Реферат: Основные части клавиатуры

Содержание

Введение 3

1. Основные части клавиатуры 5

1.1. Клавиши пишущей машинки 5

1.2. Служебные клавиши 7

1.3. Функциональные клавиши 10

1.4. Малая цифровая клавиатура 12

2. Принципы работыклавиатуры 14

Заключение 20

Список использованной литературы 21

Введение

Единственным основным устройством ввода информации вЭВМ и управления ее работой была, есть и в обозримом будущем останется клавиатура.Трудно сказать, может ли существовать более важное и универсальное устройствоввода информации в компьютер, чем клавиатура. Вполне возможно, в скоромбудущем, когда человек будет общаться со своим компьютером посредством жестов,мимики, графических образов, видеоизображений и речи, клавиатуру потеснятдругие средства ввода информации.

Однако сегодня, когда текст и символы как носителиценной информации еще столь важны, клавиатура обязательно входит в конфигурациюпоставляемых персональных компьютеров.

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

В клавиатурах ЭВМ используютсяклавиши различных типов, из которых наиболее широкое распространение получилиемкостные и контактные.

Емкостные клавиши состоятиз подвижной металлической пластины (подвижного электрода), прикрепленного ккнопке, и двух металлических выступов на печатной плате, образующих неподвижныеэлектроды конденсатора переменной емкости. При нажатии на клавишу подвижнаяпластина приближается к этим выступам, что приводит к изменению емкости конденсатора,а этого достаточно для фиксации нажатия электронной схемой. Помимо простоты устройстваемкостные клавиши имеют высокую надежность.

Контактные клавиши могутизготавливаться в различных вариантах, но всегда в основе их работы лежитпринцип непосредственного механического контакта между двумя гибкимиметаллическими пластинами при нажатии клавиши. В местах соприкосновенияпластины обычно имеют специальное покрытие, обеспечивающее малое сопротивлениеконтакта. Срок службы контактных клавиш меньше чем у емкостных.

К основным показателям клавиатурыотносят:

·

Существуют два основных стандартаклавиатур для ЭВМ, предложенные фирмой IBM – это 83 (84) и 101 (102) клавишные пульты.

В первом варианте функциональные клавиши располагаются вдвух вертикальных рядах, а отдельных группы клавиш управления курсором нет.Всего в такой клавиатуре 83 (84) клавиши. Этот стандарт использовался вперсональных компьютерах типа IBM PC XT и AT до конца 80-х годов, в настоящеевремя считается устаревшим и почти не используется.

Второй вариант клавиатуры, которую принято называтьусовершенствованной, имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатурой такого типаснабжаются сегодня почти все настольные персональные компьютеры. Количествофункциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре увеличено до 12. Логичновыделены группы клавиш для работы с текстами и управления курсором, продублированынекоторые специальные клавиши, позволяющие более эргономично работать обеимируками. Впрочем, какая клавиатура удобнее – каждый должен решать сам. Ведьпоменять клавиатуру в настольном компьютере совсем нетрудно.

В портативных компьютерах используется другой тип клавиатур,которые обычно являются встроенной частью конструкции. Клавиатуры портативныхкомпьютеров в той или иной степени похожи на оба типа клавиатур настольныхкомпьютеров, хотя из-за недостатка места в самих компактных моделях компьютеровтипа subnotebook и palmtop конструкторы вынуждены идти на сокращения количестваи размеров клавиш.

Рассмотрим усовершенствованную101-клавишную клавиатуру, которая имеет следующие четыре группы клавиш:

1.

2.

3.

4.

ввод цифровой информации, а также управлениекурсором и переключение режимов работы клавиатуры.1.1. Клавиши пишущей машинки (алфавитно-цифровая клавиатура)

Клавиши пишущей машинки расположены в левой нижнейчасти стандартной 101-клавишной клавиатуры и служат для ввода букв (прописных истрочных), цифр, а также различных специальных знаков.

Полный список этих символов в режиме латиницы следующий:

Алфавитно-цифровые символы (через пробелы):

A B C D EF G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

a b c d ef g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Специальные знаки (через пробелы):

~! @ # $ % ^ & * ( ) – + _ = [ ];: ‘ “,. / < >? |

Нижняя длинная, никак не помеченная клавиша, называется Space, соответствует пробелупишущей машинки и применяется для ввода пустого символа.

Расположение буквенных клавиш на компьютерных клавиатурахстандартно. Сегодня повсеместно применяется стандарт QWERTY — по первым шестилатинским буквенным клавишам верхнего ряда. Ему соответствует отечественныйстандарт расположения клавиш кириллицы, практически аналогичный расположениюклавиш на пишущей машинке.

Режимы ввода символов

В режиме ввода латинских букв при нажатии на любуюалфавитно-цифровую клавишу вводится латинская буква или символ, изображенный влевой части клавиши (обычно эти буквы и символы нарисованы на клавишах чернымцветом в левой части клавиш). А в режиме ввода русских букв при этом вводитьсярусская буква или символ, изображенный в правой части клавиши (обычно эти буквыи символы нарисованы на клавишах красным цветом в правой части клавиш).

Переключение этих режимов выполняется при помощи комбинацииклавиш, которая определяется используемым драйвером клавиатуры (внешнейпрограммой, осуществляющей ввод с клавиатуры). Комбинация клавиш задается приустановке драйвера. Чаще всего для этого используется нажатие на правую клавишуCTRL, иногда на обе клавиши SHIFT, встречаются и другие способы переключения(двойным нажатием клавиш ALT +SHIFT).

Чтобы понять, как действуютклавиши пишущей машинки на различных регистрах, условно делят каждую клавишу на4 части, проведя линию по горизонтали и по вертикали. Обозначение на левойверхней четвертинке соответствует верхнему латинскому регистру, на левой нижнейчетвертинке – нижнему латинскому регистру, на верхней правой четвертинке –верхнему русскому регистру, а на нижней правой четвертинке – нижнему русскому регистру.Если нижняя правая четвертинка пуста, то берут для нее обозначение из нижней левойчетвертинки; когда пустой является верхняя правая четвертинка, то используютобозначение из нижней правой четвертинки; если же последняя тоже пуста, то дляверхней правой четвертинки берут обозначение с верхней левой четвертинки. Приэтом, на нижнем регистре всегда вводятся строчные буквы, а на верхнем –прописные.

Действие клавиш, в конечномсчете, определяется драйвером клавиатуры, поэтому обозначения клавиш на русскомрегистре могут и не совпадать с вводимыми путем их нажатия символами.

Названия специальных знаков

Специальные знаки, которые рассматривались выше, имеют своисобственные названия.

Далее даются их общепринятые названия (для некоторыхсимволов – с англо-американским вариантом):

‘ — апостроф;

& — амперсенд;

$ — знак доллара;

~ — тильда;

@ — коммерческое‘эт’ (или собачка);

( ) — открывающая изакрывающая скобки;

[ ] — открывающая изакрывающая квадратные скобки;

{} — открывающая изакрывающая фигурные скобки

< > — знаки‘меньше’ ‘больше’;

_ — подчеркивание;

/ — косая черта(слэш);

— обратная косаячерта (бэкслэш);

# — решетка;

“ — кавычки;

^ — крышка;

* -звездочка;

1.2. Служебные клавиши

КслужебнымотносятсяклавишиEsc,Backspace, Tab, Enter, Shift, PrtScr, Ctrl, Alt, CapsLock, Num Lock, ScrollLock, иPause (Break). Онирасположены в разных частях клавиатуры и в общем случае имеют следующее назначение:

Esc – (от Escape – «покинуть») –служит для отмены каких-либо действий и/или выхода из программы, подменю ит.п.;

Backspace – клавишавозврата; при ее нажатии курсор перемещается по экрану влево на однупозицию – тем самым удаляется предыдущий символ;

Tab – клавишатабуляции; действует только на нижнем регистре и обеспечивает перемещениекурсора вправо до очередной позиции табуляции, интервал между которыми равенвосьми символам; эту клавишу удобно использовать, например, при формированиитаблиц и набора текста с отступами; на верхнем регистре возможно перемещениекурсора до очередной позиции табуляции влево;

