При вычислении Компьютерная клавиатура представляет собой устройство в стиле пишущей машинки, которое использует расположение кнопок или клавиш для механических рычагов или электронных переключателей. После упадка перфокарт и бумажной ленты взаимодействие с клавиатурами с телепринтерами стало основным методом ввода для компьютеров.
Клавиатура IBM PC
Клавиши клавиатуры (кнопки) обычно имеют символы, выгравированные или напечатанные на них, и каждое нажатие клавиши обычно соответствует одному записанному символу. Однако для создания некоторых символов может потребоваться нажатие и удерживание нескольких клавиш одновременно или последовательно. В то время как большинство клавиш клавиатуры создают буквы , цифры или знаки ( символы ), другие клавиши или одновременные нажатия клавиш могут создавать действия или выполнять команды компьютера.
При обычном использовании клавиатура используется в качестве интерфейса ввода текста для ввода текста и цифр в текстовый редактор , текстовый редактор или любую другую программу. В современном компьютере интерпретация нажатий клавиш обычно предоставляется программному обеспечению. Компьютерная клавиатура различает каждый физический ключ от каждого другого ключа и сообщает все нажатия клавиш в управляющее программное обеспечение. Клавиатуры также используются для компьютерных игр — обычных клавиатур или клавиатур со специальными игровыми функциями, которые могут ускорить часто используемые комбинации клавиш. Клавиатура также используется для предоставления команд операционной системе компьютера, таких как комбинация « Control-Alt-Delete» Windows , которая отображает экран параметров безопасности системы. Интерфейс командной строки — это тип пользовательского интерфейса, полностью переработанный с использованием клавиатуры или другого подобного устройства, которое выполняет одно задание.
История
В то время как пишущие машинки являются определяющим предком всех клавишных устройств ввода текста, компьютерная клавиатура как устройство для ввода и передачи электромеханических данных в значительной степени зависит от использования двух устройств: телепринтеров (или телетайпов) и клавишных клавиш. Именно с помощью таких устройств современные компьютерные клавиатуры унаследовали свои макеты.
Уже в 1870-х годах телепринтер-подобные устройства использовались для одновременного ввода и передачи текстовых данных на фондовом рынке с клавиатуры по телеграфным линиям на машины с тикером акций, которые должны быть немедленно скопированы и отображены на ленту тикера. Телеприемник в его более современной форме был разработан с 1907 по 1910 год американским инженером-механиком Чарльзом Крумом и его сыном Говардом с ранним докладом инженера-электрика Фрэнка Пирна. Ранние модели разрабатывались отдельно отдельными лицами, такими как Royal Earl House и Frederick G. Creed.
Раньше Герман Холлерит разработал первые устройства для клавишных клавиш, которые вскоре превратились в ключи для ввода текста и цифр, похожие на обычные пишущие машинки к 1930-м годам.
Клавиатура на телепринтере сыграла сильную роль в связях «точка-точка» и «точка-многоточка» в течение большей части 20-го века, в то время как клавиатура на устройстве keypunch играла важную роль в вводе и хранении данных так же долго. Разработка самых ранних компьютеров включала электрические клавиатуры пишущей машинки: разработка компьютера ENIAC включала устройство keypunch как входное и бумажное устройство вывода, в то время как компьютер BINAC также использовал электромеханически управляемую пишущую машинку для ввода данных на магнитные (вместо бумаги) и вывода данных.
Клавиатура оставалась основной, самой интегрированной компьютерной периферией, в эпоху персональных вычислений, до появления мыши в качестве потребительского устройства в 1984 году. К этому времени текстовые пользовательские интерфейсы с разреженной графикой уступили место сравнительно графическим значкам на экране. Тем не менее, клавиатура по-прежнему играет ключевую роль в человеко-компьютерном взаимодействии до настоящего времени, даже если мобильные персональные вычислительные устройства, такие как смартфоны и планшеты, адаптируют клавиатуру в качестве дополнительного виртуального средства ввода данных на основе сенсорного экрана.
Типы клавиатуры
Одним из факторов, определяющих размер клавиатуры, является наличие дублирующих клавиш, таких как отдельная цифровая клавиатура, для удобства.
Кроме того, размер клавиатуры зависит от того, в какой степени система используется, когда одно действие создается комбинацией последующих или одновременных нажатий клавиш (с помощью клавиш-модификаторов) или нескольких нажатий одной клавиши. Клавиатура с несколькими клавишами называется клавиатурой .
Другим фактором, определяющим размер клавиатуры, является размер и интервал между клавишами. Сокращение ограничено практическим соображением, что ключи должны быть достаточно большими, чтобы их можно было легко нажимать пальцами. В качестве альтернативы инструмент используется для нажатия небольших клавиш.
Стандартная клавиатура
Стандартные буквенно-цифровые клавиатуры имеют клавиши, расположенные на трех четверть дюймовых центрах (0,750 дюйма, 19,05 мм) и имеют ход ключа не менее 0.150 дюймов (3.81 мм). Настольные компьютерные клавиатуры, такие как обычные клавиатура с обычными клавишами или клавиатурами на клавиатуре с 104 ключами, включают в себя буквенные символы, знаки препинания , цифры и различные функциональные клавиши. У общедоступных клавиш клавиатуры 102/104 есть меньшая клавиша сдвига влево и дополнительный ключ с несколькими символами между ним и буквой справа (обычно Z или Y). Также клавиша ввода обычно формируется по-разному. Компьютерные клавиатуры подобны клавиатурам с электрическим пишущим машиной, но содержат дополнительные ключи, такие как командная клавиша или клавиши Windows. Нет стандартной компьютерной клавиатуры, хотя многие производители имитируют клавиатуру ПК. На самом деле есть три разных клавиатуры ПК: оригинальная клавиатура ПК с 84 клавишами, клавиатура AT также с 84 клавишами и расширенная клавиатура с 101 ключом. Эти три несколько отличаются друг от друга положением функциональных клавиш, клавиш управления, клавиши возврата и клавиши переключения.
