Tässä artikkelissa tarkastelemme optisten hiirianturien toimintaperiaatteita, valaisemme niiden teknisen kehityksen historiaa ja kumoamme myös joitain optisiin "jyrsijöihin" liittyviä myyttejä.

Kuka loi sinut...

Nykyään meille tutut optiset hiiret jäljittävät sukutauluaan vuodesta 1999 lähtien, jolloin ensimmäiset kopiot tällaisista manipulaattoreista ilmestyivät massamyyntiin Microsoftilta ja hetken kuluttua muilta valmistajilta. Ennen näiden hiirten tuloa ja pitkään sen jälkeen useimmat massatuotetut tietokone "jyrsijät" olivat optomekaanisia (manipulaattorin liikkeitä seurattiin mekaaniseen osaan liittyvällä optisella järjestelmällä - kahdella liikkeen seurannasta vastaavalla rullalla hiiren x- ja y-akselia pitkin; nämä rullat vuorostaan ​​kiertyivät pyörivästä pallosta, kun käyttäjä liikutti hiirtä). Vaikka oli myös puhtaasti optisia hiirimalleja, jotka vaativat erityistä mattoa työhönsä. Tällaisia ​​laitteita ei kuitenkaan usein tavattu, ja itse ajatus tällaisten manipulaattorien kehittämisestä jäi vähitellen tyhjäksi.

Nykyään meille tuttu optisten massahiirten ”näkymä”, joka perustuu yleisiin toimintaperiaatteisiin, ”jalostettiin” maailmankuulun Hewlett-Packardin tutkimuslaboratorioissa. Tarkemmin sanottuna Agilent Technologies -divisioonassa, joka vasta suhteellisen hiljattain erottui täysin erilliseksi yritykseksi HP Corporationin rakenteessa. Tähän mennessä Agilent Technologies, Inc. - monopoli hiirten optisten antureiden markkinoilla, mikään muu yritys ei kehitä tällaisia ​​antureita riippumatta siitä, mitä kukaan kertoo sinulle ainutlaatuisista IntelliEye- tai MX Optical Engine -tekniikoista. Yrittelevät kiinalaiset ovat kuitenkin jo oppineet "kloonaamaan" Agilent Technologies -antureita, joten ostaessasi edullisen optisen hiiren saatat hyvinkin tulla "vasemman" anturin omistajaksi.

Mistä näkyvät erot manipulaattoreiden toiminnassa ovat peräisin, selvitetään vähän myöhemmin, mutta nyt aletaan pohtimaan optisten hiirten toiminnan perusperiaatteita, tai pikemminkin niiden liikkeenseurantajärjestelmiä.

Kuinka tietokonehiiret "näkevät"

Tässä osiossa tutkimme nykyaikaisissa hiirityyppisissä manipulaattoreissa käytettyjen optisten liikkeenseurantajärjestelmien toimintaperiaatteita.

Joten optisen tietokoneen hiiren "näkemys" johtuu seuraavasta prosessista. LED-valon ja sen valoa tarkentavan linssijärjestelmän avulla hiiren alla oleva pinta-ala on korostettu. Tästä pinnasta heijastuva valo puolestaan ​​​​kerätään toiseen linssiin ja menee mikropiirin vastaanottavaan anturiin - kuvaprosessoriin. Tämä siru puolestaan ​​ottaa kuvia hiiren alla olevasta pinnasta korkealla taajuudella (kHz). Lisäksi mikropiiri (kutsutaanko sitä optiseksi sensoriksi) ei vain ota kuvia, vaan myös prosessoi niitä itse, koska se sisältää kaksi keskeistä osaa: Image Acquisition System (IAS) -kuvankeruujärjestelmän ja integroidun DSP-kuvaprosessorin.

Peräkkäisten otosten sarjan analyysin perusteella (jotka ovat eri kirkkaiden pikselien neliömatriisi) integroitu DSP-prosessori laskee tuloksena saadut indikaattorit, jotka osoittavat hiiren liikkeen suunnan x- ja y-akseleita pitkin, ja lähettää sen tulokset. työskennellä ulkona sarjaportin kautta.

Jos katsomme yhden optisen anturin lohkokaaviota, näemme, että mikropiiri koostuu useista lohkoista, nimittäin:

• päälohko on tietysti KuvaProsessori- kuvaprosessori (DSP), jossa on sisäänrakennettu valosignaalivastaanotin (IAS);
• Jännitteensäädin ja tehonsäätö- jännitteen säätö- ja virrankulutuksen ohjausyksikkö (tähän yksikköön syötetään virtaa ja siihen on kytketty ylimääräinen ulkoinen jännitesuodatin);
• Oskillaattori- tähän sirun lohkoon syötetään ulkoinen signaali masterkideoskillaattorista, tulevan signaalin taajuus on noin parikymmentä MHz;
• Led ohjaus- tämä on LED-ohjausyksikkö, jolla hiiren alla oleva pinta korostetaan;
• Sarjaportti- lohko, joka välittää tietoa hiiren liikesuunnasta sirun ulkopuolelle.

Tarkastelemme joitain yksityiskohtia optisen anturisirun toiminnasta hieman myöhemmin, kun pääsemme edistyneimpiin nykyaikaisista antureista, mutta palataanpa nyt manipulaattoreiden liikkeen seuraamiseen tarkoitettujen optisten järjestelmien toimintaperiaatteisiin.

On syytä selventää, että optinen anturisiru ei välitä tietoja hiiren liikkeestä suoraan tietokoneelle sarjaportin kautta. Tiedot lähetetään toiseen hiireen asennettuun ohjainpiiriin. Tämä laitteen toinen "master"-siru vastaa hiiren napsautuksiin, vierityspyörän pyörittämiseen jne. Tämä siru muun muassa välittää jo suoraan tietoa hiiren liikesuunnasta PC:lle muuntaen optisesta anturista tulevan tiedon PS / 2- tai USB-liitäntöjen kautta välitetyiksi signaaleiksi. Ja jo tietokone siirtää hiiren ohjainta näiden rajapintojen kautta saamiensa tietojen perusteella kohdistimen näytön poikki.

Se johtuu juuri tämän "toisen" ohjainsirun läsnäolosta tai pikemminkin siitä erilaisia ​​tyyppejä tällaisissa mikropiireissä jo ensimmäiset optisten hiirten mallit erosivat melko selvästi keskenään. Jos en voi puhua liian huonosti Microsoftin ja Logitechin kalliista laitteista (vaikka ne eivät olleet ollenkaan "synnittömiä"), niin niiden jälkeen ilmestynyt halpojen manipulaattorien massa ei toiminut aivan riittävästi. Näitä hiiriä siirrettäessä tavallisilla matoilla näytöllä olevat osoittimet tekivät outoja kuperkeikkoja, hyppäsivät melkein työpöydän lattialle ja joskus ... joskus jopa he lähtivät itsenäiselle matkalle näytön poikki, kun käyttäjä ei koskenut hiireen ollenkaan. Se joutui jopa siihen pisteeseen, että hiiri saattoi helposti nostaa tietokoneen pois valmiustilasta rekisteröimällä virheellisesti liikkeen, kun kukaan ei koskenut manipulaattoriin.

Muuten, jos kamppailet edelleen samanlaisen ongelman kanssa, se ratkeaa yhdellä iskulla seuraavasti: valitse Oma tietokone\u003e Ominaisuudet\u003e Laitteisto\u003e Laitehallinta\u003e Valitse asennettu hiiri\u003e Siirry sen kohtaan " Ominaisuudet"\u003e avautuvassa ikkunassa, siirry välilehdelle "Hallintavirtalähde" ​​ja poista valinta ruudusta "Salli laitteen tuoda tietokone pois valmiustilasta" (kuva 4). Sen jälkeen hiiri ei enää pysty herättämään tietokonetta valmiustilasta millään tekosyyllä, vaikka potkaisisit sitä jaloillaan :)

Joten syy niin silmiinpistävään eroon optisten hiirten käyttäytymisessä ei ollut ollenkaan "huonoissa" tai "hyvissä" asennetuissa antureissa, kuten monet edelleen ajattelevat. Usko minua, tämä ei ole muuta kuin myytti. Tai fantasiaa, jos siitä pidät :) Täysin eri tavalla käyttäytyviin hiiriin oli usein asennettu täsmälleen samat optiset anturisirut (onneksi näitä siruja ei ollut niin montaa mallia, kuten alla nähdään). Optisiin hiiriin asennettujen epätäydellisten ohjainsirujen ansiosta meillä oli kuitenkin mahdollisuus moittia voimakkaasti ensimmäisiä optisten jyrsijöiden sukupolvia.

Olemme kuitenkin hieman poikkeaneet aiheesta. Palaamme. Yleensä hiiren optinen seurantajärjestelmä sisältää anturisirun lisäksi useita peruselementtejä. Suunnittelu sisältää pidikkeen (Clip), johon on asennettu LED ja itse anturisiru (Sensor). Tämä elementtijärjestelmä on asennettu piirilevylle (PCB), jonka ja hiiren pohjapinnan (Base Plate) väliin on kiinnitetty muovielementti (Lens), joka sisältää kaksi linssiä (jonka tarkoitus on kuvattu edellä).

