Клавиатура

 
 
    

 

  

  Клавиатура компьютера — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатуры, которые поставлялись вместе с предыдущими сериями — IBM PC и IBM PC/XT, — имели 86 клавиш. Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит. 

  ASCII

  Нажатие одной или некоторой их определенной комбинации означает посылку в оперативную  память одного или двух байтов информации. Чтобы каждому символу клавиатуры поставить в соответствие определенный байт информации, используют специальную  таблицу кодов ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандарт кодов для обмена информацией, применяемой на большинстве компьютеров. Таблица кодировки определяет взаимное соответствие изображений символов на экране дисплея с их числовыми кодами.

  После нажатия клавиши клавиатура посылает процессору сигнал прерывания и заставляет процессор приостановить свою работу и переключиться на программу  обработки прерывания клавиатуры. Процессор  воспринимает каждое нажатие на клавишу  и выдает scan-код. Scan-код – это  однобайтное число, младшие 7 битов  которого представляют собой идентификационный  номер, присвоенный каждой клавише. Клавиатура, в зависимости от того нажата ли клавиша, посылает одинаковый scan-код, дополняя предварительно кодом F0H, когда она отпускается.

Однако для  представления всего набора генерируемых клавиатурой кодов таблицы ASCII не хватает и используется набор  из 256 кодов, называемых расширенной  системой ASCII. В этой системе кодирование  клавиш производится с помощью двух байт. Младший из двух байт группы называют главным, старший байт вспомогательным. Например, код 0:30 представляет Alt-A.

Заметим, что  даже если название клавиш на клавиатуре совпадают, то их скэн-код все-таки различен, и поэтому в принципе это совершенно разные клавиши. Этот факт используется при написании специальных программ, определяющих реакцию процессора на нажатие определенной клавиши на клавиатуре.

Клавиатура в  своей собственной специальной  памяти запоминает, какая клавиша  была нажата (обычно в памяти клавиатуры может храниться до 20 кодов нажатых клавиш, если процессор не успевает ответить на прерывание). После передачи кода нажатой клавиши процессору эта информация из памяти клавиатуры исчезает.

Кроме нажатия  клавиатура отмечает также и отпускание каждой клавиши, посылая процессору свой сигнал прерывания с соответствующим  кодом. Таким образом, компьютер  «знает», держат клавишу или она  уже отпущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр. Кроме  того, если клавиша нажата дольше определенного  времени, обычно около половины секунды, то клавиатура генерирует повторные  коды нажатия этой клавиши.

Ввод символов с клавиатуры осуществляется только в той точке экрана, где располагается  курсор.

  По  принципу устройства клавиатуры делятся  на:

1. Механические – в клавиатуре такого типа для возврата клавиши используется пружинка.

Достоинство: простота и дешевизна.

Недостаток: дребезг контактов, незащищенность от попадания внешних предметов.

2. Конденсаторные (полумеханические) – используют нестирающиеся металлические контакты, расположенные на печатной плате, возврат клавиши в ней осуществляется при помощи резинового купола.

Достоинство: защищенность от стирания контакта, отсутствие дребезга.

Недостаток: клавиатура боится пыли.

3. Герконовые (вакуумные) – клавиатуры у которых под клавишами установлены герконы (контакты в вакуумном цилиндрике, реагирующие на магнитное поле) и магниты.

Достоинство: достаточно долгий срок службы (герконы практически не изнашиваются) и очень мягкая посадка, так что работать с ними легко и приятно.

Недостаток: многие электронные приборы могут вырабатывать магнитные поля, влияющие на Вашу клавиатуру и вызывать ложные срабатывания клавиш и цена.

4. Пленочные (мембранные) – принцип действия клавиатуры заключается в том, что при нажатии клавиши происходит замыкание двух мембран, возврат же осуществляется при помощи резинового купола.

Достоинство: защищенность от проникновения внутрь посторонних веществ, простота конструкции, не боится коррозии.

Недостаток: недолговечность, контакты нанесенные на мембрану имеют свойство стираться.

  По  своему назначению клавиши  на клавиатуре делятся  на шесть групп:

• функциональные;
• алфавитно-цифровые;
• управления курсором;
• цифровая панель;
• специализированные;
• модификаторы.

  

  Алфавитно-цифровой блок

  К алфавитно-цифровому блоку относятся  клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и арифметических действий, специальных символов. В  стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает 47 клавиш. В тех странах, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают  клавиатуры с дополнительными клавишами  в алфавитно-цифровом блоке. Например, на клавиатурах для украинского  языка их уже 48. Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся. Все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной  клавиатуры PC/AT.

  Клавиши алфавитно-цифрового блока делятся  по рядам и по зонам. Нижний ряд  блока находится над клавишей «пробел» и клавишами-модификаторами   Ctrl ,   Alt ,   AltGr . Он считается первым. Выше — второй, в методе слепой десятипальцевой печати также называемый «домашним» рядом. Ещё выше — третий. Самый верхний ряд клавиш блока — четвёртый — в латинской раскладке QWERTY не содержит клавиш для ввода букв, но включает все клавиши ввода цифр. По этой причине его часто называют цифровым рядом.

  Зоной называется совокупность клавиш, закреплённых в методе слепой десятипальцевой  печати за пальцами каждой из рук. Нумерация  зон идёт слева направо.

  Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит  от регистра (нижний — верхний) и уровня (первый — второй) в котором осуществляется нажатие этих клавиш.

  Клавиши-модификаторы

  К числу клавиш-модификаторов относятся  клавиши   ⇧ Shift ,   Ctrl ,   

  Caps Lock ,   Alt  и   AltGr  (правый Alt). Они предназначены для изменения (модификации) действий других клавиш. Включение верхнего регистра клавиш (при отключённом   Caps Lock ) осуществляется нажатием и удержанием клавиши   ⇧ Shift . Нажатие и удержание клавиши   AltGr  используется для перехода на второй уровень клавиатуры.

  Клавиши-модификаторы используются наиболее часто, поэтому  они имеют увеличенный размер. К тому же клавиши   ⇧ Shift  и   Ctrl  продублированы по обеим сторонам блока алфавитно-цифровых клавиш.

  Цифровая  панель

  Основное  назначение клавиш цифровой панели — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и арифметических операторов. Использование клавиш этой панели более удобно для ввода цифр и арифметических операторов, нежели ввод этих символов клавишами алфавитно-цифрового блока.

  Мультимедийные клавиатуры

 

  Мультимедийная компьютерная клавиатура, способная управлять громкостью звука и сетевым поведением компьютера.

  Многие  современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста  четырёх клавиш, снабжаются дополнительными  клавишами (как правило, другого  размера и формы), которые предназначены  для упрощённого управления некоторыми основными функциями компьютера:

• управление громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук;
• управление лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск;
• управление аудиопроигрывателем: играть, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать аудиозапись вперёд или назад, перейти к следующей или предыдущей аудиозаписи;
• управление сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперёд или назад по истории посещённых страниц, открыть поисковую систему;
• управление наиболее популярными программами: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер;
• управление состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну;
• управление состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер.

  Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».

  Фирменные драйвера таких клавиатур, как правило, не предоставляют пользователям  возможности управлять назначением  большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также  не дают возможности определять дополнительные сочетания из нескольких клавиш (с  участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Однако, эта проблема может быть решена при помощи независимых универсальных драйверов от сторонних разработчиков.