Клавиатура для ноутбуков обычно имеют более короткие расстояния между клавиш и укороченный ход.
Клавиатуры на ноутбуках и ноутбуках обычно имеют более короткое расстояние перемещения для нажатия клавиши, более короткое расстояние перемещения и уменьшенный набор клавиш. У них может не быть цифровой клавиатуры, а функциональные клавиши могут размещаться в местах, которые отличаются от их размещения на стандартной полноразмерной клавиатуре. Механизм переключения клавиатуры ноутбука, скорее всего, будет ножничным переключателем, чем резиновый купол. Это противоположно тенденции для полноразмерных клавиатур.
Гибкие клавиатуры
Гибкие клавиатуры — это соединение между обычным типом и клавиатурой ноутбука: обычное от полного расположения клавиш и ноутбук с расстояния короткого ключа. Кроме того, гибкость позволяет пользователю складывать / рулить клавиатуру для лучшего хранения и передачи. Однако для ввода клавиатуры клавиатура должна опираться на твердую поверхность. Подавляющее большинство гибких клавиатур на рынке изготовлены из силикона. Этот материал делает их водо- и пыленепроницаемыми, очень приятная особенность, особенно в больницах, где клавиатура подвергается частому стирке. Для подключения к компьютеру на клавиатурах используется кабель USB, а поддержка операционной системы доходит до Windows 2000.
Ручные клавиатуры
Ручная клавиатура Alpha Grip
Ручные эргономичные клавиатуры предназначены для хранения как игровой контроллер и могут использоваться как таковые, вместо того, чтобы укладываться на поверхность стола. Обычно карманные клавиатуры содержат все алфавитно-цифровые клавиши и символы, которые будут иметь стандартная клавиатура, но доступны только при одновременном нажатии двух наборов клавиш. Один из которых действует как функциональный ключ, подобный клавише «Shift», который позволяет использовать заглавные буквы на стандартной клавиатуре. Ручные клавиатуры позволяют пользователю перемещаться по комнате или откидываться назад на стул, а также могут печатать спереди или вдали от компьютера. Некоторые варианты карманных эргономичных клавиатур также включают в себя трекбольную мышь, которая позволяет перемещать мышь и вводить их в одно карманное устройство.
Клавиатура под размер большого пальца
Меньшие внешние клавиатуры были введены для устройств без встроенной клавиатуры, таких как карманные компьютеры и смартфоны. Маленькие клавиатуры также полезны там, где есть ограниченное рабочее пространство.
Клавиатура большого пальца (панель большого пальца) используется в некоторых персональных цифровых помощниках, таких как Palm Treo и BlackBerry, а также некоторые ультрамобильные ПК, такие как OQO.
Численные 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 меньшими клавиатурами, в которых нет цифровой клавиатуры, обычно это ноутбуки. Эти клавиши в совокупности называются числовой панелью, цифровыми клавишами или цифровой клавиатурой и могут состоять из следующих типов клавиш: арифметические операторы , цифры , клавиши со стрелками, клавиши навигации, клавиша Num Lock и Enter.
Многофункциональные клавиатуры
Многофункциональная клавиатура с функциональными клавишами LCD
Многофункциональные клавиатуры обеспечивают дополнительную функцию за пределами стандартной клавиатуры. Многие из них являются программируемыми, настраиваемыми компьютерными клавиатурами, а некоторые управляют несколькими компьютерами, рабочими станциями (включая SUN ) и другими источниками информации (включая Thomson Reuters FXT / Eikon , Bloomberg , EBS и т. Д.), Как правило, в многоэкранных рабочих средах. Пользователи имеют дополнительные ключевые функции, а также стандартные функции и могут, как правило, использовать одну клавиатуру и мышь для доступа к нескольким источникам.
Многофункциональная клавиатура с сенсорным экраном
Многофункциональные клавиатуры могут иметь настраиваемые клавиатуры, полностью программируемые функции или программные клавиши для макросов / предустановок, считыватели биометрических или смарт-карт , трекболы и т. Д. Многофункциональные клавиатуры нового поколения оснащены сенсорным дисплеем для потокового видео, управления аудиовизуальными средствами и сигналами тревоги, выполнения входы приложений, настраивать отдельные среды рабочего стола и т. д. Многофункциональные клавиатуры также могут разрешать пользователям предоставлять 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 непосредственного и интуитивного управления видеостенами.
Общими средами для многофункциональных клавиатур являются сложные, высокопроизводительные рабочие места для финансовых трейдеров и операторов диспетчерской (аварийные службы, безопасность, управление воздушным движением, управление промышленностью, коммунальными предприятиями и т. Д.).
Нестандартные макеты и специальные типы клавиатур
В то время как другие клавиатуры обычно связывают одно действие с каждым ключом, аккордные клавиатуры связывают действия с комбинациями нажатия клавиш. Так как есть много доступных комбинаций, аккордные клавиатуры могут эффективно производить больше действий на доске с меньшим количеством клавиш. Стентичные машины репортеров судов используют аккордные клавиатуры, позволяющие им вводить текст намного быстрее, вводя слог с каждым штрихом, а не по одной букве за раз. Самые быстрые машинистки (по состоянию на 2007 год) используют стенограмму, своего рода аккордную клавиатуру, используемую большинством судебных репортеров и журналистов с закрытыми заголовками. Некоторые аккордные клавиатуры также предназначены для использования в ситуациях, когда предпочтительнее меньшее количество клавиш, например, на устройствах, которые могут использоваться только одной рукой, а также на небольших мобильных устройствах, в которых нет места для более крупных клавиатур. Аккордные клавиатуры менее желательны во многих случаях, потому что обычно требуется практика и запоминание комбинаций, чтобы стать опытными.
