Компьютерная клавиатура

Воспроизвести медиа

Печатание на клавиатуре компьютера

Клавиши клавиатуры

Клавиатура с подсветкой

А ThinkPad компании Lenovo компактная USB клавиатура

Белая стандартная проводная клавиатура chiclet (плоская клавиатура)

Традиционная клавиатура с двухцветными клавишами

Клавиатура компьютера является пишущей машинкой стиль устройство ^[1] , который использует расположение кнопок или клавиш , чтобы выступать в качестве механических рычагов или электронных переключателей . Заменив ранние перфокарты и технологию бумажной ленты , взаимодействие с помощью клавиатуры в стиле телетайпа было основным методом ввода для компьютеров с 1970-х годов, а с 1980-х годов его дополняла компьютерная мышь .

Клавиши клавиатуры (кнопки) обычно имеют набор символов, выгравированных или напечатанных на них, и каждое нажатие клавиши обычно соответствует одному письменному символу . Однако для создания некоторых символов может потребоваться одновременное или последовательное нажатие и удерживание нескольких клавиш. ^[2] В то время как большинство клавиш клавиатуры воспроизводят буквы , цифры или символы ( символы ), другие клавиши или одновременное нажатие клавиш может побуждать компьютер выполнять системные команды, такие как комбинация Control-Alt-Delete, используемая в Microsoft Windows . ^{[3] [4]}В современном компьютере интерпретация нажатия клавиш обычно предоставляется программному обеспечению: информация, отправляемая на компьютер, скан-код , сообщает ему только, какая клавиша (или клавиши) в какой строке и столбце была нажата или отпущена. ^[5]

При обычном использовании клавиатура используется в качестве интерфейса для ввода текста для ввода текста, чисел и символов в прикладное программное обеспечение, такое как текстовый процессор , веб-браузер или приложение социальных сетей .

История [ править ]

В то время как пишущие машинки являются окончательным предком всех устройств ввода текста с помощью клавиш, клавиатура компьютера как устройство для электромеханического ввода данных и связи во многом основана на использовании двух устройств: телетайпов (или телетайпов) и клавишных перфораторов . Именно благодаря таким устройствам современные компьютерные клавиатуры унаследовали свою раскладку.

Еще в 1870-х годах устройства, похожие на телепринтеры, использовались для одновременного ввода и передачи текстовых данных фондовой биржи с клавиатуры по телеграфным линиям на биржевые машины, которые немедленно копировались и отображались на тикерной ленте . ^[6] Телетайп в его более современной форме был разработан с 1907 по 1910 год американским инженером-механиком Чарльзом Крамом и его сыном Ховардом при участии инженера-электрика Фрэнка Пирна . Более ранние модели были разработаны отдельно такими людьми, как Royal Earl House и Frederick G. Creed .

Ранее Герман Холлерит разработал первые устройства для перфорации, которые вскоре стали включать в себя клавиши для ввода текста и чисел, аналогичные обычным пишущим машинкам к 1930-м годам. ^[7]

Клавиатура на телетайпе играла важную роль в двухточечной и многоточечной связи на протяжении большей части 20-го века, в то время как клавиатура на устройстве перфорации играла важную роль при вводе и хранении данных так же долго. Разработка первых компьютеров включала в себя клавиатуру электрических пишущих машинок: разработка компьютера ENIAC включала в себя перфорационное устройство в качестве устройства ввода и вывода на бумаге, в то время как компьютер BINAC также использовал пишущую машинку с электромеханическим управлением для ввода данных на магнитные поля. лента (вместо бумаги) и вывод данных. ^[8]

Клавиатура оставалась основным, наиболее интегрированным периферийным устройством компьютера в эпоху персональных компьютеров до появления мыши в качестве потребительского устройства в 1984 году. К этому времени текстовые пользовательские интерфейсы с разреженной графикой уступили место сравнительно богатым графикой значкам. на экране . ^[9] Однако клавиатуры остаются центральным элементом взаимодействия человека с компьютером до настоящего времени, даже несмотря на то, что мобильные персональные вычислительные устройства, такие как смартфоны и планшеты, адаптируют клавиатуру в качестве дополнительного виртуального средства ввода данных на основе сенсорного экрана.

Типы и стандарты [ править ]

Доступны разные типы клавиатур, и каждая из них разработана с упором на определенные функции, соответствующие конкретным потребностям. ^[10] Сегодня большинство полноразмерных клавиатур используют одну из трех различных механических схем, обычно называемых просто ISO ( ISO / IEC 9995-2 ), ANSI ( ANSI - INCITS 154-1988) и JIS ( JISX 6002-1980), имея в виду примерно организации, выпускающие соответствующие стандарты в мире, США и Японии соответственно. (Фактически, механические схемы, называемые «ISO» и «ANSI», соответствуют основным рекомендациям названных стандартов, в то время как каждый из этих стандартов фактически допускает и другой путь.) Стандартные буквенно-цифровые клавиатуры ANSI имеют клавиши, которые включены центр в три четверти дюйма (0,75 дюйма (19 мм)) и ход клавиш не менее 0,15 дюйма (3,8 мм). ^{[ необходима цитата ]}

Современные модели клавиатур содержат определенное количество клавиш в соответствии с их стандартом, описываемое как 101, 104, 105 и т. Д. И продающееся как «полноразмерные» клавиатуры. ^[11] Современные клавиатуры, соответствующие стандартам США, обычно имеют 104 клавиши, в то время как раскладка на 105 клавиш является нормой для остального мира. Это число не всегда соблюдается, и отдельные клавиши или целые разделы обычно пропускаются из-за компактности или предпочтений пользователя. Наиболее распространенный вариант - не включать цифровую клавиатуру, которую обычно можно полностью заменить буквенно-цифровой частью. В ноутбуках и беспроводных периферийных устройствах часто отсутствуют повторяющиеся ключи, и они используются редко. Функциональные клавиши и клавиши со стрелками присутствуют почти всегда.

Еще одним фактором, определяющим размер клавиатуры, является размер и расстояние между клавишами. Уменьшение ограничено практическим соображением, что клавиши должны быть достаточно большими, чтобы их можно было легко нажимать пальцами. В качестве альтернативы можно использовать инструмент для нажатия маленьких клавиш.

Настольный или полноразмерный [ править ]

Клавиатуры настольных компьютеров включают в себя буквенные символы и цифры, типографские символы и знаки препинания , один или несколько символов валюты и другие специальные символы, диакритические знаки и различные функциональные клавиши . Репертуар глифов, выгравированных на клавишах клавиатуры, соответствует национальным традициям и языковым потребностям. Компьютерные клавиатуры похожи на клавиатуры электрических пишущих машинок, но содержат дополнительные клавиши, такие как командная клавиша или клавиши Windows .

Размер ноутбука [ править ]

Клавиатуры на ноутбуках и портативных компьютерах обычно имеют меньшее расстояние хода для нажатия клавиши, меньшее расстояние хода и уменьшенный набор клавиш. У них может не быть цифровой клавиатуры, а функциональные клавиши могут располагаться в местах, отличных от их расположения на стандартной полноразмерной клавиатуре. Механизм переключения клавиатуры ноутбука скорее ножничный, чем резиновый купол; это противоположно тенденции полноразмерных клавиатур.

Гибкие клавиатуры [ править ]

Гибкие клавиатуры представляют собой соединение между клавиатурами обычного типа и клавиатурой портативного компьютера: нормальной клавиатурой с полным расположением клавиш и клавиатурой портативного компьютера с коротким расстоянием между клавишами. Кроме того, гибкость позволяет пользователю складывать / переворачивать клавиатуру для лучшего хранения и переноски. Однако для набора текста клавиатура должна стоять на твердой поверхности. Подавляющее большинство ^[12] гибких клавиатур на рынке сделано из силикона; этот материал делает их водо- и пыленепроницаемыми. Это полезно в больницах ^[13], где клавиатуры часто моют, а также в других грязных или чистых средах.

Портативный [ править ]

Ручные эргономичные клавиатуры ^{[14] [15]} предназначены для использования как игровой контроллер, и их можно использовать как таковые, вместо того, чтобы раскладывать их на поверхности стола.

Обычно портативные клавиатуры содержат все буквенно-цифровые клавиши и символы, которые есть на стандартной клавиатуре, но доступ к ним возможен только путем одновременного нажатия двух наборов клавиш; одна действует как функциональная клавиша, аналогичная клавише «Shift», которая позволяет вводить заглавные буквы на стандартной клавиатуре. ^[16] Ручные клавиатуры позволяют пользователю перемещаться по комнате или откидываться на спинку стула, а также набирать текст перед компьютером или вдали от него. ^[17] Некоторые варианты портативных эргономичных клавиатур также включают мышь с трекболом, которая позволяет перемещать мышь и печатать на одном портативном устройстве. ^[18]

Большой палец [ править ]

Меньшие внешние клавиатуры были представлены для устройств без встроенной клавиатуры, таких как КПК и смартфоны. Маленькие клавиатуры также полезны при ограниченном рабочем пространстве. ^[19]

Палец клавиатуры (большой палец плата) используется в некоторых персональных цифровых помощников , таких как Palm Treo и BlackBerry и некоторых ультра-мобильных ПК , такие как OQO .

Цифровые клавиатуры содержат только числа, математические символы для сложения, вычитания, умножения и деления, десятичную точку и несколько функциональных клавиш. Они часто используются для облегчения ввода данных с помощью небольших клавиатур без цифровой клавиатуры, как правило, на портативных компьютерах. ^[20] Эти ключи известны под общим название как цифровая клавиатура, цифровые клавиши или цифровая клавиатура, и он может состоять из следующих типов ключей: Арифметические операторы , цифры , клавиш со стрелками , навигационные клавишами , Num Lock и ввести ключ .

Многофункциональный [ править ]

Многофункциональные клавиатуры предоставляют дополнительные функции помимо стандартной клавиатуры. Многие из них являются программируемыми, настраиваемыми компьютерными клавиатурами, а некоторые управляют несколькими ПК, рабочими станциями и другими источниками информации, обычно в многоэкранных рабочих средах. Пользователи имеют дополнительные ключевые функции, а также стандартные функции и обычно могут использовать одну клавиатуру и мышь для доступа к нескольким источникам.

Многофункциональные клавиатуры могут иметь настраиваемые клавиатуры, полностью программируемые функции или программные клавиши для макросов / предварительных настроек, считыватели биометрических или смарт-карт , трекболы и т. Д. Многофункциональные клавиатуры нового поколения оснащены сенсорным дисплеем для потоковой передачи видео, управления аудиовизуальными носителями и сигналами тревоги, выполнения вводить данные приложений, настраивать отдельные среды рабочего стола и т. д. Многофункциональные клавиатуры также могут позволять пользователям совместно использовать доступ к ПК и другим источникам информации. Для интеграции внешних устройств используются несколько интерфейсов (последовательный, USB, аудио, Ethernet и т. Д.). Некоторые многофункциональные клавиатуры также используются для прямого и интуитивно понятного управления видеостенами.

Общие среды для многофункциональных клавиатур представляют собой сложные высокопроизводительные рабочие места для финансовых трейдеров и операторов диспетчерских (службы экстренной помощи, безопасность, управление воздушным движением; промышленность, управление коммунальными предприятиями и т. Д.).

