Состав клавиатуры внутри. Как выполнить техническое обслуживание клавиатуры

Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?

В данном разделе речь пойдет об устройстве обычной клавиатуры, ее подключении к системному блоку, о переходниках и скан-кодах (scan code).

Конструкции клавиш

В современных клавиатурах используется несколько типов клавиш. В большинстве клавиатур установлены механические переключатели, в которых происходит замыкание электрических контактов при нажатии клавиш. В некоторых клавиатурах высокого класса используются бесконтактные емкостные датчики. В этом разделе описываются разные типы переключателей и подробно рассматривается конструкция каждого из них.

Наиболее широко распространены контактные клавиатуры. Существуют следующие их разновидности:

с механическими переключателями;

с замыкающими накладками;

с резиновыми колпачками;

мембранные.

Механические переключатели

В чисто механических переключателях происходит замыкание металлических контактов. В них для создания "осязательной" обратной связи зачастую устанавливается дополнительная конструкция из пружины и смягчающей пластинки. При этом вы ощущаете сопротивление клавиши и слышите щелчок. Некоторые компании, например Alps Electric, Lite- On и NMB Technologies, производят этот тип клавиатуры, используя переключатели фирмы Alps Electric.

Механические переключатели очень надежны, их контакты обычно самоочищающиеся. Они выдерживают до 20 млн срабатываний и стоят вторыми по долговечности после емкостных датчиков. Обратная связь у них просто превосходная.

Замыкающие накладки

Клавиши с замыкающими накладками широко применялись в старых клавиатурах. Они использовались в большинстве старых совместимых клавиатур фирмы Keytronics и др. В них прокладка из пористого материала с приклеенной снизу фольгой соединяется с кнопкой клавиши (рис. 17.4).

¶Рис. 17.4. Конструкция клавиши с замыкающей накладкой из фольги

При нажатии клавиши фольга замыкает печатные контакты на плате. Когда клавиша отпускается, пружина возвращает ее в исходное положение. При этом пористая прокладка смягчает удар, но клавиатура становится слишком "мягкой". Основной недостаток этой конструкции - отсутствие щелчка при нажатии (нет обратной связи), поэтому в системах с такой клавиатурой часто приходится программным образом выводить на встроенный динамик компьютера какие-нибудь звуки, свидетельствующие о наличии контакта. Фирма Compaq использовала подобные клавиатуры в своих компьютерах. Ощущения от работы на них сугубо индивидуальные (лично мне эти клавиатуры не нравятся).

Еще один недостаток такой конструкции состоит в том, что она весьма чувствительна к коррозии фольги и загрязнению контактов на печатной плате. Если это происходит, нажимать клавишу иногда приходится несколько раз, что, конечно же, действует на нервы. К счастью, чистить такую клавиатуру гораздо проще, чем другие. Можно снять печатную плату и получить доступ сразу ко всем накладкам, а не вынимать каждую клавишу в отдельности. После этого можно почистить накладки и саму плату - клавиатура будет как новенькая. Правда, через некоторое время ее опять придется чистить. Для предотвращения коррозии и улучшения электрического контакта воспользуйтесь специальным составом Stabilant 22a фирмы D. W. Electrochemicals. Из-за отмеченных выше недостатков клавиатуры этого типа сейчас практически не используются, им на смену пришли конструкции с резиновыми колпачками.

Продолжаем знакомиться с устройством компьютера, и сегодня поговорим о периферии, конкретнее — о клавиатурах. Любой человек, который хотя бы раз видел ПК или ноутбук, имеет представление о том, что такое клавиатура и как ей пользоваться. Но эта статья для тех, кто хочет почерпнуть больше информации о том, как устроены эти устройства и какими бывают.

Что такое клавиатура

Клавиатура компьютера – элемент персонального компьютера или ноутбука, состоящий из кнопок, основная функция которого заключается в вводе данных. Состоит из расположенных в определенном порядке буквенных, цифровых и дополнительных функциональных клавиш.

Простыми словами, клавиатура — это то, с помощью чего вы можете заносить данные в компьютер: набирать текст, вызывать какие-то действия сочетаниями клавиш (к примеру, смена языка печати) и т.п.

Роль клавиатуры в персональном компьютере крайне велика, как для рядового пользователя, использующего его лишь для развлечения, так и для того, кто работает за машиной целыми днями. В то же время, нельзя сказать, что без физической клавиатуры вы не сможете пользоваться ПК. Сможете, конечно, но это будет достаточно нудно, тяжело и долго. Вам будет необходима мышь при помощи которой необходимо нажимать клавиши на наэкранной клавиатуре.