Enter – клавишаввода (возврата каретки); при вводе текста служит для завершения вводаочередной строки информации; курсор при нажатии клавиши перемещается в крайнеелевое положение следующей строки; при работе в DOS служит для ввода команд навыполнение процессором; на некоторых клавиатурах может также обозначаться:Return, CR;

Ctrl – (от Control – управляющая)– самостоятельного значения не имеет, но при нажатии совместно с другойклавишей изменяет ее действие;

Shift – (от англ.смена) клавиша смены регистра; если клавиатура находится нанижнем регистре, то при нажатии этой клавиши осуществляется переход на верхнийрегистр (можно будет вводить прописные буквы и специальные знаки, изображенныев верхних частях клавиш); на нижнем регистре возможен ввод строчных букв, цифри специальных знаков, изображения которых нанесены в нижних частях клавиш; есликлавиатура находится на верхнем регистре, то нажатие клавиши Shift переводит ее на нижний регистр;эта клавиша логически не фиксируется, в результате чего ее требуетсяудерживать; может также изменять действие других клавиш (обычно — функциональных);

PrtScr – (от PrintScreen – печать экрана);ее нажатие приводит к распечатке на принтере информации, видимой на экране;

Alt – (от Alternate – изменяющая)– так же, как и Ctrl,самостоятельного значения не имеет но при нажатии совместно с другой клавишей изменяетдействие последней;

CapsLock – (от CapitalsLock – фиксация прописныхбукв) – служит для фиксирования режима прописных букв, это удобно при вводетекста, состоящего из одних прописных букв; при ее нажатии фиксируется верхнийрегистр клавиатуры; при повторном нажатии — нижний регистр и т.д.; эту клавишуудерживать не надо;

NumLock – (от NumberLock – фиксация цифр)– обеспечивает переключение (с фиксацией) режимов работы малой цифровойклавиатуры (см. ниже);

ScrollLock– клавиша блокировкипрокрутки; самостоятельно используется для переключения режима вывода наэкран дисплея, если при нажатии клавиш управления курсором сдвигается некурсор, а экран; может применяться аналогично клавишам Ctrl, Shift и Alt,но пока для этих целей не задействована;

Pause – клавишапрерывания; самостоятельного значения не имеет, но на фоне клавиш Ctrl может привести кпринудительному завершению выполнения текущей программы или команды.

Индикаторы режимов

Клавиши CapsLock,NumLock, ScrollLock также называются индикаторамирежимов. При включении соответствующих режимов эти индикаторы зажигаются, апри выключении этих режимов гаснут

При описании назначения служебныхклавиш употреблялся термин «курсор». Курсором называется значок в видепрямоугольника или контрастной черты, указывающий знакоместо на экране, гдебудет отображаться очередной выведенный на экран символ.

Клавиши управления курсором

К служебным также относятсяклавишиLeft(стрелка влево), Right(стрелка вправо), Up(стрелка вверх), Down(стрелка вниз), Home, End, PgUp, PgDn, Ins и Del, которые называют клавишами управления курсором.

Рассмотрим традиционное назначениеэтих клавиш

Left, Right, Up, Down – служат для перемещения курсора соответственно влево вправовверх вниз на одну позицию или строку и называются стрелками.

Home – обеспечивает перемещениекурсора в первую позицию строки.

End – служит для перемещениякурсора в последнюю позицию строки.

PgUp (от PageUp — страница вверх) –обеспечивает перемещение по тексту в направлении его начала на одну страницу,т.е. возврат на одну страницу.

PgDown (от PageDown — страница вниз)– обеспечивает перемещение по тексту в направлении его конца на одну страницу,т.е. продвижение вперед на одну страницу; иными словами клавиши PgUp, PgDown обеспечивают листание назад ивперед соответственно.

Ins (от Insert — вставить) – служит дляпереключения клавиатуры из режима замены в режим вставки и обратно; в режимезамены каждый введенный символ заменяет на экране символ в позиции курсора; врежиме вставки вводимый символ помещается перед символом в позиции курсора, приэтом оставшаяся часть строки правее курсора сдвигается на одну позицию вправо.