Нестандартная планировка и специальные типы [ править ]

Chorded [ править ]

В то время как другие клавиатуры обычно связывают одно действие с каждой клавишей, клавиатуры с аккордами связывают действия с комбинациями нажатий клавиш. Поскольку доступно множество комбинаций, аккордовая клавиатура может эффективно производить больше действий на доске с меньшим количеством клавиш. Стенотип судебных репортеровВ машинах используются клавиатуры с сортировкой по буквам, что позволяет им намного быстрее вводить текст, набирая слог с каждым ударом, а не по одной букве за раз. Самые быстрые машинистки (по данным на 2007 год) пользуются стенографом, разновидностью клавиатуры с аккордами, которую используют большинство судебных репортеров и репортеров с закрытыми субтитрами. Некоторые клавиатуры с аккордами также предназначены для использования в ситуациях, когда предпочтительнее использовать меньшее количество клавиш, например, на устройствах, которые можно использовать только одной рукой, и на небольших мобильных устройствах, на которых нет места для больших клавиатур. Аккордовая клавиатура во многих случаях менее желательна, потому что обычно требуется практика и запоминание комбинаций, чтобы стать профессиональным.

Программное обеспечение [ править ]

Программные клавиатуры или экранные клавиатуры часто принимают форму компьютерных программ, которые отображают изображение клавиатуры на экране. Другое устройство ввода, такое как мышь или сенсорный экран, может использоваться для управления каждой виртуальной клавишей для ввода текста. Программные клавиатуры стали очень популярными в сотовых телефонах с сенсорным экраном из-за дополнительных затрат и требований к пространству для других типов аппаратных клавиатур. Microsoft Windows, Mac OS X и некоторые разновидности Linux включают экранные клавиатуры, которыми можно управлять с помощью мыши. На программных клавиатурах мышь должна перемещаться по буквам на экране, указанным программным обеспечением. При щелчке буквы программа записывает соответствующую букву в соответствующем месте.

Проекция [ править ]

Проекционные клавиатуры проецируют изображение клавиш, обычно с помощью лазера, на плоскую поверхность. Затем устройство использует камеру или инфракрасный датчик, чтобы «наблюдать», куда движутся пальцы пользователя, и будет считать клавишу нажатой, когда «видит» прикосновение пальца пользователя к проецируемому изображению. Проекционные клавиатуры могут имитировать полноразмерную клавиатуру очень маленького проектора. Поскольку «клавиши» - это просто проецируемые изображения, их нельзя почувствовать при нажатии. Пользователи спроецированных клавиатур часто испытывают повышенный дискомфорт в кончиках пальцев из-за отсутствия «уступки» при наборе текста. Для выступающих клавиш также требуется плоская неотражающая поверхность. Большинство проекционных клавиатур предназначены для использования с КПК и смартфонами из-за их небольшого форм-фактора.

Технология оптической клавиатуры [ править ]

Также известна как фотооптическая клавиатура, светочувствительная клавиатура, фотоэлектрическая клавиатура и технология оптического обнаружения срабатывания клавиш.

В технологии оптической клавиатуры ^[21] используются светодиоды и фотодатчики для оптического обнаружения нажатых клавиш. Чаще всего излучатели и датчики располагаются по периметру на небольшой печатной плате . Свет направлен от стороны к стороне внутренней клавиатуры , и он может быть заблокирован только с помощью приводимых в действие ключей. Большинству оптических клавиатур ^[22] требуется как минимум 2 луча (чаще всего вертикальный луч и горизонтальный луч) для определения нажатой клавиши. В некоторых оптических клавиатурах используется особая структура клавиш, которая блокирует свет по определенной схеме, позволяя использовать только один луч на ряд клавиш (чаще всего горизонтальный луч).

Типы ключей [ править ]

Буквенно-цифровой [ править ]

Алфавитные, цифровые клавиши и клавиши пунктуации используются так же, как клавиатура пишущей машинки, для ввода соответствующего символа в программу обработки текста, текстовый редактор, электронную таблицу данных или другую программу. Многие из этих клавиш будут выдавать разные символы при нажатии клавиш-модификаторов или клавиш Shift. Буквенные символы становятся прописными, когда нажата клавиша Shift или клавиша Caps Lock. Цифровые символы становятся символами или знаками препинания при нажатии клавиши Shift. Алфавитные, цифровые и пунктуационные клавиши могут также выполнять другие функции, если их нажимать одновременно с некоторыми клавишами-модификаторами. Пробел- горизонтальная полоса в самом нижнем ряду, которая значительно шире других клавиш. Как и буквенно-цифровые символы, он также произошел от механической пишущей машинки. Его основное предназначение - вводить пробел между словами во время набора текста. Он достаточно большой, чтобы им было удобно пользоваться большим пальцем любой руки. В зависимости от операционной системы, когда пробел используется с клавишей-модификатором, такой как клавиша управления, она может иметь такие функции, как изменение размера или закрытие текущего окна, половинный интервал или возврат. В компьютерных играх и других приложениях клавиша имеет множество применений в дополнение к своему обычному назначению при наборе текста, например, прыжки и добавление отметок в флажки. В некоторых программах для воспроизведения цифрового видео пробел используется для приостановки и возобновления воспроизведения.

Клавиши-модификаторы [ править ]

Клавиши-модификаторы - это специальные клавиши, которые изменяют нормальное действие другой клавиши, когда они нажимаются в комбинации. Например, Alt+ F4в Microsoft Windows закроет программу в активном окне . Напротив, нажатие просто F4, вероятно, ничего не даст, если в конкретной программе не назначена конкретная функция. Сами по себе клавиши-модификаторы обычно ничего не делают. Наиболее широко используются модифицирующие клавиши включают кнопки управления , клавишу Shift , и клавишу Alt . Ключ AltGr используются для доступа к дополнительным символам для ключей , которые имеют три символа , напечатанный на них. На клавиатурах Macintosh и Apple клавишами-модификаторами являются клавиша Option иКомандная клавиша соответственно. На клавиатурах машин Sun Microsystems и Lisp клавиша Meta используется в качестве модификатора, а для клавиатур Windows есть клавиша Windows . Компактные раскладки клавиатуры часто используют клавишу Fn . « Мертвые клавиши » позволяют ставить диакритический знак, например ударение, на следующую букву (например, клавишу «Создать» ). Клавиша Enter / Return обычно заставляет командную строку, оконную форму или диалоговое окно работать со своей функцией по умолчанию, которая обычно заключается в завершении «ввода» и начале желаемого процесса. В текстовых редакторах нажатие клавиши ввода завершает абзац и начинает новый.

Клавиши курсора [ править ]

Клавиши навигации или клавиши курсора включают в себя множество клавиш, которые перемещают курсор в разные позиции на экране. ^[23] Клавиши со стрелками запрограммированы для перемещения курсора в указанном направлении; Клавиши прокрутки страницы, такие как клавиши Page Up и Page Down , позволяют прокручивать страницу вверх и вниз. Ключ Home используется , чтобы вернуть курсор в начало строки , в которой находится курсор; клавиша End перемещает курсор в конец строки. Клавиша Tab перемещает курсор на следующую позицию табуляции. Вставить ключв основном используется для переключения между режимом замены, в котором курсор перезаписывает любой текст, который присутствует в его текущем местоположении и после него, и режимом вставки, в котором курсор вставляет символ в его текущую позицию, заставляя все символы после него на одну позицию дальше. В Удалять ключ отбрасывает персонажа перед позицией курсора, перемещение всех следующих символов на одну позицию «назад» к освободившемся месте. На клавиатуре многих ноутбуков клавиша с надписью Delete (иногда Delete и Backspace печатаются на одной и той же клавише) служит той же цели, что и клавиша Backspace. Backspace клавиша удаляет предыдущий символ. Клавиши блокировкизаблокировать часть клавиатуры в зависимости от выбранных настроек. Клавиши блокировки разбросаны по клавиатуре. Большинство клавиатур имеют три светодиода, указывающие, какие блокировки включены, в верхнем правом углу над цифровой панелью. Клавиши блокировок включают блокировку прокрутки , замок Num (что позволяет использовать цифровую клавиатуру), и Caps Lock . ^[24]

Системные команды [ править ]

В SYSRQ и экран печати команды часто одни и те же клавиши. SysRq использовался на более ранних компьютерах в качестве кнопки «паники» для восстановления после сбоев (и в этом смысле он до некоторой степени используется ядром Linux ; см. Раздел Magic SysRq ). Команда Print screen используется для захвата всего экрана и отправки его на принтер, но в настоящее время обычно помещает снимок экрана в буфер обмена .

Клавиша разрыва [ править ]

Не ключ Перерыв ключ / пауза больше не имеет четко определенную цель. Его происхождение восходит к пользователям телетайпа, которым нужен был ключ, который временно прерывает линию связи. Клавиша Break может использоваться программным обеспечением несколькими способами, например, для переключения между несколькими сеансами входа в систему, для завершения программы или для прерывания модемного соединения. В программировании, особенно в старом DOS-стиле BASIC, Pascal и C, Break используется (вместе с Ctrl) для остановки выполнения программы. В дополнение к этому, Linux и его варианты, а также многие программы DOS обрабатывают эту комбинацию так же, как Ctrl + C. На современных клавиатурах клавиша перерыва обычно обозначается как «Пауза / Перерыв». В большинстве сред Windows сочетание клавиш Windows + Пауза вызывает свойства системы.

Клавиша выхода [ править ]

Клавиша выхода (часто сокращенно Esc) «почти все время» ^[25] сигналы Стоп - ^[26] QUIT - ^[27] , дайте мне «выйти из диалога» ^[25] (или всплывающее окно): ^{[ 28]} ОТПУСТИТЕ МЕНЯ.

Еще одно распространенное сегодня применение клавиши Esc - запускать кнопку Stop во многих веб-браузерах. ^[29]

Источники ESC [ править ]

ESC был частью стандартной клавиатуры Teletype Model 33 (представленной в 1964 году и использовавшейся во многих ранних мини-компьютерах). ^[30] декабря VT50 , введенный июле 1974, также имел ключ Esc. TECO текстовый редактор (около 1963) и его потомок Emacs (около 1985) с помощью клавиши Esc экстенсивно.

Исторически он также служил типом клавиши Shift, так что один или несколько следующих символов интерпретировались по-разному, отсюда и термин escape-последовательность , который относится к серии символов, обычно предшествующей escape-символу . ^{[31] [32]}

На машинах, работающих под управлением Microsoft Windows, до внедрения клавиши Windows на клавиатуре типичной практикой для вызова кнопки «Пуск» было удерживание клавиши управления и нажатие клавиши escape. Этот процесс по-прежнему работает в Windows 95, 98, Me, NT 4, 2000, XP, Vista, 7, 8 и 10. ^[33]

Введите ключ [ редактировать ]

Клавиша Enter расположена: одна на буквенно-цифровых клавишах, а другая - на цифровых. Когда кто-то работал на своем компьютере и хотел что-то сделать со своей работой, нажатие клавиши ввода выполняло команду, которую он заказал. Другая функция - создать место для следующего абзаца. Когда кто-то набирает и заканчивает печатать абзац, и они хотят иметь второй абзац, они могут нажать Enter, и он сделает интервал.

Клавиша Shift [ править ]

Клавиша Shift: когда нажимается Shift и буква, буква, нажимаемая клавишей Shift, становится заглавной. Другое использование - ввести больше символов, чем кажется доступным, например, клавиша апострофа сопровождается кавычками вверху. Если кто-то хочет ввести кавычки, но нажал только эту клавишу, появившийся символ будет апострофом. Кавычки появятся только в том случае, если будут нажаты и требуемая клавиша, и клавиша Shift.

Клавиша меню [ редактировать ]

Клавишу Меню ключ или приложений является одним из ключевых находится на Windows , ориентированных компьютерных клавиатур. Он используется для запуска контекстного меню с клавиатуры, а не с помощью обычной правой кнопки мыши. Символ клавиши обычно представляет собой небольшой значок, изображающий курсор, парящий над меню. На некоторых клавиатурах Samsung курсор в значке отсутствует, отображается только меню. Этот ключ был создан одновременно с ключом Windows. Эта клавиша обычно используется, когда правая кнопка мыши отсутствует на ней. Некоторые общедоступные терминалы Windows не имеют клавиши меню на клавиатуре, чтобы пользователи не могли щелкнуть правой кнопкой мыши (однако во многих приложениях Windows аналогичная функция может быть вызвана с помощью сочетания клавиш Shift + F10 ).

