Клавиатура

УСТРОЙСТВА ПОДГОТОВКИ И ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

Для обработки информации с помощью ПК пользователь дол­жен ввести информацию в компьютер. Основными устройствами ввода данных и управления системой являются клавиатура, мышь, джойстик. Однако все большее распространение получают такие устройства ввода информации, как сканер, цифровая камера, дигитайзер.

Клавиатура

Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода информации в ПК, хотя мышь все больше берет на себя выполне­ние функций управления.

Принцип действия клавиатуры представлен на рис. 6.1. Основ­ным элементом клавиатуры являются клавиши. Сигнал при нажа­тии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и переда­ется в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату. Скэн-код — это однобайтовое число, младшие 7 бит которого представляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. На материнской плате ПК для подключения клавиатуры также используется специальный контроллер.

Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры, инициа­лизируется аппаратное прерывание, процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скэн-код. Скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет уста­новку клавишей и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код (например, «ф» или «Ф»). Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводимых символов. Контрол­лер клавиатуры выполняет функции самоконтроля в процессе за­грузки системы. Процесс самоконтроля при загрузке отображает­ся однократным миганием трех индикаторов клавиатуры.

По конструктивному исполнению клавиатуры подразделяются на клавиатуры с пластмассовыми штырями, со щелчком, с мик­ропереключателями и сенсорные.

Клавиатуры с пластмассовыми штырями выполняются таким образом, что под каждой клавишей находится пластмассовый штырь, установленный вертикально, нижний конец которого вы­полнен в виде штемпеля (клейма), изготовленного из композиции резины с металлом. Ниже этого резинового штемпеля находится пластина с контактными площадками, неподвижно установленная на корпусе панели. При нажатии клавиши штемпель соприкасается с контактными площадками, замыкается электрическая цепь, что воспринимается контроллером клавиатуры. Недостатком такой кла­виатуры является высокая чувствительность клавиши к вибрации при нажатии, что приводит к многократному отображению симво­ла на экране при печати с высокой скоростью.

Клавиатура со щелчком выполнена так, что при нажатии кла­виши ее механическое сопротивление становится тем больше, чем глубже она нажимается. Для преодоления этого сопротивления необходимо затратить определенную силу, после чего клавиша нажимается легко. Нажатие и отпускание клавиши сопровождает­ся щелчком, отсюда и название. Клавиатуры со щелчком позволя­ют обеспечить уверенность в том, что клавиша нажата, а это по­вышает скорость ввода информации.

Клавиатуры с микропереключателями имеют характеристики, аналогичные клавиатурам со щелчком. Но микропереключатели, в том числе герконы (герметические контакты), характеризуются большей прочностью и длительным сроком службы. Клавиатуры с герконами содержат переключатели клавишей с пружинными контактами из ферромагнитного мате­риала, помещенными в герметизированный стеклянный баллон. Контакты приходят в соприкосновение (или размыкаются) под действием магнитного поля электромагнита, установленного сна­ружи баллона.

Принцип действия сенсорной клавиатуры основан на усилении разности потенциалов, приложенной к чувствительному элемен­ту. Количество этих элементов соответствует количеству клавишей. В качестве чувствительных элементов используются токопроводящие контактные площадки в виде, например, одного или двух прямоугольников, разделенных небольшим зазором. В момент ка­сания пальцем контактных площадок статический потенциал уси­ливается специальной схемой, на выходе которой формируется сигнал, аналогичный сигналу, возникающему при нажатии кла­виши обычной механической клавиатуры. Сенсорные клавиатуры самые долговечные, поскольку в них отсутствуют какие-либо ме­ханические элементы и информация о нажатии «клавиши» фор­мируется только электроникой.

Драйвер клавиатуры служит для отображения на экране набранного на клавиатуре и обычно является составной частью любой операционной системы. Драйвер клавиатуры операцион­ной системы MS-DOS называется KEYB.COM. После установки операционной системы DOS он находится, как правило, в дирек­тории DOS. При установке операционной среды Windows 95/98 драйвер клавиатуры автоматически записывается в стартовом файле AUTOEXEC.BAT.

Со времени появления первого персонального компьютера вплоть до 1995 г. внешний вид и структура клавиатуры оставались неизменными. Но в 1995 г., после выхода операционной системы Windows 95, привычные 101-клавишные устройства были замене­ны клавиатурами со 104/105 клавишами. Клавиши были добавле­ны, чтобы реализовать некоторые возможности новой операци­онной системы.

Большинство современных клавиатур снабжено тремя специаль­ными клавишами, предназначенными для работы в операционной системе Windows 95/98/ME; они расположены в нижней части кла­виатуры, рядом с клавишами Ctrl и Alt.

Еще ряд изменений был связан с эргономическими показате­лями, т. е. с необходимостью соответствия новых клавиатур совре­менным требованиям медицины. Было установлено, что при еже­дневной интенсивной работе со старыми плоскими клавиатурами у операторов ЭВМ развивается профессиональное заболевание кистей рук. Поэтому на рынке появилось множество новых «эрго­номических» клавиатур самых причудливых форм: как бы «разло­манных» надвое, изогнутых, снабженных подставками для кистей

рук. Все более популярными становятся клавиатуры на ИК-лучах, не требующие шнура для подключения к системному блоку. Пере­дача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципу, аналогичному «дистанционному управлению».

Наибольшим успехом на российском рынке пользуются кла­виатуры таких производителей, как Microsoft, Cherry и ВТС.

Поиск по сайту: