آلية الإدخال في الحاسوب باستخدام الفأرة الإلكترونية ولوحة المفاتيح

آلية الإدخال في الحاسوب باستخدام الفأرة الإلكترونية ولوحة المفاتيح

لا مجال للتعرض لمختلف أجهزة الإدخال التي تستخدم من أجل مختلف أنواع الحواسيب فهي كثيرة ومتنوعة، بل وحتى من أجل الحاسب الشخصي فإنه لا يسعنا إلا الاقتصار على أهم أجهزة الإدخال وهي تلك الأجهزة التي يكون لعامة المستخدمين تعاملا مستمرا معها خلال استثمار الحواسيب الشخصية الأكثر انتشارا.

أولا: لوحة المفاتيح للوسائط المتعددة

إن لوحة المفاتيح تتضمن مجموعة كبيرة من المفاتيح تبلغ المئة (أو كما تسمى 101، أو 102)، ووظيفة اللوحة ليست مقتصرة على إتاحة الإدخال عبر المفاتيح بل إنها تتضمن شريحة خاصة لمعالجة المدخلات بطريقة توافق نظام التشغيل المستخدم. وقد كانت لوحة المفاتيح للحواسيب الأولى أليفة جدا للمستخدم من حيث كونها لا تكاد تختلف عن لوحة مفاتيح الآلة الكاتبة اليدوية أو الكهربائية. وكانت المفاتيح الإضافية عليها قليلة العدد نسبيا وكانت وظائفها بسيطة جدا. وفي الواقع أن كثيرا من وظائف تلك المفاتيح قد بقيت متداولة حتى الآن في نظم برمجية عديدة. ولوحة المفاتيح البسيطة (تسمى لوحة 101 مفتاح) تتضمن أربعة مجموعات هي:

-المجموعة الأساسية التي تتضمن مفاتيح المحارف والرموز والفعاليات المطبقة عليها.

-مجموعة مفاتيح الحركة في الاتجاهات وتتضمن الأسهم ومفاتيح تقليب الصفحات.

-مجموعة المفاتيح الرقمية المستقلة الوقعة جهة اليمين والتي تستخدم في حالات التعامل مع المدخلات الرقمية وإجراء الحسابات.

-مجموعة المفاتيح الدالية، والتي تخصص عادة لأداء الوظائف التي تكثر الحاجة لها أثناء استخدام الحاسوب كاستدعاء المساعدة وتخزين الملف وفتحه وعمليات البحث وغير ذلك. وهذه المجموعة تشغل الصف الأمامي من لوحة المفاتيح ومرقمة بدءا من F1  حتى F12. وقد مرت عدة سنوات قبل أن تقوم النظم البرمجية بوضع دور للمفتاحين الأخيرين لكن حاليا لهما دور أساسي في عمل لغات البرمجة المرئية بشكل خاص (ولغات البرمجة كما تعلم هي أهم النظم البرمجية).

وقد أضيف إلى لوحة المفاتيح مجموعة من الأزرار الخاصة بإدارة الوسائط المتعدد والإنترنت ولذلك يطلق على لوحة المفاتيح الحاوية لها لوحة مفاتيح الوسائط المتعددة multimedia keyboard.

والمفاتيح المتوضعة على اللوحة تنقسم من حيث تقيمها في الإدخال إلى أربعة أنواع:

أ-مفتاح عادي: ومنها مفاتيح الحروف والأرقام.

ب-نصف مفتاح: ومن أهمها المفتاح alt, ctrl, shift.

ج-مفتاح ونصف: وخاصة المفاتيح الدالية f1…f12، ومفاتيح الأسهم، وهنا يمكننا توضيح دلالات هذه التقسيمات، فمثلا المفتاح  num_Lock هو نصف مفتاح. ونلاحظ أن ومفاتيح الأرقام الواقعة في الجزء الأيمن من لوحة المفاتيح تكون مفعلة بوظيفة إظهار الأرقام إذا كانت لمبة المفتاح num_Lock مضاءة، بينما إذا كانت لمبة المفتاح غير مضاءة فإن المفاتيح تعمل بوظيفة مفاتيح الأسهم.

د-توليفة مفاتيح: وهي الأزرار المتعلقة بتشغيل برمجيات كثيرة الاستخدام. وهي تصنف إلى مجموعات متعددة تختلف حسب اللوحة.

ملاحظة: فهم وظيفة المفتاح يتعلق بأمرين هما قيمته في لوحة المفاتيح، وكيفية تعريفه في نظام التشغيل. فمثلا هناك أزرار ذات وظائف محددة في نظام الوندوز لكنها بدون وظيفة في نظام لاينكس.

ثانيا: الفأرة الإلكترونية

لفهم آلية عمل الفأرة ينبغي التعرض لشرح كيفية تصميمها لدى ظهورها الأولي. فالفأرة الإلكترونية البسيطة تحتوي ضمن غلافها الخارجي الصلب على المكونات التالية:

1-كرة مطاطية نصف قطرها بضعة مليمترات.

2-ذراع متوضع عرضيا بالنظر لشكل الفأرة، وهو ينتهي بدولاب مثقب بانتظام في محيطه الخارجي، وبالتالي فالدولاب متجه بموازاة السبابة بالنسبة لليد الممسكة بالفأرة.

3-نقطة بث إشعاعات تعبر ثقب الدولاب إلى نقطة استقبال الشعاع في الجهة الأخرى من الدولاب. واتجاه الإشعاع مواز للذراع الحامل للدولاب.

4-ذراع متوضع طوليا بالنسبة لشكل الفأرة أي بموازاة السبابة فهو متعامد مع الذراع السابق، وينتهي أيضا بدولاب مثقب بانتظام في محيطه الخارجي.

5-نقطة بث إشعاعات تعبر ثقب الدولاب الثاني إلى نقطة استقبال الشعاع في الجهة الأخرى من الدولاب. واتجاه الإشعاع مواز للذراع الحامل للدولاب.

6- شريحة إلكترونية تتضمن آلية التعرف على المدخلات وإرسالها بالشكل المألوف إلى أجهزة المعالجة.

الكرة مطاطية تلامس كلا من الذراعين المتعامدين وعندما تدور الكرة باتجاه الأمام مثلا تتسبب بدوران الدولاب المثقب المتجه بموازاة السبابة والذي هو بالتالي يتحكم بحركة الفأرة بالاتجاه الشاقولي على الشاشة، أما الدولاب المعامد له فيتحكم بحركة الفأرة بالاتجاه الأفقي على الشاشة.

آلية عمل الدولاب تتلخص بأن محيطه المثقب يحجز بين نقطتين أحدهما تبعث شعاعا والأخرى تقوم باستقباله فعند مرور الثقب يتم استقبال الشعاع، وبالتالي يتم التعبير عن العدد واحد، أما عند مرور الجزء المصمت من الدولاب فيحجب الشعاع وبالتالي يتم التعبير عن الرقم صفر. وهكذا وفقا لتسلسل ورود الإشارات تفسر المهام المطلوبة من المؤشر، وتساعد الشريحة الإلكترونية في الوساطة بين المفاهيم المتشكلة من المدخلات وبين المفاهيم المعرفة في بيانات نظام التشغيل.

والفأرة الليزرية تعمل وفقا لمبدأ مشابه، كذلك الحال بالنسبة للفأرة اللاسلكية والاختلاف يكمن في طبيعة التقنيات المستخدمة.

ملاحظة: هذه هي الآلية الأساسية للفأرة وهي التحرك يمينا ويسارا، أما الدواليب الخارجية المثبتة على غلاف الفأرة فهي مخصصة لوظائف محددة.