Kokoonpantu optinen seurantaelementti näyttää yllä olevan kuvan mukaiselta. Tämän järjestelmän optiikan toimintakaavio on esitetty alla.

Optimaalisen etäisyyden linssielementistä hiiren alla olevaan heijastavaan pintaan tulee olla 2,3–2,5 mm. Nämä ovat anturin valmistajan suosituksia. Tässä on ensimmäinen syy, miksi optiset hiiret tuntuvat pahalta "ryömiessään" pöydällä olevalla pleksilasilla, kaikenlaisilla "läpinäkyvillä" matoilla jne. Ja optisiin hiiriin ei pidä liimata "paksuja" jalkoja, kun vanhat putoavat tai pyyhitään pois. . Hiiri voi johtua liiallisesta "korotuksesta" pinnan yläpuolelle, jolloin se on melko ongelmallista "sekoittaa" osoitinta hiiren levossa. Nämä eivät ole teoreettisia tekoja, tämä on henkilökohtainen kokemus :)

Muuten, optisten hiirten kestävyysongelmasta. Muistan, että jotkut heidän valmistajistaan ​​väittivät, että "ne kestävät ikuisesti". Kyllä, optisen seurantajärjestelmän luotettavuus on korkea, sitä ei voi verrata optomekaaniseen. Samaan aikaan optisissa hiirissä on monia puhtaasti mekaanisia elementtejä, jotka ovat alttiina kulumiselle samalla tavalla kuin vanhan hyvän "optomekaniikan" vallitessa. Esimerkiksi vanhan optisen hiireni jalat olivat kuluneet ja putosivat, vierityspyörä katkesi (kahdesti, viimeksi peruuttamattomasti :(), liitäntäkaapelissa johto rispaantui, kotelon kansi irronnut manipulaattorista . .. mutta optinen anturi toimii hyvin, ikään kuin ei mitään Tämän perusteella voidaan varmuudella todeta, että huhut optisten hiirten väitetystä vaikuttavasta kestävyydestä eivät ole käytännössä vahvistuneet. Ja miksi, sanokaa, optiset hiiret "elävät" myös pitkä? Loppujen lopuksi uusia, "täydellisempiä malleja, jotka on luotu uudelle elementtipohjalle. Ne ovat ilmeisesti täydellisempiä ja kätevämpiä käyttää. Edistyminen on jatkuvaa. Katsotaanpa, millaista se oli evoluution alalla Optiset anturit, joista olemme kiinnostuneita, katsotaan nyt."

Hiirinäön historiasta

Kehitysinsinöörit yrityksessä Agilent Technologies, Inc. he eivät syö leipäänsä turhaan. Viiden viime vuoden aikana yhtiön optisissa antureissa on tehty merkittäviä teknologisia parannuksia ja niiden uusimmilla malleilla on erittäin vaikuttavat ominaisuudet.

Mutta puhutaan kaikesta järjestyksessä. Sirut olivat ensimmäisiä massatuotettuja optisia antureita. HDNS-2000(Kuva 8). Näiden antureiden resoluutio oli 400 cpi (lukumäärää tuumaa kohti), eli pisteitä (pikseleitä) tuumaa kohti, ja ne on suunniteltu hiiren maksimiliikenteelle 12 tuumaa/s (noin 30 cm/s) optisen anturin kuvanopeudella 1500 kuvaa sekunnissa. Sallittu (säilytyksen kanssa vakaa toiminta anturi) kiihtyvyys liikutettaessa hiirtä "nykimällä" HDNS-2000-sirulle - enintään 0,15 g (noin 1,5 m/s 2).

Sitten optiset anturisirut ilmestyivät markkinoille. ADNS-2610 ja ADNS-2620. Optinen sensori ADNS-2620 tuki jo ohjelmoitavaa taajuutta hiiren alla olevan pinnan "ampumiseen" taajuudella 1500 tai 2300 laukausta sekunnissa. Jokainen kuva on otettu 18x18 pikselin resoluutiolla. Anturin suurin toimintanopeus rajoitettiin edelleen 12 tuumaan sekunnissa, mutta sallitun kiihtyvyyden raja nousi 0,25 g:aan pinnan "valokuvausnopeuden" ollessa 1500 kuvaa/s. Tällä sirulla (ADNS-2620) oli myös vain 8 jalkaa, mikä mahdollisti sen koon pienentämisen merkittävästi verrattuna ADNS-2610-siruun (16 nastaa), joka näyttää samanlaiselta kuin HDNS-2000. Yrityksessä Agilent Technologies, Inc. aikoivat "minimoida" sirujaan haluten tehdä niistä kompaktimpia, taloudellisempia virrankulutukseltaan ja siksi helpompia asentaa "mobiililaitteille" ja langattomiin manipulaattoreihin.

ADNS-2610-siru, vaikka se oli 2620: n "suuri" analogi, ei saanut tukea "edistyneelle" tilan 2300 laukausta sekunnissa. Lisäksi tämä vaihtoehto vaati 5V tehoa, kun taas ADNS-2620-siru maksoi vain 3,3V.

Siru tulossa pian ADNS-2051 oli paljon tehokkaampi ratkaisu kuin HDNS-2000- tai ADNS-2610-sirut, vaikka ulkoisesti (pakkaus) se oli myös niiden kaltainen. Tämä anturi mahdollisti jo optisen anturin "resoluution" ohjelmoinnin ohjaamisen muuttamalla sitä 400:sta 800 cpi:iin. Mikropiirin versio mahdollisti myös pintalaukausten taajuuden säätämisen ja sen muuttamisen erittäin laajalla alueella: 500, 1000, 1500, 2000 tai 2300 laukausta/s. Mutta juuri näiden kuvien koko oli vain 16x16 pikseliä. Nopeudella 1500 laukausta/s hiiren suurin sallittu kiihtyvyys "nykimisen" aikana oli edelleen 0,15 g, suurin mahdollinen liikenopeus oli 14 tuumaa/s (eli 35,5 cm/s). Tämä siru on suunniteltu 5 V:n syöttöjännitteelle.

Sensori ADNS-2030 suunniteltu langattomat laitteet, ja sen vuoksi sen virrankulutus oli alhainen, ja se vaati vain 3,3 V tehoa. Siru tuki myös energiaa säästäviä toimintoja, kuten toimintoa, joka vähentää virrankulutusta hiiren ollessa levossa (virransäästötila silloin, kun ei liikuta), siirtyy lepotilaan, mukaan lukien kun hiiri on kytketty USB-liitännän kautta jne. Hiiri voisi kuitenkin toimia myös ei-virransäästötilassa: yhden sirurekisterin lepobitin arvo "1" sai anturin "aina hereillä", ja oletusarvo "0" vastasi mikropiirin toimintatila, kun yhden sekunnin kuluttua, jos hiiri ei liikkunut (tarkemmin sanottuna, saatuaan 1500 täysin identtistä pintakuvaa), anturi meni yhdessä hiiren kanssa virransäästötilaan. Mitä tulee anturin muihin tärkeimpiin ominaisuuksiin, ne eivät eronneet ADNS-2051:n ominaisuuksista: sama 16-nastainen paketti, liikenopeus jopa 14 tuumaa / s, maksimikiihtyvyys 0,15 g, ohjelmoitava resoluutio 400 ja 800 cpi, vastaavasti, tilannekuvanopeudet voivat olla täsmälleen samat kuin edellä mainitussa mikropiirin versiossa.

Nämä olivat ensimmäiset optiset sensorit. Valitettavasti niille oli ominaista puutteet. Suuri ongelma, joka ilmeni siirrettäessä optista hiirtä pintojen yli, varsinkin toistuvan pienen kuvion kanssa, oli se, että kuvankäsittelyohjelma sekoitti joskus anturin vastaanottaman yksivärisen kuvan erilliset samanlaiset alueet ja määritti väärin hiiren liikesuunnan.

Tämän seurauksena kohdistin näytöllä ei liikkunut vaaditulla tavalla. Näytön osoitin kykeni jopa improvisoituun:) - arvaamattomiin liikkeisiin mielivaltaiseen suuntaan. Lisäksi on helppo arvata, että jos hiirtä liikutetaan liian nopeasti, anturi voi yleensä menettää "yhteyden" useiden peräkkäisten pintakuvien välillä. Mikä aiheutti toisen ongelman: kohdistin, kun hiirtä liikutettiin liian jyrkästi, joko nykii yhdessä paikassa tai "yliluonnollisia" ilmiöitä tapahtui yleensä :) ilmiöitä, esimerkiksi lelujen ympärillä olevan maailman nopean pyörimisen kanssa. Oli aivan selvää, että ihmiskäteen 12-14 tuuman/s rajoitukset hiiren maksiminopeuden suhteen eivät selvästikään riitä. Ei ollut myöskään epäilystäkään siitä, että 0,24 s (melkein neljännes sekunti), joka on varattu hiiren kiihdyttämiseen 0 - 35,5 cm / s (14 tuumaa / s - suurin nopeus) on erittäin pitkä aika, ihminen on pystyy liikuttamaan harjaa paljon nopeammin. Ja siksi terävät hiiren liikkeet dynaamisissa pelisovelluksissa, joissa on optinen manipulaattori, voi olla vaikeaa ...

