鼠标的工作原理与发展史_淡月凌云_百度空间

鼠标是我们最常用的电脑设备之一,可是在鼠标发明以前,人们操作电脑只能依靠键盘。正是那可爱小巧的鼠标,让我们轻轻的滑动它就可以操作电脑,这种自由自在的“键盘+鼠标”的人机交流模式,在未来也许会改变,但是至少目前我们是离不开这个可爱的小东西。鼠标的发明,曾被IEEE(全球{zd0}的专业技术学会)列为计算机诞生50年来最重大的事件之一。

一、鼠标的诞生及其发明人

  世界上最早的鼠标诞生于1964年,它是由美国人道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart)发明的。恩格尔巴特于1925年1月30日出生在俄勒冈州波特兰市附近的一个小农场,1942年,他在俄勒冈州立大学学习电气工程。二战期间,恩格尔巴特中断了学业去参军,在Phillipines作为一名电子雷达兵服了两年兵役。1948年,拿到电气工程学士学位后,他留在旧金山半岛NACA Ames 实验室(NASA美国国家航天局的前身)做一名电子工程师。


尊敬的鼠标之父——道格·恩格尔巴特博士

  距离鼠标发明4年后,在1968年12月9日,恩格尔巴特在全球{zd0}的专业技术学会—IEEE会议上,展示了世界上{dy}个鼠标(当时还没有“鼠标”的名称),那是一个木质的小盒子,只有一个按钮,里面有两个互相垂直的滚轮,它的工作原理是由滚轮带动轴旋转,并使变阻器改变阻值,阻值的变化就产生了位移讯号,经电脑处理后屏幕上指示位置的光标就可以移动了。IEEE协会把鼠标的发明列为计算机诞生50年来最重大的事件之一,可见其对IT历程的重大影响作用。


世界上最早的鼠标:木头鼠标模型


只有1个按钮的木头鼠标,下面是2个滚轮


恩格尔巴特博士和他发明的鼠标


木头鼠标的演示

这个像老鼠一样拖着一条长长尾巴连线的装置,被恩格尔巴特博士和他的同事戏称为“Mouse”。在1946年世界上{dy}台电子计算机诞生以后,那时电脑功能还远没有现在这么完善。那些价格昂贵的xx品当时主要用途也是用于科研、军事等领域。尽管如此,作为一个富有远见卓识的发明家,恩格尔巴特博士已经意识到,随着电脑的发明以及普及,在人类历史的发展进程中具有无法估量的重大意义,鼠标自然也有可能会被广泛应用,所以他申请了专利,并且起名叫“显示系统X-Y位置指示器”。也许是“Mouse”这个名字简洁而且形象生动,所以“鼠标”的称呼一直被流传下来。当然,那个时候的鼠标与今天不仅外形有很大的不同,而且它还需要外置的电源来给它供电。

二、鼠标的应用过程

  (1)1964年,世界上{dy}个鼠标的诞生年;
  (2)1968年,恩格尔巴特向世人展示了他的发明成果,一项影响IT历程的发明——鼠标;
  (3)1973年4月,施乐公司(Xerox)推出世界上{dy}部采用图形界面、可操作的的Alto电脑,这是世界上{dy}台使用鼠标的电脑。


图形操作系统鼻祖——Alto电脑

  (4)1981 年4月27日,世界上{dy}款商业化的鼠标出现了,它是随施乐公司的Xerox Star 8010电脑一起推出,由于该电脑未得到普及,所以世人知之甚少。尽管这款电脑的市场运作不成功,但是它的出现,已经意味着鼠标将会成为电脑的配置之一。

  (5)1983年,苹果(Apple)公司推出世界上{dy}台采用图形界面的个人电脑—LISA电脑,同时配置鼠标。这是距离鼠标发明17年后,苹果公司{dy}次在自己的电脑上配置鼠标,正是由于苹果的举动,让用户才认识到鼠标的作用。


世界上{dy}台采用图形界面的个人电脑——苹果公司推出的LISA电脑

  (6)1984年,苹果公司推出LISA电脑的升级产品—Macintosh电脑,这不仅是苹果公司的一个里程碑,也是电脑发展史上的一个重要里程碑,Macintosh电脑在为苹果公司创造了巨额利润的同时,也让鼠标走进了千家万户。之后,由于OS/2、Windows系统的使用,进一步确立了鼠标成为电脑标准配置的地位。从此以后,“Mouse”(鼠标)成为电脑的忠实伴侣,不离左右。


Macintosh电脑—电脑发展史上重要的里程碑

  虽然最初的鼠标很早就出现了,并且受到少数有远见的人的推崇,但一直到图形界面出现,鼠标才真正成为计算机的一个必备工具,被广泛地接纳。可见,图形界面和鼠标有着千丝万缕的关系

三、鼠标的结构及其工作原理

  按照鼠标的工作原理来分类的话,鼠标可分为机械式(机电式和光电式)鼠标、光电式鼠标两大种类。按照鼠标的接口来分类的话,鼠标可以分为串口鼠标、ps/2端口鼠标和USB鼠标三类。鼠标还可以分为有线鼠标和无线鼠标两类。下面,我们就按照鼠标的工作原理来分类,简单介绍一下。

  (1)机械式

  光电机械式鼠标的内部结构是由机械传动装置、光电转换装置、按键、编码电路和连接线、外壳等组成。


光电机械式鼠标的内部结构

  机械式鼠标的工作原理:在机械式鼠标底部有一个可以自由滚动的球,在球的前方及右方装置两个支成90度角的内部编码器滚轴,移动鼠标时小球随之滚动,便会带动旁边的编码器滚轴,前方的滚轴代表前后滑动,右方的滚轴代表左右滑动,两轴一起移动则代表非垂直及水平方向的滑动。编码器由此识别鼠标移动的距离和方位,产生相应的电信号传给电脑,以确定光标在屏幕上的正确位置。若按下鼠标按键,则会将按下的次数及按下时光标的位置传给电脑。电脑及软件接收到此信号后,可依此进行工作。

  其中机械鼠标编码器的形式又有机电式和光电式两种。机电式编码器采用机械接触式触点,精度低,易磨损。目前大量使用的是光电式编码器,这样的鼠标也就是我们常说的光机鼠标。

  (2)光电式


光电式鼠标的内部结构

  光电式鼠标的工作原理:它是利用一块特制的光栅板作为位移检测元件,光栅板上方格之间的距离为0.5mm。鼠标器内部有一个发光元件和两个聚焦透镜,发射光经过透镜聚焦后从底部的小孔向下射出,照在鼠标器下面的光栅板上,再反射回鼠标器内。当在光栅板上移动鼠标器时,由于光栅板上明暗相间的条纹反射光有强弱变化,鼠标器内部将强弱变化的反射光变成电脉冲,对电脉冲进行计数即可测出鼠标器移动的距离。

  光电式鼠标定位精度较高,防尘性能好,可用于工程绘图等专业领域使用,不过价格比较昂贵。



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