4. THIẾT BỊ NHẬP

1.Bàn phím

Ðể thể hiện những lá thơ, những con số, hay các ký tự đặc biệt bằng máy tính, người ta dùng bàn phím nối với máy tính, kích hoạt ứng dụng thích hợp rồi gõ các phím nào cần gõ cho ra các từ, câu muốn có. Khi bạn gõ - nhấn một ký tự nào trên bàn phím, trên màn hình sẽ hiện ra chữ ấy (giả định đang trong trình ứng dụng thích hợp). Các phím mũi tên, Alt, Ctrl, Enter… không gửi một chữ nào cho máy mà là các lệnh đặc biệt nào đó.

Cũng liên quan đến bộ mã ký tự ta đã nói ở bài 1, bàn phím được thiết kế sao cho tiện dụng nhất đối với từng khu vực ngôn ngữ. Loại cấu trúc bàn phím thông dụng và được chấp nhận nhiều nhất trên thế giới là loại bàn phím QWERT. Tên QWERT thoạt đầu nghe có vẻ xa lạ lắm, nhưng đơn giản rằng đó là tên các phím chữ hàng đầu tiên bên trái theo thứ tự. Tên này để phân biệt với một số loại bàn phím ít được dùng khác có trật tự sắp xếp các phím không giống loại này. Có thể bạn sẽ thắc mắc vì sao không chọn theo thứ tự ABC cho dễ nhớ ? Không đơn giản như ta thường nghĩ, các nhà khoa học đã nghiên cứu kỹ lưỡng về mặt ngôn ngữ học về tần suất xuất hiện của các chữ cái, dựa vào đó đưa ra một thứ tự sao cho những chữ cái hay dùng nhất ở vị trí phím dễ dùng nhất.

Hình 8 : Một loại bàn phím hiện đại giúp cho việc gõ phím thoải mái hơn.

2. Thiết bị chỉ điểm - Pointing Device

Hàng triệu người dùng máy tính hiện nay dùng bàn phím để gõ các chữ cái và con số, nhưng để ra lệnh cho máy, định vị con trỏ, họ không chỉ dùng bàn phím mà còn dùng một thiết bị đặc biệt thông dụng khác gọi là : con chuột - mouse. Con chuột dùng để chuyển dịch một ký hiệu hay một đối tượng được chọn từ nơi này sang nơi khác trên màn hình. Con chuột thường được thể hiện thông qua con trỏ trên màn hình. Khi người sử dụng di chuyển con chuột trên mặt bàn thì con trỏ cũng di chuyển trên màn hình.

Một con chuột có một, hai, hay ba nút nhấn có thể dùng để gởi các tính hiệu đến máy tính. Nhiều người dùng không quan tâm đến con chuột - cũng chẳng sao, nhưng ngày càng nhiều các chương trình ứng dụng đặt con chuột vào vị trí quan trọng để điều khiển chương trình. Cũng như nhiều linh kiện khác, chuột cũng có nhiều chủng loại với cấu tạo và điểm mạnh yếu khác nhau nhưng cùng có chung nhiệm vụ.

Con chuột chuẩn: gồm các nút nhấn ở trên và một hòn bi ở dưới, nó có cấu tạo nhỏ gọn nối máy tính bởi một sợi dây, có thể dịch chuyển dễ dàng và đó cũng là nhiệm vụ của nó.

Con chuột bóng - Trackball: nó cũng gồm các thành phần như trên, nhưng viên bi lại hướng lên trên. Thường được chế tạo to lớn khó di chuyển chuột được, tác vụ di chuyển chuột thực hiện trực tiếp bằng chính người dùng dùng tay lăn viên bi, nút nhấn vẫn không thay đổi chức năng.

Hình 9 : Chuột loại Trackball

Phiến nhấn - touch pad: là một phiến nhỏ nhạy cảm với những áp lực nhấn lên nó dù nhỏ, người dùng di chuyển con trỏ bằng cách rê ngón tay trên phiến đó.

Một vài thiết bị đặc biệt khác cũng được xem là các thiết bị chỉ điểm, ví dụ như:

Cần điền khiển - Joystick : cũng được xem là thiết bị tính năng chỉ điểm đặc biệt, nó giống như cần điều khiển trong máy trò chơi điện tử.

Hình 10 : Các loại cần điều khiển. Bên trái - Joystick, bên phải - JoyPad

Màn hình cảm ứng - Touch Screen : màn hình thiết kế đặc biệt để có thể cảm nhận được sự chỉ điểm của ngón tay hoặc vật gì đó đối với màn hình.

Hình 11 : Màn hình cảm ứng

Bàn vẽ - Graphic table là một thiết bị đặc dụng dành cho những nhà thiết kế hay họa sỹ, bàn vẽ càng tốt thì độ nhạy cảm về áp lực trên nó càng cao. Bàn vẽ sẽ chuyển trực tiếp những hình ảnh được vẽ trên bàn vẽ thành các hình ảnh trên máy tính.

3.Thiết bị đọc

Một số các thiết bị đọc bị giới hạn bởi khả năng đưa dữ liệu - văn bản trực tiếp trên giấy, hay chuyển các thông tin đã được in ra cho máy tính xử lý. Một số thiết bị nhập khác - được gọi là thiết bị đọc đã được chế tạo nhằm đáp ứng cho những nhu cầu thực tế này:

Thiết bị đọc đánh dấu quang học - Optical-mark readder: dùng ánh sáng phản xạ để xác định vị trí đã được đánh dấu viết chì trong công tác kiểm tra sản phẩm sản xuất dây chuyền để trả lời trên một cái thẻ theo hình thức quy định trước.

Thiết bị đọc mã vạch - Barcode reader: dùng ánh sáng để đọc mã sản phẩm (UPC), mã kiểm tra hay một số loại mã vạch khác.

Thiết bị đọc chữ in từ tính - magnetic-ink character reader: để đọc các con số theo mẫu được in bằng một loại mực đặc biệt có từ tính dùng trong việc kiểm tra.

Cây đũa thần - wand reader: là tên thiết bị dùng tia sáng để đọc các ký tự chữ và số được viết bằng một thiết bị đánh dấu đặc biệt trên vùng dành riêng cho chúng, thường dùng cho các thẻ bán hàng hay thẻ tín dụng. Người ta dùng các thiết bị này rất nhiều trong các cửa hàng, các nơi thanh toán chuyển đổi tiền, nối với một thiết bị đầu cuối POS (điểm bán - point of sale). Thiết bị đầu cuối (Terminal) này sẽ gửi thông tin nhận từ cây đũa thần đến một máy tính (có thể là một mainframe), máy tính này sẽ xác định cơ sở dữ liệu cần thiết phù hợp (giá cả, cước thuế, số tiền phải trả cho món hàng…)và gởi lại thông tin ấy cho POS. Ðó là một trong các trường hợp ứng dụng, nguyên tắc làm việc cũng tương tự với thẻ tín dụng.

Cây viết máy tính - pen-based computer: như phần trước có nói đến, trong các loại máy hệ xách tay có loại nhỏ gọn nhất có thể bỏ vào áo khoác - loại trợ lý kỹ thuật số hay còn gọi là Máy thông tin cá nhân (personal digital assistant - personal comunicatior nó dùng một cây viết để đưa dữ liệu vào máy tính, thiết bị này là Cây viết máy tính - pen-based computer. Ðể nhập liệu, người ta viết trực tiếp lên màn hình phẳng của máy tính.

Hình 12 : Cây viết máy tính - công cụ không thể thiếu đối với các loại sổ tay điện tử.

Xét về trường hợp nhập liệu trực tiếp từ giấy tờ văn bản đã nói ở trên còn một phương pháp khá không dùng các thiết bị đặc biệt mà dựa vào phần mềm - thường gọi là chương trình nhận dạng chữ - là một chương trình mang tính trí tuệ nhân tạo. Chương trình này chuyển các hình ảnh của văn bản đưa vào máy tính bằng máy quét ảnh thành các ký tự chữ cái , độ chính xác của các chương trình này khoảng hơn 99% với ngôn ngữ chỉ có các ký tự Latin.

4.Các thiết bị số hóa thế giới thực

Các máy tính hiện đại đều là dạng số hóa, nó làm việc và lưu trữ thông tin dưới dạng các con số nhị phân. Ðể lưu thông tin dạng analog - tín hiệu tuần tự - thì thông tin đó trước hết phải được chuyển thành dạng được số hóa từ đó phát sinh nhu cầu cần các thiết bị số hóa. Ðể số hóa hình ảnh thì dùng máy quét - scanner, số hóa âm thanh thì cần mạch âm thanh - sound card, số hóa hình ảnh thật thì dùng máy quay phim hay máy ảnh kỹ thuật số, thể hiện hình ảnh số thì dùng màn hình máy tính, thể hiện ảnh ra giấy thì dùng máy in… và nhiều nhu cầu khoa học khác dùng các thiết bị số hóa đặc biệt khác nữa. Nói chung "cả thế giới thực của chúng ta đều có thể được số hóa".