Agilent Technologies ymmärsi myös tämän. Kehittäjät ymmärsivät, että anturien ominaisuuksia oli parannettava radikaalisti. Tutkimuksessaan he noudattivat yksinkertaista mutta oikeaa aksioomaa: mitä enemmän kuvia sekunnissa anturi ottaa, sitä vähemmän todennäköisesti se menettää hiiren liikkeen "jälkeä", kun tietokoneen käyttäjä tekee äkillisiä liikkeitä :)

Vaikka, kuten yllä olevasta nähdään, optiset anturit ovat kehittyneet, uusia ratkaisuja julkaistaan ​​jatkuvasti, mutta kehitystä tällä alueella voidaan turvallisesti kutsua "erittäin asteittaiseksi". Yleisesti ottaen antureiden ominaisuuksissa ei tapahtunut kardinaalisia muutoksia. Mutta teknologiselle kehitykselle millä tahansa alalla on joskus ominaista terävät hyppyt. Sellainen "läpimurto" tapahtui optisten antureiden luomisessa hiirille. ADNS-3060 optisen anturin tuloa voidaan pitää todella vallankumouksellisena!

Paras

Optinen anturi ADNS-3060, verrattuna sen "esivanhempaan", on todella vaikuttava joukko ominaisuuksia. Tämän 20-nastaiseen pakkaukseen pakatun sirun käyttö tarjoaa optisille hiirille ennennäkemättömiä mahdollisuuksia. Manipulaattorin suurin sallittu liikenopeus on noussut 40 tuumaan / s (eli lähes 3 kertaa!), ts. saavutti "merkin" nopeuden 1 m/s. Tämä on jo erittäin hyvä - on epätodennäköistä, että ainakin yksi käyttäjä liikuttaa hiirtä tämän rajan ylittävällä nopeudella niin usein, että hän tuntee jatkuvasti epämukavuutta optisen manipulaattorin käyttämisestä, mukaan lukien pelisovellukset. Sallittu kiihtyvyys on kuitenkin kasvanut pelottavan satakertaiseksi (!) ja saavuttanut arvon 15 g (lähes 150 m/s 2). Nyt käyttäjälle annetaan 7 sekunnin sadasosaa kiihdyttää hiirtä 0:sta maksiminopeudelle 1 m/s - uskon, että nyt hyvin harvat pystyvät ylittämään tämän rajoituksen, ja silloinkin luultavasti unissa :) Ohjelmoitava pintakuvien ottamisen nopeus optisella anturilla uudessa sirumallissa ylittää 6400 fps, ts. "päittää" edellisen "ennätyksen" lähes kolme kertaa. Lisäksi ADNS-3060-siru voi itse säätää kuvan toistotaajuutta optimaalisten toimintaparametrien saavuttamiseksi riippuen pinnasta, jolla hiiri liikkuu. Optisen anturin "resoluutio" voi silti olla 400 tai 800 cpi. Käytetään ADNS-3060-mikropiirin esimerkkiä optisten anturisirujen yleisten toimintaperiaatteiden tarkastelussa.

Hiiren liikkeiden analysoinnin yleinen kaavio ei ole muuttunut aikaisempiin malleihin verrattuna - IAS-anturiyksikön saamia mikrokuvia hiiren alla olevasta pinnasta käsittelee sitten samaan siruun integroitu DSP (prosessori), joka määrittää suunnan ja etäisyyden. manipulaattorin liikkeestä. DSP laskee suhteelliset x- ja y-offset-arvot suhteessa hiiren kotiasentoon. Sitten ulkoinen hiiren ohjainsiru (mihin tarvitsemme sitä, sanoimme aiemmin) lukee tietoja manipulaattorin liikkeestä optisen anturisirun sarjaportista. Sitten tämä ulkoinen ohjain muuntaa vastaanotetut tiedot hiiren liikkeen suunnasta ja nopeudesta standardin PS / 2- tai USB-liitäntöjen kautta lähetetyiksi signaaleiksi, jotka tulevat siitä jo tietokoneelle.

Mutta kaivetaanpa hieman syvemmälle anturin ominaisuuksia. ADNS-3060-sirun lohkokaavio on esitetty yllä. Kuten näette, sen rakenne ei ole olennaisesti muuttunut verrattuna sen kaukaisiin "esi-isiisi". 3.3 Anturiin syötetään tehoa Voltage Regulator and Power Control -lohkon kautta, samalle lohkolle on liitetty jännitteen suodatustoiminto, jota varten käytetään liitäntää ulkoiseen kondensaattoriin. Ulkoisesta kvartsiresonaattorista Oskillaattorilohkoon tuleva signaali (jonka nimellistaajuus on 24 MHz, aiemmissa mikropiirimalleissa on käytetty matalataajuisia master-oskillaattoreita) palvelee kaikkien optisen anturin mikropiirin sisällä tapahtuvien laskentaprosessien synkronointia. Esimerkiksi optisen anturin tilannekuvien taajuus on sidottu tämän ulkoisen generaattorin taajuuteen (jälkimmäiseen ei muuten kohdistu kovin tiukkoja rajoituksia sallituille poikkeamille nimellistaajuudesta - +/- 1 MHz asti) . Sirumuistin tiettyyn osoitteeseen (rekisteriin) syötetystä arvosta riippuen seuraavat toimintataajuudet ADNS-3060-anturin kuvien ottamiseen ovat mahdollisia.

Rekisterin arvo, heksadesimaali	Desimaaliarvo	Anturin tilannekuvan nopeus, fps
OE7E	3710	6469
12C0	4800	5000
1F40	8000	3000
2EE0	12000	2000
3E80	16000	1500
BB80	48000	500

Kuten saatat arvata, taulukon tietojen perusteella anturin tilannekuvien taajuus määritetään yksinkertaisen kaavan mukaan: Kuvataajuus \u003d (Generaattorin päätaajuus (24 MHz) / Kuvataajuusrekisteriarvo).

ADNS-3060-anturin ottamat pintakuvat (kehykset) ovat resoluutioltaan 30x30 ja edustavat samaa pikselimatriisia, joiden jokaisen väri on koodattu 8 bitiksi, ts. yksi tavu (vastaa 256 harmaan sävyä jokaista pikseliä kohden). Siten jokainen DSP-prosessoriin saapuva kehys (kehys) on 900 tavun datasekvenssi. Mutta "ovela" prosessori ei käsittele näitä 900 tavua kehystä heti saapuessaan, se odottaa, kunnes vastaavaan puskuriin (muistiin) kertyy 1536 tavua pikseliinformaatiota (eli tietoa toisesta 2/3:sta seuraavasta kehyksestä on lisätty). Ja vasta sen jälkeen siru alkaa analysoida tietoja manipulaattorin liikkeestä vertaamalla muutoksia peräkkäisissä pintakuvissa.

Resoluutiolla 400 tai 800 pikseliä tuumalla ne ilmaistaan ​​mikro-ohjaimen muistirekisterien RES-bitissä. Tämän bitin nolla-arvo vastaa 400 cpi:tä ja looginen arvo RES:ssä asettaa anturin 800 cpi:n tilaan.

Kun integroitu DSP-prosessori on käsitellyt kuvatiedot, se laskee manipulaattorin suhteelliset siirtymäarvot X- ja Y-akseleita pitkin syöttäen tästä tarkkoja tietoja ADNS-3060-sirun muistiin. Ulkoisen ohjaimen (hiiren) mikropiiri puolestaan ​​​​sarjaportin kautta voi "kaappaa" nämä tiedot optisen anturin muistista taajuudella noin kerran millisekunnissa. Huomaa, että vain ulkoinen mikro-ohjain voi aloittaa tällaisten tietojen siirron, optinen anturi itse ei koskaan aloita tällaista siirtoa. Siksi kysymys hiiren liikkeen seurannan tehokkuudesta (taajuudesta) on suurelta osin ulkoisen ohjainsirun "hartioilla". Optisen anturin tiedot lähetetään 56-bittisinä paketteina.

No, Led Control -lohko, jolla anturi on varustettu, vastaa taustavalodiodin ohjaamisesta - muuttamalla bitin 6 (LED_MODE) arvoa osoitteessa 0x0a, optosensorin mikroprosessori voi vaihtaa LEDin kahteen toimintatilaan: looginen " 0" vastaa tilaa "diodi on aina päällä", looginen "1" asettaa diodin "on vain tarvittaessa" -tilaan. Tämä on tärkeää esimerkiksi langattomien hiirten kanssa työskennellessä, koska sen avulla voit säästää niiden autonomisten virtalähteiden latausta. Lisäksi itse diodilla voi olla useita kirkkaustiloja.