Del (от Delete — удалить) – обеспечиваетудаление на экране символа в позиции курсора, при этом оставшаяся часть строкиправее курсора сдвигается на одну позицию влево; состояние клавиши Insert на действие этой клавишивлияния не оказывает.

1.3. Функциональные клавиши

На верхней частиклавиатуры располагается так называемые функциональные клавишиF1-F12. Порядок использования этих клавиш определяется программой и операционнойсистемой, с которой мы в данный момент работаем. Они обычнопрограммируются и для каждого программного продукта имеют свое назначение. Темне менее, уже стало традицией в программах задействовать клавишу F1 для получения подсказкиили вывода интерактивного справочника.

Рассмотрим использование функциональных клавиш на примерераспространенных текстовых редакторов Word Perfect, Microsoft Word WordStar,Xiwrite, LEXICON:

Быстрые клавиши текстовых редакторов и их комбинации:

F1 – помощь

CTRL+F1 – поисквниз

SHIFT+F1 – поисквверх

ALT+F1 – выборшрифта

F2 – вставка имени клавиши

CTRL+F2 – замена

SHIFT+F2 –глобальная замена

ALT+F2 –подчеркивание

F3 – выделение строчного фрагмента

CTRL+F3 – забрать фрагмент в карман

SHIFT+F3 –выделить прямоугольный фрагмент

ALT+F3 – курсив

F4 – отмена выделения

CTRL+F4 – вставка строчного фрагмента

SHIFT+F4 –вставка прямоугольного фрагмента

ALT+F4 – жирный

F5 – сдвиг окна влево

CTRL+F5 – сдвигфрагмента влево

SHIFT+F5 – сменанаправление показа

ALT+F5 – прижатьстроку влево

F6 – сдвиг окна вправо

CTRL+F6 – сдвигфрагмента вправо

SHIFT+F6 – сменанаправления ввода

ALT+F6 – прижатьстроку вправо

F7 – левая граница абзаца

CTRL+F7 – задатьотступ абзаца

SHIFT+F7 –границы абзаца по образцу

ALT+F7 – праваяграница абзаца

F8 – центровка

CTRL+F8 –форматировать абзац

SHIFT+F8 – жесткий разделстраниц

F9 – рус/лат алфавит

CTRL+F9 –рус/национ. алфавит

SHIFT+F9 – режимдисплея

ALT+F9 –распахнуть окно

F10 – вход в меню

CTRL+F10 – форма,цвет окна

SHIFT+F10 – режимтекст/документ

Операции сфрагментами (блоками):

F4 – отменить выделение

CTRL+F3 – забрать блок в карман

CTRL+F4 – вставить, сдвинув строки вниз

SHIFT+F4 – вставить как прямоугольник

CTRL+F5/F6 – сдвинуть блок влево/вправо

ALT+F5/F6 – прижать строки влево/вправо

CTRL+F8 – сформатировать в единый абзац

1.4. Малая цифровая клавиатура

Малая цифровая клавиатуранаходится в правой части клавиатуры и содержит следующие клавиши: 7 (Home), 8 (стрелка вверх), 9 (PgUp), –, 4 (стрелка влево),5, 6 (стрелка вправо), +б 1 (End),2 (стрелка вниз), 3 (PgDn),0 (Ins) и (Del).

Малая цифровая клавиатура можетработать в двух режимах:

1)

2)

Переключениережимов с логической фиксации осуществляется клавишей NumLock, а без фиксации –клавишей Shift.Состояние клавиши CapsLockздесь значения не имеет. В режиме ввода чисел эта часть клавиатуры обеспечиваетболее удобный ввод чисел и знаков арифметических операций. В режиме управлениякурсором клавиши малой цифровой клавиатуры служат для перемещения курсора,перелистывания страниц и переключения режимов работы основной клавиатуры.

При вводе информации с клавиатуры каждый введенный символпреобразуется в соответствующий двоичный код, который передается в компьютердля последующей его обработки. При выводе информации осуществляется обратноепреобразование, и двоичный код преобразуется во внешнее его представление.

