Это периферийное устройство в самом деле очень похоже на мышонка. Маленькое пластмассовое тельце, длинный хвост - кабель для связи с компьютером, кнопки - словно плотно прижатые ушки маленького зверька. Повинуясь движениям руки оператора, мышка бегает по столу, а на экране повторяет каждое ее движение курсор: в текстовом режиме экрана - прямоугольник, в графическом - аккуратная стрелка. И легкого нажатия кнопок достаточно, чтобы запускать файлы, выделять и перемещать участки текста или рисунка, управлять героями в увлекательной компьютерной игре. Наш сегодняшний рассказ - о "породах" компьютерных мышей и их принципах работы.

Устройство компьютерной мыши с механическим подсчетом числа шагов.

Оптико-механическая компьютерная мышь.

Компьютерная мышь с оптическим принципом работы.

В современных портативных компьютерах привычный манипулятор (мышь) заменяет трэкбол — шарик, вращение которого вызывает движение курсора на дисплее (фото справа), или трэкпоинт — небольшой стерженек, покрытый упругим материалом (фото слева).

Компьютерные манипуляторы трэкболы — неподвижные «родственники» привычной мыши.

Сенсорные экраны — простейший способ общения человека с компьютером.

В основу работы сенсорных экранов положена резистивная технология.

Сенсорный планшет, встроенный в корпус ноутбука, заменяет мышь. Скольжения пальца по планшету достаточно, чтобы вызвать движение курсора на экране.

...Но ты узнаешь по хвосту,
что он родился мышкой.

С. Маршак.

Создатели первых моделей персональных компьютеров (ПК) считали главным (после клавиатуры) устройством ввода информации вовсе не мышь. Например, вначале модели фирмы IBM были рассчитаны на работу со световым пером. Однако световое перо известно немногим, а мышь - победительница среди периферийных устройств - знакома всем. Более того, для многих сегодняшних пользователей компьютер без нее - не компьютер, мышь входит в комплект поставки ПК большинства фирм.

Итак, мышка двигает курсор на экране, сама перемещаясь по нашей воле. Движение корпуса мыши измеряется в шагах. Шаг - это минимальное смещение, регистрируемое датчиками. Специальная программа - драйвер - подсчитывает количество шагов, вызывающее переход курсора на следующий элемент изображения. Скорость движения курсора пользователь может изменить с помощью специальных функций. По умолчанию принимается, что отношение числа шагов мыши к числу элементов изображения равно 1:1 по горизонтали и 2:1 по вертикали.

Как же мышка определяет, сколько шагов она прошла по воле оператора? Есть несколько способов, наиболее распространенный из которых - механический (рис. 1). Установленный в днище корпуса тяжелый шарик (обычно он металлический и покрыт резиной) крутится во всех направлениях, когда мы катаем мышь по столу. При этом шарик вращает два прижатых к нему фрикционных ролика со взаимно перпендикулярными осями. Роликами же вращаются шаговые датчики, которые, в свою очередь, замыкая и размыкая пары контактов, позволяют подсчитать число оборотов ролика, а значит, и длину пробега мышки в соответствующем направлении.

Однако контакты - вещь весьма ненадежная, поэтому в современных устройствах используется другой, чуть более сложный вариант - оптико-механический (рис. 2). Здесь тот же шарик и такие же фрикционные ролики. Но шаговые датчики выглядят по-другому. Это диски со щелями, с одной стороны которых расположены источники света (светодиоды), а с другой - фотоприемники. Когда мышь бежит по столу, шарик, ролики и соответственно диски вращаются, лучи света, проходящие через щели, периодически прерываются и несложной электронной схеме остается только подсчитывать импульсы тока на выходных контактах фотодатчиков.

Еще один способ - оптический - позволяет совсем избавиться от механики (рис. 3). Световой луч отражается от специального коврика, по которому ползает мышь, и попадает в фотоприемник. На поверхности коврика нанесена сеть пересекающихся черных линий, так что отраженный луч при движении мыши периодически прерывается. А считать импульсы тока на выходе фотодатчика схема мышки умеет.

Когда компьютерная мышь прочно закрепила свое первенство среди периферийных устройств, за нее взялись дизайнеры. И вместо скромной коробочки с кнопками стали появляться удобные для обхвата рукой и изящные трехкнопочные мышонки.

