Клавиатура. Клавиатура — клавишное устройство управления персональным компьютером

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.

1. При нажатии на клавишу (или комбинацию клавиш) специальная микросхем встроенная в клавиатуру, выдает так называемый скан-код.,

2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую функции порта клавиатур (Порты — специальные аппаратно-логические устройства, отвечающие за связ процессора с другими устройствами.) Данная микросхема находится на осно ной плате компьютера внутри системного блока.

3. Порт клавиатуры выдает процессору прерывание с фиксированным номеро Для клавиатуры номер прерывания — 9 (Interrupt 9, Int 9).

4. Получив прерывание, процессор откладывает текущую работу и по номеру пре рывания обращается в специальную область оперативной памяти, в которо находится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний — это списо адресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содерж* адрес программы, которая должна обслужить прерывание с номером, совпадай щим с номером записи.

5. Определив адрес начала программы, обрабатывающей возникшее прерывани процессор переходит к ее исполнению. Простейшая программа обработки кл виатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ, но программисты мог] «подставить» вместо нее свою программу, если изменят данные в векторе пр рываний.

6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор к порту клавиатур где он находит скан-код, загружает его в свои регистры, потом под управл нием обработчика определяет, какой код символа соответствует данному ска] коду.

7. Далее обработчик прерываний отправляет полученный код символа в неболыщ область памяти, известную как буфер клавиатуры, и прекращает свою работ известив об этом процессор.

8. Процессор прекращает обработку прерывания и возвращается к отложенш задаче.

9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не за£ рет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например текст вый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаи чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом ел чае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в эт момент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой ci нал и не наблюдаем ввода данных.

Состав клавиатуры. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функщ нально распределенных по нескольким группам (см. рис. 3.2)

Группа алфавитно -цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информац и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольк режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких

Рис. 3.2. Группы клавиш стандартной клавиатуры

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 кла-

вишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент npoi мы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общеприш для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает < вочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой rpj В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют yi ченный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и Ef регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими ю шами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляцш наборе текста), клавиша ESC (от английского слова Escape) для отказа от испс ния последней введенной команды и клавиша BACKSPACE для удаления тольк введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется с: кой, направленной влево).

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

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

SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (как правило, уст ших) программах.

PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса.

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

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

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

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

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима \ данных (переключение между режимами вставки и замены). Если текстовый кг находится внутри существующего текста, то в режиме вставки происходит ввод и 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.

√ 0 том, как узнать ALT-коды произвольных символов, см. описание программы Таблица символов в разделе 7.3.

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.

Со средствами настройки клавиатуры мы познакомимся при изучении функций операционной системы.

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.

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 мьпш предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мьпш операционной системе и работающим программам.

Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости и кратковременными нажатиями правой и левой кнопок. (Эти нажатия называются щелчками.) В отличие от клавиатуры мышь не может напрямую использоваться для ввода знаковой инфор мации — ее принцип управления является событийным. Перемещения мыши и щелчю 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 прикладнукладную 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.

Поиск по сайту: