Меню
ГлавнаяWindows 10

Клавиатура типы и принципы функционирования. Реферат: Клавиатура как основной элемент компьютера

Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. В сегодняшней статье речь пойдет о клавиатурах. Поговорим о том, как устроена клавиатура компьютера , и собственно, какие типы клавиатур существуют. Это будет обзорная статья, каких-либо советов по выбору клавиатур вы здесь не увидите, но не спешите расстраиваться, для этого обязательно будет отдельная статья. Прочитав этот пост, вам будет намного легче вникнуть в тот материал, который будет написан в продолжение этой статьи, гарантирую)

Итак, мы все знаем для чего нужна клавиатура, трудно найти человека, который бы этого не знал. Задав подобный вопрос на улице какому-нибудь незнакомому человеку, мы скорее всего услышим подобный ответ: "Для ввода информации, для набора текста" и т.д. И с этим трудно поспорить. Но много ли людей знают какие типы клавиатур существуют и чем они отличаются?

Конечно, можно сказать, мол "а нафига мне это знать", а между тем, такая информация является ключевой при клавиатуры, если конечно выбор этот вы будете осуществлять, полагаясь преимущественно на свои знания. Естественно, чтобы было на что полагаться, нужно узнать как можно больше по теме, чем мы сейчас с вами и займемся.

Кстати говоря, клавиатура является одним из так называемых HID-устройств (Human Interface Devices), устройств с интерфейсом "компьютер-человек", или как-то так, поправьте меня пожалуйста если что. К этой категории еще можно отнести мышь и различные джойстики, рули.

Итак, в чем же разница между всем этим многообразием представленных в магазинах клавиатур, ну кроме цены конечно)? Не буду томить, просто скажу, что существует всего четыре типа клавиатур , которые различаются механизмом работы клавиш: механические клавиатуры, мембранные, полумеханические, клавиатуры с ножничным механизмом. И сейчас мы подробно поговорим про каждую из них, разберем плюсы, минусы таких клавиатур.

Мембранная клавиатура является самой распространенной из всех, по причине низкой стоимости изготовления и относительно невысокого уровня шума, издаваемого клавишами при наборе. Принцип действия довольно прост, при нажатии одной из клавиш замыкаются контактные мембраны в форме диска, расположенные на пластиковой пленке, сложенной как бы в два слоя (по одной мембране на каждый слой). На фото ниже клавиатура перевернута, т.е. расположена клавишами к столу.

Между этими слоями находится еще один - слой, изолирующий контакты верхнего и нижнего слоев. За возврат клавиш отвечает резиновый "купол", вот откуда "бесшумность" клавиатур такого типа.

Кстати, использование резинового "купола" вместо классической пружины, позволяет еще и повысить надежность, такие клавиатуры достаточно герметичны, что возможно избавит вас от покупки новой, в том случае, если на нее случайно прольется кофе (само). Из недостатков такого типа клавиатур можно отметить относительно малый ресурс (в среднем 10 млн. нажатий - около 5 лет работы), а так же "эффект усталости", когда нажимать клавиши становится все легче.

А что насчет полумеханических клавиатур? В клавиатурах этого типа вместо обычных контактов используются более долговечные металлические контакты, размещенные на печатной плате. Однако, как и прежде, здесь за возврат клавиш в начальное положение отвечает все тот же резиновый купол . Получается, что эффект "усталости" клавиш присутствует здесь во всей "красе". Но в целом, такие устройства более надежны, скажем так - они средние по надежности, но и цена на них тоже средняя, уже не такая низкая, как на клавиатуры мембранного типа. Таким образом, скрестив "ужа с ежом", получили хорошо сбалансированную по всех характеристикам клавиатуру, на нее и кофе пролить не так страшно, и шумит она не сильно. Правда, в яндекс маркете я нашел только одну! клавиатуру, устроенную подобным образом.

Как устроена механическая клавиатура

Ну а мы с вами незаметно подошли к следующему типу так называемых "механических" клавиатур. Главное отличие заключается в том, что за возврат клавиш отвечает пружина . Подобное решение призвано повысить долговечность работы и улучшить тактильные ощущения при наборе, особенно при быстром наборе, например все тем же десятипальцевым "слепым" методом печати. Соответственно про "усталость" клавиш говорить не приходится, здесь таковой эффект отсутствует полностью. Предлагаю остановиться на особенностях такого типа клавиатур поподробнее.

Все контакты в механических клавиатурах выполнены из металла, но существуют разновидности с позолоченными контактами. О надежности вы сможете судить по приблизительному сроку службы таких клавиатур, который составляет от 50 (для обычных) до 100 (для позолоченных контактов) млн. нажатий. Так как в конструкции таких клавиатур отсутствует резиновый купол, его роль выполняют специальные переключатели , коих существуют великое множество. Самые популярные из них - переключатели с прикольным названием "Cherry", которых, в свою очередь, тоже несколько типов, и все они отличаются тем, что по-разному замыкают контакты. Это "Cherry mx black, blue, red, white".

Кстати, по сравнению с мембранными, механические клавиатуры намного быстрее реагируют на нажатия, и за счет того, что вам не приходится нажимать клавишу до упора вниз, получается, что печатаете вы быстрее, а энергии на это все тратите меньше. Вот такой вот профит получается. Но и это еще далеко не все.

Очень часто клавиатуры имеют так называемую "тактильную отдачу ", это когда вы при нажатии ощущаете как кнопки нажимаются, не глядя чувствуете, на каком расстоянии от пальцев они находятся и с какой силой их надо нажимать - грубо говоря, просто "чувствуете" свою клавиатуру. Для "слепого" набора это очень важно. Так вот, в мембранной клавиатуре тактильная отдача со временем становится не такой же, как в начале, играет роль тот самый эффект "усталости" клавиш. А в механической - не изменится.

Многие механические переключатели издают громкий "щелкающий" звук. Это помогает регистрировать нажатия не только тактильным ощущением, но и звуком. Но многих это раздражает, поэтому в некоторых клавиатурах такого звука нет.

Ну а теперь немного "дегтя". Механические клавиатуры тяжелее мембранных, за счет того, что в конструкции используются тяжелые материалы. Например, все клавиши могут быть вмонтированы в металлическую пластину, что не только добавляет веса, но и увеличивает стоимость самой клавиатуры.

А отсутствие резиновых элементов в конструкции приводит к потере герметичности , хотя есть модели с защитой от жидкостей, но стоимость их откровенно говоря зашкаливает.

Разновидности мембранных клавиатур

Есть еще клавиатуры с ножничным механизмом клавиш, это те что используются в ноутбуках, но можно и приобрести такую для обычного ПК. Позиционируются они, как разновидность мембранных клавиатур, но при этом обеспечивают более ровный вертикальный ход клавиш и отсутствие заеданий.