Программное обеспечение
Программные клавиатуры или экранные клавиатуры часто принимают форму компьютерных программ, отображающих изображение клавиатуры на экране. Другое устройство ввода, такое как мышь или сенсорный экран, может использоваться для управления каждым виртуальным ключом для ввода текста. Программные клавиатуры стали очень популярными в сотовых телефонах с поддержкой сенсорного экрана из-за дополнительных затрат и требований к пространству для других типов аппаратных клавиатур. Microsoft Windows, Mac OS X и некоторые разновидности Linux включают в себя экранные клавиатуры, которыми можно управлять с помощью мыши. В программных клавиатурах мышь должна быть маневрирована на экранных письмах, заданных программным обеспечением. По щелчку письма программное обеспечение записывает соответствующую букву в соответствующее место.
Проекционные клавиатуры
Проекционные клавиатуры проецируют изображение клавиш, обычно с помощью лазера, на плоскую поверхность. Затем устройство использует камеру или инфракрасный датчик для «просмотра», когда пальцы пользователя перемещаются, и будет считать клавишу нажатой, когда она «видит» пальцем пользователя, касаясь проецируемого изображения. Проекционные клавиатуры могут имитировать клавиатуру полного размера с очень маленького проектора. Поскольку «ключи» — это просто проецируемые изображения, они не могут ощущаться при нажатии. Пользователи проецируемых клавиатур часто испытывают повышенный дискомфорт в кончиках пальцев из-за отсутствия «давать» при наборе текста. Для проецирования ключей также требуется плоская, неотражающая поверхность. Большинство проекционных клавиатур предназначены для использования с КПК и смартфонами из-за их малого форм-фактора.
Технология оптической клавиатуры
Также известна как фото-оптическая клавиатура, светочувствительная клавиатура, фотоэлектрическая клавиатура и технология обнаружения срабатывания оптических клавиш.
Технология оптической клавиатуры использует светоизлучающие устройства и фотодатчики для оптического обнаружения управляемых клавиш. Чаще всего излучатели и датчики расположены по периметру, смонтированные на небольшой печатной плате. Свет направляется из стороны в сторону внутренней части клавиатуры, и его можно заблокировать только нажатыми клавишами. Большинство оптических клавиатур требуют, по крайней мере, двух лучей (чаще всего вертикального луча и горизонтального луча) для определения управляемого ключа. В некоторых оптических клавиатурах используется специальная ключевая структура, которая блокирует свет в определенном шаблоне, позволяя использовать только один луч в ряд клавиш (чаще всего горизонтальный луч).
Раскладки клавиатуры
104-клавишная клавиатура на английском языке QWERTY на английском языке из английской английской версии была развита со стандартной клавиатуры пишущей машинки с дополнительными ключами для вычислений.
Раскладка Dvorak Simplified Keyboard организует клавиши, так что часто используемые клавиши легче всего нажимать, что уменьшает мышечную усталость при наборе обычного английского.
Раскладка Dvorak Simplified Keyboard организует клавиши, так что часто используемые клавиши легче всего нажимать, что уменьшает мышечную усталость при наборе обычного английского.
На клавишах имеется несколько различных символов алфавитного, числового и пунктуационного символов. Эти различные раскладки клавиатуры возникают в основном потому, что разные люди нуждаются в легком доступе к различным символам, потому что они вводят текст на разных языках или потому, что им нужен специальный макет для математики, бухгалтерского учета, компьютерного программирования или других целей. Раскладка клавиатуры в США используется по умолчанию в самых популярных операционных системах: Windows, Mac OS X и Linux. Общий макет на основе QWERTY был разработан в начале эпохи механических пишущих машин, поэтому его эргономика была скомпрометирована, чтобы обеспечить механические ограничения пишущей машинки.
Поскольку буквенные ключи были прикреплены к рычагам, которые должны были свободно перемещаться, изобретатель Кристофер Шоулс разработал макет QWERTY, чтобы уменьшить вероятность заклинивания. С появлением компьютеров джойстики больше не являются проблемой, но, тем не менее, макеты QWERTY были приняты для электронных клавиатур, потому что они широко использовались. Альтернативные макеты, такие как Dvorak Simplified Keyboard , широко не используются.
План QWERTZ широко используется в Германии и большей части Центральной Европы. Основное различие между ним и QWERTY заключается в том, что Y и Z меняются местами, а большинство специальных символов, таких как скобки, заменяются диакритическими символами.
Другая ситуация имеет место с «национальными» макетами. Клавиатуры, предназначенные для ввода текста на испанском языке, имеют некоторые символы, сдвинутые, чтобы освободить место для Ñ ñ. аналогично, для португальского, французского и других европейских языков может быть специальный ключ для персонажа Çç. Макет AZERTY используется во Франции, Бельгии и некоторых соседних странах. Он отличается от макета QWERTY тем, что A и Q меняются местами, Z и W меняются местами, а M перемещается справа от N справа от L (где двоеточие / точка с запятой находится на американской клавиатуре). Цифры от 0 до 9 находятся на одних и тех же клавишах, но для ввода нужно нажать клавишу сдвига. Непересекающиеся позиции используются для акцентированных символов.
