https://www.tu-chemnitz.de/~heje/projekte/vortrag/Tastatur_Tasten.html
2. Die Maus
So funktionieren Computer – Ein visueller Streifzug durch den Computer
https://www.
monitor.co.at/monitor/199/story/logimarb.html
https://www.microsoft.com/products/hardware/mouse/optical.
htm
3. Der Scanner
So funktionieren Computer – Ein visueller Streifzug durch den Computer
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