Itse asiassa tämä kaikki liittyy optisen anturin perusperiaatteisiin. Mitä muuta voi lisätä? ADNS-3060-sirun, kuten myös kaikkien muiden tämäntyyppisten sirujen, suositeltu käyttölämpötila on 0 0 С - +40 0 С. Vaikka Agilent Technologies takaa lastujensa käyttöominaisuuksien säilymisen lämpötila-alueella -40 - +85 °С.

Laserin tulevaisuus?

Äskettäin verkko oli täynnä ylistäviä artikkeleita Logitech MX1000 Laser Cordless Mouse -hiirestä, joka valaisi infrapunalaserilla hiiren alla olevan pinnan. Se lupasi melkein vallankumouksen optisten hiirten alalla. Valitettavasti, kun olin henkilökohtaisesti käyttänyt tätä hiirtä, olin vakuuttunut siitä, että vallankumousta ei tapahtunut. Mutta siitä ei ole kyse.

En ole purkanut Logitech MX1000 -hiirtä (ei ollut mahdollisuutta), mutta olen varma, että vanha ystävämme, ADNS-3060-sensori, on "uuden vallankumouksellisen lasertekniikan" takana. Koska minulla olevien tietojen mukaan tämän hiiren anturin ominaisuudet eivät eroa esimerkiksi Logitech MX510 -mallin ominaisuuksista. Kaikki "hype" syntyi Logitechin verkkosivuilla olevan väitteen ympärillä, että optisen laserseurantajärjestelmän avulla paljastetaan kaksikymmentä kertaa (!) enemmän yksityiskohtia kuin LED-tekniikalla. Tältä pohjalta jopa jotkut arvostetut sivustot ovat julkaisseet valokuvia tietyistä pinnoista, he sanovat näkevänsä tavallisia LED- ja laserhiiriä :)

Nämä valokuvat (ja kiitos siitä) eivät tietenkään olleet niitä monivärisiä kirkkaita kukkia, joilla he yrittivät vakuuttaa meidät Logitechin verkkosivustolla optisen seurantajärjestelmän laservalaistuksen paremmuudesta. Ei, optiset hiiret eivät tietenkään "nähneet" mitään samanlaista kuin annetut värikuvat vaihtelevalla yksityiskohdalla - anturit silti "valokuvaavat" vain neliömatriisin harmaita pikseleitä, jotka eroavat toisistaan ​​​​vain kirkkaudeltaan (käsittelevät tietoja pikselipaletin laajennettu väri olisi kohtuuton taakka DSP:lle).

Ajatellaanpa, että saadaksesi 20 kertaa yksityiskohtaisemman kuvan tarvitset, anteeksi tautologiasta, kaksikymmentä kertaa enemmän yksityiskohtia, jotka voidaan välittää vain lisäkuvapikseleillä, eikä mitään muuta. Tiedetään, että Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse ottaa kuvia 30x30 pikselillä ja sen enimmäisresoluutio on 800 cpi. Näin ollen kuvien yksityiskohtien kaksinkertaistumisesta ei voi olla kysymys. Mihin koira nyökkäsi :), ja ovatko tällaiset lausunnot yleensä perusteettomia? Yritetään selvittää, mikä aiheutti tällaisen tiedon ilmestymisen.

Kuten tiedät, laser lähettää kapeasti suunnattua (pienellä erolla) valonsäteen. Siksi hiiren alla olevan pinnan valaistus laserilla on paljon parempi kuin LEDillä. Infrapuna-alueella toimiva laser valittiin luultavasti siksi, ettei silmiä häikäisisi mahdollisesta valon heijastuksesta hiiren alta näkyvässä spektrissä. Se, että optinen anturi toimii normaalisti infrapuna-alueella, ei pitäisi olla yllättävää - spektrin punaisesta alueesta, jolla useimmat LED-optiset hiiret toimivat, infrapunaan - "käsillä", ja on epätodennäköistä, että siirtyminen uusi optinen alue oli vaikea anturille. Esimerkiksi Logitech MediaPlay -manipulaattori käyttää LEDiä, mutta tarjoaa myös infrapunavalaistuksen. Nykyiset anturit toimivat ongelmitta myös sinisellä valolla (tälläkin valaistulla on manipulaattoreita), joten valaistusalueen spektri ei ole antureille ongelma. Hiiren alla olevan pinnan voimakkaamman valaistuksen vuoksi voimme siis olettaa, että ero säteilyä absorboivien (tumma) ja säteitä heijastavien (valo) paikkojen välillä on merkittävämpi kuin käytettäessä tavanomaista LEDiä - ts. kuvasta tulee kontrastisempi.

Itse asiassa, jos katsomme todellisia kuvia pinnasta tavanomaisella LED-optisella järjestelmällä ja laseria käyttävällä järjestelmällä, näemme, että "laser"-versio on paljon kontrastisempi - erot kuvan tummien ja kirkkaiden alueiden välillä. ovat merkittävämpiä. Tietenkin tämä voi merkittävästi helpottaa optisen anturin työtä, ja ehkä tulevaisuus kuuluu hiirille laserjärjestelmä valaistus. Mutta on tuskin mahdollista kutsua tällaisia ​​"laser" kuvia kaksikymmentä kertaa yksityiskohtaisempia. Tämä on siis toinen "vastasyntyneen" myytti.

Mitkä ovat lähitulevaisuudessa käytettävät optiset anturit? Vaikea sanoa. Ne todennäköisesti siirtyvät laservalaistukseen, ja verkossa on jo huhuja kehitteillä olevasta anturista, jonka "resoluutio" on 1600 cpi. Voimme vain odottaa.

Kun ostat tietokoneen, monet käyttäjät kiinnittävät huomiota vain tärkeimpien ja kalleimpien komponenttien - prosessorin, emolevy, näytönohjain jne.

Mitä tulee valintaan oheislaitteet( , hiiri), niin monet ominaisuudet jätetään tässä huomiotta. Usein käyttäjä ottaa sen, mikä on mukana järjestelmälohko, ja sitten ihmettelee, miksi hiiri epäonnistuu nopeasti (tai sitä on yksinkertaisesti epämiellyttävä pitää kädessä).

Tässä artikkelissa tarkastellaan tietokoneen hiiren tärkeimpiä ominaisuuksia, jotka sinun tulee ottaa huomioon ostaessasi.

1 Koko ja muoto

Suurin osa tietokoneen toiminnoista suoritetaan hiirellä. Tämän seurauksena käyttäjä pitää hiirtä lähes jatkuvasti kädessään ja siirtää sitä pöydällä tai matolla. Tämä selittää tarpeen valita juuri sellainen laite, joka muodoltaan ja koossa sopii ihanteellisesti kämmenen muotoon ja kokoon. Muuten hiiren pitäminen ei ole kovin mukavaa, väsyt nopeammin ja nautit vähemmän työstä.

Tiedän jopa ihmisiä, joiden käsi sattui niin paljon työskennellessäsi epämukavan hiiren kanssa pitkään, että heistä tuli hetkeksi tahattomasti vasenkätisiä. Kun käsi alkoi murtua, kuten sanotaan, hiiri siirtyi vasemmalle, vasempaan käteen, hiiren painikkeet järjestyivät uudelleen vasempaan käteen, ja siten oli mahdollista rauhoittaa oikea käsi. Tämä on erittäin hankalaa, ellet ole oikea vasenkätinen ja tietokoneella työskentely hidastuu paljon.

Siksi ennen ostamista muista pitää hiirtä kädessäsi ja arvioi, kuinka kätevää sen kanssa on työskennellä, kuinka mukavaa on pitää sitä kädessä (oikeakätisille oikealla ja vasemmalla vasenkätiset).

2 Tietokoneen hiiren tyyppi (tyyppi).

Tyyppinsä mukaan hiiret jaetaan

• mekaaninen,
• optinen ja
• etä.

Katsotaanpa tyypistä riippuen, miltä tietokoneen hiiri näyttää.

Mekaaniset manipulaattorit käyttävät erityistä palloa, joka pyörii laitteen liikkuessa tasaisella pinnalla.

Riisi. 1 mekaaninen hiiri

Optiset hiirimanipulaattorit käyttävät optista osoitinta, joka lukee muutokset hiiren asennossa suhteessa tasoon, jota pitkin hiiri liikkuu.

Riisi. 2 optista hiiri tietokoneen USB-liitäntä

Etähiiret toimivat samalla periaatteella kuin optiset hiiret, mutta niillä ei ole langallista yhteyttä tietokoneeseen.

Riisi. 3 Etähiiri

Etähiirillä manipulaattorin signaali välitetään langattomasti etänä, kun taas hiiret saavat virtansa paristosta tai akusta.

mekaaniset hiiret päällä Tämä hetki ovat vanhentuneita. Melkein kukaan ei käytä niitä suhteellisen alhaisen herkkyyden ja toistuvien vikojen vuoksi. Ne keräävät nopeasti pölyä ja likaa, mikä häiritsee pyörivän pallon ja lukuanturien normaalia toimintaa. Ei ole mitään järkeä ostaa tällaisia ​​manipulaattoreita, vaikka ne olisivat houkuttelevia.

