Сейчас можно с уверенностью сказать, что графический интерфейс целиком и полностью победил все остальные способы взаимодействия с компьютерами. Ориентация на текст сохраняется только в специализированном программном обеспечении, в частности в операционных системах серверов и универсальных ЭВМ. Общение с компьютером при помощи голоса, как и другие экзотические способы, является лишь дополнением к обычному оконному интерфейсу. А работать в графической операционной системе без мыши или сходного устройства просто невозможно. Именно поэтому за несколько лет из экзотики манипулятор "мышь" превратился в необходимую частью персонального (да и не только) компьютера. Но все ли мы знаем об этих небольших и несложных, но столь важных устройствах? К сожалению, далеко не все. Более того, не все, что следовало бы знать. Попробуем восполнить этот пробел. Кстати, слово "мышь" в данном смысле в русском языке прижилось не сразу. Несколько лет назад вместо этого короткого и емкого слова использовалось тяжеловесное сочетание; "поточечно-координатное указующее устройство". Однако язык ломать пользователи не желали, и этот монстр первой волны компьютеризации канул в лету вместе с подобными ему АЦПУ и КД-ПЗУ.
Мышь как она есть
Что же представляет собой это устройство в самом общем виде? Любая мышь это некая коробочка, соединенная с компьютером. Ее перемещения вызывают движение по экрану специального объекта - курсора. К последнему предъявляются два взаимоисключающих требования: он должен быть достаточно велик, чтобы его можно было легко заметить, и уметь указать любую точку, которых на экране современного монитора больше, чем полмиллиона. Поэтому для работы с графическим интерфейсом практически невозможно применять клавиатуру, которая так хорошо зарекомендовала себя тогда, когда число "точек" экрана не превышало 2000 (в текстовом режиме точкой является одно знакоместо). Решается все просто: в курсоре выделяется так называемая горячая точка, положение которой считается положением курсора. При этом сам курсор может иметь сотни точек, например в стандартном курсоре "стрелка" горячей точкой является только острие. Но простой возможности переместить курсор в любую точку для полноценной работы мало. Именно поэтому любая мышь имеет несколько кнопок, или, как минимум, одну.
Информация о нажатии/отпускании кнопок также передается в компьютер. Как ее обрабатывать - дело драйвера и операционной системы, пользователю обычно об этом думать не надо. Все же для ясности разберем самую простую из "мышиных" операций: нажатие экранной кнопки. Подводим горячую точку на любое место экранной кнопки (не пугайтесь, обычная кнопка на панели инструментов, например Word'a) и нажимаем кнопку мыши. Что происходит в компьютере? Драйвер всегда "знает", в какой точке экрана находится курсор мыши и каково состояние ее кнопок. Он регулярно сообщает эту информацию операционной системе. Последняя, определив факт нажатия кнопки мыши, передает информацию об этом тому окну, над которым находится курсор. Для кнопки на экране реакцией на данное событие является собственное "нажатие": она меняет вид и инициирует процедуры, которые определил программист. После отпускания кнопки мыши экранная кнопка вернет свой вид к первоначальному, а программа "узнает" об этом, и отреагирует соответствующим образом.
Другие операции с мышью еще сложнее. К счастью, задумываться обо всей этой сложности не нужно: выглядит-то все очень просто! Действительно, что может быть проще: нажали кнопку мыши - нажалась кнопка под курсором. Ухватили объект на экране, перенесли его в другое место, а там бросили. Такая внешняя простота и есть одно из главнейших преимуществ мыши и графического интерфейса перед альтернативными вариантами управления компьютером. Правда, для обеспечения всей этой простоты и привлекательности программе-драйверу приходится выполнять достаточно много работы. Выше уже было сказано, что при помощи мыши пользователь должен иметь возможность выбрать любую точку на экране и при этом перейти к ней как можно быстрее. Первое достигается тем, что современные мыши имеют очень высокую разрешающую способность - 400 точек на дюйм. Это означает, что при перемещении мыши буквально на 2,5 см возникнет 400 сообщений о ее перемещении! Тут уж не только точку на экране - четверть точки можно выбрать (если попасть, конечно). А для того чтобы быстро достигнуть любой точки экрана, ранее применялись драйверы с удвоением скорости. Работали они просто: если скорость мыши превышала некоторую, заранее определенную величину, скорость движения курсора на экране удваивалась. Сейчас используют более сложный механизм: скорость курсора зависит от скорости движения мыши очень сложным образом, плавно меняясь при изменении последней.
Какими бывают мыши?
Вообще говоря, число различных типов мышей достаточно велико. Деление начинается уже на стадии получения информации о перемещениях. В зависимости от того, как это осуществляется, мыши длятся на механические, оптико-механические и оптические. По способу передачи данных в компьютер мыши делятся на проводные и беспроводные. Но независимо от способа передачи сама мышь (или некоторое промежуточное устройство в случае использования беспроводной технологии) должна быть подключена к компьютеру. Мышь подключается одним из четырех способов: при помощи специального адаптера в виде платы расширения, стандартного последовательного порта, порта мыши в стиле PS/2 или к разъему шины USB. Существуют и так называемые combo-мыши, способные подключаться и к PS/2-разъему и к последовательному порту (при помощи специального переходника).
Раньше мыши классифицировали также по числу кнопок, но это не столь важный показатель: если программное обеспечение способно использовать только одну кнопку (как было, например, с большинством программ для Windows 3-х), то нет никакой разницы, сколько кнопок имеется на самом деле. Более важным является появившееся не так давно деление мышей на обычные и "скроллирующие" (имеющие специальные кнопки или их заменители для прокрутки документов и выполнения других специфических функций). По всей вероятности, обычные, "классические", мыши вскоре просто исчезнут - их покупают куда менее активно, чем мышки "новой формации". Если учесть, что приведенные выше признаки разных классов мышей в реальных изделиях группируются разными способами, становится понятно, откуда берется такое количество типов этих манипуляторов. К счастью, их несколько меньше, чем могло бы быть: никто, например, не делал и не делает механических беспроводных мышей или что-нибудь подобное. А теперь разберемся со всеми этими типами более подробно, что само по себе интересно, да и при выборе наиболее подходящей мыши подобные знания лишними отнюдь не будут.
Собираем информацию
Как уже было сказано выше, в данном случае можно разделить мыши на три группы: механические, оптико-механические и оптические, причем последних, вообще говоря, существует два подтипа. Что же скрывается под каждым из этих терминов? Механические мыши на данный момент являются лишь памятью о прошлом. Механической, например, была самая первая в мире мышь, созданная Дугом Энгельбартом и впервые показанная 9 декабря 1968 г. О дизайне никто тогда не думал - первая мышь была скорее забавной игрушкой, мысль о которой возникла в процессе работ по созданию графического интерфейса пользователя, который сам двадцать лет назад считался игрушкой. Как она работала? Два колесика связаны с осями переменных резисторов. Перемещение мыши по горизонтали или по вертикали определялось по изменению сопротивления резисторов. Честно говоря, я слабо себе представляю, как можно было работать при помощи этой мыши: перемещение по диагонали невозможно, а при перемещении по основным осям нужно постоянно немного поворачивать корпус, чтобы не елозить по столу не используемым в данный момент колесиком.
Именно поэтому в следующих за первенцем устройствах колесики были заменены на большой железный шарик, покрытый резиной (для лучшего сцепления). Резисторы остались на месте. Такое усовершенствование было очень важным: теперь мышь могла свободно перемещаться в любую сторону, хоть на месте ее крути. Оптико-механические мыши очень похожи на механические: тот же шарик, те же оси с резиновыми валиками. Изменился только способ получения информации о вращении осей. Вместо переменных резисторов на осях стали устанавливать диски с прорезями, а по разные стороны диска закрепляли фотоэлемент и светодиод. По числу световых импульсов в единицу времени, полученных каждым фотоэлементом, можно легко вычислить скорость перемещения мыши по горизонтали и по вертикали, ну а этой информации драйверу уже достаточно. Мыши, работающие по оптико-механическому принципу, более надежны, нежели чисто механические, что и привело к полному вытеснению последних.
Оптические мыши полностью лишены движущихся частей. Фотодатчики установлены прямо на нижней поверхности корпуса мыши. Обычно для работы с такими мышами применяется специальный коврик, разграфленный в клеточку черными и красными линиями. В данном случае аппаратура мыши считает не световые импульсы, полученные вследствие вращения осей, а число пересеченных линий каждого цвета. Оптические мыши очень надежны, однако есть у них и недостаток: коврику необходимо больше места, чем обычной оптико-механической мыши, способной перемещаться по любой поверхности. Да и цена такой мыши ощутимо выше, чем обычной. Когда я говорил о двух подтипах оптических мышей, то имелась в виду новая разработка Microsoft Intellimouse Explorer. В отличие от обычных оптических мышей, этой коврик не нужен. В ней установлен цифровой сигнальный процессор мощностью 18 MIPS (когда-то меньшей мощности для мини-ЭВМ хватало), работа которого - сравнивать в реальном времени картинки, поступающие с оптического сенсора. По результатам сравнений и определяется, в какую сторону, и с какой скоростью перемещается мышь. Утверждается, что сравниваться может до полутора тысяч картинок в секунду, что обеспечивает очень высокую точность. К сожалению, пока этих мышей в нашей стране в продаже не наблюдается (интересно было бы проверить, действительно ли она способна работать на любой поверхности).
Провода и их отсутствие
Большинство мышей подключается к компьютеру при помощи тонкого многожильного кабеля. Такой способ достаточно прост и дешев, однако не лишен некоторых недостатков. Провод на рабочем столе - вещь малоприятная. Кроме того, он никогда не лежит на месте, поскольку мышь постоянно перемещается по столу. В результате шнур имеет тенденцию запутываться, перекручиваться, ронять со стола мелкие вещи и тем самым постоянно отравлять жизнь. Выход из такого положения есть: нужно подключать при помощи кабеля только специальный приемник (он будет спокойно лежать где-нибудь на углу стола), а связь мыши с последним осуществлять без проводов. Так работают беспроводные мыши.
Первые из них для связи с приемником применяли инфракрасные лучи, что тоже не лишено некоторых неудобств. Такие лучи не проходят сквозь преграды (даже через лист бумаги), что не позволяет работать на столе, заваленном всякой всячиной. Кроме того, передающая часть мыши должна быть достаточно точно нацеленной на приемник. Именно поэтому первые беспроводные мыши не пользовались большим спросом. Ситуация изменилась после перехода на радиоволны. Никакие бумаги не мешают распространяться радиоволнам. Благодаря использованию высоких частот (порядка 25-30 МГц) радиомыши не мешают работе другого компьютерного оборудования и бытовой техники. Конечно, без недостатков и тут не обошлось. Основной из них - более высокие цены, чем на соответствующие проводные модели. Да и не все производители мышей выпускают беспроводные устройства, что сужает выбор. Практически из известных производителей подобной техники можно назвать только Logitech (стоят достаточно дорого, да и приобрести в России не так просто) и Genius (эти мыши куда дешевле и доступнее в нашей стране). При этом из десятка моделей, выпускаемых Genius, только одна является беспроводной. Но все-таки преимущества "отвязных" мышей стоят того, чтобы всерьез задуматься о приобретении именно такого устройства.
Способы подключения к компьютеру
Даже при использовании беспроводной мыши к компьютеру кабелем подключается ее приемник, в случае же проводной о роли кабеля и говорить-то особо не нужно - понятно, без него никуда. Данный кабель может подключаться к разным разъемам компьютера, что обогащает классификацию мышей. Когда фирма Microsoft сделала свою первую мышь для IBM PC, она предусмотрела для ее подключения специальную 8-разрядную плату расширения. Впоследствии этот способ перестал применяться. Более удачным оказался выбор Mouse Systems (кстати, именно она первой создала мышь для PC) и других фирм: для подключения своих устройств они применяли обычный последовательный порт. Со временем на него перешли и специалисты Microsoft, и он на некоторое время стал стандартом де-факто.
