клавиатура

Клавиатуры - широко распространенные устройства ввода : пользователь нажимает клавишу на клавиатуре и использует ее для передачи информации на компьютер или другое устройство.
Стандартная клавиатура ПК с немецким назначением клавиш T2
Клавиатура ноутбука с немецкой раскладкой, дугообразное расположение клавиш не было принято около 2000 года из-за отсутствия эргономики.
Японская раскладка
Историческая японская компьютерная клавиатура

Клавиатура представляет собой устройство ввода , которое , как работает и контролировать ряд пальцев , чтобы нажать клавишу содержит. Большинство клавиатур сегодня - это электронные клавиатуры. Но есть и другие функциональные принципы, например механические или пневматические клавиатуры. Клавиатуры доступны для самых разных технических устройств, включая компьютеры, пульты дистанционного управления, телефоны и сотовые телефоны. Другие возможные устройства ввода и варианты перечислены ниже.

По сравнению с клавиатурой пишущей машинки , на клавиатуре компьютера больше клавиш, которые используются для управления компьютером и, возможно, его периферийными устройствами. Клавиатура компьютера иногда имеет другое назначение клавиш и буквы . Здесь нет фиксированной компоновки, каждая системная архитектура имеет определенную независимость, особенно с ноутбуками, есть дополнительные различия из-за нехватки места. Основные отличия от клавиатуры пишущей машинки - это меньший ход (расстояние от касания пальца до упора) и меньшее потребление энергии при нажатии клавиш. Это также означает, что ощущение другое. Некоторые компьютерные клавиатуры имеют подсветку, поэтому клавиши видны даже в темноте.

Как работает клавиатура компьютера

По сути, не имеет смысла подключать каждую отдельную клавишу непосредственно к контроллеру клавиатуры; это потребует большого количества подключений на контроллере и соответствующей проводки. Вместо этого отдельные клавиши расположены в электрической матрице строк и столбцов. При нажатии клавиши определенная строка электрически соединяется с определенным столбцом. Это соединение оценивается микроконтроллером (например, ранее это был микропроцессор 8042 на клавиатурах XT ) и отправляет эту информацию на компьютер - с преобладающей сегодня архитектурой IBM PC (также с Apple Macintosh) в виде так называемого кода клавиши (английское сканирование). код ). Например, с матрицей 16 × 8 с 24 строками можно реализовать до 128 ключей.

Этот принцип работы может применяться практически повсеместно ко всем современным устройствам ввода с несколькими клавишами. В некоторых старых архитектурах основной процессор компьютера сам брал на себя запросы с клавиатуры, например, в Commodore PET 2001 , Commodore 64 , Atari 800 и Sharp MZ-700 .

От нажатия кнопки до скан-кода

Пример схемы 10-клавишного сканирования с тремя столбцами и четырьмя строками.
Трехслойная клавиатура из фольги / мембраны, обеспечивающая двумерную адресацию клавиш в 13 столбцах и 13 строках. Первая пленка содержит контакты столбца для каждой клавиши, сверху находится разделительная пленка, а затем пленка с контактами ряда для каждой кнопки.

Матрица клавиатуры состоит, например, из 13 столбцов и 8 строк (104 клавиши). Сначала активируется выход для первого столбца ( подтягивается к низкому электрическому напряжению из-за отрицательной логики ), а затем проверяется, обнаруживается ли это низкое напряжение снова на одном или нескольких из восьми входов строк. Затем выход для первого столбца снова деактивируется (переключается на высокое сопротивление), а выход для второго столбца активируется, и так далее. После последнего столбца, возможно, после паузы, он снова начинается с первого столбца. Этот процесс повторяется непрерывно, по крайней мере, несколько десятков раз в секунду, и называется «сканированием». При нажатии клавиши соединение со строкой распознается для определенного активного столбца. Процессор клавиатуры определяет номер клавиши по координате в матрице столбцов и строк, которая затем преобразуется в код для положения клавиши, скан-код. Это передается на компьютер. Не имеет значения, какая (национальная) раскладка клавиатуры используется; скан-код указывает только положение нажатой клавиши для стандартной клавиатуры, независимо от внешнего устройства, выбора языка операционной системы или маркировки клавиш.

Более подробную информацию о различных кодах сканирования, которые используются в современных клавиатурах ПК с Windows, и кодах управления клавиатурой можно найти в разделе « Код сканирования» или « Назначение клавиатуры» .

Ролловер ключа

1 2 3
А. ты v ш
Б. Икс у z

Как правило, это клавиатура из электронного музыкального инструмента или клавиатуры компьютера, может случиться так, что при нажатии более чем одной кнопки одновременно. В зависимости от конструкции клавиатуры, в худшем случае она может правильно распознавать максимум два одновременных нажатия клавиш (одновременное нажатие двух клавиш) или, в лучшем случае, все (одновременное нажатие n клавиш).

В зависимости от расположения клавиш в матрице одновременное нажатие трех или более клавиш может привести к неправильной идентификации. Возможно, что активными будут признаны клавиши, которые на самом деле не были нажаты. Этот эффект называется фантомным ключом.