Достигается это все за счет того, что клавиши закрепляются с помощью двух пластиковых деталей (креплений), образующих "ножницы". Благодаря такому механизму, достигается равномерность нажатия, то есть становится не так важно, в какую часть клавиши вы нажмете, в центр или ее край, четкость нажатия все равно останется на высоте. Вот как это выглядит "в живую".

Честно говоря, я сам являюсь ярым сторонником именно таких "ноутбучных"клавиатур, уж очень они мне нравятся (не сочтите за рекламу).

Ну и в завершении статьи, хотелось бы рассказать про "гибкие" клавиатуры . Все видели героев-хакеров в кино, которым в очередной раз, выполняя задание по спасению мира, приходилось что то обезвреживать или взламывать, при этом они доставали клавиатуру буквально из кармана, разворачивали ее и спокойно работали. Так вот, это никакая не выдумка режиссера, а такие клавиатуры действительно существуют. И как и в случае с ножничными клавиатурами, гибкие - это просто разновидность мембранных клавиатур. Такие клавиатуры, как правило, обтянуты в герметичный корпус, например из силикона, что позволяет мыть ее под краном, например, или сворачивать в трубочку.

Однако отсутствие жесткого корпуса не позволяет долго работать за такой клавиатурой, не испытывая при этом больших неудобств. Скорее всего, они сгодятся как "походный" вариант, либо для того, чтобы пошутить над кем-нибудь).

Ну вот, теперь вы знаете, какие бывают типы клавиатур и чем они друг от друга отличаются.!

Клавиатура (keyboard) - это основное устройство ввода информации в персональный компьютер. Она позволяет вводить числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные.Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экране указывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.

На клавиши алфавитноцифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального (русского) алфавита. Если на компьютере установлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита, то необходима дополнительная специальная программа- драйвер клавиатуры. В операционных системах Windows драйвер клавиатуры входит в комплект поставки.

При всем разнообразии конструкций любая клавиатура имеет дующие группы клавиш:

1. Алфавитно-цифровое поле клавиш - для ввода прописных и строчных букв, цифр, различных знаков и других символом. Часто это поле называют полем печати. Клавиши этого поля выделены светло-серым цветом.

2. Поле управляющих клавиш - для ввода и выполнения команд, для редактирования данных. Клавиши этого поля имеют серый цвет. Назначение основных управляющих клавиш приведено в таблице. Клавиши , , расширяют возможности клавиатуры. При одновременном нажатии одной из этих клавиш и клавиши поля печати выполняется какая-либо команда.

Клавиша Назначение
Ввод набранной команды или текста
Отмена текущего действия
Установка курсора в определенную позицию
Фиксация режима ввода прописных букв
, , Самостоятельного действия не имеют, действуют только при совместном нажатии с буквенной или управляющей клавишей
Удаление символа слева от курсора
Удаление текущего символа
Включение режима вставки или замены символа
Переключение режимов работы малой (цифро­вой) клавиатуры
Печать экрана

3. Поле функциональных клавиш – . За каждой клавишей этого поля, как правило, закреплена та или иная функции Назначение клавиш устанавливается используемой в данный момент программой. Но есть и общепринятые назначения. Например, клавиша обычно вызывает окно справки (помощи).

4. Поле клавиш управления курсором - для перемещения курсора на экране монитора. На клавишах стрелками указано направление перемещения (вверх, вниз, вправо, влево).

5. Поле клавиш малой (цифровой) клавиатуры позволяет работать в двух режимах в зависимости от состояния индикатора Num Lock, расположенного над этим полем. Этот индикатор пере­ключается клавишей :

 - при включенном индикаторе Num Lock обеспечивается быстрый и удобный ввод цифр;

 - при выключенном индикаторе Num Lock дублируются функ­ции поля управления курсором и поля управляющих клавиш.

Основные факторы клавиатуры.

 Эргономика клавиатуры.

 Тип клавиатуры.

 Легкость нажатия на клавиши.

 Интерфейс.

 Дополнительные возможности.

Эргономика

Под эргономикой можно понимать все свойства клавиатуры, которые имеют отношение к удобству её использования. Обсудим наиболее важные из них (расположение клавиш на клавиатуре, форма клавиатуры, размеры клавиатуры и т.д.).

Расположение букв кириллицы соответствует российскому стандарту, а расположение букв латинского алфавита соответствует американскому стандарту. Поэтому расположение одних и тех же букв кириллицы и латинского алфавита на клавиатуре не совпадает.

Есть несколько клавиш, которые могут иметь на разных клавиатурах разную форму и размеры: BackSpase, Enter, Shift.

Встречаются клавиатуры с так называемой конфигурацией Eraze-Eaze, на которой пробел разделен на две половинки. Одна из них (по выбору) выполняет функцию пробела, а другая - клавиши Backspace.

Компания Microsoft в свое время затратила почти два года на разработку клавиатуры нового типа. Эта клавиатура была названа Natural Keyboard - естественная клавиатура (эргономичная). Эта клавиатура Natural Keyboard имеет развернутые в стороны вертикальные ряды клавиш, относящиеся к зоне каждой руки. Пользователь избавлен от напряжения держать кисти рук параллельно друг другу. Профиль алфавитной части клавиатуры представляет выпуклую дугу. Это избавляет от необходимости держать кисти рук параллельно плоскости стола. Есть подставка для отдыха рук. После взгляда на Natural Keyboard становится ясно, что прежние клавиатуры просто наследовали консервативный стиль пишущих машинок. Natural Keyboard послужила примером для подражания. В настоящее время производители иногда не стесняются называть свои клавиатуры эргономичными, если есть хотя бы одно из трех рассмотренных новшеств оригинальной майкрософтовской клавиатуры. Пожалуй, единственным недостатком таких клавиатур является занимаемое ими место. Если вы много работаете с текстом и вас не лимитирует место, то приобретайте именно эргономичную клавиатуру. Конечно, они стоят существенно дороже обычных.

В дальнейшем появились разломанные клавиатуры, позволяющие регулировать угол разворота двух половинок. Каждая половина имеет свои ножки, так что можно еще регулировать наклон в различных направлениях. Некоторые пошли ещё дальше и придумали клавиатуру, вообще состоящую из двух половинок. Это вообще то удобно, но большого применения они не находят.

Подставка для рук, появившаяся в MS Natural Keyboard, распространилась теперь и на обычные клавиатуры. Она предназначена для отдыха рук, а не рабочего их положения: согласно правилам кисти должны быть полусогнуты и нависать над клавишами. Поэтому и называется она Palm Rest (отдых кистей).

Подставка также улучшает внешний вид, особенно когда выполнена другим цветом. Подставки бывают отделяющиеся и литые. Понятно, что отделяющаяся подставки, более гибкое решение, позволяющее безболезненно перейти на клавиатуру без подставки. Если подставка отделяющаяся, то хорошо, чтобы она имела крепление, позволяющее некоторый поворот относительно линии крепления, чтобы при наклоне клавиатуры посредством ножек подставка не работала на излом. Выбирайте клавиатуры с отделяющимися подставками. Заметим, что подставка для рук продается отдельно как аксессуар, так что владельцы клавиатур без подставки могут обзавестись ею в любой момент.