Клавиатуры во многих частях Азии могут иметь специальные ключи для переключения между латинским набором символов и совершенно другой системой набора текста. Японские макетные клавиатуры могут переключаться между различными японскими методами ввода и латинским алфавитом, сигнализируя входного интерпретатора операционной системы об изменении, а некоторые операционные системы (а именно семейство Windows) интерпретируют символ «\» как «¥» для отображения без изменив байт-код, который заставил некоторых разработчиков клавиатуры отметить «\» как «¥» или и то, и другое. В арабском мире клавиатура часто может переключаться между арабскими и латинскими символами.
В двуязычных регионах Канады и во франкоязычной провинции Квебек клавиатура часто может переключаться между английской и французской клавиатурой. В то время как обе клавиатуры имеют один и тот же буквенный макет QWERTY, клавиатура на французском языке позволяет пользователю набирать акцентированные гласные, такие как «é» или «à», с одним нажатием клавиши. Использование клавиатуры для других языков приводит к конфликту: изображение на ключе не соответствует символу. В таких случаях для каждого нового языка может потребоваться дополнительная метка на клавишах, поскольку стандартные раскладки клавиатуры не имеют одинаковых символов разных языков (см. Пример на рисунке выше).
Типы клавиш
Алфавитно-цифровые
Клавиши на иврите позволяет пользователю вводить иврит и латинский алфавит.
Клавиши Control , Windows и Alt являются важными ключами-модификаторами.
Алфавитные, числовые и пунктуационные клавиши используются так же, как клавиатура пишущей машинки, чтобы ввести их соответствующий символ 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 переключения. Алфавитные символы становятся заглавными, если нажата клавиша shift или Caps Lock. После нажатия клавиши сдвига числовые символы становятся символами или знаками препинания. Алфавитные, числовые и пунктуационные клавиши также могут иметь другие функции, когда они одновременно нажимаются на некоторые клавиши-модификаторы. Пробел — это горизонтальная полоса в самой нижней строке, которая значительно шире, чем другие клавиши. Подобно буквенно-цифровым символам, это также происходит от механической пишущей машинки. Его основная цель — ввести пробел между словами во время набора текста. Он достаточно большой, так что большой палец с обеих рук может легко его использовать. В зависимости от операционной системы, когда пробел используется с ключом-модификатором, таким как клавиша управления, он может иметь такие функции, как изменение размера или закрытие текущего окна, полураспределение или обратное перемещение. В компьютерных играх и других приложениях ключ имеет множество применений в дополнение к своей обычной цели при наборе текста, например, прыжки и добавление меток к флажкам. В некоторых программах для воспроизведения цифрового видео, пробел используется для приостановки и возобновления воспроизведения.
Клавиши-модификаторы
Клавиши-модификаторы — это специальные клавиши, которые изменяют нормальное действие другого ключа, когда два нажаты в комбинации. Например, Alt + F4 в Microsoft Windows закроет программу в активном окне. Напротив, нажатие только F4 , вероятно, ничего не сделает, если только не назначена определенная функция в конкретной программе. Как правило, ключи-модификаторы ничего не делают. Наиболее широко используемые ключи-модификаторы включают в себя клавишу Control , Shift и клавишу Alt . Клавиша AltGr используется для доступа к дополнительным символам для ключей с тремя символами, напечатанными на них. На клавиатурах Macintosh и Apple клавишами-модификаторами являются клавиша Option и командный ключ соответственно. На компьютерных клавиатурах MIT ключ Meta используется как модификатор, а для клавиатур Windows — ключ Windows. Компактные раскладки клавиатуры часто используют клавишу Fn. «Мертвые ключи » позволяют разместить диакритический знак, такой как акцент, на следующей букве (например, клавише Compose ). Клавиша «Ввод / Возврат» обычно приводит к тому, что командная строка, форма окна или диалоговое окно используют свою функцию по умолчанию, которая обычно завершает «запись» и начинает нужный процесс. В приложениях текстовой обработки нажатие клавиши ввода заканчивает абзац и запускает новый.
Клавиши курсора
Клавиши навигации или клавиши курсора включают в себя различные клавиши, которые перемещают курсор в разные положения на экране. Клавиши со стрелками запрограммированы на перемещение курсора в определенном направлении. Клавиши прокрутки страницы, такие как клавиши Page Up и Page Down , прокрутите страницу вверх и вниз. Клавиша « Домой» используется для возврата курсора к началу строки, в которой находится курсор. Клавиша End помещает курсор в конец строки. Клавиша Tab переводит курсор на следующую вкладку. Клавиша «Вставка» в основном используется для переключения между режимами надпечатки, в которых курсор перезаписывает любой текст, который присутствует и после его текущего местоположения, и режим вставки, где курсор вставляет символ в текущее положение, заставляя все символы проходить мимо него положение дальше. Клавиша «Удалить» отбрасывает символ перед позицией курсора, перемещая все следующие символы на одну позицию «назад» в сторону освобожденного места. На многих клавиатурах ноутбука ключ с надписью «Удалить» (иногда «Удалить» и «Назад» печатается на той же клавише) служит для той же цели, что и клавиша Backspace. Клавиша Backspace удаляет предыдущий символ. Блокировка клавиш блокирует часть клавиатуры, в зависимости от выбранных настроек. Клавиши блокировки разбросаны по клавиатуре. Большинство стилей клавиатуры имеют три светодиода, указывающие, какие блокировки включены, в верхнем правом углу над цифровой панелью. Ключи блокировки включают блокировку прокрутки, блокировку Num (что позволяет использовать цифровую клавиатуру) и блокировку Caps.