Удар по господству "последовательных" мышей нанесли появившиеся в 1987 г. компьютеры IBM PS/2 (вообще говоря, эти машины хоть и стали тупиковой веткой в развитии персональных компьютеров, но оказали огромное влияние на всю индустрию, а не только на мышей). В отличие от PC, эти компьютеры были изначально рассчитаны на подключение мыши, поэтому содержали специальный разъем стандарта mini-DIN. Такое решение оказалось весьма удачным, поэтому вскоре подобный разъем появился и в других "брэндах", а затем и на стандартных материнских платах. Некоторое время развитие мышей с интерфейсом PS/2 (так их начали называть по прародителю) сдерживало то, что, несмотря на появление разъема на материнской плате, далеко не все производители выводили его наружу, а самостоятельно приобрести соответствующую "железку" было практически невозможно. Однако в стандарте АТХ разъемы клавиатуры и мыши в формате PS/2 предусмотрены изначально. Поэтому сейчас мыши для последовательного порта быстро вытесняются мышами для порта PS/2.
Что такое combo-мыши? Да, собственно, ничего особенного. Просто такая мышь способна работать с сигналами в стандарте и последовательного порта, и разъема PS/2, автоматически определяя то, к какому разъему ее подключили в данный момент. Так как эти разъемы несовместимы друг с другом по контактам, в комплект такой мыши входит также специальный переходник, при помощи которого и осуществляется подключение к последовательному порту. Подобный подход наиболее удобен и для пользователя и для производителя. Поэтому, например, модели Genius, рассчитанные на применение профессиональными пользователями, выпускаются именно в combo-исполнении. А теперь о последнем варианте подключения мышей, пока экзотическом. Как известно, от подключения устройств к последовательному порту стандартом PC 99 указано воздержаться. Использовать разъемы типа PS/2 пока можно. Однако производителям низкоскоростной периферии (такой, как мыши, сканеры, клавиатуры, модемы, принтеры и т. п.) рекомендовано перейти на универсальную последовательную шину (USB). Последняя появилась в компьютерах достаточно давно, но из-за слабой поддержки со стороны операционных систем использовать ее, мягко говоря, опасались. Теперь же ситуация выправилась, что привело к росту выпуска устройств для этой шины, и мыши тут не исключение.
Какой вариант подключения лучше?
Выбирать нужно между тремя вариантами: СОМ-порт, разъем типа PS/2 и шина USB. Чему же отдать предпочтение? За USB будущее, однако стоит ли стремиться к будущему, тратя на это лишние деньги? По-моему, нет. Кроме того, не все модели мышей существуют в USB-исполнении. Причина проста: производители наиболее активно работают на тех сегментах рынка, где есть максимальный спрос. Многие пользователи вполне справедливо пока считают USB экзотикой, поэтому даже Microsoft (один из авторов рекомендации использовать данную шину) не спешит переносить силы с направления PS/2 на USB. Итак, выбираем между СОМ и PS/2. Самый простой совет: купить мышь PS/2, если такой разъем имеется в компьютере, и СОМ - в противном случае, тем более что и та и другая стоят одинаково. Однако, если поразмыслить, то лучше остановиться на combo-варианте. Почему? Если PS/2 порта нет сейчас, то он легко может появиться после модернизации компьютера. Оставлять же его пустым как-то неинтересно, а мышь менять - тем более. С другой стороны, даже при наличии PS/2 может оказаться необходимым использовать для подключения мыши последовательный порт. Такое возможно, если установить в компьютер много карт расширения, требующих наличия свободного аппаратного прерывания: IRQ 3 и 4, используемые СОМ-портами, ни одна карта для шины РС1 использовать не может, а вот IRQ 12, предназначенное для PS/2-разъема, - вполне.
Виталий Чередниченко