Alguns exemplos de dispositivos de entrada e saida

Dispositivos de Entrada

Teclado

Os seus princípios de funcionamento mantêm-se idênticos ao descrito anteriormente, ou seja, existe no computador uma interface que converte a sequência de impulsos eléctricos em sinais digitais e que por meio de um interrupt transfere os dados para a memória.

Figura 6.1 - Imagem dum teclado [fonte].

As combinações de símbolos, teclas e funções tem vindo a aumentar, aproximando-se de 600, o que torna o teclado pouco prático para funções específicas e nas quais os dados a introduzir sejam em pequeno número.
Apesar de ser pouco prático em ambiente específicos, é normalmente utilizado devido à sua versatilidade e resistência física.

Rato

É um dispositivo que funciona sobre uma superfície plana, tem uma esfera na parte inferior do seu interior e através de orifício entra em contacto com a superfície. Pelo movimento da esfera são gerados movimentos em dois eixos (x e y) que por sua vez estão ligados a sensores de posição. Estes sensores de posição, normalmente através de tecnologia óptica, detectam o movimento e convertem-no em sinais digitais que envia para o computador. Existem outras formas de detecção do movimento.

Tem normalmente 2 ou 3 botões, que são usados em duas situações:

• Sozinho, como comando único, geralmente como acção de alteração de estados (tomada de decisões);
• Em complemento do movimento, possibilita que o movimento seja usado em diversas situações (arrastamento, selecção de objectos).

Utilizam-se vulgarmente em sistemas com interface gráfica (ex: Windows), ou em sistemas de manipulação de informação sobre a forma gráfica (ex: CAD, GIS).

Figura 6.2 - Imagem dum rato [fonte].

Não se aconselha o sua utilização em ambientes industriais, visto que necessita de uma certa protecção e espaço de funcionamento.

Track-ball

Track-Ball é uma versão do rato típico, que mais não é que um rato em que a esfera passa a estar na parte superiora e a base está fixa. O utilizador movimenta a esfera e não a base como acontecia com o rato.

Figura 6.3 - Imagem de vários track-ball's [fonte].

Não necessita de espaço extra para além do seu tamanho e não não sofre problemas com a sujidade da superfície. Tem a desvantagem (aparente) de necessitar de grande tempo de habituação.

Joystick

Joystick, é um manípulo capaz de converter os movimentos realizados pelo utilizador para sinais digitais que irão ser posteriormente interpretados pelo sistema. Embora determine duas dimensões, os movimentos podem ser interpretados como tridimensionais.

Figura 6.4 - Imagem de Joystick [fonte]

• Vários botões incorporados;
• Usado especialmente em software de diversão;
• Tem vindo a ter outras aplicações, nomeadamente na área da realidade virtual;
• Muito simples e intuitivo.

Apontador

Minúsculo joystick que se coloca junto ao teclado, pelo que a sua aplicação se restringe a computadores portáteis. Exige bastante habituação.

Light-Pen

Funciona em conjunto com um monitor especial, e permite determinar a posição tocada pelo lápis. Bastante utilizada em computadores de bolso em complemento de OCR.

Touch-Pad

É um pequeno ecran táctil, que faz corresponder o deslizar do dedo do utilizador a um movimento dum apontador no ecran. É possível usar o próprio ecran como botão ou botões. Quando o ecran "sentir" um toque mais forte, o driver intrepeta-o como um toque no botão esquerdo. Quanto ao toque no botão direito, é comum especificar a parte direita superiora (ver parte azul na fihura 6.5) como a parte correspondente ao toque no botão direito.

Figura 6.5 - Imagens de touch-pad [fonte].

É muito utilizado em computadores portáteis, e exige menos habituação que o track-ball ou o apontador, no entanto, a precisão é difícil de atingir devido ao deslizar inconstante do dedo.

Scanner

Baseia-se na emissão de um feixe de luz sobre o objecto a ser analisado que por sua vez, em função da sua cor, reflectirá um feixe de luz diferente. Este será analisado por um sensores fotoeléctricos que converterão o feixe reflectido para um sinal digital.
Um dos mais importantes factores de desempenho ou qualidade dum scanner é a quantidade de pontos lidos por polegada quadrada. A unidade de contagem denomina-se DPI (dots per inch).