Системные команды
Команды SysRq и Print часто используют один и тот же ключ. SysRq использовался на более ранних компьютерах как кнопка «panic» для восстановления после сбоев (и до сих пор используется в этом смысле в ядре Linux , см. Раздел Magic SysRq ). Команда «Печать», используемая для захвата всего экрана и отправки его на принтер, но в настоящем обычно помещает скриншот в буфер обмена. Клавиша Break / Pause больше не имеет четко определенной цели. Его истоки возвращаются к пользователям телепринтера, которым нужен ключ, который временно прерывает линию связи. Ключ Break может использоваться программным обеспечением несколькими различными способами, например, для переключения между несколькими сеансами входа в систему, для завершения работы программы или для прерывания подключения модема. В программировании, особенно в старых DOS-стиле BASIC, Pascal и C, Break (в сочетании с Ctrl) используется для остановки выполнения программы. В дополнение к этому, Linux и варианты, а также многие программы DOS рассматривают эту комбинацию так же, как Ctrl + C. На современных клавиатурах ключ разрыва обычно обозначается Pause / Break. В большинстве сред Windows комбинация клавиш Windows + Pause вызывает свойства системы. Ключ Escape (часто сокращенно Esc) используется для запуска escape-последовательности. Поскольку большинство пользователей компьютеров больше не заботятся о деталях управления периферийными устройствами своего компьютера, задача, для которой были выбраны escape-последовательности, ключ-побег был присвоен программистами приложений, чаще всего «убегающими» или возвращающимися из ошибочной команды. Это использование продолжается сегодня в использовании Microsoft Windows escape в качестве ярлыка в диалоговых окнах для No, Quit, Exit, Cancel или Abort. Общее приложение сегодня клавиши Esc является ярлыком для кнопки Stop во многих веб-браузерах. На компьютерах под управлением Microsoft Windows, до внедрения ключа Windows на клавиатурах, типичной практикой 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. Клавиша Enter находится: Один в алфавитно-цифровых клавишах, а другой — в числовых клавишах. Когда кто-то работал над своим компьютером и хотел что-то сделать с их работой, нажатие клавиши ввода выполнило бы команду, которую они заказали. Другая функция — создать пространство для следующего абзаца. Когда вы набрали и закончили набирать абзац, и они хотели иметь второй абзац, они могли бы нажать enter, и он будет делать интервал. Клавиша Shift: когда вы нажимаете shift и букву, она будет использовать букву, нажатую клавишей shift. Другое использование — набрать больше символов, чем кажется доступным, например, ключ апострофа сопровождается кавычкой в верхней части. Если вы хотите ввести метку кавычки, но нажали только эту клавишу, символ, который появится, будет апострофом. Кавычка будет отображаться только в том случае, если нажаты требуемый ключ и клавиша Shift. Клавиша меню или клавиша приложения — это ключ, найденный на клавиатурах, предназначенных для Windows. Он используется для запуска контекстного меню с помощью клавиатуры, а не с помощью обычной правой кнопки мыши. Символом ключа обычно является маленький значок, изображающий курсор, курсирующий над меню. На некоторых клавиатурах Samsung курсор в иконке отсутствует, показывая только меню. Этот ключ был создан одновременно с ключом Windows. Этот ключ обычно используется, когда правая кнопка мыши отсутствует на мыши. Некоторые публичные терминалы Windows не имеют клавиши меню на своей клавиатуре, чтобы пользователи не могли щелкнуть правой кнопкой мыши (однако во многих приложениях Windows аналогичная функциональность может быть вызвана сочетанием клавиш Shift + F10).
Разное
Мультимедийные кнопки на некоторых клавиатурах обеспечивают быстрый доступ к Интернету или регулируют громкость динамиков.
Многие, но не все, компьютерные клавиатуры имеют цифровую клавиатуру справа от алфавитной клавиатуры, часто отделенную от других групп клавиш, таких как функциональные клавиши и системные командные клавиши, которые содержат числа, основные математические символы (например, добавление, вычитание и т. д.) и несколько функциональных клавиш. На японских / корейских клавиатурах могут быть клавиши ввода языка для изменения используемого языка. На некоторых клавиатурах есть клавиши управления питанием (например, клавиша включения, клавиша сна и ключ 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, минимизации всех окон.
Цифровые клавиши
Когда мы вычисляем, мы используем эти числовые клавиши для ввода чисел. Символы, связанные с вычислениями, такими как сложение, вычитание, умножение и символы разделения, расположены в этой группе ключей. Клавиша ввода в этих клавишах указывает знак равенства.
Несколько раскладок
Можно установить несколько раскладок клавиатуры в операционной системе и переключаться между ними либо через функции, реализованные в ОС, либо через внешнее приложение. Microsoft Windows, Linux, и Mac предоставляют поддержку для добавления раскладок клавиатуры и выбора из них.
Программное обеспечение для смены раскладок
Код символа, создаваемый любым нажатием клавиши, определяется программным обеспечением драйвера клавиатуры. При нажатии клавиши генерируется сканкод, который интерпретируется как буквенно-цифровой символ или функция управления. В зависимости от операционных систем доступны различные прикладные программы для создания, добавления и переключения между раскладками клавиатуры. Многие программы доступны, некоторые из которых являются специфичными для языка.
Конфигурация символов конкретного языка может быть настроена. Существующий раскладку клавиатуры можно редактировать, и новый макет может быть создан с использованием этого типа программного обеспечения.