Цифровая клавиатура [ править ]

Многие, но не все компьютерные клавиатуры имеют цифровую клавиатуру справа от буквенной клавиатуры, часто отделенную от других групп клавиш, таких как функциональные клавиши и системные командные клавиши, которые содержат числа, основные математические символы (например, сложение, вычитание и т. д.) и несколько функциональных клавиш. В дополнение к ряду цифровых клавиш над верхним буквенным рядом, на большинстве настольных клавиатур есть цифровая или бухгалтерская панель с правой стороны клавиатуры. Пока num lockустановлено, цифры на этих клавишах дублируют числовой ряд; в противном случае у них есть альтернативные функции, как выгравировано. Помимо чисел, на этой панели есть символы команд, относящиеся к вычислениям, таким как символы сложения, вычитания, умножения и деления. Клавиша ввода в этих клавишах обозначает знак равенства.

Разное [ править ]

На японской / корейской клавиатуре могут быть клавиши ввода языка для изменения используемого языка. На некоторых клавиатурах есть клавиши управления питанием (например, клавиша включения, клавиша сна и клавиша пробуждения); Интернет-ключи для доступа к веб-браузеру или электронной почте ; и / или мультимедийные клавиши, такие как регуляторы громкости; или клавиши, которые могут быть запрограммированы пользователем для запуска указанного приложения или команды, например сворачивания всех окон.

Несколько макетов [ править ]

В операционной системе можно установить несколько раскладок клавиатуры и переключаться между ними, либо с помощью функций, реализованных в ОС, либо с помощью внешнего приложения. Microsoft Windows, ^[34], Linux, ^[35] и Mac ^[36] предоставляют поддержку для добавления раскладок клавиатуры и выбора из них.

Освещение [ править ]

Клавиатуры и клавиатуры могут подсвечиваться изнутри, особенно на оборудовании для мобильного использования. Как встроенные в компьютеры, так и внешние клавиатуры могут поддерживать подсветку; Внешние клавиатуры с подсветкой могут иметь проводное USB-соединение или подключаться по беспроводной сети и питаться от батарей. Подсветка облегчает использование клавиатуры или клавиатуры в темноте.

Для общей производительности только клавиши могут иметь равномерную подсветку, не отвлекая свет вокруг клавиш.

Многие игровые клавиатуры имеют эстетическую, а также функциональную привлекательность, имеют несколько цветов и имеют цветные клавиши, чтобы игрокам было легче находить командные клавиши во время игры в темной комнате. ^[37] Многие клавиатуры, не подсвечиваемые иным образом, могут иметь небольшие светодиодные индикаторы на нескольких важных функциональных клавишах или где-либо еще на корпусе, если их функция активирована (см. Фото).

Технология [ править ]

Ключевые переключатели [ править ]

В первых электронных клавиатурах в начале 1970-х клавишные переключатели представляли собой отдельные переключатели, вставленные в отверстия в металлических каркасах. Эти клавиатуры стоили от 80 до 120  долларов США и использовались в терминалах данных мэйнфреймов. Самыми популярными типами переключателей были герконы (контакты, заключенные в вакууме в стеклянную капсулу, на которые воздействует магнит, установленный на поршне переключателя). ^{[ необходима цитата ]}

В середине 1970-х годов были представлены более дешевые переключатели с прямым контактом с ключом, но их срок службы в циклах переключения был намного короче (расчетный десять миллионов циклов), потому что они были открыты для окружающей среды. Однако в то время это стало более приемлемым для использования в компьютерных терминалах, которые по мере развития стали сокращать продолжительность жизни моделей. ^[38]

В 1978 году компания Key Tronic Corporation представила клавиатуры с емкостными переключателями, одной из первых клавиатурных технологий, в которых не использовались автономные переключатели. ^[39] Там была просто губчатая прокладка с пластиковым листом из майлара с проводящим покрытием на толкателе переключателя и два рисунка в виде полумесяца на печатной плате ниже. Когда клавиша была нажата, емкость между подушкой поршня и рисунками на печатной плате ниже изменилась, что было обнаружено интегральными схемами (IC). Утверждалось, что эти клавиатуры имеют такую ​​же надежность, как и другие клавиатуры с «твердотельным переключателем», такие как индуктивные и с эффектом Холла, но конкурируют с клавиатурами с прямым контактом. Были достигнуты цены в 60 долларов на клавиатуру, и Key Tronic быстро стала крупнейшим независимым производителем клавиатур.

Между тем, IBM создавала свои собственные клавиатуры, используя свою собственную запатентованную технологию: клавиши на старых клавиатурах IBM ^[40] были сделаны с механизмом «изгибающейся пружины» , в котором винтовая пружина под клавишами сгибается под давлением пальца пользователя, вызывая срабатывание молоток, который сжимает два пластиковых листа (мембраны) с токопроводящими дорожками вместе, замыкая цепь. Это издает щелкающий звук и дает физическую обратную связь для машинистки, указывая на то, что клавиша была нажата. ^[41]

Первые электронные клавиатуры имели ход клавиш пишущей машинки 0,187 дюйма (4,75 мм), клавиатура была полдюйма (12,7 мм) в высоту, а клавиатура была около двух дюймов (5 см) в толщину. Со временем на рынке был принят меньший ход клавиш, и в итоге он достиг 0,110 дюйма (2,79 мм). По совпадению, Key Tronic была первой компанией, представившей клавиатуру толщиной всего около дюйма. А теперь клавиатура имеет толщину всего полдюйма.

Клавиатуры - важный элемент клавиатур. Вначале верхняя часть клавиатуры имела форму «тарелки», как и пишущие машинки до них. Надписи клавиш на клавиатуре должны быть чрезвычайно долговечными на протяжении десятков миллионов нажатий, поскольку они подвергаются экстремальному механическому износу пальцами и ногтями, а также могут подвергаться воздействию масел и кремов для рук, поэтому нанесение надписей на клавиши и их заливка краской, как это делалось ранее для отдельных лиц. переключатели никогда не было приемлемым. Итак, для первых электронных клавиатур легенды о клавишах были изготовлены методом двухзарядного (или двухкратного, или двухцветного) формования , при котором сначала отливали корпус клавиши или внутреннюю часть клавиши с надписью о ключе, и затем другой цвет лепил второй. Но для экономии средств были изучены другие методы, такие как сублимационная печать илазерная гравировка , оба метода, которые можно использовать для печати всей клавиатуры одновременно.

Первоначально сублимационная печать, при которой специальные чернила наносятся на поверхность крышки клавиатуры, а приложение тепла заставляет молекулы чернил проникать и смешиваться с пластиковыми модулями, имела проблемы, потому что масла с пальцев заставляли молекулы рассеиваться, но затем обязательно очень Для предотвращения этого было нанесено твердое прозрачное покрытие. Совпадение с сублимационной печатью, которая впервые в больших объемах использовалась IBM на своих клавиатурах, произошло с введением IBM колпачков с одной изогнутой тарелкой для облегчения качественной печати ключевых надписей за счет использования постоянно изогнутой поверхности вместо тарелки. Но одна проблема с сублимацией или лазерной печатью заключалась в том, что процессы занимали слишком много времени, и на светлые клавиши можно было напечатать только темные легенды. С другой стороны, IBM была уникальна тем, что использовала отдельные оболочки, или " колпачки клавиш".", на основаниях клавиш. Это могло сделать их производство различных раскладок клавиатуры более гибким, но причина этого заключалась в том, что пластик, который нужно было использовать для сублимационной печати, отличался от стандартного пластика АБС-пластика.

Три последних механических технологии позволили клавиатурам стать там, где они есть сегодня, а их стоимость намного ниже 10 долларов:

1. Были разработаны конструкции «моноблочной» клавиатуры, в которых были исключены отдельные корпуса переключателей и вместо них использовался цельный «моноблочный» корпус. Это стало возможным благодаря методам формования, которые могли обеспечить очень жесткие допуски для отверстий и направляющих плунжера переключателя по ширине клавиатуры, чтобы зазоры между плунжером клавиши и корпусом не были слишком тугими или слишком свободными, что могло вызвать ключи для привязки.
2. Применение листовых контактно-переключательных мембран под моноблок. Эта технология пришла из плоских мембран переключателей , где контакты переключателя напечатаны внутри верхнего и нижнего слоев с промежуточным слоем между ними, так что при приложении давления к области выше возникает прямой электрический контакт. Слои мембраны могут быть напечатаны на недорогих печатных машинах «с катушки на катушку» с очень большими объемами печати, при этом каждая мембрана клавиатуры разрезается и затем перфорируется.

Пластиковые материалы сыграли очень важную роль в развитии электронных клавиатур. До появления «моноблоков» «самосмазывающийся» делрин GE был единственным пластиковым материалом для поршней клавишных переключателей, который мог выдерживать удары в течение десятков миллионов циклов эксплуатации. Смазка поршней переключателя нежелательна, так как это может притягивать грязь.со временем, что в конечном итоге повлияет на ощущение и даже приведет к связыванию клавишных переключателей (хотя производители клавиатур иногда скрывали это на своих клавиатурах, особенно если они не могли достаточно хорошо контролировать допуски клавишных толкателей и корпусов, чтобы иметь ощущение плавного нажатия клавиш или предотвратить связывание). Но Delrin был доступен только в черном и белом цвете и не подходил для клавиатур (слишком мягких), поэтому для клавиатур используется АБС- пластик. Однако по мере того, как пластиковое формование продвигалось в обеспечении жестких допусков, а длина хода клавиш уменьшилась с 0,187 дюйма до 0,110 дюйма (4,75 мм до 2,79 мм), цельная верхняя часть клавиатуры / поршни могут быть изготовлены из АБС-пластика, а также моноблоки клавиатуры. изготовлен из АБС-пластика.

Обычно термин «механическая клавиатура» относится к клавиатуре с отдельными механическими клавишными переключателями, каждый из которых содержит полностью закрытый плунжер с пружиной под ним и металлическими электрическими контактами сбоку. Плунжер сидит на пружине, и ключ часто замыкает контакты, когда плунжер нажат наполовину. Другие переключатели требуют, чтобы плунжер был полностью нажат. Глубина, на которую должен быть нажат плунжер, чтобы контакты замкнулись, называется расстоянием срабатывания. Также доступны аналоговые клавиатуры с клавишными переключателями, расстояние срабатывания которых может быть изменено с помощью программного обеспечения, оптические переключатели, которые работают, блокируя лазерные лучи, и клавиатуры с эффектом Холла, в которых используются клавишные переключатели, которые используют магнит для активации датчика Холла.

Управляющий процессор [ править ]

Компьютерные клавиатуры включают в себя схемы управления для преобразования нажатий клавиш в коды клавиш ^[42] (обычно скан-коды ), которые может понять электроника компьютера. Клавишные переключатели подключаются через печатную плату в электрическую матрицу XY, где напряжение подается последовательно на линии Y и, когда клавиша нажата, обнаруживается последовательно путем сканирования линий X.

Первые компьютерные клавиатуры были для терминалов данных мэйнфреймов и использовали дискретные электронные части. Первый микропроцессор клавиатуры был представлен в 1972 году компанией General Instruments, но на клавиатуре использовался вариант однокристального микроконтроллера 8048 с тех пор, как он стал доступен в 1978 году. ^[43] Матрица переключения клавиатуры подключена к его входам, она преобразует нажатия клавиш в клавиши. коды, а для отсоединенной клавиатуры отправляет коды по последовательному кабелю (шнур клавиатуры) к основному процессору на материнской плате компьютера. Эта последовательная связь по кабелю клавиатуры является двунаправленной только в той степени, в которой электроника компьютера управляет подсветкой индикаторов Caps Lock, Num Lock и Scroll Lock.