Máy quét ảnh - scanner: là một thiết bị nhập liệu có thể biến những hình ảnh thành những thông tin số hóa đại diện cho nó. Máy quét ảnh hiện nay có nhiều chủng loại và kích cỡ khác nhau, thông dụng nhất là loại máy quét phẳng - flatbed scanner, trông giống như một máy photocopy. Còn loại máy quét cầm tay - handheld scanner giống như một con chuột, nhưng thay vì viên bi định vị là bóng đèn chân không. Còn một loại khác gọn nhẹ thường được đặt giữa màn hình và bàn phím gọi là máy quét phụ trợ – shet-fed scanner. Các loại máy quét ảnh vừ nói trên được dùng với những mục đích thông thướng trong gia đình và các văn phòng không chuyên về thiết kế chế bản, nhóm này có giá từ 150USD đến khoảng trên dưới 2000USD và thường thì scan các hình nhỏ hơn hoặc bằng cỡ giấy A4. Loại máy này cho chất lượng hình ảnh tương đối đẹp, có thể in ra bằng máy in màu thông thường độ phân giải cao. Tuy nhiên nó không dùng trong thiết kế tạo mẫu chuyên nghiệp chất lượng cao được, để đáp ứng nhu cầu này, loại scanner được chế tạo tạo đặc biệt hơn có thể quét những hình ảnh lớn cỡ A2 thậm chí A0. Chất lượng hình ảnh cũng khác hẳn, màu sắc thu được chuẩn xác và rõ nét gần như 100%. Giá của các loại này cũng rất "cao cấp" có thể lên đến hơn 100.000 USD. Với loại Scanner cao cấp này ngoài thiết kế quét phẳng thông thường còn có loại dùng tia laser quét cố định theo một mặt cắt nào đó để nhận ảnh trong khi hình ảnh được 1p sát vào ống thủy tinh lớn quay với tốc độ cao.

Hình 13 : Máy quét ảnh - scanner

Hình 14 : Cấu tạo bên trong của máy quét ảnh

Hình 15 : Một máy quét cầm tay

Máy ảnh số – digital camera : cũng bằng phương pháp tương tự như scanner, máy ảnh số dùng để chụp hình ảnh bên ngoài, thay vì lưu hình ảnh lên phim thì nó lưu ảnh dưới dạng thông tin số hóa. Khác với máy quét ảnh, máy ảnh số không bị giới hạn bởi mặt phẳng hình ảnh, nó hoàn toàn có thể chụp được những hình ảnh mà máy ảnh thông thường chụp được. Ảnh chụp từ máy ảnh số có thể được lưu trên đĩa hay loại thiết bị lưu trữ nào đó tùy mỗi loại máy. Loại máy ảnh kỹ thuật số này ngày càng trở nên rộng rãi hơn, nó đặc biệt hữu dụng trong việc chụp những hình ảnh ở những nơi mang tính tôn nghiêm vì hầu như nó không gây ra một tiếng động đáng kể nào.

Máy quay phim số – digital video camera : hoạt động với phương thức tương tự máy ảnh số nhưng là lưu giữ những hình ảnh động thay vì hình ảnh tĩnh, ngoài ra nó còn thu được âm thanh nữa. Loại máy quay phim số này rất đắc dụng trong lãnh vực truyền thông đa phương tiện hay hội đàm qua màn ảnh.

Hình 16 : Các loại máy ảnh, máy quay phim số

Thiết bị âm thanh số hóa – Audio digitalizer : là micro, loa, CD, các nhạc cụ điện tử. Với thiết bị khác nhau, âm thanh có thể được đưa vào dưới nhiều dạng khác nhau và đều được chuyển th2nh dạng số hóa. Ứng dụng của nó trong việc chế tạo các hệ máy mới là vô cùng phong phú, ngày nay hầu như bạn có thể bắt gặp dòng chữ âm thanh kỹ thuật số – digital audio trên hầu hết các thiết bị âm thanh hiện đại như máy đĩa CD nhạc, CD video...

Thiết bị cảm ứng : Trong các ứng dụng khoa học, các thiết bị cảm ứng được dùng rất nhiều để đưa dữ kiện bên ngoài vào máy tính dưới dạng số hóa. Ðó là điều hiển nhiên bởi máy tính chỉ xử lý được những thông tin dạng số. Ứng dụng thông thường nhất là các thiết bị đong, đo như nhiệt kế điện tử, máy dự bao thời tiết, thiết bị kiểm soát môi trường, thiết bị kiểm soát mức độ ô nhiễm về âm thanh lẫn ô nhiễm về không khí và nhiều ứng dụng khác nữa.

             

Hình 17 : Một số thiết bị số hóa