Например, Ukelele для Mac, Создатель макета клавиатуры Microsoft и open-source Avro Keyboard для Windows обеспечивают возможность настройки раскладки клавиатуры по желанию
Подсветка
Клавиатуры и клавиатуры могут быть освещены внутри, особенно на оборудовании для мобильного использования. Освещение облегчает использование клавиатуры или клавиатуры в темных условиях. На некоторых игровых клавиатурах есть освещенные клавиши, чтобы игрокам легче находить командные клавиши во время игры в темной комнате. Некоторые клавиатуры могут иметь небольшие светодиодные индикаторы в нескольких важных функциональных клавишах, чтобы напоминать пользователям, что функция активирована (см. Фото).
Клавиши со встроенными световыми индикаторами
Клавиатура на переключателях
На первых электронных клавиатурах в начале 1970-х годов ключевыми выключателями были отдельные переключатели, вставленные в отверстия в металлических рамах. Эти клавиатуры стоили от 80 до 120 долларов США и использовались в терминалах данных мейнфреймов. Наиболее популярными типами переключателей были герконы (контакты, заключенные в вакууме в стеклянной капсуле, на которые воздействовал магнит, установленный на плунжере переключателя).
В середине 1970-х годов были введены недорогие коммутаторы с прямым контактом, но их жизнь в циклах переключения была намного короче (рассчитано на десять миллионов циклов), потому что они были открыты для окружающей среды. Тем не менее, это стало более приемлемым для использования в компьютерных терминалах в то время, когда они стали воспринимать все более короткие модели жизненных циклов по мере их продвижения.
В 1978 году корпорация Key Tronic представила клавиатуру с емкостными коммутаторами, одна из первых клавиатурных технологий не использует автономные коммутаторы. На плунжере переключателя была просто губчатая прокладка с пластиковым листом с электропроводящим покрытием Mylar и двумя рисунками следов полумесяца на печатной плате внизу.Когда клавиша была нажата, емкость между плунжерной площадкой и рисунками на печатной плате ниже изменилась, что было обнаружено интегральными схемами (ИС). Утверждалось, что эти клавиатуры обладают такой же надежностью, что и другие «твердотельные переключатели», такие как индуктивный и холл-эффект, но конкурентоспособные с клавиатурами с прямым контактом. Цены на 60 долларов за клавиатуру были достигнуты, и Key Tronic быстро стал крупнейшим независимым производителем клавиатуры.
Между тем, IBM сделала свои собственные клавиатуры, используя собственную запатентованную технологию: клавиши на старых клавиатурах IBM были сделаны с помощью механизма «пружины пружины» , в котором пружина под прямыми ключами под давлением от пальца пользователя, запуская молоток, который нажимает два пластиковых листа (мембраны) с проводящими дорожками вместе, завершая цепь. Это вызывает щелчок и дает физическую обратную связь для машинистки, указывая на то, что клавиша нажата.
Первые электронные клавиатуры имели расстояние перемещения ключа от пишущей машинки 0,187 дюйма (4,75 мм), максимальные значения были половинчатыми (12,7 мм), а клавиатура была толщиной около двух дюймов (5 см). Со временем на рынке было принято меньше ключевых поездок, наконец, посадка на 0.110 дюйма (2.79 мм). Совпадение с этим, Key Tronic была первой компанией, представившей клавиатуру толщиной всего в один дюйм. И теперь клавиатура измеряет толщину всего в полдюйма.
Ключи — важный элемент клавиатуры. Вначале клавиатурные клавиатуры имели «форму блюд» сверху, как пишущие машинки перед ними. Легенды клавишных клавиш должны быть чрезвычайно прочными в течение десятков миллионов депрессий, так как они подвергаются чрезмерному механическому износу пальцев и ногтей, а также к маслам и кремам для рук, поэтому гравировка и наполнение ключевых легенд краской, как это было сделано ранее для отдельных переключателей никогда не было приемлемым. Итак, для первых электронных клавиатур ключевые легенды были изготовлены двухслойным (или двухзарядным или двухцветным) литьевым формованием , в котором сначала формовали либо оболочку ключа, либо внутреннюю часть ключа с ключевой легендой, и затем другой цвет формовали второй. Но для экономии затрат были исследованы другие методы, такие как сублимационная печатьи лазерная гравировка , оба метода, которые могут быть использованы для печати всей клавиатуры одновременно.
Первоначально сублимационная печать, на которой печатаются специальные чернила на поверхности клавишной панели и нанесение тепла, заставляет молекулы чернил проникать и соединяться с пластиковыми модулями, была проблема, потому что масла пальцев вызывали рассеяние молекул, но затем обязательно для предотвращения этого использовалось твердое покрытие. Совпадение с сублимационной печатью, которое IBM впервые использовало на своих клавиатурах, стало знакомство IBM с клавиатурами с одной изогнутой тарелкой, чтобы облегчить качественную печать ключевых легенд, создав изящную изогнутую поверхность вместо блюда. Но одна проблема с сублимацией или лазерной печатью заключалась в том, что процессы занимали слишком много времени, и на светлых клавишах можно было печатать только темные легенды. С другой стороны, IBM была уникальной в использовании отдельных оболочек или « клавиатурных клавиш» «на клавиатурных основаниях. Это могло бы сделать их изготовление разных раскладок клавиатуры более гибкими, но причина для этого заключалась в том, что пластиковый материал, который необходимо было использовать для сублимационной печати, отличался от стандартного пластикового материала ABS.