В качестве примера используется 6-клавишная клавиатура с двумя строками (A, B) и тремя столбцами (1, 2, 3). Если одновременно нажимаются u = A1, y = B2 и v = A2, контроллер клавиатуры не может различить, нажата только клавиша v или x, или и то, и другое. Если строка A активирована во время сканирования, контроллер правильно распознает столбцы 1 и 2 в соответствии с u и v . Однако, когда строка B становится активной, контроллер правильно распознает столбец 2 для y и неправильно столбец 1 для x, потому что y, v и u (от строки B к столбцу 2, к строке A, к столбцу 1) подключены к столбцу 1 существуют. В отличие от этого, одновременное срабатывание w = A3 или z = B3 с u и y не является проблемой и будет надежно распознано. Этот эффект обычно возникает при нажатии трех углов прямоугольника внутри матрицы.

Распространенная контрмера состоит в том, чтобы расположить матрицу клавиш таким образом, чтобы такие шаблоны не встречались с обычными комбинациями клавиш . Это использует тот факт, что, например, несколько символьных клавиш очень редко нужно нажимать одновременно, в то время как комбинация «символьная клавиша и клавиша переключения» является обычным явлением. Кроме того, у некоторых клавиатур есть ограничение на количество клавиш, которые они могут распознать как нажатые одновременно, например, только две клавиши (одновременное нажатие двух клавиш).

Распознавание (возможных) фантомных ключей более умное. Поскольку очень маловероятно, что человек будет нажимать несколько клавиш так быстро подряд, что контроллер клавиатуры больше не сможет распознать порядок, в котором они были нажаты, существует возможность распознавания других одновременно активных клавиш до тех пор, пока не произойдет комбинация, которая является фантомный ключ может содержать. В приведенном выше примере это будет означать, что, например, сначала u, затем y распознаются как активные, здесь не может быть фантомного ключа, поэтому принимаются оба ключа. Если теперь добавить v, создается эффект фантомной клавиши, и контроллер клавиатуры игнорирует клавиши v и x.

Из соображений стоимости только в специальных приложениях есть возможность снабдить каждую клавишу диодом, чтобы ток мог течь только от строки к столбцу, а не наоборот (истинное переключение n-клавиш). Однако, в зависимости от технологии клавиатуры, это не всегда возможно и всегда связано с более высокими производственными затратами. Компромиссное решение - искать сочетание благоприятного расположения клавиш и диодов на некоторых клавишах.

Перенос на ПК

Подключение по DIN 41524 и интерфейс PS / 2

При нажатии или отпускании клавиши контроллер клавиатуры отправляет на ПК код, который вызывает прерывание . Процедура обработки прерывания оценивает скан-код соответствующей клавиши, определяет, какая из клавиш-модификаторов (Shift, Ctrl, Alt, Alt Gr, Caps Lock, Num, Scroll и Insert) также активна, и сохраняет результат в буфере клавиатуры. . Операционная система или активная прикладная программа обрабатывает этот буфер с помощью программных прерываний и теперь связывает скан- код с символом ( кодом клавиши ), таким как цифра, буква, знак препинания и т. Д., Или действием (например, завершение программы ). Это означает, что клавиатура выводит только номера клавиш, а не символы ASCII ; эта ссылка имеет место только в программном обеспечении операционной системы ПК или в программе пользователя.

Связь между клавиатурой и компьютером осуществляется через последовательный интерфейс , поэтому требуется всего несколько проводов в кабеле и только компактный разъем.

Предшественником интерфейса PS / 2 был интерфейс клавиатуры PC / XT, который связан по функциональности, но позволяет передавать данные только с клавиатуры на компьютер. С AT-клавиатурой интерфейс стал двунаправленным , чтобы можно было отображать определенные состояния, такие как Num-Lock , Caps-Lock и Scroll-Lock, с помощью светодиодов .

Пятиконтактный разъем DIN использовался для интерфейсов PC / XT и AT , который был заменен шестиконтактным разъемом mini-DIN («разъем PS / 2») с появлением семейства компьютеров PS / 2 от IBM . Электрически интерфейс AT и PS / 2 идентичны, протокол был расширен для клавиатур PS / 2.

Интерфейс USB

Беспроводная клавиатура Apple

Клавиатура, подключенная через USB , рассматривается хост-контроллером как устройство класса Human Interface Device . Необходимые для этого драйверы устройств уже интегрированы в каждую USB-совместимую операционную систему. Передача данных происходит при прерывании передачи . Многие беспроводные клавиатуры имеют интерфейс USB, который позволяет входить в систему так же, как проводные клавиатуры.

В отличие от интерфейсов PS / 2 и ADB (Apple Desktop Bus), клавиатура USB не отправляет так называемые коды включения или выключения каждый раз при нажатии и отпускании клавиши, а отправляет блок данных с информацией о состоянии ( флагами ) для клавиши переключения и байты для других клавиш, в которых отображается весь текущий статус клавиатуры.

Интерфейс USB имеет определенные преимущества перед интерфейсом PS / 2:

  • Устройства можно подключать или снимать во время работы (так называемый механизм горячего подключения ).
  • Разъем для клавиатуры DIN 41524
    Подключение устройства может использоваться повсеместно, а не только для клавиатуры.
  • Одновременно можно подключить любое количество клавиатур, например дополнительную цифровую клавиатуру для левшей.
  • USB-концентратор в официальной клавиатуре Raspberry Pi
    Для экономии места и затрат возможна интеграция других устройств с USB-соединением в корпус клавиатуры, например трекбол , считыватель чип-карт , USB-концентратор .
  • Возможны другие коды клавиш и, следовательно, более специализированные функциональные клавиши.

