Обслуживание информационных систем

Федеральное агентство  железнодорожного транспорта

Омский государственный  университет путей сообщения

 

 

Кафедра “Автоматика и системы управления”

 

 

 

 

 

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

 

____________А.Б. Кильдибеков

“___”__________________2012 г.

 

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ МЫШЬ GENIUS GM - 050017

Пояснительная записка к курсовому  проекту

по дисциплине “Обслуживание информационных систем”

ИНМВ.301500.000 ПЗ

 

 

 

 

 

Студент группы 28з

__________ А.А. Рыжков

“__”______2012 г.

 

 

Руководитель – 

доцент кафедры АиСУ

__________А.Б. Кильдибеков

                                                                  “__”______2012 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск 2012

Реферат

УДК 681.324

 

Курсовой  проект содержит 17 страниц, 1 таблицу, 5 рисунков, 
2  приложения, 3 библиографических источника.

 

Надежность, наработка, отказ, эксплуатация, техническое обслуживание, вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, информационная система, повреждения, отказ, безотказность, долгосрочность, ремонтопригодность, сохраняемость, компьютерная мышь.

 

Курсовой  проект выполнен  в  текстовом  редакторе  Microsoft Word 2007, с использованием графического редактора Microsoft Visio 2007.

 

 

Задание

 

Для компьютерной мыши требуется привести историю развития, электрическую принципиальную схему, описать принцип ее работы, порядок проведения и виды процедур ее технического обслуживания и условия эксплуатации. Взяв за основу электрическую принципиальную схему устройства, необходимо составить структурно-логическую схему надёжности и произвести расчёт основных параметров надёжности устройства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение 5

1 Общие сведения о компьютерной мыши 6

2 Типы компьютерных мышей 7

2.1 Шаровой привод 7

2.2  Оптические светодиодные мыши 7

2.2 Гироскопические мыши 8

3 Технология современных оптических мышей 10

4 Интерфейсы подключения 11

5 Достоинства и недостатки 12

6 Программная поддержка 13

7 Расчет показателей надежности оптической компьютерной мыши 14

7.1 Краткие теоретические сведения 14

7.2 Расчет интенсивности отказов компьютерной мыши 14

7.3 Расчет средней наработки до отказа 15

7.4 Расчет вероятности безотказной работы 15

Заключение 16

Библиографический список 17

 

 

Введение

Информационная система (ИС) – это сложная система, объединяющая в своем составе функциональные элементы (устройства) различные по физической природе, составу, алгоритмам работы и техническому (аппаратному) воплощению. Сложные системы характеризуются большим числом элементов и многообразием связей этих элементов друг с другом и внешней средой.

Эксплуатация сложной системы  – это непрерывный процесс, который включает в себя использование системы по назначению и поддержание ее в технически исправном состоянии.

Совместно с ИС должны поставляться специальные средства, в совокупности составляющие систему обслуживания. Эти средства проектируются и изготавливаются совместно с ИС, согласованы с ней и решают задачи поддержания ИС в работоспособном состоянии. Сюда включаются различные тесты текущего контроля и диагностики состояния системы и ее элементов, приспособления для обслуживания технических элементов, т.е. для устранения мелких неисправностей и настройки, наставления и руководства и т.п.

Задачей эксплуатационного обслуживания является снижение вероятности отказа работающей системы или восстановление отказавшей системы до работоспособного состояния. Сам объект технической эксплуатации характеризуется целым комплексом специфических свойств, объединяемых понятием надежность.

Процесс эксплуатации информационных систем осложняется тем, что для  поддержания надежности информационных систем на должном уровне требуется  постоянное вмешательство персонала  в работу. Цель мероприятий по обслуживанию в процессе эксплуатации - предупреждение случаев появления отказов систем во время выполнения ими рабочих функций.

В курсовом проекте рассматривается  компьютерная мышь Genius GM-050017. Расчет надежности производится для её печатной матрицы.