Три окончательных механических технологии довели клавиатуру до того места, где они находятся сегодня, что значительно дороже, чем 10 долларов:
1. Были разработаны конструкции клавиатуры «Моноблочные», в которых были исключены отдельные корпуса выключателей и вместо этого использовался цельный «моноблочный» корпус. Это было возможно из-за методов формовки, которые могли бы обеспечить очень жесткие допуски для отверстий плунжера переключателя и направляющих по ширине клавиатуры, так что зазоры для плунжеров ключа к корпусу были не слишком плотными или слишком рыхлыми, что могло бы вызвать ключи для привязки.
2. Использование контактных мембранных листов под моноблоком. Эта технология поступает с плоских переключающих мембран , где контакты переключателя печатаются внутри верхнего и нижнего слоев, с промежуточным слоем между ними, так что при приложении давления к области выше осуществляется прямой электрический контакт. Мембранные слои могут быть напечатаны очень большими, недорогими печатными машинами с «рулонами-катушками», причем каждая мембрана мембраны вырезается и выбивается впоследствии.
Пластиковые материалы сыграли очень важную роль в разработке и продвижении электронных клавиатур. До тех пор, пока не появились «моноблоки», «самосмазывающийся» GE « Делрин» был единственным пластиковым материалом для плунжеров с клавиатурой, который мог выдержать избиение более десятков миллионов циклов использования в течение жизни. Смазочные или масляные плунжеры были нежелательны, потому что это привлекло бы грязьсо временем, что в конечном итоге повлияет на ощущения и даже свяжет ключевые переключатели (хотя производители клавиатур иногда подкрадывают это к своим клавиатурам, особенно если они не могут контролировать допуски ключевых плунжеров и корпусов достаточно хорошо, чтобы иметь гладкое ощущение нажатия клавиши или предотвращать связывание). Но Delrin был доступен только в черно-белом цвете, и он не был подходящим для клавишных (слишком мягких), поэтому на клавиатурах использовался пластик ABS . Однако, поскольку пластмассовое формование продвинулось с сохранением жестких допусков, а так как длина перемещения ключа уменьшилась с 0,187 до 0,107 дюйма (4,75 мм — 2,79 мм), односторонние ключи / плунжеры могли быть изготовлены из ABS, а клавиатурные моноблоки также из ABS.
Контроллер клавиатуры
Компьютерные клавиатуры включают в себя схемы управления для преобразования нажатия клавиш в коды клавиш (обычно сканкоды ), которые могут понять электроника компьютера. Ключ-переключатели подключаются через печатную плату в электрической матрице XY, где напряжение последовательно подается на линии Y и, когда нажата клавиша, определяется последовательно, сканируя линии X.
Первые компьютерные клавиатуры предназначались для терминалов компьютерных терминалов мейнфреймов и использовали отдельные электронные компоненты. Первый клавиатурный микропроцессор был введен в 1972 году General Instruments, но клавиатура использует одночиповый вариант микроконтроллера 8048, так как он стал доступен в 1978 году. Матрица переключателя клавиатуры подключена к своим входам, преобразует нажатия клавиш в коды клавиш и , для отсоединенной клавиатуры отправляет коды вниз по последовательному кабелю (шнуру клавиатуры) к основному процессору на материнской плате компьютера. Эта последовательная коммуникация с кабелем только двунаправлена в той степени, в которой электроника компьютера управляет освещением крышки, блокировкой замка и блокировкой прокрутки.
Один тест на потерю компьютера — нажатие клавиши блокировки колпачка. Клавиатура отправляет код ключа в драйвер клавиатуры, работающий на главном компьютере; если главный компьютер работает, он активирует свет. Все остальные индикаторы работают аналогичным образом. Драйвер клавиатуры также отслеживает Shift, alt и состояние управления на клавиатуре.
Некоторые низкокачественные клавиатуры имеют несколько или ложных клавиш из-за неадекватных электрических конструкций. Это вызвано неадекватным переключением клавиш «debouncing» или несоответствующим расположением матрицы клавиш, которые не позволяют одновременно сжимать несколько клавиш, оба обстоятельства, которые объясняются ниже:
При нажатии клавиши клавиатуры контакты клавиш могут «отскочить» друг против друга в течение нескольких миллисекунд, прежде чем они согласятся на контакт фирмы. Когда они выпущены, они отскакивают еще до тех пор, пока не вернутся к бесконтактному состоянию. Если компьютер следил за каждым импульсом, он видел бы много нажатий клавиш для того, что, по мнению пользователя, было только одним. Чтобы решить эту проблему, процессор на клавиатуре (или компьютере) « отменил » нажатия клавиш, объединив их во времени, чтобы произвести одно «подтвержденное» нажатие клавиши.
Некоторые низкокачественные клавиатуры также испытывают проблемы с опрокидыванием(то есть при одновременном нажатии нескольких клавиш или при нажатии клавиш так быстро, что несколько клавиш остаются в пределах тех же миллисекунд). У ранних «твердотельных» клавиатурных клавиш не было этой проблемы, потому что переключатели клавиш электрически изолированы друг от друга, а ранние «кнопочные переключатели с прямым контактом» избегали этой проблемы с помощью изоляционных диодов для каждого кнопочного переключателя. У этих ранних клавиатур был «n-key» опрокидывание, что означает, что любое количество клавиш может быть нажато, а клавиатура все равно распознает нажатие следующей клавиши. Но когда три клавиши нажаты (электрически замкнуты) одновременно в матрице клавиш «прямого контакта», которая не имеет изолированных диодов, клавиатурная электроника может видеть четвертый «фантом»,который является пересечением линий X и Y трех ключей. Некоторые типы клавиатурных схем будут регистрировать максимальное количество ключей за один раз. «Трехкнопочный» опрокидывание, также называемое блокировкой фантомных клавиш или «блокировкой фантомных ключей», будет регистрировать только три ключа и игнорировать все остальные до тех пор, пока один из трех ключей не будет поднят. Это нежелательно, особенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы могут отпустить предыдущие клавиши), иособенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы могут выпустить предыдущие клавиши), иособенно для быстрого набора текста (нажатие новых клавиш до того, как пальцы могут выпустить предыдущие клавиши), иигры (предназначены для многократного нажатия клавиш).
По мере того, как стали использоваться мобильные клавиатуры с непосредственным контактом, доступный опрокидывание ключей оптимизировалось путем анализа наиболее распространенных ключевых последовательностей и размещения этих клавиш, чтобы они не могли создавать фантомные ключи в электрической ключевой матрице (например, просто поместив три или четыре ключи, которые могут быть нажаты одновременно на одной и той же линии X или той же Y, так что пересечение / короткое замыкание фантомного ключа не может произойти), так что блокировка третьего ключа обычно не является проблемой. Но низкокачественные конструкции клавиатуры и незнакомые инженеры могут не знать этих трюков, и это все равно может быть проблемой в играх из-за совершенно разных или настраиваемых макетов в разных играх.
Типы разъемов
Существует несколько способов подключения клавиатуры к системному блоку (точнее, к его клавиатурному контроллеру ) с использованием кабелей, включая стандартный разъем AT, обычно используемый на материнских платах, который в итоге был заменен на PS / 2 и USB- соединение. До линейки систем iMac Apple использовала проприетарную Apple Desktop Bus для своего разъема для клавиатуры.
Беспроводные клавиатуры стали популярными благодаря повышенной свободе пользователей. Беспроводная клавиатура часто включает в себя необходимый комбинированный передатчик и приемник, который подключается к порту клавиатуры компьютера. Аспект беспроводной связи достигается либо радиочастотным (RF), либо инфракрасным (ИК) сигналом, посылаемым и принимаемым как с клавиатуры, так и с устройства, подключенного к компьютеру. Беспроводная клавиатура может использовать промышленный стандарт RF, называемый Bluetooth . С Bluetooth, трансивер может быть встроен в компьютер. Однако беспроводной клавиатуре нужны батареи для работы и может представлять проблему безопасности из-за риска « подслушивания » данных хакерами. Беспроводные солнечные клавиатурызаряжайте их батареи от небольших солнечных батарей, используя солнечный свет или стандартное искусственное освещение. Ранним примером беспроводной клавиатуры для потребителей является концепция Olivetti Envision.
Методы альтернативного ввода текста
Экранная клавиатура, управляемая с помощью мыши, может использоваться пользователями с ограниченной подвижностью
Оптическое распознавание символов (OCR) предпочтительнее повторного переключения для преобразования существующего текста, который уже записан, но не в машиночитаемом формате (например, книга Linotype, составленная из 1940-х годов). Другими словами, чтобы преобразовать текст из изображения в редактируемый текст (т. Е. Строку символов), человек может повторно ввести его, или компьютер может посмотреть изображение и вывести, что такое каждый символ. Технология OCR уже достигла впечатляющего состояния (например, Поиск книг Google ) и обещает больше на будущее.
Распознавание речи преобразует речь в машиночитаемый текст (т. Е. Строку кодов символов). Эта технология также достигла передового состояния и реализована в различных программных продуктах . Для определенных целей (например, транскрипция медицинской или юридической диктовки, журналистика, написание эссе или романов) распознавание речи начинает заменять клавиатуру. Однако отсутствие конфиденциальности при выдаче голосовых команд и диктовки делает такой вход непригодным для многих сред.
Указательные свойства могут использоваться для ввода текста или символов в контекстах, где использование физической клавиатуры было бы неуместным или невозможным. Эти аксессуары обычно представляют символы на дисплее, в макете, которая обеспечивает быстрый доступ к более часто используемым символам или комбинациям символов. Популярными примерами такого ввода являются Graffiti, Dasher и виртуальные клавиатуры на экране.
Физические травмы
Использование любой клавиатуры может привести к серьезным травмам (то есть синдрому кистевого туннеля или другим повторным деформационным повреждениям ) руками, запястьям, рукам, шее или спине. Риски травм можно уменьшить, приняв частые короткие перерывы, чтобы встать и ходить пару раз каждый час. Кроме того, пользователи должны менять задачи в течение дня, чтобы избежать чрезмерного использования рук и запястий. При вводе на клавиатуре человек должен держать плечи расслабленными с локтями сбоку, при этом клавиатура и мышь располагаются так, что достижение не требуется. Высота стула и лоток для клавиатуры должны быть отрегулированы так, чтобы запястья были прямыми, а запястья не должны опираться на острые края стола. При наборе текста нельзя использовать запястье или ладонь.
Некоторые адаптивные технологии, начиная от специальных клавиатур, заменой мыши и интерфейсов планшетов для перорального распознавания речи, могут снизить риск получения травмы. Пауза напоминает пользователю часто делать паузу. Переход на гораздо более эргономичную мышь, такую как вертикальная мышь или джойстик, может обеспечить облегчение. Переход от использования мыши к использованию стилуса с графическим планшетом или сенсорной панелью может уменьшить повторяющееся напряжение на руках и руках.
Передача патогенов
Было обнаружено, что некоторые клавиатуры содержат в пять раз больше потенциально вредных микробов, чем сиденье для унитаза. Это может быть проблемой при использовании общих клавиатур; клавишные могут служить в качестве векторов для патогенов , которые вызывают холод , грипп и других инфекционных заболеваний , легко распространяются путем косвенного контакта.