Однако есть и недостатки по сравнению с клавиатурами с интерфейсом PS / 2:

  • Протокол HID поддерживает одновременное нажатие максимум шести общих клавиш, в то время как для PS / 2 ограничений нет.
  • Термин «передача прерывания», используемый в стандарте USB, фактически означает операцию опроса . ЦП запрашивает у клавиатуры фиксированный временной интервал - обычно каждые 8 ​​мс - о ее состоянии, в то время как PS / 2 предлагает реальную операцию прерывания . Это не только приводит к увеличению времени задержки, но и препятствует функциям энергосбережения, поскольку ЦП не может просто «спать» до следующего нажатия клавиши, а должен активно проверять ввод.

Качественные особенности

Механические клавиатуры с возможностью нажатия до 50 миллионов нажатий более долговечны, чем клавиатуры с резиновым куполом, в которых клавиши возвращаются в исходное положение с помощью своего рода купола из силикона или резины.

Ключи , полученные посредством двойного выстрела формования . Этикетка для ключа изготавливается в виде отдельно отлитого вкладыша и вставляется в подходящую выемку.

Еще одна качественная особенность - лазерная надпись, которая прочнее, чем клавиши с липкой лентой. Однако высочайшего качества надписи создаются с использованием процесса двойного формования , при котором ваши собственные буквы физически образуют буквы и символы в клавишах, как на пишущей машинке. Используемый здесь материал - z. Например, также используется более качественный пластик PBT , который не обесцвечивается и сохраняет качество поверхности в течение длительного периода времени.

К дополнительным качественным характеристикам относятся защита клавиатуры от брызг, антипригарное покрытие от грязи, а также защита от ореолов для игроков и музыкантов, которые также хотят использовать сложные комбинации клавиш.

Громкость также играет определенную роль, механические клавиатуры могут предлагаться с разными вариантами клавиш громче или тише в зависимости от производителя или, при необходимости, также могут быть немного позже смягчены эластичными уплотнительными кольцами . Однако до сих пор они не приблизились к демпфированию клавиатуры с резиновым куполом.

Конструкции и материалы

Эргономичные клавиатуры

Не позднее 1970-х годов появились подходы к противодействию определенным проблемам, которые могут возникнуть при работе с «нормальными» клавиатурами (например, синдром RSI ) с новыми эргономичными клавиатурами. Они позволяют не располагать клавиши непрерывными прямыми горизонтальными рядами, а располагать их в изогнутых или изогнутых (непрерывных или прерывистых) линиях или совершенно по-другому, в зависимости от дизайна и дизайна. В некоторых конструкциях части клавиатуры также приподняты по сравнению с опорной поверхностью.

Проблема с клавишами, которые расположены иначе, в том, что опытным машинистам приходится к ним привыкать. Этот переход может быть немного проще для разработчиков системы с десятью пальцами, потому что эргономические концепции в основном нацелены на эту технику письма. На некоторых клавиатурах расположение клавиш настолько изменилось по сравнению с «нормальной» клавиатурой, что эффективность набора текста может быть значительно снижена, по крайней мере, до тех пор, пока вы к ней не привыкнете. Хотя эргономика в принципе может быть улучшена определенным расположением клавиш, цена за это может быть непропорционально высокой, по крайней мере, для людей, которые уже хорошо знакомы с конкретной системой.

Разработкой 1970-х годов (Лиллиан Мальт и Стивеном Хобдеем) является клавиатура Maltron , которая продается по сей день (февраль 2021 года) .

Здесь блоки клавиш для левой и правой руки расположены отдельно с дополнительным блоком клавиш для каждого большого пальца. Клавиатура выпускается с раскладкой клавиатуры на основе QWERTY и Dvorak, а также с раскладкой, специально разработанной для эргономики клавиатуры.

Двуручная клавиатура Maltron

Клавиатура Ergodox следует концепции, аналогичной клавиатуре Maltron, с вертикально расположенными клавишами и отдельными блоками клавиш для больших пальцев, но левая и правая половины клавиатуры физически разделены и поэтому могут располагаться независимо друг от друга. Оборудование и прошивка находятся в свободной лицензии, клавиатуру можно приобрести комплектом или полностью в собранном виде у поставщика услуг.

В начале 1990-х годов на рынок были выведены и другие клавиатуры (а именно, немецкой компанией Marquardt в сотрудничестве с Fraunhofer-Gesellschaft ), которые, как предполагается, позволят без усталости и здоровой работе за счет более естественного положения рук. Эти клавиатуры разделены на две части и изогнуты в форме буквы А. Кроме того, две части приподняты, как крыло ласточки, и клавиатура может - опционально - опускаться назад, тогда как «нормальные» клавиатуры поднимаются назад. Шарики рук опираются на подушку. Эргономичная клавиатура обеспечивает более естественное положение для набора текста, чем обычная клавиатура, потому что руки не нужно сгибать наружу и вверх при наборе текста, а вместо этого остаются на одной линии с предплечьем. Такие клавиатуры невыгодны из-за «системы поиска двумя пальцами» у нечастых машинисток и при одновременном использовании мыши и клавиатуры.

