Клавиатура представляет собой устройство ввода . Сегодня большинство клавиатур — это электронные клавиатуры. Но есть и другие функциональные принципы, такие как механические или пневматические клавиатуры. Клавиатуры доступны для различных технических устройств, включая компьютеры, пульты, телефоны и сотовые телефоны. Ниже перечислены другие возможные устройства ввода и варианты.
Компьютерная клавиатура имеет больше клавиш, которые используются для управления компьютером и, возможно, его периферийными устройствами , по сравнению с клавиатурой пишущей машинки . клавиатура компьютера частично имеет другое назначение клавиш, а также надпись . Фиксированного устройства не существует, каждая архитектура системы имеет определенную автономию здесь, особенно в ноутбуках , из-за проблем с пространственной проблемой. Значимыми отличиями от клавиатуры пишущей машинки являются более короткий ход (расстояние от касания пальца до упора) и более низкий расход энергии при нажатии клавиш. В результатечувство тоже отличается. Некоторые компьютерные клавиатуры имеют подсветку, поэтому клавиши видны даже в темноте.
Работа с клавиатурой компьютера
В принципе, нет смысла подключать каждую клавишу непосредственно к контроллеру клавиатуры, что потребует большого количества подключений кконтроллеру и соответствующих затрат на проводку. Вместо этого отдельные клавиши располагаются в электрической матрице строк строк и столбцов.Когда нажата клавиша, конкретная строка электрически подключается к определенному столбцу. Это соединение оценивает микроконтроллер (ранее, например, на клавиатурах XT, микропроцессор 8042 ) и отправляет эту информацию на компьютер — в преобладающей архитектуре IBM PC (также в Apple Macintosh) в виде так называемого ключевого кода (английский scancode ). Так, например, с матрицей 16 ? 8 с 24 строками до 128 клавиш.
Этот функциональный принцип почти повсеместно применим ко всем современным устройствам ввода с несколькими ключами. В некоторых старых архитектурах основной процессор самого компьютера взял на себя запрос клавиатуры, например Commodore PET 2001 , Commodore 64 , Atari 800 и SharpMZ-700 .
От нажатия клавиши до кода сканирования 3-слойная клавиатурная фольга / мембрана, которая позволяет двумерную ключевую адресацию более 13 столбцов и 13 рядов.Первый слайд содержит контакты столбцов на клавишу, затем разделительный лист, а затем слайд со строковыми контактами для каждой клавиши.
Например, матрица клавиатуры состоит из 13 столбцов и 8 строк (104 клавиши). Сначала вывод для первого столбца активируется ( вытягивается на низкое напряжение из-за отрицательной логики ), а затем проверяется, обнаружено ли это низкое напряжение на одном или нескольких из восьми входов строк. Затем вывод для первого столбца снова деактивируется (высокий импеданс) и активируется для второго столбца и так далее. После последнего столбца первый столбец будет запущен снова, возможно, после разрыва. Этот процесс повторяется непрерывно, по крайней мере несколько десятков раз в секунду и называется «сканирование». Когда нажата клавиша, подключение к строке определяется для определенного активного столбца. Из координаты внутри матрицы столбцов и строк процессор клавиатуры определяет номер ключа, который затем преобразуется в код для позиции ключа, scancode . Это передается на компьютер. Не имеет значения, какая (национальная) раскладка клавиатуры используется; код сканирования указывает только на положение нажатой клавиши для стандартной клавиатуры, независимо от внешнего расположения, выбора языка операционной системы или метки клавиш.
Интерфейс USB
Через USB прилагается клавиатура является хост — контроллер в качестве класса устройств интерфейса Human лечению. Необходимые драйверы устройств уже интегрированы в каждую совместимую с USB- операционную систему. Передача данных происходит при передаче прерываний . Многиебеспроводные клавиатуры имеют интерфейс USB, который входит в систему, а также с проводными клавиатурами.
В отличие от интерфейса PS / 2 и Apple Desktop Bus ( ADB) , клавиатура USB не посылает так называемые коды make или break каждый раз, когда клавиша нажата и отпущена, а блок данных информации о состоянии ( флаги ) для переключающих клавиш и байты для других клавиш, которые указывают весь текущий статус клавиатуры.
Интерфейс USB имеет определенные преимущества перед интерфейсом PS / 2:
Устройства могут быть подключены или удалены во время работы (так называемый механизм горячего подключения ).Соединение устройства универсально применимо не только для клавиатур.Любое количество клавиатур может быть подключено одновременно, например, дополнительная цифровая панель для левшейВозможна интеграция других устройств с USB-портом в корпусе клавиатуры для экономии места и затрат, например, трекбол , считыватель смарт-карт , USB-концентратор .Возможны более разные коды клавиш и, следовательно, более специализированные функциональные клавиши.
Однако есть и недостатки по сравнению с клавиатурами с интерфейсом PS / 2:
В HID-протоколе одновременно поддерживается максимум 6 общих клавиш, а PS / 2 не ограничивается.За термином «передача прерываний», используемым в стандарте USB, фактически используется операция опроса . Процессор запрашивает клавиатуру в фиксированном временном интервале — обычно каждые 8 ??мс — для своего статуса, тогда как PS / 2 обеспечивает истинную операциюпрерывания . Это не только приводит к более высокой задержке, но также препятствует энергосберегающим функциям, поскольку процессор не может просто «спать» до следующего нажатия клавиши, но должен активно проверять ввод.