Тип клавиатуры

Их существует всего три:

 Мембранные (пленочные)

 Полумеханические

 Механические.

Название мембранных клавиатур происходит оттого, что при нажатии клавиши замыкаются две мембраны. Возврат клавиши осуществляется резиновым куполом (с шахтой в центре). Мембраны обычно выглядят как диски на пластиковой пленке, выполненной печатным способом. Для разделения мембран служит промежуточная пленка с отверстиями. Поэтому эту клавиатуру называют «пленка» или «пленочная клавиатура». Так как мембраны находятся на внутренних сторонах пленок, то конструкция хорошо защищена от пыли и жидкостей. В более защищенной реализации все выглядит как единый резиновый коврик с выступающими куполами, расположенными под клавишами. К плюсам таких клавиатур можно отнести низкий шум, легкость нажатия на клавиши, защищенность от мелких предметов и жидкостей, низкую цену. Единственным недостатком является меньшая по сравнению с другими типами клавиатур долговечность.

В полумеханических клавиатурах используются более долговечные (до 50-100 млн. нажатий) и не протирающиеся металлические контакты, в дорогих моделях они могут быть позолоченными. Все это размещается на печатной плате. Клавиша возвращается резиновым куполом. В остальном полумеханические клавиатуры похожи на мембранные. Стоят они несколько дороже мембранных.

В механических клавиатурах клавиша возвращается пружиной. Минусы такого механизма заключаются в отсутствии герметичности и дороговизне. Правда, есть модели с защитой, но они еще дороже. Плюсами являются долговечность и надежность, особенно когда контакты позолочены, а также отсутствие усталости (то есть сопротивление нажатию практически не зависит от количества нажатий, чего нельзя ска­зать о механических без защиты и полумеханических клавиатурах).

Однако механические клавиатуры имеют больше недостатков, чем преимуществ. Во-первых, они слабо защищены, во вторых, шумят сильнее, чем мембранные, да и стоят намного дороже. Правда, полумеханические долговечней, но дорогой мембранный также обеспечивает 20 - 30 млн. нажатий.

Клавиатуры бывают с кликом или без клика . В буквальном перевод клик (click) - щелчок. Реализуется дугообразной тонкой пластиной под клавишей, которая рывком прогибается. Клик позволяет точно чувствовать, что клавиша нажата, и не пропускать буквы при быстром наборе. Клик нравится многим пользователям. Обычно клик встречается у механических клавиатур (так как мало изменяет их стоимость), но встречается и у клавиатур других типов.

Есть еще одна разновидность клавиатур сенсорные клавиатуры. Принцип ее действия основан на усилении разности потенциалов, приложенном к одному элементу. Количество этих элементов соответствует числу клавиш. В качестве чувствительных элементов используются токопроводящие контакты, выполненные в виде двух пластин, разделенных небольшим зазором. В момент касания пальцем контактной площадки статический потенциал усиливается электронной схемой, на выходе которой формируется сигнал, аналогичный сигналу обычной клавиатуры. Сенсорные клавиатуры самые долговечные, потому что в них нет механических элементов, но за счет этого они заметно дороже, чем обычные. Так как электроника покрыта слоем полимерной пленки (на ней также нанесены символы), то сенсорная клавиатура почти полностью защищена от внешних воздействий. Правда широкого распространения подобные устрой­ства не получили в связи с неудобством их использования и дороговиз­ной, поэтому встретить их можно только что разве на крупных промы­шленных предприятиях в производственных цехах, да и то редко.

Клавиатура с микропереключателями. Имеют аналогичные характеристики, что и механические клавиатуры. Но микропереключатели характеризуются большей прочностью и большим сроком службы.
Клавиатура с герконами. Еще лучше функционируют клавиатуры с герконами. Геркон - это герметический контакт, который представляет собой переключатель с пружинными контактами (в виде пластин) из ферромагнитного материала. Этот переключатель помещается в герметизированный стеклянный баллон. Контакты замыкаются (или размыкаются) под действием магнитного поля электромагнита, который установлен снаружи баллона. Герконы иногда называют RET - переключателями. Они очень долговечны. Клавиатуры с использованием герконов самые дорогие.


Похожая информация.


Типы клавиатур, конструктивное исполнение и принцип действия. Виды манипуляторов, назначение и принцип действия

Устройства ввода информации: клавиатура, мышь и т.д.

Клавиатура, типы и принципы функционирования. Логическая. модель обработки нажатия клавиши. Скан-код и коды символов. Функции контроллера клавиатуры. Эргономические требования к клавиатурам.

Типы манипуляторов «мышь». Принципы функционирования и конструктивные особенности оптомеханических и оптических манипуляторов. Другие типы манипулято­ров: трэкболл, тачпад, джойстик.

Студент должен знать:

  • о принципах функционирования клавиатуры;
  • о принципах функционирования и видах манипуляторов;

Студент должен уметь:

  • подключать и инсталлировать устройства ввода информации;

Цели занятия:

  • – ознакомить студентов с основными типами и принципами функционирования клавиатуры, мыши.
  • – изучить типы манипуляторов и их характеристики.
  • – воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
  • – развитие познавательных интересов, навыков самоконтроля, умения конспектировать.

Ход занятия :

Теоретическая часть.

Клавиатура

Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Принцип действия. Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем:

Принцип действия клавиатуры

  1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш) специальная микросхема, встроенная в клавиатуру, выдает так называемый скан-код.
  2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функции порта клавиатуры. (Порты - специальные аппаратно-логические устройства, отвечающие за связь процессора с другими устройствами.) Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока.
  3. Порт клавиатуры выдает процессору прерывание с фиксированным номером. Для клавиатуры номер прерывания - 9 (Interrupt 9, Int 9).
  4. Получив прерывание, процессор откладывает текущую работу и по номеру прерывания обращается в специальную область оперативной памяти, в которой находится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний – это список адресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содержит адрес программы, которая должна обслужить прерывание с номером, совпадающим с номером записи.
  5. Определив адрес начала программы, обрабатывающей возникшее прерывание, процессор переходит к ее исполнению. Простейшая программа обработки клавиатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ, но программисты могут «подставить» вместо нее свою программу, если изменят данные в векторе прерываний.
  6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор к порту клавиатуры, где он находит скан-код, загружает его в свои регистры, потом под управлением обработчика определяет, какой код символа соответствует данному скан-коду.
  7. Далее обработчик прерываний отправляет полученный код символа в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры, и прекращает свою работу, известив об этом процессор.
  8. Процессор прекращает обработку прерывания и возвращается к отложенной задаче.
  9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например текстовый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом случае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этот момент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой сигнал и не наблюдаем ввода данных.