Эргономика таких клавиатур, скорее всего, вступит в игру при использовании с компьютерными программами, которые позволяют работать даже без мыши, потому что руки могут оставаться в положении, доступном для клавиатуры, даже во время более продолжительной работы.

Попытки компании «Новые стандартные клавиатуры» с упрощенным назначением с использованием меньшего количества клавиш, с дополнительной цветовой кодировкой, использовали другой подход к оптимизации: скептицизм по отношению к предыдущим эргономическим исследованиям привел к алфавитному расположению букв на клавишах в сочетании со специальным расположением клавиш .

Эргономичная клавиатура « Microsoft Natural Keyboard 4000», примерно 2005 г.

Совершенно другой подход был выбран с Velotype : вместо ввода букв отдельными клавишами, целые слоги пишутся с помощью комбинаций клавиш. Система, которая сегодня продается под названием «Veyboard», предназначена для обеспечения многократной более высокой скорости ввода при использовании буквенно-ориентированных раскладок клавиатуры. Следовательно, он завоевал популярность на некоторых нишевых рынках, таких как живые субтитры.

Клавиатура с большими символами

Клавиатура с крупными буквами для слабовидящих соответствует стандартной клавиатуре обычного ПК. Однако надпись намного крупнее. Буквы имеют высоту около 10 мм и занимают площадь отдельных клавиш. Это делает их намного легче читаемыми, чем стандартную маркировку. Вы можете выбирать между разными цветами корпуса и шрифта. Клавиатура также может быть снабжена тактильной маркировкой.

Когда разумно использовать клавиатуру с большими символами, это зависит от личных потребностей пользователя. Клавиши с крупными буквами особенно полезны для пользователей компьютеров, которые в течение длительного времени не страдают ослабленным зрением и не чувствуют себя уверенно на клавиатуре. Большой шрифт также подходит, если вы хотите найти ключи, которые редко используются в расслабленной манере.

Металлические клавиатуры

Промышленная металлическая клавиатура со встроенным трекболом

Существуют клавиатуры из нержавеющей стали, алюминия или других металлов, специально разработанные для использования в суровых, грязных условиях или в общественных местах. Области применения:

  • Общественное телефонное оборудование
  • Веб-терминалы (например, в интернет-кафе )
  • Информационный терминал для посетителей (например, в компаниях или музеях)
  • Оборудование для пищевой промышленности
  • Медицинские технологии
  • Банкоматы / переводные машины

Металлические клавиатуры более устойчивы к механическим воздействиям, легче чистятся и нечувствительны к ультрафиолетовому излучению и температуре. Недостатком является больший вес и более высокие производственные затраты. Они также не подходят для написания более длинных текстов, так как клавиши обычно очень трудно нажимать.

Сворачиваемая клавиатура с резиновыми клавишами

Есть также грязеотталкивающие резиновые клавиатуры. Их часто используют в автомастерских или компаниях, работающих с жидкостями, например маслом.

Компактный дизайн

Тонкая клавиатура Apple с островными клавишами

Компактные клавиатуры занимают меньше места, чем обычные клавиатуры, и поэтому особенно подходят для приложений, в которых мало места, например, на коленях у инвалидов-колясочников. Другой вариант использования - это так называемые тонкие клавиатуры, которые обычно имеют обычную раскладку клавиатуры, но гораздо более плоские (slim = "slim").

Для приложений, в которых мобильность находится на переднем плане, есть складные клавиатуры, а также гибкие пластиковые клавиатуры, которые можно свернуть. Из резины модели также являются водонепроницаемыми и устойчивыми к воздействию других жидкостей. Складные и резиновые клавиатуры предлагаются в качестве дополнения к очень небольшим экранным клавиатурам из КПК и других портативных планшетных компьютеров , такие как IPad .

Островная клавиатура

Остров клавиатура , дизайн острова, остров вид или английский стиль острова является клавиатурой , в которой имеется зазор между клавишами; соответственно, в корпусе клавиатуры есть отдельные отверстия для каждой клавиши. Следовательно, такая клавиатура имеет определенное сходство с клавиатурами жевательной резинки , которые также (из-за конструкции) имеют по одному отверстию для каждой клавиши. Соответственно, английский термин chiclet keyboard может обозначать оба типа.

ЖК-клавиатуры

Еще в 1985 году была представлена ​​клавиатура, клавиши которой были снабжены небольшими ЖК-дисплеями , так что их маркировка могла быть перепрограммирована пользователем в любое время. Текущий пример такой конструкции (по состоянию на март 2017 года) - клавиатура Optimus Maximus . Из-за значительно более высокой цены такие устройства следует рассматривать как нишевые продукты. Даже клавиатуры на базе сенсорного экрана пока не смогли зарекомендовать себя как независимое периферийное устройство.

Проецируемая виртуальная клавиатура

Проекционная виртуальная лазерная клавиатура.

С этой формой клавиатуры проецируемая клавиатура создается на любой плоской поверхности, и действия пользователя на ней записываются с помощью камеры. Устройство использует обработку изображений, чтобы распознать, какие поля были затронуты, и пересылает информацию на компьютер (не путать с виртуальной клавиатурой ). При использовании лазеров для проецирования часто используется термин «лазерная клавиатура».

Черная скриптовая клавиатура

В отношении клавиатур для слепых этот термин относится к любой компьютерной клавиатуре с символами, напечатанными на клавишах, в отличие от машины для записи точек, специально разработанной для слепых . Обладая знаниями о тактильном письме и подключением к дисплею Брайля , такую ​​обычную клавиатуру могут использовать и слепые.

Клавиатуры для одной руки

Геймерская клавиатура для одной руки "Flexiglow CyberSnipa", 2008 г.

Клавиатуры для работы одной рукой используются, когда оператор управляет клавиатурой только одной рукой. Это может быть результатом физических ограничений или ситуаций, когда другая рука используется для другого элемента управления.

Последнее относится , например, к компьютерным играм, которые требуют непрерывной работы с мышью, так что только другая рука доступна для ввода с клавиатуры одновременно. Поэтому в таких играх необходимые вводы с клавиатуры обычно ограничиваются клавишами, которые расположены с левой стороны стандартной клавиатуры, и поэтому до них можно дотянуться одной рукой, не двигая пальцем руки (и, следовательно, без задержки). Для этих приложений подходят специальные игровые клавиатуры для одной руки, которые содержат только эти клавиши (в большинстве случаев дополняются клавишами для всех цифр), но расположены таким образом, чтобы оптимизировать работу с компьютерными играми. Однако такие клавиатуры не подходят для стандартных компьютерных приложений, таких как обработка текста .

Клавиатуры для одной руки с полным набором стандартной клавиатуры обычно предлагаются в качестве изделия для профессиональной реабилитации в соответствующей специализированной профессии.

Аккордовые клавиатуры

Особая форма одноручных клавиатур - это аккордовые клавиатуры , которые имеют только несколько (в большинстве своем немаркированных) клавиш и в которых вводимые символы назначаются комбинациям одновременных нажатий клавиш.

Раскладка клавиатуры

Раскладка клавиатуры описывает расположение клавиш и других элементов управления на клавиатуре, а также назначение клавиш и комбинаций клавиш с символами, строками символов или целыми командами. Например, немецкая и французская клавиатуры имеют разную компоновку, как и клавиатуры для специальных приложений, таких как игры или мультимедиа.

Возникновение

Начало

Резиновые клавиши Sinclair ZX-Spectrum 1982 года с командами языка программирования на клавиатуре

Уже Z3 из Конрада Цузе были ключи . Первоначально использовались телетайпы с механическими клавиатурами пишущих машинок . Позже стали применяться чисто электронные ключи. Назначение и расположение клавиш были взято из пишущей машинки. Также были различные дополнительные ключи. На протяжении десятилетий почти каждая компьютерная модель имела свою собственную клавиатуру. Это привело к огромному разнообразию , особенно примерно в 1980 году, когда 8-битный домашний компьютер был в пору своего расцвета . В дополнение к назначению букв, цифр и специальных символов, некоторые компьютеры имели графические символы , некоторые даже имели команды языка программирования (например, в BASIC ) на клавиатуре. Примерами являются клавиатуры Commodore 64 или Sinclair ZX81 . Часто на ней была кнопка с логотипом производителя.

Чем больше IBM PC и его преемник утвердились на рынке, сначала так называемая клавиатура XT , затем клавиатура AT, а затем клавиатура MF2 заменили все другие типы клавиатур. В дополнение к клавиатуре ПК, сегодня только клавиатура Apple смогла удержать свои позиции, но теперь у нее очень похожее назначение клавиш.

Стандартизация: клавиатура IBM PC и клавиатура Apple

ПК-клавиатура

Из-за широкого распространения IBM PC его клавиатура также стала наиболее широко используемым типом. Хотя клавиатуры для ПК IBM соответствуют единому стандарту, за более чем 25-летнюю историю ПК за счет расширений и локальных настроек ( умляуты и т. Д.) Появилось множество различных типов клавиатур:

Клавиатура IBM XT с 83 клавишами. С 10 функциональными клавишами слева, начало 1980-х годов.
Клавиатура IBM AT с 84 клавишами. С 10 функциональными клавишами слева, начало 1980-х годов.
IBM Model M 1985 года. Введена улучшенная раскладка -101 клавиш, которая все еще популярна в области ПК с небольшими отклонениями (например, добавление клавиш Windows ).
Клавиатура ПК с дополнительными функциональными клавишами, французская раскладка
  • 83-клавишная клавиатура PC / XT : функциональные клавиши F1вверху F10слева снаружи по вертикали, общее управление курсором на цифровой клавиатуре, цифровая клавиатура напрямую подключается к другим клавишам, хотя некоторые клавиши не могут быть четко назначены.
  • 84-клавишная AT- клавиатура: клавиша Escape теперь на цифровой клавиатуре, цифровая клавиатура четко отделена от остальной клавиатуры, дополнительная S-Abfили SysRqклавиша, новый протокол; эти и следующие компоненты взаимозаменяемы, но не с клавиатурой PC / XT.
  • 101-клавишная клавиатура MF2: версия для США 1985 года, так называемая «улучшенная» раскладка с моделью M , дополнительный блок средних клавиш с независимыми клавишами управления курсором, отделенными от цифровой клавиатуры, а также Escфункциональные клавиши, теперь расположенные горизонтально вверху, новинка : F11and F12, second Ctrland second Alt- Ключ, ключ деления в десятизначном блоке, отдельный Pauseключ, но отдельный SysRqключ опускается.
  • 102 клавиши: соответствующая неамериканская версия клавиатуры с 101 клавишей, дополнительная клавиша справа от левой клавиши Shift ; Alt Grфункция первого раза (заменяет вторую Altклавишу); измененная раскладка клавиши Enter. Также в основном используется на немецких клавиатурах.
  • 104 клавиши: две клавиши для Windows и клавишу контекстного меню были введены Microsoft с появлением Microsoft Windows 95 . Они помещаются слева или справа от пробела (слева между клавишей Strg/ Ctrlи Altклавишей, справа между Alt Grклавишей и Strg/Ctrlклавишей).
  • 105 клавиш: то же, что разница между 101 и 102 клавишами.
  • 108 клавиш: дополнительные клавиши Sleep, Wake UpиPower
  • Еще большее количество клавиш является результатом использования различных специальных клавиш на некоторых современных клавиатурах, например, для изменения громкости, для запуска веб-браузера или программы электронной почты или для управления мультимедийными программами.