Двухкнопочные мыши (стандарт Microsoft Mouse) - более ранняя популяция этих компьютерных зверьков. Левая кнопка соответствует клавише "Enter" ("Ввод"), а правая, в зависимости от конкретной программы, может быть аналогом "Esc" ("Отмена"), "lns" ("Выделение" - например, в Norton Commander) и т. д. В некоторых случаях имеется возможность изменять назначения кнопок на противоположные и даже присваивать им произвольные функции по своему вкусу.

Трехкнопочные мыши, появившиеся несколько позже, представляют стандарт Mouse System Mouse. Впрочем, третья (средняя) кнопка в большинстве случаев бездействует или дублирует левую, так что совместимость с прежним стандартом Microsoft полностью сохраняется. И лишь в сравнительно недавно появившихся программах пользователь может сам назначить для этой кнопки нужную ему функцию.

Другое широко применяемое устройство для ввода информации в компьютер - трэкбол. Его традиционно относят к семейству компьютерных мышей, однако он, строго говоря, похож на мышь только по принципу работы. У трэкбола шарик укреплен не в днище, а сверху на корпусе. В этом большее удобство трэкбола по сравнению с мышью: расположенный "на спине" шарик можно вращать рукой, не перемещая все устройство. Если для работы с мышью на столе нужно выделять определенную свободную площадь, то трэкболу места требуется совсем немного. Поэтому его объединяют с клавиатурой на портативных компьютерах.

"Мышка бежала, хвостиком махнула, яичко упало и разбилось" - так бывает, увы, не только в сказке. Сбросить хвостом, то бишь кабелем, со стола при неловком движении ценные вещи - привычное дело. И вот появились "бесхвостые" модели, в которых используются различные варианты беспроводной связи. Один из способов - инфракрасная связь, аналогичная широко применяемым в быту системам дистанционного управления телевизором. Другой, еще более совершенный - радиосвязь. Радиомышь фирмы Logitech можно катать почти в двух метрах от компьютера. Мышь и приемник можно настраивать на четыре разные частоты, поэтому в одной и той же "зоне радиосвязи" одновременно могут работать четыре пользователя.

Разработаны и мыши, предназначенные для управления курсором в трехмерном виртуальном пространстве. "Летучую мышь" можно свободно перемещать и поворачивать в воздухе, заботясь о том, чтобы хватило длины кабеля (от этого атрибута разработчики все-таки не отказались).

Еще одно периферийное устройство представляет собой надеваемый на палец перстень с излучателем ультразвука. К корпусу дисплея крепится легкая "двурогая" рамка, на которой размещены три звукоприемника: в правом верхнем, левом верхнем и левом нижнем углах корпуса. Кисть руки с надетым перстнем перемещается вблизи экрана, а электронная схема легко определяет ее положение и передает эти сведения в компьютер, как и информацию о нажатии находящейся на перстеньке кнопки.

Самые современные родственники компьютерной мыши вовсе не похожи на свою прародительницу. Они представляют собой небольшую сенсорную пластинку (с кнопками по углам), по которой движется только палец пользователя и руководит движениями курсора на дисплее. Принципов их работы известно несколько. В одном варианте планшетка состоит из двух пленок с взаимно пересекающимися проводящими дорожками и небольшим промежутком между ними. При нажатии одна или несколько дорожек замкнутся с "соседками" на второй пленке, а электронная схема легко обнаружит место замыкания (а значит, касания). Другой вариант - излучение поверхностных волн вдоль пленки планшета. Движение пальца меняет картину их распределения, что и фиксируется приемными датчиками. Третий принцип - излучение ультразвука над пленкой. Палец экранирует часть датчиков от ультразвуковых волн, и по расположению этой "тени" определяются координаты точки нажатия.

Еще несколько лет назад подобные устройства были слишком сложны и соответственно дороги. Но сегодня благодаря развитию тонких технологий сенсорные планшеты становятся все более популярными, а спектр их моделей - все более разнообразным. Так, устройство Glide-Point фирмы Cirque дает пользователю возможность перемещать курсор по экрану, надавливая пальцем на небольшую чувствительную к нажатию площадку, которая вполне заменяет собой трэкбол. А в последние годы в продаже появились и модели компьютеров ноутбук, в которых микропланшет (TouchPad) встроен в клавиатуру.

См. в номере на ту же тему

Ю. ДМИТРИЕВ - Если мышка не слушается.

№3, 1999