Что касается времяпрепровождения в компьютерных играх, здесь без клавиатуры не обойтись: управления в большинстве игр построено на отклике от нее, то есть компьютер без данного устройства ввода будет бесполезен для ребенка, к примеру (не берем во внимание различные джойстики и геймпады).

Ровно такую же роль играет и клавиатура в ноутбуке. Только в отличие от обычного настольного ПК, там она встроена в корпус. Это значит, что клавиатуру, которая есть в ноутбуке подключить к ПК нельзя, а вот наоборот – да, пожалуйста. Справедливости ради стоит сказать, что на сегодняшний день выпускается достаточно много ноутбуков с сенсорным экраном, благодаря которому работа с виртуальной клавиатурой становится намного приятнее.

Из чего состоит клавиатура

В определении мы говорили, что клавиатура состоит из клавиш, которые делятся на несколько подтипов:

Клавиши для печати. Их функционал прост – одна клавиша отвечает за ввод одного символа. К ним относятся клавиши, которые предназначены для ввода цифр, букв и знаков препинания. Зачастую, они нарисованы на клавишах;
Функциональные клавиши — несут ответственность за выполнения определенного действия по их нажатию (практически на всех ноутбуках есть клавиша Fn – функция, которая в сочетании с F1, F2, F3 и т.д. выполняет определенное действие в системе, такое как увеличить или уменьшить звук, яркость и т.п.);
Клавиши для комфортного чтения страниц, документов. Это клавиши: Page Up, Page Down, Home, End;
Вспомогательная цифровая клавиатура. Чаще всего находиться в правой части основной и напоминает клавиатуру калькулятора;
Кнопки, функционал которых соответствует их названию. Так, кнопка «Space» создает этот самый «Спейс» — пробел и т.д.

Также, на многих клавиатурах присутствуют дополнительные кнопки с абсолютно различным функционалом, начиная от проигрывания музыки, заканчивая выключением компьютера.

Виды клавиатур

Делить клавиатуры по видам можно многими способами, рассмотрим самые распространенные.

По типу конструкции механизма клавиш клавиатуры делятся на:

Мембранные — построены на основе эластичной мембраны, которая продавливается во время нажатия клавиши, вызывая этим замыкание контакта на печатной плате. Достоинством такого типа клавиатур можно считать только лишь цену, так как работают они существенно меньше, чем остальные два типа, да и по тактильным ощущениям не так приятно «клацаются».

Ножничные — имеют ряд преимуществ перед мембранными, такие как: повышенный отклик, работают примерно в два раза дольше, клавиши не шатаются, а надежно крепятся к своему месту. Чаще всего встречаются в ноутбуках, однако некоторые производители делают и обычные клавиатуры по этой технологии. Устройство идеально подойдет для любителей быстро печатать, ведь тактильные ощущения от кнопок очень положительные.

Механические – эталон качества. Каждая клавиша — это переключатель с металлическими контактами и пружиной, благодаря чему срок службы такой клавиатуры превышает ножничной в 5 раз. Из других достоинств можно отметить стабильность в нажатии (то есть вы как жали уверенно кнопку на новой клавиатуре, также и будите ее жать через 3 года), приятное ощущение после работы;

По способу подключения к компьютеру клавиатуры бывают:

Проводные — подключаются при помощи провода с USB или PS/2 разъемом;
Беспроводные — не имеют лишних проводов, а конектятся с ПК или ноутбуком по радиоканалу (Bluetooth). Самым большим плюсом можно назвать отсутствие провода, что позволяет использовать клавиатуру на большом расстоянии от ПК.

Также клавиатуры делятся на типы по функциональности и количеству клавиш. Из самых распространённых на сегодня бывают:

101-104 клавишные — стандартные, самые простые клавиатуры, которые имеют основной набор клавиш: печатные, функциональные и дополнительные цифровые. В 104 — клавишной есть две дополнительных кнопки Win (с логотипом Windows), а также клавиша Application;
Мультимедийные — получили название благодаря тому, что имеют дополнительные клавиши для управления различными функциями ПК: громкостью, плеером (play, пауза, переключение треков), сетевым подключением, некоторыми программами и даже включением и выключением самого компьютера;
Игровые — в большинстве своем мало чем отличаются от стандартных клавиатур, но могут иметь дополнительные программируемые клавиши, для более удобной игры;

И еще одним способом деления клавиатур на виды является тип корпуса:

Стандартные — классические прямоугольные устройства ввода, еще их называют PC/AT или просто AT;

Эргономичные — имеют изогнутую форму, часто еще и горб в центральной части, нестандартно размещенный блок печатных клавиш (как правило они разделены на два отдельных блока под каждую руку), могут иметь специальную подставку под запястья. Сделано это все для того, чтобы сделать работу за компьютером наиболее комфортной;

Гибкие — да, есть клавиатуры, которые можно спокойно скрутить в рулон и в таком виде перевозить в рюкзаке. Кроме этого они еще обладают влаго и пыле защитой.

По вопросу видов клавиатур, думаю все ясно, идем дальше.

Характеристики компьютерных клавиатур

Итак, основные характеристики клавиатур:

Механизм клавиш — мембранный или механический. Влияет на стоимость и строку службы;
Тип корпуса — также писали выше — стандартный, эргономичный или гибкий;
Способ подключения — провод или беспровод. Последний позволяет пользоваться клавиатурой на расстоянии. Проводная клавиатура может подключаться как по PS/2, так и по USB. Второй вариант более универсален, поскольку у пользователя не возникнет проблем при подключении клавиш к ноутбуку, PS/2 разъем же встречается на них очень редко;
Количество клавиш — в итоге влияет на удобство работы за компьютером;
Материалы — клавиатуры могут быть выполнены как из пластика, так и с использованием различных металлов. От этого будет зависеть цена и прочность устройства ввода.

Кроме сказанного, многие производители делают компьютерные клавиатуры с подсветкой, возможностью смены клавиш и т.п. Данный момент также требует внимания, поскольку такие же функции мало влияют на удобство работы, однако существенно увеличивают стоимость периферии.

Выводы

Подводя итоги стоит сказать, что компьютерная клавиатура – необходимая часть ПК, без которой комфортная и плодотворная работа за ним будет невозможна. Сегодня существует множество видов и моделей этих периферийных устройств.

Можно найти простую мембранную клавиатуру для офиса, а можно приобрести и настоящее произведение искусства с разноцветной подсветкой, реагирующей на каждое нажатие механических клавиш. Подобные модели могут иметь фантастические, футуристические формы и радовать владельца не только качественной работой, но также и внешним видом, отлично дополняя интерьер комнаты.

Предыдущая запись
Следующая запись

Затем операционная система проверяет и анализирует полученные данные на содержание команд операционной системы. Если такие команды присутствуют, компьютер выполняет их. Если же нет, то отправляет информацию в запущенное приложение.

У клавиатуры имеется свой буфер - чтобы сохранять скан-коды нажатых клавиш. Благодаря буферу процессор может обрабатывать сочетания нескольких одновременно нажатых кнопок.

Современная клавиатура понимает одновременное нажатия двух клавиш с любой комбинацией кнопок-модификаторов наподобие Shift. Однако существуют продвинутые клавиатуры, способные регистрировать до шести одновременных нажатий, а некоторые из них и вовсе выдают себя за три-четыре клавиатуры. В этом случае количество нажатых клавиш, соответственно, увеличивается до 18 или 24.

Существуют также и емкостные клавиатуры, которые реагируют не на замыкание цепи, а на изменение емкости и поэтому срабатывают при неполном нажатии. В этом случае ток проходит по цепи непрерывно, а матрица регистрирует все его изменения, вызываемые перемещением клавиш-проводников ближе к цепи. Это изменение затем сравнивается с таблицей символов, и определяется расположение нажатой клавиши.

Говоря про клавиатуру, нельзя не упомянуть и эффект антидребезг. При нажатии-отпускании клавиши выключатель некоторое время замыкается-размыкается. Хотя дребезг длится сотые доли секунды, этого достаточно, чтобы компьютер зарегистрировал несколько нажатий.

Технологии антидребезга обычно встраиваются в клавиатурный контроллер - после того как клавиша нажата, она не опрашивается некоторое время, заведомо превышающее длительность переходных процессов. На первых клавиатурах время антидребезга было настолько большим, что мешало быстро печатать.

Клавиатура. Как работает клавиатура

С помощью клавиатуры мы вводим алфавитно-цифровые данные и управляем работой компьютера. Блок клавиатуры содержит клавиатуру и контроллер клавиатуры, который состоит из буферной памяти и схемы управления.

Параметры клавиатуры:

1. Тип переключателей – в современной клавиатуре в качестве переключателей, установленных под клавишами используют мембранные переключатели. Это контактные площадки, нанесенные на гибкие диэлектрические пластины. При нажатии верхняя пластина соприкасается с нижней и контакты замыкаются. Это обнаруживается контроллером клавиатуры и передается сигнал в ПК. Чаще используется в Notebook (маленькая толщина). Для настольных ПК чаще используют А1 клавиатуру (101 клавиша). В ней установлены специальные пружинящие пластины. Она надежна и удобна.

2. Расположение клавиш. Существуют прямая и эргономичная клавиатуры. Вторая более функциональна. Клавиши разделены по двум группам, каждая из которых повернута друг относительно друга (этот угол можно даже регулировать)

Условно мы можем выделить на клавиатуре четыре группы клавиш:

1. Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши (пробел, цифры 0-9, латинские буквы, русские буквы, знаки пунктуации, служебные символы «+», «,» и т.д.).

2. Функциональные клавиши: F1 – F10.

3. Служебные клавиши: Enter, Esc, Tab, стрелки управления курсором и многие другие.

4. Правая вспомогательная клавиатура.

По принципу работы клавиатура ПК радикально отличается от клавиатур разных технических устройств и пишущей машинки.

Клавиатура ПК имеет свое табло в оперативной памяти, представленное двумя байтами. Каждый из 16 битов этого табло – своеобразная лампочка, отражающая состояние той или иной специальной клавиши клавиатуры. Например, вы нажали клавишу NumLock, загорелась лампочка (бит № 5); снова нажали NumLock – лампочка погасла.

Такое табло нужно для того, чтобы расширить круг сигналов, которые может посылать ПК одна и та же клавиша. Например, нажатие клавиши с изображением латинской буквы «А», в зависимости от состояния лампочек на табло, может восприниматься как прописная или строчная латинская буква «А», как прописная или строчная русская «Ф».

Клавиатура отделена от какого-либо непосредственного воздействия на аппаратуру и операционную систему. Сигнал, посланный с клавиатуры, проходит двойную цензуру со стороны программных средств.

Во-первых, получив сигнал от клавиатуры, процессор прерывает работу и поручает специальному блоку операционной системы разобраться с этим сигналом. Операционная система совместно с драйвером клавиатуры исследует сигнал и, в зависимости от состояния «лампочек» на табло, представляет его некоторым другим десятичным кодом, после чего помещает этот код во временное хранилище – специальный буфер клавиатуры. Например, если на табло горит лампочка «русский алфавит», вместо кода латинской буквы в буфере появится код русской буквы, изображенной на той же клавише. Завершив эту операцию (первый уровень цензуры), операционная система сообщит процессору, что можно продолжать прерванную работу.

Во-вторых, когда прикладная программа решит, что ей понадобился сигнал от клавиатуры, она прерывает работу процессора, - с тем, чтобы он поручил операционной системе посмотреть, нет ли чего в буфере. Бывает, что к этому времени пользователь успел уже несколько раз нажать на клавиши, и в буфере имеется несколько кодов.

Если в буфере ничего нет (клавиатура не нажималась), программа может принять любое решение – или ждать поступления сигнала, или вернуться к прерванной работе, с тем, чтобы заглянуть в буфер попозже. Чаще всего программе приходится ждать, поскольку она заглядывает в буфер, чтобы узнать, что ей делать дальше.

Получив из буфера код (это всегда код самой старой нажатой клавиши), программа реализует второй уровень цензуры: в зависимости от замысла программиста, она может интерпретировать полученный код как угодно – как текстовый символ или как управляющий сигнал, а может и вовсе его проигнорировать.

Описанная схема справедлива практически для всех системных и прикладных программ. Например, текстовый редактор, подготовив все для работы, заглядывает в буфер клавиатуры. Получив текстовый символ, редактор сам отображает его на экране, запоминает в своем буфере и вновь заглядывает в буфер клавиатуры. Если пользователь задумался, редактор будет ждать.

Если вы удерживаете клавишу в нажатом состоянии, ее сигналы будут поступать в буфер непрерывно и могут его переполнить (если программа не будет успевать отрабатывать их).

При зависании машины, после непрерывного нажатия клавиш, компьютер начинает реагировать на очередное нажатие коротким «писком». Это означает, что буфер клавиатуры переполнен, а заглядывать в него и выбирать имеющиеся там коды – некому. Машину надо загрузить заново.

Клавиатуры бывают беспроводные, гибкие, изготовленные из специальной ткани с внедренными в нее проводниками, клавиатуры с идентификацией пользователя по отпечаткам пальцев и силе нажатия и т.д.

Клавиатура – клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводиться в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и 3 информирующих о режимах работы световых индикатора в правом верхнем углу.

Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста четырёх клавиш, снабжаются дополнительными клавишами.

Устройство клавиатуры

Клавиатура — представляет собой матрицу клавиш, объединенных в единое целое и электронный блок для преобразования нажатия клавиши в двоичный код.

Типы клавиатур :

мембранные (пленочные),

сенсорные (емкостные),

полумеханические,

механические.

Мембранные : при нажатии клавиш замыкаются две мембраны. В местах соприкосновения мембраны имеют спец. покрытие, обеспечивающее малое сопротивление контактам. Мембраны выглядят как диски на пластиковой пленке, выполненной печатным способом. 20-30 млн. нажатий.

Достоинства :

1. мембраны находятся на внутренней стороне пленки, поэтому конструкция хорошо защищена, например от пролитого кофе;

2. низкий шум;

3. легкость нажатия клавиш;

4. защищенность от мелких предметов и жидкостей;

5. низкая цена.

Недостаток : недолговечность.

Сенсорные (емкостные ) клавиатуры . Принцип ее действия основан на усилении разности потенциалов, приложенном к одному элементу. Внутри клавиши находится электрод, прикрепленный к кнопке и два металлических выступа на печатной плате, образующих неподвижные электроды конденсатора переменной емкости. При нажатии на клавишу – электрод приближается к выступам и изменяет его емкость- срабатывает схема. 100 млн. и более нажатий.

Достоинств о : большая надежность клавиатуры.

Полумеханические : используются более долговечные и не протирающиеся металлические контакты, в дорогих моделях они могут быть позолоченные. Все это размещается на печатной плате. Клавиша возвращается резиновым куполом. Похожи на предыдущие, но дороже.50-100 млн. нажатий

Достоинство : долговечность.

Механические : клавиша возвращается пружиной.

Достоинства :

1. долговечность;

2. надежность;

3.отсутствует усталость, т.е сопротивление нажатию не зависит от количества нажатий.

Недостатки :

1. отсутствует герметичность (правда есть модели с защитой);

2. шумность;

3. высокая цена.

Эргономика клавиатуры

Под эргономичной клавиатурой понимается удобство клавиатуры для пользователя:

Толщина клавиатуры (чем тоньше тем лучше) и угол наклона (оптимальный 15 градусов);

схема расположения клавиш, форма и размеры;

коэффициент отражения света от всей поверхности клавиатуры;

легкость чтения надписей;

необходимое усилие на нажатие клавиши и ее свободный обратный ход.

Существует два общекомпановочных принципа исполнения клавиатуры:

моноблочный – клавиатура выполнена как составная часть системного блока (Notebook);

полиблочный – клавиатура выполнена в виде отдельного устройства.

Группы клавиш клавиатуры

1. Алфавитно-цифровые и знаковые

Клавиши пишущей машинки для ввода прописных и строчных букв, цифр и специальных знаков;

2. Функциональные клавиши от F1 до F12

к каждой клавише привязана функция, в разных программах разные функции)

3. Клавиши управления курсором (8 шт.): клавиши со стрелками (вверх, вниз, вправо, влево), Home (перевод курсора в начало строки), End (перевод курсора в конец строки), Page Up (перевод курсора на страницу вверх), Page Down (перевод курсора на страницу вниз)

4. Клавиши переключателей регистров : Caps Lock, Num Lock.

5. Клавиши модификации кодов (вспомогательные клавиши) Ctrl, Alt, Shift

6. Остальные : Esc – выход из программы, отказ от какого либо действия, Tab – перевод курсора на фиксированное число позиций вперед, Space – клавиша установки пробела, продвижения курсора на одну позицию вперед, Enter – клавиша завершения ввода команды, перевод курсора в другую строку, Bask Space – перемещение курсора влево и стирание при этом символов, Print Screen – вывод изображения на печать, Scroll Lock – режим прокрутки экрана, Pause – установка паузы, Insert – включение режима вставки\замены в режиме набора текста, Delete – удаление символа над курсором

Интерфейс подключения клавиатуры

Существует три типа интерфейса:

AT, PS/2 и USB-интерфейс.

АТ – уже устарел;

PS/2 –для материнских плат формата ATX (фиолетового цвета), круглой формы;

USB – разъем щелевидный прямоугольной формы.

Фирмы производители: DEL (США), COMPAQ (CША), Genius (Юго-Восточная Азия)

Клавиша «y» (yes) в стандартной анлийской раскладке соответствует клавише «н» (нет) в стандартной русской раскладке.

Поэтому нажатие этой клавиши в двуязычных программах может соответствовать противоположным действиям, в зависимости от раскладки (согласиться/не согласиться).