Один из тестов на наличие сбоя компьютера - нажатие клавиши Caps Lock. Клавиатура отправляет код клавиши драйверу клавиатуры, работающему на главном компьютере; если главный компьютер работает, он дает команду свету включиться. Все остальные световые индикаторы работают аналогичным образом. Драйвер клавиатуры также отслеживает Shift, Alt и состояние управления клавиатурой.

На некоторых клавиатурах более низкого качества есть несколько или ложные нажатия клавиш из-за несоответствующей электрической конструкции. Они вызваны неадекватным "дебонированием" клавишного переключателя или несоответствующей компоновкой матрицы клавишного переключателя, которая не позволяет одновременно нажимать несколько клавиш, оба обстоятельства, которые объясняются ниже:

При нажатии клавиши клавиатуры контакты клавиш могут "подпрыгивать" друг о друга в течение нескольких миллисекунд, прежде чем они установятся в устойчивом контакте. Когда их отпускают, они подпрыгивают еще немного, пока не вернутся в состояние отсутствия контакта. Если бы компьютер следил за каждым импульсом, он бы видел много нажатий клавиш, что, по мнению пользователя, было всего одним. Чтобы решить эту проблему, процессор на клавиатуре (или компьютере) « отклоняет » нажатия клавиш, объединяя их во времени, чтобы произвести одно «подтвержденное» нажатие клавиши.

Некоторые некачественные клавиатуры также страдают от опрокидывания.(то есть, когда несколько клавиш нажимаются одновременно, или когда клавиши нажимаются так быстро, что несколько клавиш нажимаются в течение одних и тех же миллисекунд). Ранние «твердотельные» клавиатуры с клавишным переключателем не имели этой проблемы, потому что клавишные переключатели электрически изолированы друг от друга, а первые клавишные переключатели с «прямым контактом» избегали этой проблемы, имея изоляционные диоды для каждого клавишного переключателя. У этих ранних клавиатур было "n-key" переворачивание клавиш, что означает, что можно нажимать любое количество клавиш, и клавиатура по-прежнему распознает следующую нажатую клавишу. Но при одновременном нажатии трех клавиш (электрически замкнутых) в матрице клавишных переключателей «прямого контакта» без изолирующих диодов электроника клавиатуры может увидеть четвертый «фантом».ключ, который является пересечением линий X и Y трех ключей. Некоторые типы схем клавиатуры могут регистрировать максимальное количество клавиш одновременно. «Трехклавишное» переключение клавиш, также называемое «блокировкой фантомного ключа» или «блокировкой фантомного ключа», регистрирует только три ключа и игнорирует все остальные, пока один из трех ключей не будет поднят. Это нежелательно, особенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы смогут отпустить предыдущие клавиши), иособенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы смогут отпустить предыдущие клавиши), иособенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы смогут отпустить предыдущие клавиши), иигры (рассчитаны на многократное нажатие клавиш).

По мере того, как стали популярными мембранные клавиатуры с прямым контактом, доступное переключение клавиш было оптимизировано путем анализа наиболее распространенных последовательностей клавиш и размещения этих клавиш таким образом, чтобы они потенциально не создавали фантомные клавиши в матрице электрических клавиш (например, просто поместив три или четыре клавиши). клавиши, которые могут быть нажаты одновременно на той же линии X или той же линии Y, так что фантомное пересечение / короткое замыкание не может произойти), так что блокировка третьей клавиши обычно не является проблемой. Но некачественный дизайн клавиатуры и невежественные инженеры могут не знать этих приемов, и это все еще может быть проблемой в играх из-за сильно различающихся или настраиваемых раскладок в разных играх.

Типы подключения [ править ]

Существует несколько способов подключения клавиатуры к системному блоку (точнее, к его контроллеру клавиатуры ) с помощью кабелей, включая стандартный разъем AT, обычно встречающийся на материнских платах, который в конечном итоге был заменен разъемом PS / 2 и USB- соединением. До линейки систем iMac Apple использовала проприетарную шину Apple Desktop Bus для разъема клавиатуры.

Беспроводные клавиатуры стали популярными. Беспроводная клавиатура должна иметь встроенный передатчик и приемник, подключенный к порту клавиатуры компьютера; он передает радиочастотные (RF) или инфракрасные (IR) сигналы. Беспроводная клавиатура может использовать стандартную радиосвязь Bluetooth , и в этом случае приемник может быть встроен в компьютер. Беспроводные клавиатуры нуждаются в батареях для питания и могут подвергаться риску перехвата данных . Беспроводные клавиатуры на солнечных батареях заряжают свои батареи от небольших солнечных панелей, используя естественный или искусственный свет. 1984 Apricot Portable - ранний образец ИК-клавиатуры.

Альтернативные методы ввода текста [ править ]

Оптическое распознавание символов (OCR) предпочтительнее перепечатывания для преобразования существующего текста , который уже записан , но не в машиночитаемом формате (например, Линотип -composed книги с 1940 - х лет). Другими словами, чтобы преобразовать текст из изображения в редактируемый текст (то есть строку кодов символов), человек может повторно набрать его, или компьютер может взглянуть на изображение и определить, что представляет собой каждый символ. Технология OCR уже достигла впечатляющих результатов (например, Поиск книг Google ) и обещает еще больше в будущем.

Распознавание речи преобразует речь в машиночитаемый текст (то есть строку кодов символов). Эта технология также достигла продвинутого уровня и реализована в различных программных продуктах . Для определенных целей (например, для записи медицинских или юридических диктовок, журналистики, написания эссе или романов) распознавание речи начинает заменять клавиатуру. Однако отсутствие конфиденциальности при вводе голосовых команд и диктовки делает такой ввод непригодным для многих сред.

Указывающие устройства могут использоваться для ввода текста или символов в контекстах, где использование физической клавиатуры было бы неприемлемым или невозможным. Эти аксессуары обычно представляют символы на дисплее в такой компоновке, которая обеспечивает быстрый доступ к наиболее часто используемым символам или их комбинациям. Популярными примерами такого типа ввода являются Graffiti , Dasher и экранные виртуальные клавиатуры .

Другие проблемы [ править ]

Регистрация нажатия клавиш [ править ]

Незашифрованные беспроводные Bluetooth- клавиатуры, как известно, уязвимы для кражи сигналов при помещении скрытого прослушивающего устройства в ту же комнату, что и клавиатура, для прослушивания и записи Bluetooth- пакетов с целью регистрации ключей, вводимых пользователем. Документировано, что беспроводные клавиатуры Microsoft 2011 г. и более ранние имеют эту уязвимость. ^[44]

Ведение журнала нажатий клавиш (часто называемое кейлоггингом) - это метод захвата и записи нажатий клавиш пользователем. Хотя он используется на законных основаниях для измерения производительности сотрудников при выполнении определенных канцелярских задач или правоохранительными органами для выявления незаконных действий, он также используется хакерами для различных незаконных или злонамеренных действий. Хакеры используют кейлоггеры как средство для получения паролей или ключей шифрования и, таким образом, обходят другие меры безопасности.

Регистрация нажатия клавиш может осуществляться как аппаратными, так и программными средствами. Аппаратные регистраторы клавиш подключаются к кабелю клавиатуры или устанавливаются внутри стандартных клавиатур. Программные кейлоггеры работают в операционной системе целевого компьютера и получают несанкционированный доступ к оборудованию, подключаются к клавиатуре с функциями, предоставляемыми ОС, или используют программное обеспечение удаленного доступа для передачи записанных данных с целевого компьютера в удаленное место. Некоторые хакеры также используют анализаторы беспроводных клавиатурных шпионов для сбора пакетов данных, передаваемых с беспроводной клавиатуры и ее приемника, а затем взламывают ключ шифрования, используемый для защиты беспроводной связи между двумя устройствами.

Приложения для защиты от шпионского ПО способны обнаруживать многие кейлоггеры и очищать их. Ответственные поставщики программного обеспечения для мониторинга поддерживают обнаружение антишпионскими программами, тем самым предотвращая злоупотребление программным обеспечением. Включение брандмауэра не останавливает кейлоггеров как таковых, но может предотвратить передачу записанного материала по сети при правильной настройке. Сетевые мониторы (также известные как обратные брандмауэры) могут использоваться для предупреждения пользователя, когда приложение пытается установить сетевое соединение. Это дает пользователю возможность предотвратить « звонки домой» кейлоггеру."с введенной им информацией. Программы автоматического заполнения форм могут полностью предотвратить кейлоггеры, если вообще не используют клавиатуру. Большинство кейлоггеров можно обмануть, чередуя ввод учетных данных для входа в систему и ввод символов в другом месте в окне фокуса. ^[45]

Также известно, что клавиатуры излучают электромагнитные сигнатуры, которые можно обнаружить с помощью специального шпионского оборудования, чтобы восстановить нажатие клавиш на клавиатуре. Нил О'Фаррелл, исполнительный директор Совета по борьбе с кражей личных данных, сообщил InformationWeek, что «более 25 лет назад пара бывших призраков показали мне, как они могут захватить PIN-код банкомата пользователя из фургона, припаркованного через дорогу, просто с помощью захват и декодирование электромагнитных сигналов, генерируемых каждым нажатием клавиши, - сказал О'Фаррелл. «Они могли даже захватывать нажатия клавиш с компьютеров в соседних офисах, но технология не была достаточно сложной, чтобы сосредоточиться на каком-либо конкретном компьютере». ^[46]

Физическая травма [ править ]

Использование любой клавиатуры может привести к серьезным травмам (то есть синдрому запястного канала или другим травмам, связанным с повторяющимся напряжением ) рук, запястий, рук, шеи или спины. ^[49] Риск травм можно снизить, если пару раз каждый час делать короткие короткие перерывы, чтобы встать и прогуляться. Кроме того, пользователи должны менять задачи в течение дня, чтобы не злоупотреблять руками и запястьями. При вводе с клавиатуры человек должен держать плечи расслабленными, локти сбоку, а клавиатура и мышь расположены так, чтобы не было необходимости дотягиваться. Высота стула и подставка для клавиатуры должны быть отрегулированы так, чтобы запястья были прямыми, а запястья не должны упираться в острые края стола. ^[50]При наборе текста нельзя использовать подставки для запястий или рук. ^[51]

Некоторые адаптивные технологии , от специальных клавиатур, сменных мышей и интерфейсов графических планшетов до программного обеспечения для распознавания речи, могут снизить риск травм. Программное обеспечение паузы напоминает пользователю о необходимости часто делать паузы. Переключение на гораздо более эргономичную мышь, такую ​​как вертикальная мышь или мышь с джойстиком, может принести облегчение.

Используя тачпад или стилус с графическим планшетом вместо мыши, можно уменьшить повторяющуюся нагрузку на руки и кисти. ^[52]

См. Также [ править ]

• Цифровая ручка
• Клавиатура IBM PC
• Протектор клавиатуры
• Оверлейная клавиатура
• Таблица сочетаний клавиш
• Дворжак
• Мальтрон

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме компьютерных клавиатур .

• Как работают компьютерные клавиатуры в HowStuffWorks
• "Искусство ассемблера: Глава двадцатая": клавиатура ПК
• Схемы матрицы клавиатуры
• Мир ПК . « 10 худших клавиатур для ПК всех времен ».

Клавиатура IBM PC ( Windows , раскладка ANSI ( США)) v т е
Esc		F1	F2	F3	F4		F5	F6	F7	F8		F9	F10	F11	F12		PrtScn / SysRq	Scroll Lock	Пауза / перерыв
																	Вставлять	Дома	PgUp		Num Lock	∕	*	-
																	Удалить	Конец	PgDn		7	8	9	+
																					4	5	6
																		↑			1	2	3	Войти
																	←	↓	→		0    Ins		.   Del