Optiset hiiret ovat yleisimpiä (käytön helppouden, luotettavuuden ja kestävyyden vuoksi).

Etähiiriä käytetään myös melko usein, mutta niillä on useita haittoja. Esimerkiksi,

• mahdolliset herkkyysongelmat (mukaan lukien johtojen puuttuminen),
• paristojen säännöllinen vaihtotarve,
• akun lataussäädin, jos käytössä.

Tällaiset etähiiret voivat kuitenkin olla hyödyllisiä niille, jotka työskentelevät etäällä tietokoneesta. Esimerkiksi, jos käytät tietokonetta televisiona, on kätevämpää vaihtaa TV-kanavia etänä, etänä, istuen, kuten sanotaan, sohvalla, johon etähiiri voi olla hyödyllinen!

Etähiiret sopivat myös niille, jotka pitävät esityksiä tietokoneella, mutta heillä ei ole mahdollisuutta työskennellä ammattilaitteilla. Sitten tietokonetta (useammin ei edes tietokonetta, vaan kannettavaa) käytetään näyttönä esittelyyn, ja etähiirellä voit vaihtaa esityksen dioja etänä (esimerkiksi puheen aikana seistessä).

3 Liitin liitäntää varten

Kaikki hiiret, myös etäiset, on liitettävä tietokoneeseen porttien kautta. Langallisilla hiirillä on vastaava liitin johdon päässä. Langattomissa hiirissä on erityinen laite, kuten pieni flash-asema, joka on myös kytketty PC-porttiin ja toimii etähiiren signaalien vastaanottimena.

Riisi. 4 PC/2 porttia

Hiiri voidaan liittää tietokoneeseen

• PC/2-porttiin (kuva 4 – pyöreä portti),
• sekä USB-porttiin (kuva 2).

Samaan aikaan USB-hiiret korvaavat nopeasti hiiret markkinoilla olevilla PC/2-kaapelilla. Tähän on useita syitä:

• ensinnäkin parempi yhteys;
• toiseksi USB-liittimien yleisyys lähes kaikissa nykyaikaisissa tietokoneissa.

Sattuu myös niin, että tietokoneessa ei ole niin monta USB-porttia, eivätkä ne välttämättä riitä hiiren liittämiseen. Harvoin, mutta näin voi käydä. Sitten he tulevat apuun - nämä ovat laitteita, joiden avulla voit tehdä 2, 4 tai useampia USB-portteja yhdestä USB-portista. Tämä nostaa hiiren ostokustannuksia, koska sinun on ostettava sen lisäksi jakaja, mutta se ratkaisee porttien puutteen. Onneksi USB:n puute on äärimmäisen harvinainen tilanne, tavallisissa PC:issä (jos se ei ole "eksoottista") USB-portteja riittää aina hiiren kytkemiseen.

Niille, jotka eivät halua erota tutusta ja tulla "natiivihiireksi" PS-2-liittimellä vaihtaessaan tietokoneeseen, jossa ei ole enää PS-2-portteja, teollisuus (valitettavasti ei aivan natiivi, vaan pikemminkin kiinalainen !) Tarjoaa PS-sovittimet -2 - USB. Tämä on jälleen harvinainen tapaus, on helpompi vaihtaa hiiri USB: ksi kuin etsiä, ostaa, maksaa sovitinta. Halukkaille voimme kuitenkin tarjota tällaisen hieman eksoottisen vaihtoehdon hiiren liittämiseksi tietokoneeseen.

4 Herkkyys

Tämä ilmaisin mitataan dpi:nä (pistettä tuumalla). Mitä suurempi tietokoneen hiiren herkkyys on, sitä tarkemmin voit siirtää hiiren osoitinta näytön työtilassa (näytöllä).

Selitetään. Puhumme tarkkuudesta, jolla voit sijoittaa hiiren osoittimen yhteen tai toiseen kohtaan näytöllä. Mitä suurempi herkkyys, eli mitä enemmän pisteitä tuumalla, sitä tarkemmin voit asettaa hiiren kursorin haluttuun kohtaan näytöllä.

Muistutan, että tuuma on 2,54 cm Ja me käytämme tätä pituuden mittausjärjestelmää, koska emme ole tietotekniikan esivanhempia ja siksi käytämme jonkun muun mitta- ja painojärjestelmää.

Korkea herkkyys ei itse asiassa ole vain siunaus. Korkea herkkyys päinvastoin voi aiheuttaa ongelmia, vaikeuksia työskennellä hiiren kanssa. Korkea herkkyys on tärkeää niille, jotka työskentelevät kanssa tietokonegrafiikka korkea resoluutio, tietokonesuunnittelijoille, suunnittelijoille ja vastaaville ammateille, jotka vaativat piirtämistä tai piirtämistä PC:llä. Korkea herkkyys voi olla hyödyllinen "pelaajille", tietokonepelien ystäville, joissa tiettyjen näytön kenttien osumisen tarkkuus on tärkeää.

Muuten tavalliset PC-käyttäjät pärjäävät hiirimanipulaattoreiden kanssa suhteellisen alhaisella tarkkuudella. Miksi suuri tarkkuus, jos olet mukana esimerkiksi vain tekstien muokkaamisessa? Saat helposti hiiren halutulle riville, haluttuun tekstin merkin kohdalle, kuten sanotaan, "ilman tähtäämistä", etkä missaa!

Monien mekaanisten hiirten herkkyys vaihtelee välillä 400-500 dpi. Kuten aiemmin todettiin, tämäntyyppiset manipulaattorit ovat kuitenkin jo menneisyyttä. Optisissa malleissa dpi-arvo voi olla 800-1000.

Hinta tietty malli hiiri riippuu suoraan herkkyydestä. Kun ostat erittäin herkän hiiren, PC-käyttäjä maksaa lisäksi tästä ominaisuudesta. Tämä on toinen argumentti sen puolesta, että valitaan hiiriä, jotka eivät ole liian herkkiä. Miksi maksaa liikaa, jos suurta herkkyyttä ei tarvita normaaliin PC-työhön?!

5 Painikkeiden lukumäärä

Tavallisessa hiiressä on vain kolme säädintä - oikea ja vasen painike sekä pyörä. Hiiren rulla ei ole vain tuttu vieritystyökalu, vaan se toimii myös hiiren kolmantena painikkeena. Voit painaa pyörää kuin painiketta, napsauta sitä. Tämä mahdollistaa esimerkiksi selainikkunoiden avaamisen uusilla välilehdillä (katso ).

Painikkeilla ja hiiren rullalla työskentelyn tulee olla miellyttävää ja mukavaa, muuten tällainen hiiri voi ärsyttää tietokoneen käyttäjää. Esimerkiksi painikkeet (sekä oikea että vasen) voivat olla liian tiukkoja, ja niitä painetaan melko suurella vaivalla. Tämä ei ole kätevää kaikille, ja pitkäaikaisen työn aikana voit yksinkertaisesti kyllästyä painikkeiden painamiseen, mikä joskus johtaa tuskallisiin ja epämiellyttäviin tuntemuksiin.

Hiiren painikkeita voidaan painaa hiljaa, melkein äänettömästi tai ne voivat napsauttaa äänekkäästi. Tämä on myös, kuten sanotaan, amatööriä, joku pitää siitä kovemmin, napsautuksella ja joku tykkää hiljaisuudesta.

Painikkeita voidaan painaa ilman leikkimistä, ilman vapaata leikkimistä, ja joissain tapauksissa peli voi olla niin suuri, että tulee tunne, että painike itse hieman liikkuu, heiluu. Napit, joissa on takaisku, voivat olla ärsyttäviä, toisaalta joku voi pitää niistä. Kuten sanotaan, amatöörille. Sinun täytyy kokeilla sitä omin käsin ja valita.

Myös hiiren pyörä. Se voi pyöriä helposti tai se voi "hidastaa" ja vaatia lisäponnistusta. Täällä myös - kuten haluat.

Pyörän painaminen voi olla helppoa tai se voi vaatia etusormen harjoittelua. Erityisen ärsyttävää on, jos pyörää painetaan ilman naksahdusta, kun ei oikein voi tuntea, onko painallusta tapahtunut vai ei. Tässä tapauksessa pyörän painaminen ja vierittäminen muistuttaa rulettipyörää, joko pannulla tai mene! Ei kovin kätevä, tällainen hiiri on enemmän jännitystä etsiville.

Tavallisella kokemattomalla PC-käyttäjällä on parempi olla hiiri, jossa kaikki on yksinkertaista ja selkeää:

• tässä ne ovat, hiiren vasen ja oikea napsautus,
• tässä se rullaa pyörää ylös ja alas (huomio, joskus pyörä kääntyy hyvin vain ylös tai alas yhteen suuntaan ja takertuu toiseen, ja tämä kannattaa myös tarkistaa ostettaessa!).
• Ja tässä ne ovat selkeitä ja ymmärrettäviä napsautuksia pyörällä, eli napsautuksia hiiren kolmannella painikkeella.

Kaikki on yksinkertaista, luotettavaa, käytännöllistä.

Tavallisille kolmen painikkeen hiirille ei yleensä tarvita lisäohjaimia, ne ovat jo mukana käyttöjärjestelmät PC.

Riisi. 5 Hiiri, jossa on useita painikkeita

Kalliimmissa ja edistyneemmissä malleissa painikkeita voi olla 4, 5, 6 tai enemmän. Kun asennat ohjaimia tällaisille hiirille, voit "riittää" tietyn toiminnon (tai toimintosarjan kerralla) jokaiseen painikkeeseen. Tämä voi olla erittäin kätevä työskennellessä joissakin erikoissovelluksia tai sisään tietokonepelit. Muuten näitä ylimääräisiä painikkeita ei tarvita, on parempi olla maksamatta valmistajille niistä liikaa ja rajoittua tavallisiin manipulaattoreihin, kaksipainikkeisiin pyörällä varustettuihin hiiriin (se on myös kolmas painike).

6 Muut ominaisuudet

Tämä voi olla esimerkiksi kotelon materiaali, napin materiaali, valmistaja jne. Täällä sinun pitäisi valita keskittyen vain omiin mieltymyksiisi. Joku toimii hyvin tavallisten muovihiirten kanssa. Joku pitää mieluummin metallihiiristä. Jotkut pitävät tavallisista painikkeista, kun taas toiset haluavat nappeja, joissa on sormenmuotoiset lovet mukavaan käteen.

Joku pitää minkä tahansa värisistä hiiristä, ja joku vain valkoisista, vain mustasta, keltaisesta, vaaleanpunaisesta, vihreästä, eikä koskaan tiedä mitä muut värit ovat!

Itse pidän esimerkiksi hiiristä, jotka toimivat kaikilla pinnoilla: pöydällä, hiirimatolla, pöytäliinalla, öljyliinalla, kankaalla.

Ja on hiiriä, jotka, ainakin tappaa itsesi, eivät toimi esimerkiksi valopöydällä tai öljykankaalla tai lasilla, ennen kuin laitat niiden alle hiirimaton tai ainakin tavallisen paperiarkin. Ja tämä myös tärkeä ominaisuus hiiri, jonka luokittelemme "muiksi ominaisuuksiksi".

Toinen "toinen ominaisuus" on se, kuinka nopeasti hiiri kerää pölyä ja likaa pöydältä ja kuinka helposti se puhdistuu tästä pölystä ja lialta. Valitettavasti ihanteellisia työpaikkoja ei ole olemassa. Mitä tahansa teetkin, pölyä ja likaa ilmaantuu aina uudestaan ​​ja uudestaan, ja ne laskeutuvat minkä tahansa, jopa halvimman, jopa kalleimman hiiren pohjapinnalle. Ja tässä on tärkeää, kuinka nopeasti hiiri muuttuu käyttökelvottomaksi tästä ja kuinka helposti se voidaan puhdistaa kaikesta tästä. Ja likainen hiiri voi esimerkiksi menettää herkkyytensä tai alkaa tehdä "nykimistä", mikä vaikeuttaa hiiren kursorin osumista tiettyihin näytön kohtiin.

Riisi. 6 Apple Touch Mouse

Joillekin PC-käyttäjille tärkeä "muu ominaisuus" voi olla valmistajan nimi. Esimerkiksi Applen "edistyneen" kannettavan tietokoneen kanssa saatat haluta saman valmistajan hiiren kosketusohjauksella, kun vain liikutat sormea, mekaniikkaa ei ole, mikään ei pyöri ja sormen liike tallennetaan. Tämän manipulaattorin hallussapidosta on maksettava ylimääräistä rahaa.

Tai voit vain toivoa, että joku enemmän tai vähemmän tunnettu yritys ei myy "huonoja" hiiriä, jotka voivat nopeasti epäonnistua. Ja sitten saatat haluta ostaa hiiren valmistajilta, kuten Logitech, Microsoft, A4 Tech.

Tässä, ollakseni rehellinen, kuinka onnekas. Ruma hiiri a la "made in China", kuten sanotaan, "noname" (eli ilman nimeä, ilman selkeää valmistajaa, ilman tunnettua valmistajaa) voi palvella uskollisesti niin paljon, että unohdat milloin, missä ja millä hinnalla ostit sen. Tai ehkä merkkihiiri kieltäytyä melko nopeasti. Vaikka tunnettujen valmistajien hiiret kestävät keskimäärin pidempään ja toimivat paremmin kuin kiinalaiset (eikä vain) kilpailijansa.

Joten, kuten näet, hiiret eivät ole niin yksinkertaisia ​​laitteita. Niillä on monia parametreja, joissa ne voivat erota toisistaan. Hiiren valinta - tärkeä pointti PC:tä valittaessa. Koska meidän on työskenneltävä hiiren kanssa, koska meistä on tullut nykyaikaisen "ikkunatekniikan" käyttäjiä (ja jossain määrin jopa panttivankeja), jossa tietoja esitetään näyttöruudulla ja käsitellään niitä nykyaikaisilla keinoilla, joita henkilökohtaiset tietokoneet tarjoavat.

Haastatella

Tähän aiheeseen voit lisätä:

Tietokoneen hiiri on manipulaattori tietokoneen ohjaamiseen. Manipulaattori sai tämän nimen ulkoisesta samankaltaisuudestaan ​​luonnollisen jyrsijän kanssa. Nykyään se on PC:n olennainen ominaisuus, ja sen avulla voit olla vuorovaikutuksessa sen kanssa tehokkaimmin.

Ennen graafisella käyttöliittymällä varustettujen käyttöjärjestelmien tuloa hiiri ei ollut niin laajalle levinnyt. Tietokoneohjaus tehtiin antamalla komentoja näppäimistön kautta, ja tietokoneella työskentely vaati korkeaa pätevyyttä. Periaatteessa voit tulla toimeen graafisella käyttöliittymällä yhdellä näppäimistöllä, mutta tämä vaatii ohjaamiseen tarvittavien näppäinyhdistelmien oppimista, mikä ei ole hyväksyttävää tavalliselle käyttäjälle, ja hiiri on hyvin yksinkertainen laite, eikä sitä ole vaikeaa. oppia työskentelemään sen kanssa. Yksinkertaisimmassa hiiressä on pari painiketta ja niiden välissä pyörä, joiden avulla suoritetaan joitain toimintoja työskennellessäsi tietokoneen kanssa. Hiiri liitetään tietokoneeseen langallisilla hiirillä tai langattomasti niin sanotuilla langattomilla hiirillä.

Hiiren periaate.

Tietokonehiiren perusperiaate on muuttaa liike ohjaussignaaliksi. Kun siirrät hiirtä pinnalla (useimmiten pöydällä), se tuottaa elektronisen signaalin, joka kertoo tietokoneelle liikesuunnan, etäisyyden ja nopeuden. Ja näyttöruudulla käyttäjä näkee erityisen osoittimen (kursorin) liikkeen hiiren liikkeen mukaisesti.

Tietokonehiirien tyypit.

Tietokonetta ohjattiin pitkään mekaanisilla hiirillä, joissa liiketunnistimena käytettiin kumitettua metallipalloa.

mekaaninen hiiri

Mutta kehitys ei pysähdy tänään, yleisimmät tietokonehiiret ovat optinen ja laser, joilla on suurempi paikannustarkkuus.

AT optiset hiiret liikkeen muuttamiseksi sähköiseksi signaaliksi käytetään manipulaattorin alapinnalla olevaa valonlähdettä (LED) ja anturia. Optinen hiiri skannaa pinnan, jolla se liikkuu, muuntaa skannaustulokset ja siirtää ne tietokoneelle.

Optinen hiiri

AT laser hiiri, optisena lähteenä käytetään laseria, mikä mahdollistaa paikannustarkkuuden lisäämisen. Lisäksi laserhiiri on vaatimaton sen pinnan laadulle, jolla se liikkuu.

laser hiiri

On myös monimutkaisempia ja kalliimpia manipulaattoreita - kosketus-, induktio-, gyroskooppisia hiiriä, joilla on erilainen periaate liikkeen muuntamiseksi ohjaussignaaliksi.

Hei, rakkaat blogisivuston lukijat. Tietokonehiiriä tai hiiriä, niitä kutsutaan eri tavalla, niitä on valtava määrä. Toiminnallisen käyttötarkoituksensa mukaan ne voidaan jakaa luokkiin: toiset on suunniteltu peleihin, toiset tavalliseen työhön ja toiset piirtämiseen. graafiset editorit. Tässä artikkelissa yritän puhua tyypeistä ja laitteista tietokoneen hiiret.

Mutta aluksi ehdotan palaamista muutaman vuosikymmenen taaksepäin, juuri silloin, kun he keksivät tämän monimutkaisen laitteen. Ensimmäinen tietokonehiiri ilmestyi vuonna 1968, ja sen keksi amerikkalainen tiedemies nimeltä Douglas Engelbart. Hiiren kehitti American Space Research Agency (NASA), joka myönsi keksinnölle patentin Douglasille, mutta jossain vaiheessa menetti kiinnostuksensa sen kehittämiseen. Miksi - lue.

