Die Maus ist eines der wichtigsten Eingabegeräte bei Computern mit graphischer Benutzeroberfläche (GUI). Ein kleines, ergonomisch geformtes, kastenartiges Gebilde aus Plastik, Metall oder Holz wird dabei von Hand auf dem Tisch oder auf einer speziellen Unterlage geführt, wobei sich entsprechend der Bewegung der Maus auf dem Bildschirm ein Mauszeiger bewegt. Durch Betätigung der Tasten oder zusätzlicher Elemente der Maus kann der Nutzer verschiedene Aktionen durchführen.
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Die erste Computermaus wurde 1963/64 von Douglas C. Engelbart und William English am Stanford Research Institute (SRI) entwickelt und im Dezember 1968 auf der Herbsttagung der American Ferderation of Information Processing Societies (AFIPS) der Öffentlichkeit präsentiert. Das Gerät, welches damals noch nicht Maus sondern "X-Y-Positions-Anzeiger für ein Bildschirmsystem" genannt wurde, fand wenig Beachtung, da es noch keine grafischen Benutzeroberflächen gab und die Leute die mit Computern zu tun hatten, hauptsächlich an Texteingabe interessiert und daran gewöhnt waren. Der durchschlagende Erfolg der Erfindung stellte sich erst ein nachdem das Patent abgelaufen war.
Die Weiterentwicklung der Maus erfolgte in den 1970er Jahren am Palo Alto Research Center (PARC) der Firma Xerox. Zuerst kommerziell verwendet wurde sie im Rechner Lisa des Computerherstellers Apple, der allerdings keinen Markterfolg hatte. Das Nachfolgemodell, der Macintosh, war und ist hingegen sehr erfolgreich.
Am meisten verbreitet sind optomechanische Mäuse. Bei ihnen werden die Mausbewegungen über eine Rollkugel und einen Optokoppler in elektrische Signale umgewandelt, die der Rechner als Mauszeigerbewegung am Bildschirm anzeigt.
Die früher üblichen Zwei-Tasten-Mäuse wurden von Drei-Tasten-Mäusen bzw. Zwei-Tasten-Mäusen mit Rollrad (Wheel-Maus) abgelöst.
An IBM-Kompatiblen Computern wurden Mäuse lange Zeit am seriellen Port über einen 9/25-poligen Sub-D Stecker angeschlossen. Heutzutage haben sich Mäuse mit PS/2-Stecker durchgesetzt, wie sie auch bei Tastaturen benutzt werden. Das Übertragungsprotokoll und die Pinbelegung von Tastatur und Maus ist identisch und entspricht nicht dem seriellen RS-232 Standard. Es handelt sich um ein synchrones serielles Protokoll, was speziell für Computer-Tastaturen entwickelt wurde. Es kommt mit einer 5V Spannungsversorgung aus, RS-232 arbeitet hingegen mit +/- 12 V.
Auch wenn die Pinbelegung für die grundsätzliche Kommunikation von Tastatur und Maus identisch ist, sind die Anschlüsse eindeutig zugeordnet. Ein Maus arbeitet normalerweise nicht am Tastaturport, auch wenn der Stecker passt. Das liegt z.T. daran, dass weitere Pins eine Sonderbelegung haben, z.B. bei der Tastatur zum Ausschalten des Computers.
An Apple Macintosh Computern und modernen IBM-Kompatiblen Computern werden Mäuse mit USB-Anschluss benutzt. Ein Vorteil von USB ist, dass mehrere Geräte, wie z.B. Maus und Tastatur, über den selben Anschluss am Computer betrieben werden können.
Das mitunter lästige Mauskabel, was die Bewegungsfreiheit einschränkt, führte zur Entwicklung drahtloser Mäuse. Diese habe eine eigene Batterieversorgung und übertragen die Bewegungsdaten über Infrarot oder Funk an eine Empfangsstation, die wie eine gewöhnliche Maus an den Computer angeschlossen ist. Als Nachteil kann man den regelmäßigen Verbrauch von Batterien ansehen.
