Все мы уже привыкли к тому, что рядом с компьютером находится небольшое устройство с длинным кабелем (или без оного), называемое мышью. Всего лишь несколько лет назад она была одним из дополнительных периферийных устройств, однако теперь является предметом первой необходимости, присутствия которого особо не замечаешь, а в отсутствие не знаешь, что делать. Что же она собой представляет?

Рассмотрим, во-первых, с чем связано появление мыши, а заодно и историю ее возникновения. С увеличением сложности компьютерных систем соответственно увеличивалась и сложность программного обеспечения для них. Это требовало ввода все больших объемов информации, а, значит, интенсивного перемещения курсора по экрану. Но управлять перемещениями курсора по всему рабочему полю с клавиатуры неудобно, так как она используется для перемещений в определенной области экрана. Чтобы решить эту проблему, пришлось ввести еще одно устройство для позиционирования курсора, которое позволяет передвигаться по экрану независимо от текущей рабочей области (собственно говоря, появился второй курсор). Устройство назвали мышью. Появилась первая мышь относительно давно, еще в 1964 году, однако первая публичная демонстрация состоялась лишь в 1968. Коммерческое же признание пришло намного позже.Придумал это устройство американский изобретатель Дуглас Энджелбарт, он же и окрестил его "мышью".

Каждому понятно, для чего служит мышь - чтобы управлять движением курсора, однако не все знают, как она работает. Если вас это интересует, то можете смело читать дальше. Итак, нам необходимо преобразовать движение руки оператора в движение курсора на экране. Поскольку при этом желательно максимально сократить нагрузку на руку, то логичнее всего что-нибудь катать. Посмотрите на мышь снизу, там действительно имеется покрытый тонким слоем резины металлический шар, который катается по столу, когда вы двигаете мышь. Как же определить, куда именно он катится и насколько быстро? Нет ничего проще. Выньте шар и загляните внутрь: там вы увидите два валика, вплотную прилегающих к шару. Когда шар вращается, валики крутятся (обратите внимание: валики перпендикулярны друг другу). Если крутить их по-отдельности, то курсор будет двигаться только вертикально или только горизонтально. Это позволяет разложить сложные движения шара, а, значит, и всей мыши, на вертикальную и горизонтальную компоненты. Но нам еще необходимо преобразовать все эти перемещения в электронную форму. Это происходит следующим образом: на каждом из валиков закреплено зубчатое колесо. По одну сторону от него находится светодиод (излучатель света), по другую - фотоприемник. Когда колесо вращается, зубцы проходят между свето- и фотодиодами и прерывают луч света. При этом на фотодиоде возникают импульсные сигналы. Повороту колеса на ширину одного зубца соответствует один импульс и вполне определенное перемещение мыши. Микросхема контроллера, находящаяся внутри мыши, осуществляет передачу данных в компьютер. Казалось бы, все просто, но тут есть одна тонкость: таким способом невозможно определить, в какую сторону катится мышь. Для решения этой проблемы существует несколько способов: либо на каждое колесо ставят по два фотодиода, либо на колесах делают зубцы в виде буквы Г. Направление вращения колеса (а значит и движения мыши) определяется по временному сдвигу сигналов от разных фотоприемников, либо от разных частей зубца. Как же осуществляется питание электроники, находящейся внутри мыши? Батарейки в ней нет, к блоку питания компьютера или к сети она не подключена. Остается только 'хвост', однако на последовательный порт, к которому подключена мышь, питание тоже не подается. Тем не менее мышь все же получает питание через 'хвост'. Всего ее соединяет с компьютером четыре провода, два из них служат для передачи данных, а два - это сигналы RTS и DTR. Эти сигналы всегда идут в противофазе, если подать их на обычный диодный мост, то в результате получим требуемое постоянное напряжение питания.

Как известно, мыши бывают двух- и трехкнопочные (стандарты MSmouse и PCmouse соответственно). Это различие касается не только внешнего вида, но и протокола обмена данными: двухкнопочная мышь передает в компьютер данные по два байта, а трехкнопочная - по три. На некоторых моделях мышей стоят переключатели, позволяющие изменять количество задействованных кнопок. Если изменить режим во время работы, то курсор мыши начнет бешенно скакать по экрану. Это происходит потому, что контроллер мыши начинает посылать данные, к примеру, по три байта, в то время как драйвер мыши принимает их по два. В результате данные накладываются друг на друга и интрепретируются неправильно. Если у вас трехкнопочная мышь, но на ней нет механического переключателя режимов, то в нее скорее всего встроен электронный переключатель. В зависимости от конфигурации драйвера мыши во время загрузки, он устанавливает режим ее работы. Если у вас нет специального драйвера, то сбросить такой переключатель можно, только выключив компьютер из сети.

Все рассказанное выше касается обычных мышей, но ведь существуют еще беспроводные, оптические, трехмерные и даже ножные мыши. Однако даже в самой простой из них скрывается масса интересных технических решений. Надеюсь, что после прочтения этой статьи вы оцените изящность этих решений и, возможно, примените какие-то из них на практике.

Константин АФАНАСЬЕВ