Клавиатура Apple

Клавиатуры Apple мало отличаются от клавиатур ПК. Расширенная клавиатура Apple имеет 19 функциональных клавиш. Некоторым из них назначены функции для управления громкостью (тише, громче и беззвучно). Также есть кнопка для извлечения оптических носителей информации. Цифровая клавиатура также расположены по- разному и имеет специальный ключ , который может быть использован для конкретной программы. Помимо пробела, есть Ctrl ключ или Ctrl (^), ключ вариант (⌥) и команда ключ () с обеих сторон , с помощью которых, а также клавиши переключения передач , а не только клавиатуру, а также различные кнопки мыши. Можно использовать несколько раз (до 16 раз). Клавиша Print / Print Screen, клавиша Scroll Lock, клавиша Pause, клавиша Ins / Insert, клавиша Alt-Gr и клавиша Windows отсутствуют на клавиатуре Apple. Назначение знака @ также отличается на клавиатурах Apple, которые не имеют назначения для США. С немецкой раскладки клавиатуры, то символ вставляется нажатием ⌥(Option) + ключи Lи с швейцарской компоновки с помощью ⌥+ G.

Для тех, кто переключается с клавиатуры ПК на Mac, наиболее запутанным эффектом, вероятно, является смещение квадратных скобок и скобок количества: последние создаются с помощью ⌥+ 8или в немецкой и швейцарской раскладке, то есть с 9помощью клавиш для соответствующих круглых скобок. , но при этом квадратные скобки создаются на ПК. На клавиатуре Apple они включены ⌥+ 5или 6. Труба , вертикальная черта не за ⌥+ <достигнуто , но с помощью ⌥+ 7. Насчет ⌥+ Shift + 7получается обратная косая черта .

В общем, клавиатурами Apple новой конструкции ( USB ) также относительно легко управлять в системах ПК, при этом командная клавиша (cmd) затем функционирует как клавиша Windows. Это означает, что правая Altклавиша выполняет функцию Alt Gr. В остальном назначение клавиш такое же, как на ПК. Знак @ находится не на Lили G, а Qна немецкой или 2швейцарской клавиатуре.

Другие устройства ввода

Устройства ввода, основанные на том же функциональном принципе

Если клавиатуры оптимизированы для одной цели, они могут быть менее подходящими для других целей. Например, клавиатуры в переводных и банкоматах , которыми пользуются многие люди или подвергаются воздействию погодных условий, сделаны из металла и имеют мало места для клавиш. Это обеспечивает долговечность и почти неразрушимые свойства, но не обеспечивает свободное письмо.

Устройства ввода по разным принципам работы

Даже если клавиатура и по сей день является доминирующим устройством ввода, за прошедшие десятилетия появилось множество альтернатив.

Альтернативой является так называемый сенсорный экран . Это экран, на котором есть сенсорные поля, которые можно использовать для ввода. Сочетание клавиатуры и экрана в одном устройстве, прежде всего, экономит место.

Другими альтернативами являются так называемые указывающие устройства . Это устройства, которые можно использовать для перемещения значка указателя по экрану. Примеры указывающих устройств: мышь , сенсорная панель , джойстик , трекбол , трекпойнт , мышь с роликовым стержнем и световое перо .

Другие альтернативы:

  • Лазерная клавиатура. Клавиатура проецируется на стол или световую поверхность с помощью лазерного луча. Сканирование оценивается оптически (см. Выше в разделе проецируемой виртуальной клавиатуры ).
  • Экранная клавиатура . Клавиатура отображается на экране и управляется, например, с помощью мыши или пера (в случае сенсорного экрана или сенсорного экрана ).

Ключевые технологии

Механические кнопки

Эта статья или раздел нуждаются в доработке. Подробности должны быть указаны на странице обсуждения . Пожалуйста, помогите улучшить его , а затем удалите этот флаг.

