Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 117

Однако более важным элементом, чем филигранная координатная сетка, были шины, к которым крепилась каждая дорожка. Именно они выполняли роль токопроводящих обкладок, которые в совокупности с майларовым диэлектриком создавали массив конденсаторов, располагавшихся по периметру рабочей поверхности планшета. Подавая в строго определённые моменты времени положительные или отрицательные импульсы к строго определённым шинам X и Y дорожек, разработчикам удалось создать координатное поле, каждая дорожка которого в каждый момент времени уникально кодировалась последовательностью, состоящей из троек положительных и отрицательных импульсов. Принимая положительный импульс за бинарную единицу, а отрицательный импульс за ноль, можно было получить закодированные подобным образом X-Y-координаты любой точки на поверхности планшета.

Кодирование X-Y линий тройками двоичных единиц и нулей было выбрано неслучайно. Такой код, называемый троичным кодом Грея, был выбран разработчиками планшета для сведения к минимуму количества ошибок в ходе преобразования аналоговых по своей природе импульсов тактирования каждой дорожки в цифровые данные, передаваемые компьютеру.

Перо планшета RAND, внешне напоминающее обычную ручку, обладало высоким импедансом и было электростатически связано с координатной сеткой планшета. Таким образом, когда перо прикасалось к поверхности планшета, на вход усиливающей схемы поступали последовательности кода Грея тех дорожек X и Y, на пересечении которых перо находилось в данный момент.

Чтобы величина импульсов дорожек Y, располагающихся по отношению к перу под двумя слоями диэлектрика (майлар и эпоксидная смола поверхности), была равной импульсам дорожек X, размер и форма их шин были соответствующим образом рассчитаны и отличались от шин дорожек Х.

Работа планшета начиналась с момента замыкания контакта на кончике его пера. Сила нажатия, требуемая для такого замыкания, соответствовала нажатию кончика шариковой ручки на лист бумаги, что не вызывало у пользователя дискомфорта при работе с устройством.

Замыкание контакта инициировало подачу напряжения на усиливающую схему пера. С этого момента на её вход начинали поступать импульсы кодов Грея дорожек X и Y, над которыми перо находилось в данный момент. Усиленные импульсы стробировались и передавались на вход преобразователя кода Грея в бинарный код. В результате каждая дорожка X и Y кодировалась десятиразрядным бинарным числом, поступавшим в двадцатиразрядный регистр сдвига. Оттуда полученное двадцатиразрядное значение координат X-Y поступало в регистр интерфейса сопряжения с компьютером.

Но перед его использованием схема планшета проверяла наличие возможных ошибок, возникающих в ходе распознавания координат. Для этого двадцатиразрядная бинарная последовательность из регистра сдвига подавалась на вход преобразователя её обратно в код Грея. Полученные с его выхода троичные комбинации сравнивались с поступившими последовательностями импульсов с выхода усилителя пера. В случае полного совпадения схема «давала добро» на передачу координат компьютеру. В противном случае переключатель проверки корректности блокировал поступление ошибочно распознанных координат и компьютер получал предыдущее значение из регистра интерфейса сопряжения.

Цифровые значения координат пера поступали в видеосистему компьютера, которая отображала их на экране дисплея в виде точки. Высокоскоростной мультиплексор позволял подмешивать этот сигнал к видеоинформации, генерируемой программным обеспечением компьютера, размещая, таким образом, рисуемые точки на заданном фоне. Управляя задержкой отрисовки текущих и поступления новых координат, разработчикам удалось реализовать «электронные чернила» — последовательности точек, сливавшихся в одну линию. Благодаря этому решению с помощью планшета можно было работать с растровой графикой.

Планшет RAND широко применялся в разработках корпорации, связанных с непосредственным манипулированием графическими данными на экране дисплея. Опыт его эксплуатации показал, что пользователю требовалось совсем немного времени для того, чтобы сопоставить движение пера планшета и появление изображения отображаемых на экране линий.

Кроме сугубо коммерческого использования, несколько планшетов RAND были переданы в пользование университетам. Именно эти образцы и сподвигли исследователей к дальнейшему совершенствованию тач-технологии.

Нынешние ёмкостные сенсорные панели — архитектурные потомки планшета RAND. За исключением ряда нюансов, связанных с тем, что наш палец, в отличие от пера, не имеет непосредственной связи со схемой сенсорной панели, принципы получения координат поверхности у тачскрина-первопроходца и его далёких потомков являются одинаковыми.

Планшет RAND в прямом и переносном смыслах стал «пробой пера» привычных нам сенсорных технологий, открыв людям ещё один путь взаимодействия с их цифровыми помощниками. Путь, который сегодня превратился в широкую сенсорную магистраль, выложенную тачскринами миллионов наших гаджетов.

К оглавлению

Опубликовано16 апреля 2012 года

В последнее время носители информации на основе флэш-памяти всё чаще и чаще устанавливаются в компьютеры. Их преимущества очевидны — скорость, экономия энергии... Но когда речь идёт о том, чтобы перекинуть определённую информацию с одного компьютера на другой, большинство до сих пор пользуется маленькими USB-брелоками. Конечно, сейчас можно передавать файлы по сети, но всё равно удобнее и надёжнее быстро записать информацию на флэшку и передать её адресату.