Figura 6.6 - Princípios básicos de funcionamento dum scanner.

Os scanners podem caracterizar-se por vários parâmetros, sendo os mais importante no que respeita ao número de cores que converte ou o suporte físico:

• Escalas de cinzento, apenas quantificam a intensidade da cor, sendo portanto cada ponto mensurável em intensidades de cinzento. Os sensores apenas distinguem branco e preto, pelo que qualquer cor intermédia é convertida pela intensidade de reflexão em escalas de cinzento.
• Cor, tal como se apresenta na Figura 6.6, existem três sensores, um para cada cor primária, que quantificam cada uma das componenes.
• Slides. Devido ao tamanho e transparência do slide, este tipo de scanner tem propriedades distintas dos anteriores, nomeadamente:
  • A luz não é reflectida mas atravessa a película;
  • Existem lentes de aumento do tamnho;
  • Resolução elevada em comparação com o típico.

Quanto ao seu funcionamento básico, dizem-se:

• De mão, os quais se movimentam ao longo da imagem, por arrastamento imposto pelo utilizador ou em certos modelos por um motor incorporado:
  • Largura da página A5;
  • Menor qualidade;
  • Mais baratos;
  • Uso particular e amador;
  • Em desuso;
• De lâmpada móvel. A página a ler está colocada sobre uma superfície transparente, que é percorrida pelo movimento da lâmpada emissora (Figura 6.7):
  • Assemelham-se a fotocopiadoras;
  • Tamanho da folha A4, ou maior;
  • Melhor qualidade;
  • Caros;
  • Utilizado para processamento de imagem;

Figura 6.7 - Aspecto genérico dum scanner com lâmpada móvel [fonte]

• De lâmpada fixa. A lâmpada está fixa sendo a página a mover-se:
  • Assemelham-se a um telefax;
  • Tamanho da folha A4, ou maior;
  • Melhor qualidade;
  • Mais caros;
  • Usado fundamentalmente em OCR automatizado.

Quanto às aplicações distinguem três tipos fundamentais:

• Códigos de barras:
  • Funcionam segundo os mesmos princípios expostos anteriormente, mas devido à sua utilização específica a tecnologia usada não é tão sofisticada;
  • Muito usado em pontos de venda e actualmente em expansão em controle e gestão de produção;
  • Bastante simples de instalar em computador e em software;
  • Apresentam-se em diversas formas: caneta, pistola, ecrã, ..., sendo o último o mais sofisticado e capaz de ler os códigos em posições muito diferentes, devido à utilização de vários feixes emissores e espelhos;
  • Bastante económico.
• OCR (Optical Character Recognition):
  • Tem por missão reconhecer caracteres alfanumérico em desenho e convertê-los para caracteres alfanumérico;
  • Faz a junção de vários pontos contíguos de uma imagem e associa esse conjunto a caracteres específicos de uma tabela, permitindo assim o seu reconhecimento óptico e tradução para formato de texto;
  • Normalmente são utilizados em formato de mesa, mas a sua aplicação depende mais do software utilizado do que propriamente do scanner. Existem grandes progressos nesta área, nomeadamente através do domínio da inteligência artificial.
• Imagem:
  • Conversão o mais fiel possível da imagem em papel, para determinado formato de desenho (ex.: BMP, GIF, JPEG, TIFF, etc.);
  • Exigem alta definição (mais pontos por polegada (DPI));
• Leitor de marcas ópticas, permite detectar determinados riscos num papel especialmente branco. Muito utilizado para leitura de formulários em grande escala, visto que a sua velocidade de leitura é bastante elevada, chegando nos casos mais simples às 600 páginas por minuto.
• Leitores de tinta magnética, permite a leitura de símbolos impressos com tinta magnética, os quais são facilmente identificáveis devido à energia que emitem.

Dispositivos de Saída

Monitores

São de todos os dispositivos de saída o mais conhecido e de tal forma especial que se optou por referí-lo em especial noutra secção.

Impressoras

São os dispositivos mais comuns de saída de informação para suporte físico como é neste caso o papel. Por mais que se possa pensar que o papel está condenado a desaparecer nos próximos anos, a verdade é que a maior parte dos fabricantes continuam a investir milhões em investigação e protótipos de novas tecnologias com vista à sua adaptação a tarefas de impressão. Por ouro lado, com o advento do laser e da cor disponíveis a preços impensáveis há poucos anos, cada vez mais uma boa apresentação em papel é bem vista.

Os diversos tipos de impressoras dividem-se em três grandes grupos:

• Impressoras de caracteres, que significa que a unidadae básica de escrita é o caracter, bastando portanto que chegue à impressora um caracter de cada vez, ao ritmo que se desejar. As impressoras de caracteres, sejam eles gráficos ou alfanuméricos, à medida que se recebem do computador são impressos imediatamente. Algumas implementações têm um buffer correspondente a mais ou menos uma linha de impressão, mas não é isso que as converte numa impressora de linhas. As tecnologias mais comuns utilizadas são:
  • Agulhas (9 ou 24);
  • Daisy Chain;
  • Jacto de tinta.
• Impressoras de linhas, que significa que ante de ser impressa determinada linha, toda a informação respeitante tem que estar já na impressora. As impressoras de linhas são pouco habituais no mercado. Funcionam basicamente por aquecimento de uma folha que contém tinta (tipo químico em escrita manual), que quando aquecida nos locais a imprimir transfere a tinta para a folha de papel;
• Impressoras de página implica que toda a página tenha que estar em memória da impressora antes de se iniciar a impressão. São hoje em dia baseadas fundamentalmente em tecnologia laser. Qualquer página antes de ser impressa é previamente armazenada em memória da própria impressora e convertida para formato adequado ao hardware. Isto deve-se ao facto de os mecanismos ópticos, de laser, de arrefecimento, etc, necessitarem de funcionar a determinada velocidade com intervalos de variação mínimos, não podendo por isso estar à espera que a informação chegue do computador a quantidades e velocidades aleatórias. As impressoras de página mais comuns são as impressoras térmicas, das quais se destacam as impressoras a laser.

Impressoras de Cores

Importa salientar as diferenças utilização da cor em monitores e impressoras.
Fundamentalmente, a diferença coloca-se na cor existente no suporte antes de qualquer procedimento:

• No monitor existe o preto, ou seja, não existe cor pelo que todo o espectro de cor dos raios de luz são absorvido logo vemos o preto.
• Nas impressoras, o suporte normal é uma folha de papel branco, o que qur dizer que todo o espectro de cor é reflectido, logo vemos branco (junção de todas as cores).

Assim, enquanto nos monitores o processo de escrita é a adição de cor, no suporte em papel o princípio é o da absorção de determinada parte do espectro.
Observe-se a Tabela 6.1 onde se criam as três cores secundárias, através da adição das três primárias:

R R G

+

G B B

=

Y M C

Tabela 6.1 - Adição de duas cores primárias e respectivos valores

No entanto, sendo o papel branco, toda a cor é reflectida, pelo que se usa o complemento desta tabela para se conseguir as cores desejadas.

Cor Impressa		Reflecte		Absorbe
Y M C		R G R B G B		B G R

Tabela 6.2 - Relação de cores secundárias com as reflectidas e absorvidas

Assim, as cores com que se imprime, são o Amarelo (Y), Magenta (M) e Cyan.
Por exemplo, se for desejado um ponto com a cor vermelha, então deve imprimir o ponto com tinta que absorva as outras duas (Verde e Azul), ou seja, duas cores que não deixem ver essas duas cores. Assim, os pigmentos usados serão o Amarelo-absorve o Azul e o Magenta-absorbe o Verde (Figura 6.8).

Figura 6.8 - Princípios básicos de funcionamento duma impressora a cores.

http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva/ensino/ti/ti1998-1999/dispintrsaida/dispintrsaida.htm