Mäuse müssen öfters gereinigt werden. Durch die Bewegung der Mauskugel gelangen Verunreinigungen ins Maus-Innere und setzen sich dort fest. Zur Reinigung kann man die Kugel entfernen und mit einem Wattestäbchen und z.B. Alkohol oder einem Fensterreiniger (Sidolin) die Mechanik säubern.
Die Mäuse der neuesten Generation ersetzen die Kugelmechanik durch einen optischen Sensor, der wie eine Kamera die Oberfläche abtastet, auf der man die Maus bewegt. Man nennt sie Optische Maus. Dieser Sensor macht permanent Bilder der Oberfläche, auf der die Maus bewegt wird. Diese Bilder vergleicht ein Mikroprozessor miteinander und erkennt daran, in welche Richtung die Maus bewegt wurde. Da keine mechanisch bewegten Teile mehr vorhanden sind, sind solche Mäuse sehr langlebig und robust. Ausfallerscheinungen durch verschmutzte Kugeln oder ungeeignete Unterlagen gibt es nicht mehr. Diese Mäuse funktionieren auf fast allen Unterlagen. Nur Flächen, die eine sehr geringe Struktur aufweisen z.B. Spiegel oder Glas funktionieren prinzipbedingt nicht.
Der andauernde Gebrauch einer Computermaus kann Schmerzen im Handgelenk auslösen (Sehnenscheidenentzündung). An Computerarbeitsplätzen kann die RSI (Repetitive Strain Injury - Verletzung durch wiederholte Beanspruchung) als Berufskrankheit auftreten.
Ein der Maus verwandtes Zeigegerät ist der Trackball, bei der die bei mechanischen und optomechanischen Mäusen eingesetzte Kugel nicht auf der Unterseite angebracht ist, sondern auf der Oberseite, und durch die Finger bzw. den Daumen bewegt wird.
Definition
Die Maus ist ein elektronisches Zeigegerät, das zur Zeit für jeden modernen Schreibtischcomputer neben der Tastatur zur Standardausstattung gehört.
Mit diesem Gerät, das der Anwender auf dem Schreibtisch bewegt, steuert man eine korrespondierende Markierung (Mauszeiger/Cursor) auf dem Bildschirm der Computerausgabe, um Anweisungen an den Rechner zu übermitteln. Zumeist sieht diese Markierung wie ein kleiner Pfeil aus.
Die Maus ist mit einer oder mehreren Tasten ausgestattet, die auf Knopfdruck ("Mausklick") an der entsprechenden Bildschirmkoordinate eine registrierbare Aktivität (Event, Ereignis) auslöst.
Diese Benutzeraktivität wird von einem Computerprogramm (GUI oder Anwendungsprogramm) für eine Gegenreaktion aufgenommen, die wiederum dem Anwender die neue Situation präsentiert.
Beispielsweise kann ein Anwender auf ein Dateisymbol zeigen und es mit einem Druck auf einer Taste auswählen. Das Betriebsprogramm registriert dies und hebt nun dieses Dateisymbol hervor.
In einem Textverarbeitungsprogramm kann ein Anwender den Mauszeiger in einem Text hineinführen und mit einem Druck auf einer Taste eine Texteinfügemarke (Cursor) plazieren. Wenn er nun zu tippen beginnt, wird der Text genau an diese Stelle eingefügt.
Technik
Die Mäuse haben sich im Verlauf ihrer Entwicklung den ständigen technischen (Weiter-) Entwicklungen unterworfen. Da sie prinzipiell aber nur zweidimensionale Koordinateninformationen übermitteln, hat sich am Prinzip aber wenig verändert.
Grundsätzlich besteht ihr Aufbau aus einer kleinen handlichen Box, die auf ihrer Oberseite eine oder mehrere Tasten und auf der Unterseite eine kleine gummiüberzogene Stahlkugel enthält, die sich durch manuelles Verschieben des gesamten Geräts auf der Tischplatte dreht und so intern berechnete Koordinatenbewegungen über eine Leitung an den Rechner übermittelt.
Die Rollbewegung der Kugel wird über zwei Walzen an zwei gelochte Segementscheiben übermittelt, aus dessen Drehrichtung und Geschwindigkeit über kleine Lichtschranken in der Elektronik der Maus die Koordinatenrichtung errechnet wird.
Heutzutage sind viele technische Merkmale rationalisiert und vereinfacht worden. Statt der Kugel haben sich mittlerweile optische Abtastungstechnologien durchgesetzt ("Optical Mouse"), die die mechanischen, oftmals fehleranfälligen Bestandteile ersetzt haben. Hierbei tastet eine einfachste Kamera die Oberfläche der Tischplatte oder des Mousepads optisch ab und leitet anhand von winzigen Strukturveränderungen dieser Oberfläche die Richtung und relative Koordinateninformation ab.
Da die Maus recht spät Einzug in die privat und geschäftlich genutzten Computersysteme auf dem Schreibtisch gehalten hat (etwa 1983 zur Einführung des Apple-LISA-Modells, 1984 für die Apple-Macintosh-Serie und etwa 1985 für IBM-PC-kompatible Rechner), mußte eine der vorhandenen Schnittstellen für den Anschluß dieses Gerätes gefunden werden.
Die ersten Mäuse für den IBM-kompatiblen PC (IBM PC, XT) und die späteren IBM-AT-kompatiblen Rechner wurden über die serielle Schnittstelle angeschlossen, die eigentlich für die Datenfernübertragung (DFÜ, siehe auch Modem) und Terminalübertragung entwickelt sind.
Da die Maus aber ein einfaches und in der Datenübertragung langsames Gerät ist, das nur für Koordinateninformation und Status der Tasten Daten übermittelt und außerdem seinen Strom über die Schnittstelle erhalten konnte, war diese Schnittstelle eine recht langlebige Notlösung.
Bei den Apple-Macintosh-Rechnern wurde bereits bei ihrer Einführung ein eigener (proprietärer) Anschluß für die Maus bereitgestellt, da eine Bedienung ohne diese nicht möglich war. Zunächst ein 9poliger Sub-D-Stecker, (Ur-Macintosh, Macintosh 512 und Macintosh Plus) der jedoch später 1987 beim Macintosh II (Und Apple IIGS) durch den wesentlich universelleren ADB (Apple Desktop Bus) u.a. auch für die Tastatur und stromsparende Kleingeräte, ersetzt wurde und bis zum Power Macintosh G3 Blue and White 1998 seine Verwendung fand.
Bei IBM-kompatiblen Rechnern fand erst mit dem breiten Aufkommen der mausgesteuerten Betriebssysteme für das IBM PS/2-System und dem damit erscheinendem OS/2 setzte sich nach und nach eine explizite Schnittstelle nur für die Maus durch (PS/2-Anschluß).
Heutzutage ist neben dem PS/2-Anschluß jedoch immer häufiger der viel universeller einsetzbarere USB-Anschluß für Mäuse und langsamer Peripherie jeder Art für IBM-kompatible Rechner wie auch für Apple-Macintosh-Rechner gebräuchlich.
Maus und Benutzeroberfläche
Eine Frage der Tastenanzahl
Jedes Betriebssystem, das zur Zeit für Schreibtischrechner und mithin für Endanwender existiert, wird mit der Maus bedient. Dabei haben sich jedoch unterschiedliche Zielsetzungen etabliert, die sich unter anderem durch die Anzahl der Maustasten bei der Bedienung der unterschliedlichsten Rechnerumgebungen zeigt.
Eine Taste (Macintosh)
Die ursprüngliche Macintosh-Benutzeroberfläche war auf eine einfache Bedienung ausgelegt, in der der Anwender das komplette Gerät mit einer Maustaste bedienen konnte. Auch heute noch werden Apple-Mäuse mit einer Taste ausgeliefert. Genaugenommen haben die Mäuse heute sogar gar keine Taste mehr, da die gesamte Oberfläche der Maus als Taste arbeitet. Zusätzliche kontextbezogene Programmfunktionen werden mit Hilfe sogenannter "Modifiers", also Spezialtasten auf der Tastatur zusätzlich zum Mausklick ausgelöst.
Heute ist anzumerken, dass das aktuelle Betriebssystem Mac OS X von Haus aus Mehrtastenmäuse unterstützt und diese von Fremdanbietern automatisch einbindet. In den meisten Apple-Programmen wird die zweite Taste für das Kontextmenü eingesetzt. Bei Ein-Tasten-Mäusen wird diese über Ctrl-Mausklick aufgerufen.
Zwei Tasten (Microsoft Windows, IBM OS/2, Atari TOS, AmigaOS)
Alle Geräte die mit diesen Herstellern in Verbindung zu sehen sind (ja selbst Microsoft stellt seit 1985 Mäuse her) wurden mit zunächst mit zwei Tasten ausgestattet. Dabei diente die erste (meist linke) Taste für die Auswahl während die zweite (rechte Taste) eine Sonderfunktion auslöste.
Insbesondere das sogenannte Kontextmenü, dass bei Windows 95 für die breite Masse eingeführt wurde, und eine Auswahl an Spezialmöglichkeiten für ein konkret anklickbares Objekt innerhalb der Benutzeroberfläche bot, wurde über diese zweite Taste aktiviert.
Bei Atari-TOS und AmigaOS hatte die zweite Taste zunächst keine weitere Funktion und hatte je nach Programmm eine andere Bedeutung, was für Konfusion sorgte. (siehe Human Interface Guidelines).
Drei Tasten (Unix/X-Window, Arthur/RISC OS, GNU/Linux andere) Bei den Betriebssystemen aus der Großrechnerwelt sowie dem ersten RISC-Heimcomputer Archiemedes wurden drei Maustasten genutzt.
(Hint: hier könnte IHR geballtes UNIX-/Linux-Fachwissen stehen! ;)
Erweiterungen
In den letzten Jahren hat sich insbesondere das sogenannte "Scroll Wheel", "Rollrad" bei Computermäusen etabliert.
Scrollrad
Das Scrollrad befindet sich bei den meisten heutigen Computermäusen zwischen den beiden Maustasten und dient zum Aufwärts- bzw. Abwärtsscrollen des Bildschirminhalts, z.B. bei Webseiten. Bei früheren Mäusen findet sich an Stelle des Scrollrades die Mitteltaste, die z.B. bei manchen Linux-/Unixprogrammen (z.B. Bash) zum Kopieren und Einfügen von Text (oder Befehlen) dient. (Bei heutigen Mäusen wird diese Funktion vom Scrollrad übernommen.)
Dabei handelt es sich um ein -- häufig als dritte, mittlere Taste herausgebildetetes -- Gummmi- oder Kunststoffrädchen, dass zwischen den Maustasten herausschaut und die sehr sinnvolle Funktion zur Bedienung der häufig vorkommenden Schieberegler bei GUI-Fenstern dient.
Mit einem leichten Drehen des Rollrades läßt sich ein Ausschnitt eines GUI-Fensters verschieben, ohne dass ein Anwender extra auf die dafür vorgesehenen Bedienungselemente der Benutzeroberfläche klicken muß. Bei einigen Mäusen ist/war auch noch ein zweites, horizontales Mausrad unter dem ersten angebracht, um horizontal zu Scrollen.
Geschichte der Maus
Die Maus als Zeigegerät wurde 1968 zum ersten Male an der Geschichte-Universität vorgestellt. Am Xerox PARC wurde die Maus (1980?) zum ersten Mal beim Xerox Alto eingesetzt, wo auch erstmals die klassische Benutzeroberfläche (GUI, Graphical User Interface) der Welt vorgestellt wurde.
Variationen der Maus
Neben der Maus haben sich auch viele z.T. ältere Eingabemedien etabliert, die jedoch ihr spezielles Nischendasein fristen. In transportablen Rechnern (Notebook, Laptop) kommen beispielsweise die sehr viel platzsparenderen Trackpad- und Trackpoint-Zeigegeräte zum Einsatz.hallo
Siehe auch
Literatur
- Bardini, T. (2000): Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. Stanford, CA: Stanford University Press.
- Friedewald, M. (1999): Der Computer als Werkzeug und Medium: Die geistigen und technischen Wurzeln des Personal Computers. Berlin und Diepholz: GNT-Verlag ( Aachener Beiträge zur Wissenschafts- und Technikgeschichte des 20. Jahrhunderts, 3).