Для кодирования символов в ЭВМ используется специальнаятаблица кодов ASCII (American Standart Code for Information Interchange –американский стандарт кодов для обмена информацией), применяемая на большинствекомпьютеров. Таблица кодировки обеспечивает взаимное соответствие изображенийсимволов на экране с их числовыми кодами, и ставит в соответствие каждомусимволу семиразрядный двоичный код.

В ASCII-кодировке представлены 128 символов, которые делятсяна две группы:

1.

символыпишущей машинки, т.е. прописные и строчные латинские буквы, цифры, испециальные знаки;

2.

управляющиесимволы, используемые для передачи команд в коммуникационных программах.

Семи разрядов ASCII-кода совершенно недостаточно дляпредставления символов языков с алфавитом, отличным от латинского. Поэтому вбольшинстве стран используются свои собственные версии кодировок, основанные наASCII.

При нажатии клавиши клавиатура посылает процессору сигналпрерывания, что заставляет процессор приостановить свою работу и переключитьсяна программу обработки прерывания клавиатуры.

При этом клавиатура всвоей собственной специальной памяти (буфере) запоминает, какая клавиша быланажата. После передачи кода нажатой клавиши процессору эта информация из буфераклавиатуры исчезает.

Буфер клавиатуры рассчитан нахранение до 20 кодов нажатых клавиш и логически организован в виде циклическогосписка-очереди. Код только что нажатой клавиши размещается в конце списка, еслион не пуст. Если на момент запроса буфер пуст, то программа переходит всостояния ожидания ввода реального символа. Наличие буфера позволяет нажиматьклавиши на клавиатуре с упреждением (заранее), что ускоряет работу на ЭВМ.

Каждой клавише на клавиатуресоответствует семиразрядный код сканирования – скэн-код. Перечень этих кодовдля 83-клавишной клавиатуры приведен в таблице.

Коды сканированияусовершенствованной 101-клавишной клавиатуры полностью совместимы с кодами83-клавишной клавиатуры, а дополнительные клавиши кодируются оставшимисячислами семиразрядного кода.

Кроме нажатия клавиатура отмечаеттакже и отпускание каждой клавиши, посылая процессору свой сигнал прерывания ссоответствующим кодом. При нажатии клавиши клавиатура генерирует однобайтныйкод нажатия, а при отпускании – также однобайтный код отпускания. Код нажатияклавиши совпадает с кодом сканирования. Код отпускания отличается от соответствующегокода нажатия тем, что он больше его на 128.

Таким образом, компьютер всегда “знает“, нажата ли клавишаили она уже отпущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр.Кроме того, если клавиша нажата дольше определенного времени, (обычно околополовины секунды), то клавиатура генерирует повторные коды нажатия этойклавиши.

Таблица. Кодысканирования клавиш 83-клавишной клавиатуры

Клавиша

Код сканирования

Esc

1 !

2 @

3 #

4 $

5 %

6 ^

7 &

8 *

9 (

0 )

- _

= +

Backspace

Tab

Q

W

E

R

T

Y

U

I

O

P

[ {

] }

Enter

Ctrl

A

S

D

F

G

H

J

K

L

; :

‘ “

` ~

Shift

(левая)

Продолжение таблицы. Коды сканирования клавиш 83-клавишнойклавиатуры

Клавиша

Код сканирования

|

Z

X

C

V

B

N

M

, <

. >

/ ?

Shift

(правая)

PrtScr

Alt

Space

Caps Lock

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

Num Lock

Scroll Lock

Home

7

↑ 8

PgUp

9

-

(на малой цифр. клав-ре)

← 4

5

(на малой цифр. клав-ре)

→ 6

+

(на малой цифр. клав-ре)

End 1

↓ 2

PgDown 3

Ins 0

Del

.

Драйвер клавиатуры различает следующие типы клавиш:

1.

2.