Кнопка с ножницами-как руководство , что складки вниз , как шезлонг при нажатии вниз (ниже) .
  • Некоторые из обычных клавиатур имеют спиральную пружину для возврата и направляющую для предотвращения наклона клавиши. Клавиши, занимающие более одного места сетки, также имеют скобки, которые поддерживают компенсацию положения от наклона. Раньше пружины обычно изготавливались из нержавеющей или нержавеющей стальной проволоки, сегодня клавиши легче с меньшей общей высотой, а подвеска, точка давления, фиксатор, параллельное направление (также для более длинных клавиш), а также сборка и разборка упрощены. часто достигается раздвижными двойными ножницами из самосмазывающейся пластмассы.
Привод с торсионной защелкой с подпружиненной пружиной : изображение кнопки с выпирающей пружиной с тактильной и акустической обратной связью. Патент US4118611 . ‌
Диаграмма зависимости силы и хода клавиши тактильной клавиши с изгибающейся пружиной. В точке 1С - резкое падение сопротивления при прогибе пружины / переключении, которое действует как тактильная обратная связь. Патент US4118611 . ‌
  • Вариантом ключей с механической спиральной пружиной из 1980-х годов являются так называемые ключи с изгибающейся пружиной, в которых пружина не сжимается в осевом направлении, но также испытывает вертикальные силы, а затем внезапно, под значительно уменьшающейся противодействующей силой, изгибается и переключается. Пружины изгиба создают отчетливый шум, который действует как акустическая обратная связь, а внезапно уменьшающееся сопротивление действует как тактильная обратная связь. Самым известным представителем этой технологии является серия IBM Model M , которая была построена между 1985 и 1999 годами и широко использовалась.
  • На некоторых клавиатурах ноутбуков, таких как HP / Compaq, Acer, есть направляющие в виде ножниц для каждой клавиши, которые при нажатии складываются, как кресла. Этот механизм состоит из двух закрытых скоб, которые на концах соединены друг с другом посредством шарниров. Эти кронштейны соединяются, с одной стороны, нижним концом с печатной платой, а с другой стороны, на противоположных концах через защелкивающиеся соединения с нижней стороной печатных ключей. Таким образом обеспечивается то, что кнопки - по сравнению с ножничными подъемниками - всегда перемещаются приблизительно перпендикулярно монтажной плате.
  • Надежные клавиатуры могут иметь круглую выпуклую металлическую пластинчатую пружину с точкой давления (до перехода в вогнутую форму), которая требует определенного минимального усилия для преодоления положения покоя без сигнала или бесконтактного действия. Это дает пользователю тактильную обратную связь.
Кнопки Cherry MX для клавиатур: Cherry MX Blue закрытые (слева) и Cherry MX Brown, открытые (посередине и справа). Патент US 4467160 . ‌
Альпы кнопка -SKBM-серый для клавиатуры.
  • Пробел стабилизирован . На некоторых клавиатурах, таких как «IBM Model M», более длинные и широкие клавиши, такие как переключатель, ввод, возврат, а также «0» и «+» на цифровой клавиатуре стабилизированы. В случае более дешевых ключей эти ключи ориентируются на шпильки.

Клавиатура с резиновым куполом

Более экономичная конструкция по сравнению с механическими конструкциями основана на технологии резинового купола. Он назван в честь резиновых колокольчиков, которые обеспечивают соответствующую противодействующую силу и тактильную обратную связь при наборе текста. Как и следовало ожидать от материала резины, это обеспечивает более мягкий набор текста и значительно снижает уровень шума. Однако недостатком является меньшая долговечность и механическая обратная связь, которая со временем меняется. Пластик - это стареющий материал, свойства которого со временем меняются. Клавиатуры с резиновым куполом обычно имеют 2 нажатия клавиш, поэтому одновременно можно нажать максимум две клавиши.

Емкостной контакт

( Клавиатура IBM Model F или Cherry G3000 )

  • Механическая несущая пластина с направлением подвижных плунжеров - они несут на борту поролоновую подушку с металлической фольгой, которая покрыта изолирующей пластиковой пленкой.
  • На печатной плате есть две смежные поверхности, которые разделены промежуточным проводником, соединенным с землей.
  • Когда плунжер прижимается, металлическая фольга покрывает обе поверхности, так что они связаны друг с другом емкостным образом.

Электромеханические ключи с коротким ходом

  • Дискретная кнопка в сочетании с механической надстройкой, индивидуальная разработка в зависимости от производителя.
  • Монтаж непосредственно на печатной плате, соединительные наконечники для электрического контакта.
  • Важными производителями являются, например, немецкая Cherry GmbH с серией переключателей MX, которая была построена во многих версиях примерно с 1985 года, и японская Alps Denki KK с ее клавишами ALPS, которые, среди прочего, были установлены на первых клавиатурах Apple. вещи. Серия MX-Switch включает типы кнопок с разной обратной связью и разными точками нажатия. В эту серию входят, например, MX Blue, MX Black, MX Red, MX Clear и MX Brown.

Углеродный контакт с пластиковым поршнем и силиконовым колпаком

  • Пластиковый корпус для перемещения подвижного плунжера - со стороны платы имеет токопроводящую контактную таблетку.
  • Осуществление восстановления силы ключа и его пломбирования с помощью силиконового колпака.
  • Плунжер с креплением на стороне оператора для удержания крышки ключа - механическое удержание всего блока в металлической опорной пластине.

Гибкая мембранная клавиатура с силиконовой крышкой

  • Переключающий контакт осуществляется двумя лицевыми поверхностями из полиэфирной фольги с проводящей печатью (разделенных разделительной фольгой в состоянии покоя).
  • Активация фольги и реализация возвращающей силы с помощью силиконового коврика.
  • Колпачок ключа размещен на силиконовом коврике.
  • Встраивание всего этого в переднюю и опорную пластину.