 

1 Общие сведения о компьютерной мыши

Манипулятор «мышь» - механический манипулятор, преобразующий механические движения в движение курсора на экране.

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно -на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором - указателем - манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «жесты мышью» (англ. mouse gestures).

В дополнение к детектору перемещения, мышь имеет  от одной до трёх и более кнопок, а также дополнительные элементы управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается  с текущим положением курсора (или  составляющих специфического интерфейса).

Рисунок 1 – Внешний вид компьютерной мыши

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Типы компьютерных мышей

2.1 Шаровой привод

В шаровом приводе движение мыши передается на выступающий из корпуса  обрезиненный стальной шарик (его вес  и резиновое покрытие обеспечивают хорошее сцепление с рабочей поверхностью). Два прижатых к шарику ролика снимают его движения по каждому из измерений и передают их на датчики, преобразующие эти движения в электрические сигналы.

Рисунок 2 – принцип работы шариковой мыши

Основной недостаток шарового привода  – загрязнение шарика и снимающих роликов, приводящее к заеданию мыши и необходимости в периодической её чистке (отчасти эта проблема сглаживалась путём металлизации роликов). Несмотря на недостатки, шаровой привод долгое время доминировал, успешно конкурируя с альтернативными схемами датчиков. В настоящее время шаровые мыши почти полностью вытеснены оптическими мышами второго поколения.

2.2 Оптические светодиодные мыши

Второе поколение оптических мышей  имеет более сложное устройство. В нижней части мыши установлен специальный светодиод, который подсвечивает поверхность, по которой перемещается мышь. Миниатюрная камера «фотографирует» поверхность более тысячи раз в секунду, передавая эти данные процессору, который и делает выводы об изменении координат. Оптические мыши не требуют специального коврика и работают практически на любых поверхностях, кроме зеркальных, прозрачных поверхностей; а также на фторопласте (даже черном). Они также не нуждаются в чистке.

Рисунок 3 – Принцип работы оптической мыши

Предполагалось, что такие мыши будут работать на произвольной поверхности, однако вскоре выяснилось, что многие продаваемые модели (в особенности  первые широко продаваемые устройства) не так уж и безразличны к рисункам на коврике. На некоторых участках рисунка графический процессор способен сильно ошибаться, что приводит к хаотичным движениям указателя, не отвечавших реальному перемещению. Для склонных к таким сбоям мышей необходимо подобрать коврик с иным рисунком или вовсе с однотонным покрытием.

Отдельные модели также склонны  к детектированию мелких движений при нахождении мыши в состоянии покоя, что проявляется дрожанием указателя на экране, иногда с тенденцией сползания в ту или иную сторону.

Датчики второго поколения постепенно совершенствуются, и в настоящее время мыши, склонные к сбоям, встречаются гораздо реже. Кроме совершенствования датчиков, некоторые модели оборудуются двумя датчиками перемещения сразу, что позволяет, анализируя изменения сразу на двух участках поверхности, исключать возможные ошибки. Такие мыши иногда способны работать на стеклянных, оргстеклянных и зеркальных поверхностях (на которых не работают другие мыши).

Также выпускаются коврики для  мышей, специально ориентированные на оптические мыши. Например, коврик, имеющий на поверхности силиконовую плёнку с взвесью блёсток (предполагается, что оптический сенсор гораздо чётче определяет перемещения по такой поверхности).

Недостатком данной мыши является сложность  её одновременной работы с графическими планшетами, последние ввиду своей  аппаратной особенности иногда теряют истинное направление сигнала при движении пера и начинают искажать траекторию движения инструмента при рисовании. При использовании мышей с шаровым приводом подобных отклонений не наблюдается. Для устранения данной проблемы рекомендуется использовать лазерные манипуляторы. Также, к недостаткам оптических мышей некоторые люди относят свечение таких мышей даже при выключенном компьютере. Поскольку большинство недорогих оптических мышей имеют полупрозрачный корпус, он пропускает красный свет светодиодов, который мешает уснуть в случае, если компьютер находится в спальне. Это происходит, если напряжение на порты PS/2 и USB подаётся от линии дежурного напряжения; большинство материнских плат позволяют изменить это перемычкой +5V <-> +5VSB, но в этом случае не будет возможности включать компьютер с клавиатуры.