Состав клавиатуры

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам.

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом - это одна из функций операционной системы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows 98 для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.

Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни в раскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных компьютеров IBM PC типовыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕНГ (русская). Раскладки принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общеприняты для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTE, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова Escape) для отказа от исполнения последней введенной команды и клавиша BACKSPACE для удаления только что введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия:

PRINT SCREEN - печать текущего состояния экрана на принтере (для MS-DOS) и сохранение его в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена (для Windows).

SCROLL LOCK – переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах.

PAUSE/BREAK - приостановка/прерывание текущего процесса.

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора в направлении, указанном стрелкой. Действие прочих клавиш описано ниже.

PAGE UP/PAGE DOWN - перевод курсора на одну страницу вверх или вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимому на экране. В графических операционных системах (например Windows) этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие этих клавиш многих программах может быть модифицировано с помощью служебных регистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL Конкретный результат модификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.

Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки, соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки и замены). Если текстовый курсор находится внутри существующего текста, то в режиме вставки происходит ввод новых знаков без замены существующих символов (текст как бы раздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст, имевшийся ранее в позиции ввода.

В современных программах действие клавиши INSERT может быть иным. Конкретную информацию следует получить в справочной системе программы. Возможно, что действие этой клавиши является настраиваемым, - это также зависит от свойств конкретной программы.

Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным.

Сравните действие клавиши DELETE с действием служебной клавиши BACKSPACE. Последняя служит для удаления знаков, но при ее использовании позиция ввода смещается влево, и, соответственно, удаляются символы, находящиеся не справа, а слева от курсора.

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK и SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным в правом верхнем углу клавиатуры).

Появление дополнительной панели клавиатуры относится к началу 80-х годов. В то время клавиатуры были относительно дорогостоящими устройствами. Первоначальное назначение дополнительной панели состояло в снижении износа основной панели при проведении расчетно-кассовых вычислений, а также при управлении компьютерными играми (при выключенном переключателе NUM LOCK клавиши дополнительной панели могут использоваться в качестве клавиш управления курсором),

В наши дни клавиатуры относят к малоценным быстроизнашивающимся устройствам и приспособлениям, и существенной необходимости оберегать их от износа нет. Тем не менее, за дополнительной клавиатурой сохраняется важная функция ввода символов, для которых известен расширенный код ASCII (см. выше), но неизвестно закрепление за клавишей клавиатуры. Так, например, известно, что символ <§> (параграф) имеет код 0167, а символ <°> (угловой градус) имеет код 0176, но соответствующих им клавиш на клавиатуре нет. В таких случаях для их ввода используют дополнительную панель.

Порядок ввода символов по известному ALT-коду

  1. Нажать и удержать клавишу ALT.
  2. Убедиться в том, что включен переключатель NUM LOCK.
  3. Не отпуская клавиши ALT, набрать последовательно на дополнительной панели alt- код вводимого символа, например, 0167.
  4. Отпустить клавишу ALT. Символ, имеющий код 0167, появится на экране в позиции ввода.

Настройка клавиатуры. Клавиатуры персональных компьютеров обладают свойством повтора знаков, которое используется для автоматизации процесса ввода. Оно состоит в том, что при длительном удержании клавиши начинается автоматический ввод связанного с ней кода. При этом настраиваемыми параметрами являются:

  • интервал времени после нажатия, по истечении которого начнется автоматический повтор кода;
  • темп повтора (количество знаков в секунду).

Средства настройки клавиатуры относятся к системным и обычно входят в состав операционной системы. Кроме параметров режима повтора настройке подлежат также используемые раскладки и органы управления, используемые для переключения раскладок.

Итак, в чем же разница между всем этим многообразием представленных в магазинах клавиатур, ну кроме цены конечно)?

Устройство мембранной клавиатуры

Мембранная клавиатура является самой распространенной из всех, по причине низкой стоимости изготовления и относительно невысокого уровня шума, издаваемого клавишами при наборе. Принцип действия довольно прост, при нажатии одной из клавиш замыкаются контактные мембраны в форме диска, расположенные на пластиковой пленке, сложенной как бы в два слоя (по одной мембране на каждый слой).

Между этими слоями находится еще один – слой, изолирующий контакты верхнего и нижнего слоев. За возврат клавиш отвечает резиновый “купол”, вот откуда “бесшумность” клавиатур такого типа.

Кстати, использование резинового “купола” вместо классической пружины, позволяет еще и повысить надежность, такие клавиатуры достаточно герметичны, что возможно избавит вас от покупки новой, в том случае, если на нее случайно прольется кофе (само). Из недостатков такого типа клавиатур можно отметить относительно малый ресурс (в среднем 10 млн. нажатий – около 5 лет работы), а так же “эффект усталости”, когда нажимать клавиши становится все легче.

Механическая клавиатура

Главное отличие заключается в том, что за возврат клавиш отвечает пружина . Подобное решение призвано повысить долговечность работы и улучшить тактильные ощущения при наборе, особенно при быстром наборе, например все тем же десятипальцевым “слепым” методом печати. Соответственно про “усталость” клавиш говорить не приходится, здесь таковой эффект отсутствует полностью.

Все контакты в механических клавиатурах выполнены из металла, но существуют разновидности с позолоченными контактами.

Так как в конструкции таких клавиатур отсутствует резиновый купол, его роль выполняют специальные переключатели , которых существуют огромное множество.

По сравнению с мембранными, механические клавиатуры намного быстрее реагируют на нажатия, и за счет того, и не приходится нажимать клавишу до упора вниз.

Полумеханические клавиатуры

В полумеханических клавиатурах есть металлические контакты и прорезиненный купол, что позволяет мгновенно возвращать нажатую клавишу в прежнее положение. Специалисты отмечают высокий уровень долговечность таких устройств.

Особое внимание зачастую уделяется выбору клавиатуры. В обычной клавиатуре 105 клавиш, разделенных на несколько отдельных групп:

  • Функциональные;
  • Стандартные;
  • Малая клавиатура;
  • Клавиши управления.

Конечно, в продаже можно встретить и такие виды клавиатур, в которых предусмотрено наличие большего количества клавиш.

Востребованные виды клавиатуры для компьютера

Клавиатуру не всегда так просто выбрать, как может показаться на первых взгляд. Можно выделить огромное количество форм, типов, компаний-изготовителей.

Самые распространенные виды:

  • Механические;
  • Полумеханические;
  • Мембранные.

Эти виды клавиатур имеют схожие принципы работы, но отличаются основные комплектующими, которые расположены внутри устройств. Выбор компьютера неразрывно связан с подбором клавиатуры, которая должна полностью соответствовать задачам, для которых покупается ПК.

Характеристики некоторых видов клавиатур

Интерфейс подключения

На сегодняшний день распространены беспроводной и проводной тип подключения. Подключение проводных клавиатур может осуществляться через два вида разъемов: USB и PS/2. При подключении через USB, необходимо отметить тот факт, что этот порт применяется также для работы других периферийных устройств, что зачастую приводит к ошибкам в работе системы. Порт PS/2 рассчитан только на работу клавиатуры, поэтому отмечается стабильность подключение и отсутствие ошибок. Как правило, этот порт имеет выраженный фиолетовый цвет.

Беспроводное подключение клавиатуры не так распространено, как проводное. Конечно, это очень удобно, но стабильность работы современных устройств такого типа оставляет желать лучшего (конечно, речь идет только о недорогих моделях).

Жесткость нажатия клавиш

Каждая клавиатура имеет свой уровень жесткости нажатия на клавиши. В тех случаях, когда уровень жесткости достаточно высокий, это вызывает определенные трудности при наборе текста, потому нужно прикладывать для этого определенные усилия. Одновременно с этим, чрезмерно мягкая клавиатура неудобная тем, что случайное касание будет проводить к нажатию клавиши.

Если вам необходимо набирать текст и делать это достаточно быстро, рекомендуется остановить свой выбор на клавиатуре с короткой длиной хода клавиши.

Компактность клавиатур

Небольшие габариты клавиатуры – очень удобное решение, но из-за уменьшения размеров зачастую производители отказываются от встраивания многих важных клавиш, что, конечно, затрудняет работу на компьютере. В этом случае многие будет зависеть от требований пользователя, которые предъявляются к эксплуатационным характеристикам клавиатуры.

Раскладка клавиатур

Для тех, кто использует русскоязычную клавиатуру, предусмотрено наличие двух видов раскладок:

  1. Клавиша с буквой Ё расположена в верхнем левом углу.
  2. Клавиша с буквой Ё распложена в нижнем правом углу.

Больше у этих раскладок никаких отличий нет.

В большей степени, конечно, распространены клавиатуры с первым типом раскладки, в то время как устройства со вторым типом используются в организациях, где клавиатуры стали заменой традиционным печатным машинкам. В процессе выбора клавиатуры необходимо принимать во внимание, чтобы обозначения букв на клавишах было красным и располагалось в нижнем правом углу. В подобных случаях пользователь не будет путь латиницу с кириллицей.

При выборе клавиатуры нужно уделять внимание следующим факторам: тип, жесткость, уровень хода клавиш, разъем для подключения, раскладка, компания-изготовитель. Также не последнюю роль играют дизайн и внешний вид устройства.

Мышь

Мышь - устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

Принцип действия. В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обработки прерываний мыши.

принцип действия оптико-механической мыши

В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы - драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при установке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы, с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости и кратковременными нажатиями правой и левой кнопок. (Эти нажатия называются щетками.) В отличие, от клавиатуры мышь не может напрямую использоваться для ввода знаковой информации- ее принцип управления является событийным. Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер устанавливает, когда произошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился указатель. Эти данные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь в данный момент. По ним программа может определить команду, которую имел в виду пользователь, и приступить к ее исполнению.

Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя, который называется графическим. Пользователь наблюдает на экране графические объекты и элементы управления. С помощью мыши он изменяет свойства объектов и приводит в действие элементы управления компьютерной системой, а с помощью монитора получает от нее отклик в графическом виде.

Стандартная мышь имеет только две кнопки, хотя существуют нестандартные мыши с тремя кнопками или с двумя кнопками и одним вращающимся регулятором. Функции нестандартных органов управления определяются тем программным обеспечением, которое поставляется вместе с устройством.

К числу регулируемых параметров мыши относятся: чувствительность (выражает величину перемещения указателя на экране при заданном линейном перемещении мыши), функции левой и правой кнопок, а также чувствительность к двойному нажатию (максимальный интервал времени, при котором два щелчка кнопкой мыши расцениваются как один двойной щелчок). Программные средства, предназначенные для этих регулировок, обычно входят в системный комплект программного обеспечения - мы рассмотрим их при изучении операционной системы.Мышь (mouse) - манипуляторное устройство ввода информации.

Первая мышь создана в 1963 г.

Основные системы мышей - Microsoft Mouse, Logitech Mouse, Genius Mouse, Mouse System. Другие фирмы-производители обеспечивают совместимость устройств с Microsoft Mouse (2-клавишные) или Mouse System (3-клавишные), а чаще с обеими.

Мышь облегчает работу и обеспечивает удобство манипулирования в графическом пользовательском интерфейсе.

В корпусе мыши размещена печатная плата 1, на которой находятся микропроцессор 2 и механизм манипулятора 3.

Манипулятор состоит из тяжелого резинового шарика 1; прижимного ролика 2; двух дисков с прорезями 3, и роликов 4, закрепленных на осях X и Y; оптических пар светодиод 5 – фотоприемник 6.

При перемешении мыши по поверхности резиновый шарик начинает вращаться. Его вращение через контактирующие с его поверхностью ролики передается на диски с прорезями. Фотоэлементы оптопар, размещенных по обе стороны оси вращения, регистрируют периодические световые импульсы. Порядок, с которым освещаются фотоэлементы, определяет направление перемещения мыши, а частота импульсов - скорость.

Подключение мыши к компьютеру выполняется двумя способами: через порт COM1 (9-контактный разъем) или через порт PS/2 (6-контактный круглый разъем 6miniDIN).

Работа мыши поддерживается поддерживается специальной программой-драйвером.


Устройство оптико-механической мыши

Трекбол

Указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевёрнутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку, и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи - при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

Представленные на рынке модели трекболов существенно различаются. Прежде всего трекболы отличаются размещением шарика: на некоторых моделях он управляется большим пальцем руки, на других же расположен по центру или правее центра и управляется указательным, средним и безымянным пальцами. На большинстве моделей шарик достигает 3-6 см в диаметре, однако существуют и модели с шариком около 1 см в диаметре. Почти на всех моделях, кроме шара и кнопок, присутствует также колесо прокрутки.

В настоящее время трекболы достаточно редко применяются в домашних и офисных компьютерах, однако нашли применение в промышленных и военных компьютерах, аппаратах ультразвуковой диагностики, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и возможной вибрации.

Тачпад , сенсорная панель

Указательное (координатное) устройство ввода, предназначенное для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру, телефону или другому электронному оборудованию. Ввод осуществляется путём прикосновения одним или несколькими пальцами руки к поверхности тачпада.

Тачпад, как и другие указательные устройства (англ. pointing device ), обычно используется для управления «курсором» меню (переносная электроника), «указателем» мыши (компьютеры) или для замены некоторых клавиш клавиатуры. Перемещения пальца по поверхности устройства преобразуются в движения «курсора»/«указателя» на экране. Прикосновения к поверхности имитируют нажатия кнопок мыши или клавиш клавиатуры.

Тачпады могут размещаться рядом с клавиатурами различных устройств: компьютеров, ноутбуков, электронных клавишных музыкальных инструментов, мобильных устройств.

Тачпады могут размещаться на приборных панелях бытового и промышленного оборудования, могут быть выносными (выполненными в виде отдельных устройств, подключаемых к компьютеру через интерфейс PS/2, USB или другой), могут выполняться прозрачными и размещаться поверх дисплея (см. сенсорный экран).

Чувствительные поверхности тачпадов чаще всего выполняются в виде прямоугольника со скруглёнными углами, но существуют и модели с поверхностями других форм (например, в виде круга). Обычно, площадь поверхности тачпада не превышает 50 см² .

Джойстик

Конструкция джойстика:
1 Рукоять
2 Основание
3 Кнопка «Огонь» (гашетка)
4 Дополнительные кнопки
5 Переключатель автоматического огня
6 Газ/тяга
7 Миниджойстик (hat switch, «хатка»)
8 Присоски (крепление)

Устройство ввода информации в персональный компьютер, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях вертикальную ручку.

Джойстик позволяет управлять виртуальным объектом в двух- или трёхмерном пространстве. Помимо координатных осей «X» и «Y», некоторые джойстики способны предоставлять координаты оси «Z», посредством вращения ручки джойстика вокруг её оси, либо с помощью дополнительного управляющего элемента на основании джойстика. Программное обеспечение, получив информацию о координатах «X-Y-Z», позволяет пользователю управлять неким виртуальным объектом, отображаемым на мониторе. На ручке джойстика и на его основании обычно располагаются кнопки, переключатели, слайдеры, крестовина и другие управляющие элементы различного назначения.

Широкое применение джойстик получил в компьютерных играх, мобильных телефонах. В английском языке словом «joystick » называют любую качающуюся ручку управления, в русском языке значение более узкое: помимо компьютерного контроллера, «джойстиком» называют в разговорной речи миниатюрную электрическую ручку - в отличие от традиционной механической.

Вопросы для самоконтроля

  1. Какие основные элементы входят в конструкцию оптико-механической мыши
  2. На каких принципах действия работают известные типы клавиатур
  3. Преимущество и недостатки оптической мыши по сравнению с оптико-механической.

Гребенюк Е.И., Гребенюк Н.А. Технические средства информатизации издательский дом «Академия»-Москва, 2007 /стр.149-156/

План

Введение

1. Назначение клавиатуры

2. Виды клавиатур

Заключение

Список литературы


Введение

Клавиатура - это одна из основных частей компьютера. С её помощью вводят алфавитно-цифровые данные и управляют работой компьютера.

Сегодня существуют различные варианты дизайна клавиатур. Также клавиатуры различаются по функциональности.

Клавиатура - это то, что наряду с мышкой находится в непосредственном контакте с пользователем, соответственно во многом определяет комфортно или не очень вы будете себя чувствовать при работе с компьютером.

Кто-то скажет, что клавиатура - пережиток, и что сейчас мышка необходима гораздо чаще, чем клавиатура. Это и правда, и нет. С одной стороны мы живем в век тотального засилья Windows, но даже эта операционная система, с ее графическим интерфейсом, не может полностью обойтись без клавиатуры. Ведь еще не придумали другого устройства ввода текста. Конечно, делаются множественные попытки в разработке систем распознавания речи, но они не то чтобы далеки от совершенства, они просто чудовищно от него далеки. Также предпринимаются попытки распознавания почерка, но и эти системы также не совершенны. А если вы работаете в терминале, какой-нибудь ДОСовой программе или просто общаетесь в чате, то без клавиатуры точно не обойтись.

Цель реферата – рассмотреть клавиатуру как современный основной элемент компьютера.


1. Назначение клавиатуры

Клавиатура IBM PC предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя. Печать на клавиатуре - это пока что основной способ ввода алфавитно-цифровой информации от пользователя в компьютер. Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышку для миниатюрного переключателя (механического или мембранного). Содержащийся в клавиатуре небольшой микропроцессор отслеживает состояние этих переключателей, и при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующее сообщение (прерывание), а программы компьютера (операционной системы) обрабатывают эти сообщения

Условно можно выделить на клавиатуре четыре группы клавиш:

1. Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши (пробел, цифры 0-9, латинские буквы A-Z, символа кириллицы А-Я, знаки пунктуации, служебные символы "+", "-", "/" и т.д.).

2. Функциональные клавиши: F1, F2, F3… F12.

3. Служебные клавиши: Enter, Esc, Tab, стрелки управления курсором Left, Up, Down и Right, PgUp, PgDn, Home, End и многие другие.

4. Правая (вспомогательная) клавиатура.

Функции некоторых клавиш в большинстве программ.

{Caps Lock} - обычно служит переключателем верхнего и нижнего регистров клавиатуры.

{Shift} - переводит клавиатуру в режим противоположный установленному клавишей Caps Lock.

{Alt}, {Ctrl} - самостоятельного значения не имеют, работают совместно с другими клавишами.

{Enter} - сигнал о завершении ввода. Выбор пункта меню. Нажатие кнопки ОК.

{Esc} - отмена последней введённой команды.

{Tab} - переход между зонами экрана или позициями табуляции.

{Home} - перевод курсора к началу строки.

{End} - перевод курсора к концу строки.

{PgUp} - перемещение на «страницу» вверх.

{PgDn} - перемещение на «страницу» вниз.

{Ins (Insert)} - переключение режима вставки и замещения при вводе информации в текстовых редакторах и редакторах без данных.

{Del (delete)} - удаление символа, под которым находится курсор.

{Backspace (<-)} - удаление символа слева от курсора.

{Print Screen} - печать текстового экрана (DOS). Пересылка графической копии экрана в буфер обмена (Windows).

{Print Screen} - формирует копию экрана на принтере.

{Scroll Lock} - плавное листание экрана.

{Pause} - временно приостанавливает работу выполняемой программы.

При нажатии той или иной клавиши в компьютер передается некоторое число - номер (код) нажатой клавиши. Этот код не зависит ни от языка, ни от алфавита, а только от конкретной нажатой клавиши. Система содержит специальные таблицы, в которых указано, какой клавише какой ASCII-код соответствует, и отсылает нужный ASCII-код в программу, которая в данный момент ожидает ввод с клавиатуры, например, в текстовый редактор. Но нам бы хотелось как-то сказать системе, что нажатие клавиши, на которой нарисована буква «A», в одних случаях должно восприниматься как строчная «а», а в других - как прописная «А». Кроме того, нам бы хотелось с помощью этой же клавиатуры вводить еще и другие нужные символы, ведь глупо подключать к одному компьютеру несколько клавиатур только для того, чтобы ввести несколько дополнительных символов.

Так называемые клавиши-модификаторы - Command, Control, Option (Alt), Shift, Caps Lock позволяют с помощью одной и той же клавиатуры задать несколько вариантов преобразования кода нажатой клавиши в ASCII-код введенного символа. Для этого в системе для каждого скрипта хранятся несколько таблиц соответствия кода нажатой клавиши и ASCII-кода вводимого с ее помощью символа. Когда мы вместе с нажатием основных клавиш удерживаем еще и определенную комбинацию клавиш-модификаторов, система автоматически переключается на нужную таблицу. Так как на клавиатурах компьютеров Macintosh имеется пять клавиш-модификаторов, то для каждого скрипта возможны 32 варианта их нажатий и, следовательно, 32 таблицы соответствия кодов клавиш и вводимых ASCII-кодов.

Клавиатурная раскладка - это как раз и есть совокупность всех 32 таблиц соответствия кодов клавиш и вводимых с их помощью символов. Когда мы говорим: «Надо переключиться на русскую клавиатуру, это означает, что мы должны активизировать 32 «русские» таблицы кириллического скрипта.

Клавиатурная раскладка Unicode Hex Input служит для ввода Unicode-символов с помощью набора численных значений кодов. Для этого надо дополнительно удерживать клавишу Option, чтобы «предупредить» систему о том, что далее будет вводиться один Unicode-символ в шестнадцатеричном представлении, а не четыре отдельных алфавитно-цифровых знака. Клавиатурные раскладки связаны с общей системой письма, с некоторым «базовым» алфавитом, определяемым скриптом. В рамках одного и того же скрипта может существовать несколько клавиатурных раскладок, каждая из которых учитывает специфику того или иного языка, то есть служит для ввода не только символов из общего базового алфавита, но и дополнительных символов, специфических для конкретного языка. Клавиатурная раскладка учитывает принятое для данного языка расположение клавиш на клавиатуре. Например, для романского скрипта существуют американская, французская, немецкая, испанская и другие раскладки. Аналогично для кириллического скрипта созданы русская, украинская, белорусская раскладки.

В «интернациональных» системах имеются средства, позволяющие легко переключаться между различными скриптами и клавиатурными раскладками, что даст возможность с помощью одной и той же клавиатуры вводить различные наборы символов в соответствии с национальными стандартами и особенностями.

Теперь несколько слов о шрифтах в контексте ввода текста с клавиатуры и отображения символов.

С помощью клавиатуры мы вводим коды ASCII или Unicode нужных нам символов, но при этом хотим, чтобы на экране или на бумаге появлялись изображения самих символов, а исчисленные значения их кодов. Более того, нам бы хотелось менять начертание символов в зависимости от стиля документа или нашего настроения, например. Для этих целей используются шрифты.

В каждом шрифте для большинства из 256 ASCII-кодов создано графическое представление - изображение конкретного символа, выдержанное в едином стиле конкретного шрифта.

Для Unicode-шрифтов количество символов может быть значительно больше, чем 256, хотя, наверное, пи один шрифт не содержит весь набор символов, входящих в полную Unicode-таблицу.

Существуют некоторые служебные символы, не предназначенные для отображения на экране или печати на бумаге. Для таких символов соответствующие изображения отсутствуют.

Можно создать шрифты, в которых вместо букв, цифр, знаков препинания будут находиться изображения полезных графических объектов: стрелочек, звездочек, пиктограмм или даже логотипов фирм.
Конкретная форма описания кривых, составляющих фрагменты графического представления символов шрифта, зависит от типа шрифта. В bit map-шрифтах указывается каждая точка изображения, а в PostScript-, TrueType- и OpenType-шрифтах хранятся математические описания фрагментов кривых, из которых составлены графические образы символов.


2. Виды клавиатур

Сегодня можно встретить огромное разнообразие клавиатур. Клавиатуры бывают мембранными, полумеханическими, механическими и герконовыми.

Принцип действия мембранной клавиатуры заключается в том, что при нажатии клавиши происходит замыкание двух мембран, возврат же осуществляется при помощи резинового купола. Основным преимуществом такой клавиатуры является ее защищенность от проникновения внутрь посторонних веществ, например крошек или кофе, недостатком - недолговечность, контакты, нанесенные на мембрану, имеют свойство стираться.

Полумеханическая клавиатура более долговечна, так как использует нестирающиеся металлические контакты расположенные на печатной плате, хотя возврат клавиши в ней все еще осуществляется при помощи резинового купола.

Механические клавиатуры отличаются от полумеханических тем, что вместо резинового купола, для возврата клавиши используется пружинка, что значительно продлевает жизнь клавиатуры и увеличивает ее надежность. Недостатком механических и полумеханических клавиатур - незащищенность от попадания внешних предметов.

В последнее время все чаще стали встречаться герконовые клавиатуры, т.е. клавиатуры у которых под клавишами установлены герконы (контакты в вакуумном цилиндрике, реагирующие на магнитное поле) и магниты. Положительными моментами в таких клавиатурах является достаточно долгий срок службы (герконы практически не изнашиваются) и очень мягкая посадка, так что работать с ними легко и приятно. Главный недостаток - зависимость от внешних магнитных полей. Многие электронные приборы могут вырабатывать магнитные поля, влияющие на клавиатуру и вызывать ложные срабатывания клавиш. Если у Вас есть герконовая клавиатура, можете проделать простой опыт: положите рядом с ней сотовый телефон, подключенный к зарядному устройству, и понаблюдайте за поведением компьютера. Клавиатура ведет себя самым непредсказуемым образом от ложного срабатывания отдельных клавиш до полного «бешенства». Подобный опыт можно проводить и с другими электромагнитными устройствами, однако, не любое устройство и не в любой ситуации будет создавать столь значимые помехи.

Также клавиатуры различаются по длине хода. Естественно, чем она больше, тем больше времени займет нажатие клавиши. Но и маленькая длинна хода - это не хорошо, так как может привести к частым случайным нажатиям. Тут главное попробовать разные варианты и подобрать что-то наиболее удобное для себя. Кстати, некоторые клавиатуры имеют свойство громко стучать при нажатии на клавиши. Это называется клик. Чем хороша клавиатура с кликом? Только тем, что вы всегда будете точно знать, нажали клавишу или нет, что должно уберечь вас от случайных нажатий.

Еще один параметр, как уже говорилось выше - форма и расположение определяющих клавиш. В основном клавиатуры различаются по форме и расположению клавиши Enter. Она может быть прямой в виде знака "-" или в виде зеркальных отображений букв «L» и «Г».

«Эргономичной» является клавиатура, у которой профиль алфавитной части клавиатуры представляет собой дугу, само поле разбито на две половины, своя под каждую руку, и наделенная «подставкой для отдыха рук». Она, конечно, красивая, но, во-первых, эта эргономика с ее подставкой занимает довольно много места на столе, а во вторых, человеку, не владеющему способом слепой печати, приходится постоянно бегать глазами с одной половины поля на другую, постоянно изменяя фокусное расстояние хрусталика, что утомляет глаза.

Многие клавиатуры имеют дополнительные клавиши. Их обычно три: две со значком Microsoft"а и одна с изображением стрелочки выбирающей что-то в списке. Это так называемые Windows клавиши. Они довольно удобны при работе в одноименной «операционной системе». Так как с помощью их нажатия по отдельности или в сочетании с другими клавишами, можно быстро выполнять такие часто используемые операции, как вызов меню «Пуск», запуск «Проводника» или сворачивание всех окон. В других операционных системах эти клавиши остаются невостребованными.

Все чаще стали попадаться клавиатуры с еще тремя дополнительными клавишами. Как правило, на них нарисован значок включения/выключения, месяц и солнышко (или будильник) соответственно. Первая кнопка служит для отключения питания компьютера. Вторая клавиша посылает компьютер в режим сна, например, если нужно на некоторое время отойти, что значительно снижает потребление энергии, а третья клавиша соответственно возвращает компьютер в нормальный режим работы, будит его.

Реже, но все-таки встречаются уже клавиатуры с «интернет клавишами». Это клавиши призванные облегчить навигацию по всемирной компьютерной сети Internet. Они, как правило, позволяют подключиться/отключиться от сети (в случае соединения DialUp"ом), принять/отправить почту, и нажатием одной кнопки выйти на заданный сайт.

Существуют также, так называемые, «мультимедийные клавиши». Они служат для управления мультимедийным проигрывателем компакт дисков. С их помощью можно менять громкость, переходить от песни к песне, начать/остановить проигрывание, открыть/закрыть CD-ROM или выключить звук.

Довольно распространены клавиатуры с кнопкой Fn или Turbo, с помощью которых можно изменить скорость повтора символов клавиатурой и запереть ее.

Немаловажным при выборе клавиатуры, параметром является ее размер. Многие фирмы производители пытаясь решить эту проблему, выдают различные варианты ее решения. Единственным приемлемым методом уменьшения размера клавиатуры без ущерба ее удобности - это уменьшение окаймления, и может быть, небольшое уменьшение клавиш.

Также необходимо обратить внимание на некоторые полезные мелочи, которые делают работу более приятной и удобной. Если вы владеете, или собираетесь овладеть методом слепой печати, вам очень пригодятся так называемые «зацепки», которые, как правило, присутствуют на клавиатурах, на клавишах «F», «J» и на серой «5». Также, стоит обратить внимание на наличие значка FCC на обратной стороне клавиатуры, это означает, что клавиатура соответствует стандарту FCC и имеет низкий уровень излучения. Также, снижению уровня излучения способствует металлическое дно, которое, к тому же, увеличивает срок жизни клавиатуры. И последнее - цвет нанесения русской раскладки. Если не хотите постоянно теряться и путаться, выбирайте клавиатуру, на которой русская раскладка нанесена красным цветом.

Есть также беспроводные клавиатуры. Вариант эффектный, хотя клавиатура (в контексте настольного компьютера, а не, скажем, web-приставки) - кажется, устройство, которому провод мешает меньше всего.

Имеются, конечно, и всякие необычные клавиатуры как, например, следующая: Flexis FX 100.

Flexis FX 100 - это клавиатура, которую можно свернуть и взять с собой в путешествие. Flexis FX 100 имеет сплошные достоинства, о чем красноречиво говорит список ее характеристик: герметичный, силиконовый, пыле-, грязе-, влагозащищенный корпус; она легко чистится мылом и водой;
- соответствует размерам самолетных столиков; малый вес обеспечивает простоту транспортировки; отсутствие движущихся частей уменьшает возможность поломки; тактильная обратная связь подобна стандартной клавиатуре; простое подключение; не требуются батарейки.


Заключение

Итак, клавиатура – основной элемент компьютера, традиционно используемый для ввода текста в компьютер. Выделяют четыре группы клавиш: алфавитно-цифровые и знаковые, функциональные, служебные, вспомогательные.

Многие клавиатуры имеют различные дополнительные клавиши, например, для навигации в сети Интернет или мультимедийные клавиши. Наличие подобных клавиш облегчает работу пользователя.

Выбор клавиатур сегодня огромен. Клавиатуры бывают мембранными, полумеханическими, механическими и герконовыми. Существуют также беспроводные клавиатуры, силиконовые клавиатуры и многие другие.

При выборе клавиатуры необходимо учитывать, для каких целей она нужна, какой дизайн и размер является более подходящим и некоторые другие факторы, важные для работы на клавиатуре.


Список литературы

1. Медведовский И. Клавиатуры. // КОМПЬЮТЕРРА. – 2002. - №1.

2. Семьянов П. Выбираем клавиатуру. / Работа с компьютером. – М.: Олма-пресс, 2000.

Страница 10 из 19

Низкоуровневое взаимодействие с клавиатурой через порты ввода-вывода

Взаимодействие с системным контроллером клавиатуры происходит через порт ввода-вывода 64h. Считав байт из этого порта, можно определить статус контроллера клавиатуры, записав байт — послать контроллеру команду.

Взаимодействие с микроконтроллером в самой клавиатуре происходит с помощью портов ввода-вывода 60h и 64h. Биты 0 и 1 в байте статуса (порт 64h в режиме чтения) предоставляют возможность управлять процедурой взаимодействия: перед записью данных в эти порты бит 0 порта 64h должен быть выставлен в 0. Когда данные доступны для чтения из порта 60h, бит 1 порта 64h равен 1. Биты включения/выключения клавиатуры в командном байте (порт 64h в режиме записи) определяют, является ли клавиатура активной, и будет ли контроллер клавиатуры вызывать прерывание в системе, когда пользователь нажмет клавишу.

Байты, записанные в порт 60h, посылаются контроллеру клавиатуры, а байты, записанные в порт 64h, посылаются системному контроллеру клавиатуры. Списки разрешенных команд, которые можно послать контроллеру клавиатуры, представлены, например, в документе «8042 Keyboard Controller IBM Technical Reference Manual» или в двадцатой главе книги The Art of Assembly Language Programming.

Байты, считываемые из порта 60h, приходят от клавиатуры. Порт 60h при чтении содержит скан-код последней нажатой клавиши, а в режиме записи он используется для расширенного управления клавиатурой. При использовании порта 60h на запись программа дополнительно получает следующие возможности:

  • установка времени ожидания перед переходом клавиатуры в режим автоповтора;
  • установка периода генерации скан-кода в режиме автоповтора;
  • управление светодиодами, расположенными на лицевой панели клавиатуры — Scroll Lock, Num Lock, Caps Lock.

Резюмируя, отметим, что для чтения данных, вводимых с клавиатуры, достаточно уметь считывать значения портов ввода-вывода 60h и 64h. Однако в ОС Windows приложениям пользовательского режима запрещено работать с портами, поэтому эту задачу выполняют драйвера операционной системы.