Клавиши-переключатели служат для изменения состоянияклавиатуры. К клавишам-переключателям относятся клавиши Ins, CapsLock, NumLock,ScrollLock, Alt, Ctrl, Shift (левая и правая), а также комбинация Ctrl+NumLock. Для хранения статуса (состояния) клавиш-переключателей вобласти данных BIOS,находящейся в ОЗУ, зарезервировано два байта.

Если драйвер клавиатуры получил код нажатия (отпускания)клавиши-переключателя, то соответствующий бит статуса устанавливается в единицу(нуль). В результате появляется возможность распознать одновременное нажатиеклавиши-переключателя и какой-либо другой клавиши. Дополнительно к этому закаждой логически фиксирующейся клавишей-переключателем (Ins, CapsLock и NumLock)закреплен еще один бит в статусе, содержимое которого определяет состояниесоответствующего режима (вставки, ввода прописных букв и фиксации цифр). Привключении режима указанный бит устанавливается драйвером клавиатуры в единицу,а при выключении – сбрасывается.

К кодовым клавишам относятся все остальные клавиши. Онислужат для непосредственного ввода символов.

При считывании драйвером клавиатуры нажатия такой клавиши вкомпьютер передается двухбайтовый код, называемый двухбайтовым кодомсимвола. Структура этого кода определяется в соответствии с расширеннымкодом ASCII.

Если была нажата клавиша на клавиатуре пишущей машинки иклавиатура находится только на нижнем или верхнем регистре, а также если быланажата клавиша на малой цифровой клавиатуре (только в режиме фиксации цифр), топервым (младшим) байтом двухбайтового кода символа будет расширенный код ASCII соответствующегосимвола, а вторым (старшим ) – код сканирования соответствующей клавиши.

В противном случае, т.е. когда нажатой клавише иликомбинации клавиш не соответствует никакой расширенный код ASCII (с учетом состояния клавиатуры — регистра), будет сформирован двухбайтовый код, называемый расширенным кодомклавиши. Расширенный код клавиши в первом (младшем) байте содержит нулевойкод (ASCII-код символа NUL), а во втором (старшем) –двоичное число, однозначно определяющее нажатую клавишу (или комбинациюклавиш). Последнее число часто совпадает с кодом сканирования клавиши. Кклавишам, после обработки нажатий которых выдается расширенный код клавиши,относятся функциональные клавиши, клавиши малой цифровой клавиатуры в режимеуправления курсором, а также комбинации различных клавиш с Alt, Shift и Ctrl.

Таким образом, клавиатура компьютера является весьмасовершенным устройством ввода информации.

На всех клавиатурах компьютера расположение буквенных клавишстандартно. В настоящее время повсеместно применяется стандарт QWERTY. Емусоответствует отечественный стандарт расположения клавиш кириллицы, практическианалогичный расположению клавиш на пишущей машинке.

Стандартизация в размереи расположении клавиш нужна для того, чтобы пользователь на любой клавиатуремог без переучивания работать “слепым методом“. Слепой десятипальцевый методработы является наиболее продуктивным, профессиональным и эффективным. Увы,клавиатура из-за низкой производительности пользователя оказывается сегоднясамым “узким местом “ быстродействующей вычислительной системы.

Помимостандартной клавиатуры распространены специализированные клавиатуры.

Средиспециализированных клавиатур можно упомянуть специальные клавиатуры для слепыхс осязаемыми точками на клавишах; клавиатуры для магазинов и складов,снабженные устройствами для считывания штрихового кода или для считываниямагнитных карт; промышленные клавиатуры- сенсорные, имеющие в качестве защитыот вредных воздействий (стружек, пепла и т.д.) дополнительное покрытие клавишспециальной сенсорной фольгой; клавиатура для медицинских учреждений сустройствами для считывания информации со страховых карт.

В настоящеевремя появились клавиатуры с дополнительными клавишами для удобства работы стой или иной операционной системой, например, клавиатура для Windows 95.

Такимобразом, выбор клавиатуры во многом зависит от операционной системы, с которойпредполагается работать.

1.

2.

IBMPC. -СПб: Питер, 1997.

3.

-М., 2001.

4.

5.

6.

7.

8.

IBM