2.2 Гироскопические мыши

Мышь, оснащённая гироскопом, распознаёт движение не только на поверхности, но и в пространстве: её можно взять  со стола и управлять движением кисти в воздухе.

Рисунок 4 – Гироскопическая мышь

Гироскопические датчики совершенствуются, например по заявлению Logitech, механические датчики выполненные по её технологии MEMS, используемые, например в мыши MX Air миниатюрнее традиционных гироскопических. На сегодняшний день, самым миниатюрным гироскопическим датчиком укомплектованы мыши (NEO MOUSE) разработанные Корейской компанией NEO REFLECTION. Вес Нео мыши составляет всего 13 грамм, а по размеру она не больше пальчиковой батарейки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  3 Технология современных оптических мышей

Для сканирования поверхности используется миниатюрная камера, которая работает со скоростью 1500 снимков в секунду. Так как камера мало что увидит в темноте, мыши обычно оснащены небольшим красным светодиодом, который подсвечивает поверхность. Световые лучи отражаются от поверхности, попадают на CMOS-сенсор и превращаются в электрический сигнал.

 

 

Рисунок 5 – Принцип работы оптической мыши

Сигнал с сенсора передается на цифровой сигнальный процессор (DSP), который выполняет его анализ. Процессор мощностью около 18 MIPS (могут применяться процессоры как с большей, так и с меньшей производительностью) выделяет отдельные участки изображения и определяет их перемещение относительно предыдущего снимка. Таким образом, принцип работы заключается в анализе последовательности изображений. Процессор находит, как далеко передвинулась мышь и посылает информацию компьютеру. Компьютер передвигает курсор на экране в соответствии с информацией, полученной от мыши. Благодаря большой частоте опроса, движения курсора выглядят плавными. Учитывая эти условия, становится понятно, почему оптические мыши некорректно работают на прозрачных и зеркальных поверхностях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Интерфейсы подключения

Самые первые мыши (шарикового типа) не имели внутри себя ничего кроме датчиков и кнопок, и подключались к компьютеру с помощью своего адаптера (шинные мыши англ. bus mouse) с шиной ISA, в котором и обрабатывались сигналы с датчиков.

Позднее, с развитием миниатюризации электронных компонентов, мыши стали  подключаться к компьютерам x86 через  последовательный коммуникационный интерфейс RS-232 (последовательные мыши) с разъёмом DB25F и, позднее, DB9F. В 1990-х годах большинство выпускавшихся мышей уже имели последовательное подключение.

В компьютере PS/2 фирма IBM предусмотрела  для мыши специальный порт с разъемом mini-DIN, точно таким же, как и для клавиатуры. Позднее разъёмы клавиатуры и мыши типа PS/2 были включены в современный стандарт материнских плат x86 - ATX. Такие мыши лидировали в продаже в период 2001 - 2007 гг. и используются до сих пор, постепенно уступая свои позиции интерфейсу USB. Из-за особенностей аппаратной части IBM-совместимых компьютеров, интерфейс PS/2 мышей деактивировался при загрузке, если мышь не была подключена, и при загруженном компьютере включать ее в разъем было бесполезно, однако такие мыши не нагружали центральный процессор компьютера и работали более плавно в ранних вариантах компьютеров с шиной USB.

Ещё одним интерфейсом, через который  можно подключить мышь, является универсальный  беспроводной радио интерфейс Bluetooth; он поддерживается на многих платформах.

Основная часть современных  мышей имеет интерфейс USB, иногда с адаптером для PS/2. Фирма Apple для своих компьютеров в настоящее время поставляет мыши только с интерфейсом Bluetooth, хотя возможно использование и мышей USB.