Maailman ensimmäinen hiiri oli raskas puinen vaijerilla varustettu laatikko, joka painonsa lisäksi oli myös erittäin hankala käyttää. Ilmeisistä syistä he päättivät kutsua sitä "hiireksi", ja vähän myöhemmin he keksivät keinotekoisesti dekoodauksen tällaisesta lyhenteestä. Jep, nyt hiiri ei ole muuta kuin "Manually Operated User Signal Encoder", eli laite, jolla käyttäjä voi manuaalisesti koodata signaalin.

Poikkeuksetta kaikissa tietokonehiirissä on useita osia: runko, painettu piirilevy koskettimilla, mikrikillä (painikkeilla), vierityspyörällä (rullilla) - ne kaikki ovat läsnä muodossa tai toisessa missä tahansa nykyaikaisessa hiiressä. Mutta sinua luultavasti kiusaa kysymys - mikä sitten erottaa ne toisistaan ​​(paitsi, että on olemassa pelaamista, ei-pelaamista, toimistoa jne.), miksi he keksivät niin paljon erilaisia ​​tyyppejä, Katso itse:

1. Mekaaninen
2. Optinen
3. Laser
4. Trackball-hiiret
5. induktio
6. Gyroskooppinen

Tosiasia on, että jokainen edellä mainituista tietokonehiirityypeistä ilmestyi eri aikoina ja käyttää erilaisia ​​fysiikan lakeja. Näin ollen jokaisella niistä on omat haitansa ja etunsa, joita käsitellään varmasti myöhemmin tekstissä. On huomattava, että vain kolmea ensimmäistä tyyppiä tarkastellaan yksityiskohtaisimmin, loput eivät ole niin yksityiskohtaisia, koska ne ovat vähemmän suosittuja.

Mekaaniset hiiret ovat suhteellisen perinteisiä pallomalleja iso koko vaatii jatkuvaa pallon puhdistamista tehokasta työtä. Pyörivän pallon ja rungon väliin voi päästä likaa ja pieniä hiukkasia, ja ne on puhdistettava. Se ei toimi ilman mattoa. Noin 15 vuotta sitten se oli ainoa maailmassa. Kirjoitan siitä menneisyydessä, koska se on jo harvinaisuus.

Mekaanisen hiiren pohjassa oli reikä, joka peitti kääntyvän muovirenkaan. Sen alla oli raskas pallo. Tämä pallo oli valmistettu metallista ja päällystetty kumilla. Pallon alla oli kaksi muovirullaa ja rulla, jotka painoivat pallon rullia vasten. Hiirtä liikutettaessa pallo pyöritti rullaa. Ylös tai alas - yksi rulla pyörii, oikealle tai vasemmalle - toinen. Koska painovoimalla oli ratkaiseva rooli tällaisissa malleissa, tällainen laite ei toiminut nollapainovoimalla, joten NASA hylkäsi sen.

Jos liike oli vaikeaa, molemmat rullat pyörivät. Jokaisen muovitelan päähän asennettiin siipipyörä, kuten myllyssä, vain monta kertaa pienempi. Juoksupyörän toisella puolella oli valonlähde (LED), toisella - valokenno. Hiirtä liikutettaessa juoksupyörä pyöri, valokenno luki siihen osuneiden valopulssien määrän ja välitti tämän tiedon sitten tietokoneelle.

Koska juoksupyörässä oli monta siipiä, osoittimen liike näytöllä koettiin sujuvaksi. Optisesti mekaaniset hiiret (ne ovat yksinkertaisesti "mekaanisia") kärsivät suurista haitoista, tosiasia on, että ne oli purettava ja puhdistettava säännöllisesti. Työssä oleva pallo veti roskat runkoon, usein pallon kumipinta likaantui niin, että liikerullat yksinkertaisesti luisuivat ja hiiri oli buginen.

Samasta syystä tällainen hiiri tarvitsi yksinkertaisesti tyynyn oikeaan toimintaan, muuten pallo luiskahti ja likaantuu nopeammin.

Optiset ja laserhiiret

Optisissa hiirissä sinun ei tarvitse purkaa ja puhdistaa mitään., koska niissä ei ole pyörivää palloa, ne toimivat eri periaatteella. Optinen hiiri käyttää LED-anturia. Tällainen hiiri toimii kuin pieni kamera, joka skannaa pöydän pinnan ja "valokuvaa" sen, kamera onnistuu ottamaan noin tuhat tällaista kuvaa sekunnissa ja jotkut mallit jopa enemmän.

Näiden kuvien tiedot käsitellään erillisellä mikroprosessorilla itse hiiressä ja lähettää signaalin tietokoneelle. Edut ovat ilmeisiä - tällainen hiiri ei tarvitse tyynyä, se on kevyt ja voi skannata melkein minkä tahansa pinnan. Lähes? Kyllä, kaikki paitsi lasi ja peilipinta sekä sametti (sametti imee valoa erittäin voimakkaasti).

Laserhiiri on hyvin samanlainen kuin optinen hiiri, mutta sen toimintaperiaate eroaa siinä laser LEDin sijaan. Tämä on edistyneempi malli optisesta hiirestä, se vaatii paljon vähemmän tehoa toimiakseen, tietojen lukemisen tarkkuus työpinnalta on paljon suurempi kuin optisen hiiren. Täällä se voi toimia jopa lasi- ja peilipinnoilla.

Itse asiassa laserhiiri on eräänlainen optinen hiiri, koska molemmissa tapauksissa käytetään LEDiä, vain toisessa tapauksessa se lähettää silmälle näkymätön spektri.

Joten optisen hiiren toimintaperiaate eroaa pallohiiren toimintaperiaatteesta. .

Prosessi alkaa laser- tai optisella (optisen hiiren tapauksessa) diodilla. Diodi säteilee näkymätöntä valoa, linssi fokusoi sen ihmisen hiuksen paksuiseen pisteeseen, säde heijastuu pinnasta, sitten anturi ottaa tämän valon kiinni. Anturi on niin tarkka, että se havaitsee pienetkin pinnan epätasaisuudet.

Salaisuus on se nimenomaan epäsäännöllisyyksiä anna hiiren havaita pienimmänkin liikkeen. Kameralla otettuja kuvia verrataan, mikroprosessori vertaa jokaista seuraavaa kuvaa edelliseen. Jos hiiri on liikkunut, kuvien välinen ero näkyy.

Analysoimalla näitä eroja hiiri määrittää minkä tahansa liikkeen suunnan ja nopeuden. Jos kuvien välinen ero on merkittävä, kohdistin liikkuu nopeasti. Mutta jopa paikallaan ollessaan hiiri jatkaa kuvien ottamista.

Trackball-hiiret

Trackball-hiiri - laite, joka käyttää kuperaa palloa - "Trackball". Ohjauspallolaite on hyvin samanlainen kuin mekaanisen hiiren laite, vain siinä oleva pallo on päällä tai sivulla. Palloa voidaan pyörittää, ja itse laite pysyy paikallaan. Pallo saa telaparin pyörimään. Uudet ohjauspallot käyttävät optisia liikeantureita.

Kaikki eivät välttämättä tarvitse laitetta nimeltä "Trackball", lisäksi sen kustannuksia ei voida kutsua alhaiseksi, näyttää siltä, ​​​​että vähimmäishinta alkaa 1400 ruplasta.

induktiohiiret

Induktiomalleissa käytetään erityistä mattoa, joka toimii periaatteella näytönohjain. Induktiohiirillä on hyvä tarkkuus, eikä niitä tarvitse suunnata oikein. Induktiohiiri voi olla langaton tai induktiivisesti toimiva, jolloin se ei vaadi akkua kuten tavallinen langaton hiiri.

Minulla ei ole aavistustakaan, kuka tarvitsisi sellaisia ​​laitteita, jotka ovat kalliita ja vaikeita löytää vapailta markkinoilta. Ja miksi, kuka tietää? Ehkä sillä on joitain etuja perinteisiin "jyrsijöihin" verrattuna?

Nykyään hiiri on välttämätön syöttölaite kaikille. nykyaikaiset tietokoneet. Mutta aivan äskettäin asiat olivat toisin. Tietokoneissa ei ollut graafisia komentoja ja tietoja voitiin syöttää vain näppäimistöllä. Ja kun ensimmäinen ilmestyi, hämmästyt nähdessäsi, minkä kehityksen tämä kaikille tuttu esine on käynyt läpi.

Kuka keksi ensimmäisen tietokoneen hiiren?

Pidetään tämän laitteen isänä. Hän oli yksi niistä tiedemiehistä, jotka yrittävät tuoda tieteen jopa tavallisten ihmisten ulottuville ja tehdä edistyksen kaikkien ulottuville. Hän keksi ensimmäiset tietokonehiiret 1960-luvun alussa laboratoriossaan Stanford Research Institutessa (nykyisin SRI International). Ensimmäinen prototyyppi luotiin vuonna 1964, tätä keksintöä koskevassa patenttihakemuksessa, joka jätettiin vuonna 1967, sitä kutsuttiin "XY-asentoindikaattoriksi näyttöjärjestelmälle". Mutta virallinen asiakirja numerolla 3541541 saatiin vasta vuonna 1970.

Mutta onko kaikki niin yksinkertaista?

Näyttää siltä, ​​​​että kaikki tietävät, kuka loi ensimmäisen tietokoneen hiiren. Mutta trackball (ball drive) -tekniikkaa käytettiin ensin paljon aikaisemmin Kanadan laivastossa. Tuolloin, vuonna 1952, hiiri oli vain keilapallo, joka oli kiinnitetty monimutkaiseen laitteistojärjestelmään, joka pystyi havaitsemaan pallon liikkeen ja matkimaan sen liikettä näytöllä. Mutta maailma sai tietää siitä vasta vuosia myöhemmin - loppujen lopuksi se oli salainen sotilaallinen keksintö, jota ei koskaan patentoitu tai massatuotantona. 11 vuoden kuluttua se oli jo tiedossa, mutta D. Engelbart tunnusti sen tehottomaksi. Sillä hetkellä hän ei vielä tiennyt kuinka yhdistää näkemystään hiirestä ja tästä laitteesta.

Miten idea syntyi?

Tärkeimmät ideat keksinnöstä tulivat ensimmäisen kerran D. Engelbartille vuonna 1961, kun hän oli tietokonegrafiikkaa käsittelevässä konferenssissa ja pohti interaktiivisen laskennan tehokkuuden lisäämisen ongelmaa. Hänelle tuli mieleen, että käyttämällä kahta pientä pyörää, jotka liikkuvat pöydän poikki (yksi pyörä pyörii vaakasuunnassa ja toinen pystysuunnassa), tietokone voi seurata niiden pyörimisyhdistelmiä ja siirtää kohdistinta näytöllä sen mukaisesti. Jossain määrin toimintaperiaate on samanlainen kuin planimetri - työkalu, jota insinöörit ja maantieteilijät käyttävät etäisyyksien mittaamiseen kartalla tai piirustuksessa jne. Sitten tiedemies kirjoitti tämän idean muistikirjaansa myöhempää käyttöä varten.

Astu tulevaisuuteen

Hieman yli vuotta myöhemmin D. Engelbart sai instituutilta apurahan käynnistääkseen tutkimusaloitteensa nimeltä "Improving the Human Mind". Sen alle hän kuvitteli järjestelmän, jossa henkistä työtä tekevillä ihmisillä, jotka työskentelevät tehokkailla interaktiivisilla näytöillä varustetuilla tietokoneasemilla, on pääsy laajaan online-tietotilaan. Sen avulla he voivat tehdä yhteistyötä ratkaisemalla erityisen tärkeitä ongelmia. Mutta tämä järjestelmä puuttui pahasti moderni laite syöttö. Loppujen lopuksi, jotta voit olla mukavasti vuorovaikutuksessa näytön kohteiden kanssa, sinun on voitava valita ne nopeasti. NASA kiinnostui projektista ja myönsi avustuksen tietokoneen hiiren rakentamiseen. Tämän laitteen ensimmäinen versio on samanlainen kuin nykyaikainen kooltaan lukuun ottamatta. Samanaikaisesti tutkijaryhmä keksi muita laitteita, joiden avulla voit hallita kohdistinta painamalla jalkaa polkimella tai siirtämällä erityisen pidikkeen polvea pöydän alle. Nämä keksinnöt eivät koskaan saaneet kiinni, mutta samaan aikaan keksittyä joystickiä parannettiin myöhemmin ja sitä käytetään edelleen.

Vuonna 1965 D. Engelbartin työryhmä julkaisi loppuraportin tutkimuksestaan ​​ja erilaisista kohteiden valintamenetelmistä ruudulta. Testeihin osallistui jopa vapaaehtoisia. Se meni suunnilleen näin: ohjelma näytti objektit sisään eri osat ja vapaaehtoiset yrittivät napsauttaa niitä mahdollisimman nopeasti erilaisia ​​laitteita. Testitulosten mukaan ensimmäiset tietokonehiiret ylittivät selvästi kaikki muut laitteet ja ne sisällytettiin vakiovarusteisiin jatkotutkimuksiin.

Miltä ensimmäinen tietokoneen hiiri näytti?

Se oli valmistettu puusta ja se oli ensimmäinen syöttölaite, joka mahtui käyttäjän käteen. Kun tiedät sen toimintaperiaatteen, sinun ei pitäisi enää hämmästyä siitä, miltä ensimmäinen tietokoneen hiiri näytti. Kotelon alla oli kaksi metallista levypyörää, kaavio. Painikkeita oli vain yksi, ja johto meni laitetta pitelevän henkilön ranteen alle. Prototyypin kokosi yksi D. Engelbartin tiimin jäsenistä, hänen avustajansa William (Bill) English. Aluksi hän työskenteli toisessa laboratoriossa, mutta liittyi pian projektiin luodakseen syöttölaitteita, kehitti ja herätti eloon uuden laitteen suunnittelun.

Hiirtä kallistamalla ja heiluttamalla voit piirtää täysin tasaisia ​​pysty- ja vaakaviivoja.

Vuonna 1967 kotelosta tuli muovia.

Mistä nimi tuli?

Kukaan ei muista, kuka ensimmäisenä kutsui tätä laitetta hiireksi. Sitä testasi 5-6 henkilöä, on mahdollista, että yksi heistä ilmaisi samankaltaisuuden. Lisäksi maailman ensimmäinen tietokoneen hiiri oli langallinen pyrstö takana.

Lisää parannuksia

Tietenkin prototyypit olivat kaukana ihanteellisista.

Vuonna 1968 San Franciscossa pidetyssä tietokonekonferenssissa D. Engelbart esitteli parannettuja ensimmäisiä tietokonehiiriä. Heillä oli kolme painiketta, niiden lisäksi näppäimistössä oli vasemman käden laite.

Idea oli tämä: oikea käsi toimii hiiren kanssa, valitsee ja aktivoi objekteja. Ja vasen soittaa kätevästi tarvittavat käskyt käyttämällä pientä näppäimistöä, jossa on viisi pitkää näppäintä, kuten pianoa. Samalla kävi selväksi, että käyttäjän kädessä oleva lanka meni sekaisin laitetta käytettäessä ja se oli tuotava vastakkaiselle puolelle. Vasemman käden etuliite ei tietenkään juurtunut, mutta Douglas Engelbart käytti sitä tietokoneissaan viime päiviin asti.

Jatkuva parannustyö

Hiiren kehityksen myöhemmissä vaiheissa paikalle tuli muitakin tutkijoita. Mielenkiintoisinta on, että D. Engelbart ei koskaan saanut rojalteja keksinnöstään. Koska hän patentoi sen Stanford Instituten asiantuntijana, instituutti luovutti laitteen oikeudet.

Joten vuonna 1972 Bill English korvasi pyörät ohjauspallolla, joka mahdollisti hiiren liikkeen tunnistamisen mihin tahansa suuntaan. Koska hän työskenteli silloin Xerox PARCissa, tästä innovaatiosta tuli osa tuolloin kehittynyttä Xerox Alto -järjestelmää. Se oli minitietokone, jossa oli graafinen käyttöliittymä. Siksi monet uskovat virheellisesti, että ensimmäinen Xeroxilla.

Seuraava kehityskierros tapahtui hiiren kanssa vuonna 1983, kun Apple tuli peliin. Yrittäjä laski laitteen massatuotannon kustannukset, jotka olivat noin 300 dollaria. Se oli liian kallis keskivertokuluttajalle, joten päätettiin yksinkertaistaa hiiren suunnittelua ja korvata kolme painiketta yhdellä. Hinta putosi 15 dollariin. Ja vaikka tätä päätöstä pidetään edelleen kiistanalaisena, Applella ei ole kiirettä muuttaa ikonista muotoiluaan.

Ensimmäiset tietokonehiiret olivat muodoltaan suorakaiteen tai neliön muotoisia, anatomisesti pyöristetty muotoilu ilmestyi vasta vuonna 1991. Sen esitteli Logitech. Mielenkiintoisen muodon lisäksi uutuus oli langaton: viestintä tietokoneen kanssa järjestettiin radioaaltojen avulla.

Ensimmäinen optinen hiiri ilmestyi vuonna 1982. Se tarvitsi erityisen tyynyn painetulla ruudukolla toimiakseen. Ja vaikka ohjauspallon pallo likaantui nopeasti ja siitä oli haittaa, että se piti puhdistaa säännöllisesti, optinen hiiri oli kaupallisesti kannattamaton vuoteen 1998 asti.

Mitä seuraavaksi?

Kuten jo tiedät, "häntäpalloja" ei käytännössä enää käytetä. Tietokonehiirien tekniikka ja ergonomia kehittyvät jatkuvasti. Ja vielä nykyäänkin, kun kosketusnäytölliset laitteet ovat yhä suositumpia, niiden myynti ei laske.