Силиконовая клавиатура (принцип прямого переключения)

Компьютерная клавиатура в разобранном виде с силиконовой крышкой.
  • Коммутационный контакт является результатом извилистого контакта на печатной плате или однослойной проводящей печатной пленки и проводящей таблетки на нижней стороне вышележащей силиконовой клавиатуры .
  • Встраивание всего этого в переднюю и опорную пластину.

Принцип плоского ввода (металлический диск с защелкой на печатной плате)

  • Коммутационный контакт образован контактом печатной платы и металлическим диском мгновенного действия (обычно позолоченным).
  • Встраивание всего этого в переднюю и опорную пластину.

Пьезо переключатель

  • Встраивание дискретного пьезоэлектрического переключающего элемента в металлическую переднюю пластину или использование фольги, напечатанной пьезоэлектрическим лаком.
  • Срабатывание клавиш без заметного хода клавиш, оценка скачка заряда.

датчик Холла

  • Постоянный магнит под каждый ключ перемещается мимо датчика Холла на опорной плите , когда он ударил . Датчик регистрирует движение магнита кнопки и сообщает об этом контроллеру.
  • Клавиатуры для холлов практически неразрушимы, долговечны (многие производители указывают в качестве срока службы> 1 000 000 нажатий клавиш) и нечувствительны к электромагнитным полям и ионизирующему излучению. При соответствующей конструкции они также являются пыле- и водонепроницаемыми.
  • Области применения: бортовые компьютеры в самолетах и ​​космических кораблях, средства управления машинами.
  • Очень дорого, так как для каждой кнопки требуется один датчик, поэтому его трудно найти в офисных приложениях. Одним из немногих исключений были некоторые клавиатуры (K7604 и K7606) от производителя Robotron из ГДР .

разнообразный

Для облегчения набора текста на компьютерных клавиатурах обычно есть две тактильные отметки на клавишах для букв F и J, а также отметка для центра числового поля на клавише для цифры 5. точка или линия (щуп) или заметно отличающаяся форма клавиш. Они упрощают поиск клавиш (позиционирование) и поэтому называются клавишами ориентации .

Смотри тоже

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Механические клавиатуры - хорошее вложение? , на pcwelt.de
  2. ↑ От сообщества: высококачественные колпачки для недорогих оптовых заказов , на сайте computerbase.de
  3. ↑ Кса Ли: Сенсорный ввод, пережиток дизайна клавиатуры? В: Блог о клавиатуре Xah (сайт частных экспертов). 20 июня 2017, доступ к 15 февраля 2021 .
  4. ↑ Йоханнес Титц: Возможные критерии эргономичной клавиатуры. В: ergotastatur.de (сайт частного эксперта). Проверено 19 июля 2020 года .
  5. ↑ 3D dual и клавиатуры. PCD Maltron Ltd., дата обращения 13 марта 2017 г. (английский, коммерческий сайт производителя).
  6. ↑ README.markdown для файлов ErgoDox EZ. Эрез Зукерман, 25 августа 2016 г., по состоянию на 19 октября 2016 г. (на github).
  7. ↑ Эргономичная складная клавиатура должна защищать руки и ноги. Computerwoche, 24 июля 1992, доступ к 23 января 2015 .
  8. ↑ Новые стандартные клавиатуры… - компьютерная клавиатура для всех! Новые стандартные клавиатуры (инк?), Santa Maria CA, USA, архивируются с оригинала на 8 февраля 2011 года ; Доступ к 6 марта 2017 года .
  9. ↑ Фрэнк Паталонг: Новый дизайн клавиатуры - конец QWERTY? Der Spiegel , 16 января 2005, доступ к 20 марта 2017 .
  10. ↑ У Эрикссон есть ЖК-клавиатура. Проверено 11 января 2019 года .
  11. ↑ Optimus Tactus: отображение в виде клавиатуры на golem.de
  12. ^ Джон К. Дворжак: IBM спотыкается со своей обновленной клавиатурой. Infoworld, 15 апреля 1986 г., стр. 61 , по состоянию на 9 декабря 2018 г. (на английском языке): « Это по-прежнему лучшая« чувственная »клавиатура в мире. "
  13. ↑ IBM Enhanced Keyboard из обзора семейства персональных компьютеров IBM, Том 3, No. 1. (английский)
  14. ↑ Патент 292801 USD : Клавиатура для компьютера. Подана 18 марта 1985 г. , опубликована 17 ноября 1987 г. Заявитель: IBM, Изобретатель: Майрон Ф. Дэвис, Тед Ф. Келли. ‌
  15. ↑ Rubberdome & Mechanical: Советы по покупке всех типов клавиатур на лето 2019 года , на computerbase.de
  16. ↑ Статья о клавиатурах на robotrontechnik.de . Проверено 16 марта 2014 года.
  17. ↑ Техническая формулировка по версии редакции Bayern 3 ( памятная записка от 5 октября 2013 г. в Интернет-архиве )

веб ссылки

Commons : Компьютерные клавиатуры  - Коллекция изображений, видео и аудио файлов.
Викисловарь: Клавиатура  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы