KLAWIATURA
Historycznie
klawiatury podzielić można na trzy grupy: model XT, model AT, i
współczesna klawiatura 101- lub 102- klawiszowa PS/2 (wprowadzona na
rynek przez firmę IBM).
Klawiaturę XT i AT
charakteryzowała mniejsza liczba klawiszy (83), inne ich
rozmieszczenie, ponadto klawiatura XT zapewniała jedynie
jednokierunkową wymianę informacji pomiędzy klawiaturą a komputerem.
Każda
klawiatura to zestaw klawiszy, za pomocą których można wprowadzać do
komputera dowolne polecenia i teksty. Współczesna klawiatura zawiera
od 101 do 104 klawiszy. Najwięcej klawiszy jest na najnowszych
klawiaturach przystosowanych do pracy w systemie Windows 95.
Klawisze pogrupowane są w kilka bloków: blok alfanumeryczny
zawierający znaki 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, G,
H, I, J K L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, ~, !, @, #,
$, %, ^, &, *, (, ), _ , +, {, }, |, :, ?, <, >, ?, [, ],
\, ,; ,? ,. ,/ , oraz klawisze specjalne: Esc, Tab, Caps Lock,
Shift, Ctrl, Alt, Backspace, Enter, spacja, blok klawiszy
funkcyjnych: F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12,
których działanie jest zależne od pracującego aktualnie programu,
blok klawiszy sterujących ruchem kursora po ekranie monitora:
Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down, Ź , ,Ž ,? ,
blok klawiszy numerycznych: Num Lock,
/,*,-,+,0,12,3,4,5,6,7,8,9,Enter, Insert, Delete, Home, End, Page
Up, Page Down, Ź , ,Ž ,? , oraz kilka innych klawiszy:
Print Screen, Scroll Lock, Pause/Break, raczej już nie
wykorzystywanych w najnowszych rozwiązaniach (ale działają np. w
systemie MS-DOS).
To peryferyjne urządzenie wyjściowe
komputera, służące do wyświetlania punktów na ekranie w celu
wizualnej komunikacji z użytkownikiem. Zależnie od rodzaju i
przewidzianego zastosowania urządzenia te mogą przybierać różne
kształty i rozmiary, a zastosowana w ich produkcji technologia
decyduje o komforcie i ergonomii jego użytkowania.
Ogólny podział klawiatur Istnieją różne rodzaje
klawiatur, używane nie tylko w komputerach, ale także w
kalkulatorach, notesach elektronicznych i innych urządzeniach.
Różnią się one przede wszystkim technologią
"wciskania klawiszy". Podział klawiatur pod tym względem przedstawia
się następująco: mechaniczne, foliowe, pojemnościowe, hallotronowe i
kontaktronowe. Klawiatury mechaniczne to takie, w których przy
naciśnięciu klawisza są po prostu zwierane dwa sprężyste, metalowe
zestyki. W klawiaturach foliowych pod wpływem nacisku ugina się
przewodząca folia i zwiera dwa leżące pod nią pola kontaktowe,
wykonane np. na płytce drukowanej. Folia ta może być dodatkowo
powleczona od góry materiałem izolacyjnym z nadrukowanymi
oznaczeniami poszczególnych klawiszy. Takie klawiatury są bardzo
niewygodne w użyciu, ale mają kilka zalet: są tanie i umożliwiają
hermetyczne odizolowanie od otoczenia. Najlepsze są klawiatury
pojemnościowe i hallotronowe i to właśnie te ostatnie są stosowane w
komputerach PC. W klawiaturze pojemnościowej przyciśnięcie klawisza
powoduje nacisk na sprężynę i zbliżenie plastikowo - metalicznego czpienia do dwóch okładek,
których duże powierzchnie są pokryte stopem cyny, niklu i miedzi.
Okładki te podłączone są do płytki drukowanej klawiatury. Oba
obszary metalizowane nie stykają się odgrywając rolę kondensatora, w
którym jedna okładka naładowana jest dodatnim, a druga ujemnym
ładunkiem. Ściśnięcie sprężyn w klawiaturze jest tak zaprojektowane,
że wywołuje wyczuwalne uderzenie mechaniczne. Metalowy czpień
przechodzący między okładkami obniża liczbę ładunków na obu
okładkach. Różnica ładunków powoduje słaby, ale wykrywalny prąd
płynący przez obwody połączone z okładkami. Kiedy klawisz zostanie
zwolniony sprężyna rozszerza się powodując powrót klawisza do
początkowego położenia i odsuwając czpień od metalowych okładek.
Klawiatura hallotronowa jest najbardziej trwała ze wszystkich
omawianych. Każdy z klawiszy na zakończeniu posiada magnes trwały,
który przy naciskaniu jest zbliżany do hallotronu, a ten generuje
napięcie o niewielkiej wartości.
Zasada działania klawiatury w IBM PC
1. Klawisze dotykają
specjalnej płyty wyposażonej - zależnie od typu klawiatury - w około
sto mikroprzełączników. 2.
Układ przetwarzający klawiatury. W elemencie tym jest zapisywany
zestaw wszystkich liter, cyfr i znaków specjalnych, a także
standardowe funkcje klawiszy funkcyjnych w postaci kodu zrozumiałego
dla komputera, do którego po naciśnięciu, dowolnego klawisza
trafiają odpowiednie informacje.
Naciśnięcie
klawisza w klawiaturze powoduje zmianę w przepływie prądu przez
układ z nim związany. Mikroprocesor wbudowany w klawiaturę stale
sprawdza obwody prowadzące do klawiszy, wykrywa on wzrost albo
spadek natężenia prądu w obwodzie naciśniętego klawisza. W ten sposób procesor może stwierdzić czy
klawisz został naciśnięty czy zwolniony. Każdy klawisz ma określony
układ kodów. Zależnie od tego, który obwód klawisza podaje sygnał do
mikroprocesora, który generuje liczbę zwaną odpowiednikiem kodowym.
Każdy klawisz ma dwa odpowiedniki kodowe: jeden na wciśnięcie
klawisza, drugi na jego zwolnieni. Procesor przechowuje liczbę w
buforze pamięci własnej klawiatury i wprowadza ją do złącza portu,
gdzie może być odczytana przez BIOS komputera. Następnie kablem
klawiatury zostaje przesłany sygnał przerwania, aby dać znać
procesorowi, że odpowiednik kodowy czeka na niego. Przerwanie mówi
procesorowi, aby zaniechał tego co właśnie wykonuje i aby zwrócił
uwagę na obsługę przerwania. BIOS czyta odpowiednik kodowy z portu
klawiatury i wysyła do klawiatury sygnał, który mówi jej że może
usunąć odpowiednik kodowy ze swojego bufora. Jeżeli jest to
odpowiednik kodowy dla jednego ze zwykłych klawiszy zmiany rejestru,
lub dla jednego z klawiszy uważanych za specjalne klawisze zmiany
rejestru np. CTRL, ALT, INSERT, NUN LOCK, SCROLLOCK, CARSLOCK. BIOS
zmienia dwa bajty w specjalnym obszarze pamięci. Dla wszystkich
innych klawiszy BIOS sprawdza te bajty, aby określić status klawiszy
zmiany rejestru i klawiszy przełączających. W zależności od statusu
wskazanego przez te bajty BIOS przekłada dany odpowiednik kodowy na
kod Aski, który oznacza znak, lub na specjalny kod dla klawiszy
funkcyjnych, lub klawiszy ruchu kursora.
Schemat budowy:

Różne rodzaje klawiatur w IBM PC
Od momentu, gdy pierwsze
komputery PC ujrzały światło dzienne, minęło dosyć dużo czasu.
Sprzęt komputerowy przez ten cały czas ewoluował, co nie ominęło
także klawiatur. Wyróżniamy trzy zasadnicze rodzaje klawiatur.
Klawiatura
PC XT, licząca 82 lub 83 klawisze, jest najmniej
zaawansowanym technologicznie typem klawiatury. Klawisze funkcyjne w
liczbie 10 są umieszczone te po jej lewej stronie, występuje tylko
jeden klawisz Alt i jeden Ctrl. Blok klawiatury numerycznej nie jest
wyraźnie oddzielony optycznie od reszty klawiatury. Lampki
sygnalizujące włączenie klawiszy CapsLock, ScrollLock i NumLock są
wbudowane w tych klawiszach. Obecnie tego typu klawiatury
praktycznie się już nie spotyka.
Klawiatura
PC AT różni się od XT tylko wyraźnym oddzieleniem
bloku klawiszy numerycznych od pozostałych, wprowadzeniem osobnych
kontrolek CapsLock, NumLock i ScrollLock oraz wprowadzeniem
dodatkowego klawisza SysReq (ang. system request). Nie ma osobnego
klawisza Pause/Break, które wprowadzono później w klawiaturze PS/2,
ale funkcje pauzy i przerwania programu można uzyskać wciskając
kombinacje klawiszy Ctrl-NumLock (pauza) i Ctrl-ScrollLock
(przerwanie).
Klawiatura
PS/2 to obecnie stosowana powszechnie klawiatura o
101 lub 102 klawiszach. Podstawowe zmiany to przede wszystkim
przesunięcie 10-ciu klawiszy funkcyjnych na górę klawiatury i
dodanie dwóch nowych f11 i 12, wydzielenie dodatkowego bloku
sterowania kursorem (strzałki), zmiana położenia klawisz SL,
wprowadzenia dodatkowych klawiszy ALT i CTRL rozróżnialnych oraz
wydzielenie klawisza Pause/ Break.
Na rynku można
spotkać także inne klawiatury, nie będące żadnym z powyższych
standardów. Są to przeważnie rozwinięcia standardu PS/2, polegające
na dodaniu nowych klawiszy, nie rzadko programowalnych, lub zmianie
układu klawiszy na bardziej ergonomiczny. Bardzo ciekawą klawiaturą
jest urządzenie o nazwie Natural Keyboard firmy Microsoft.
Klawiatura ta została podzielona na dwie, wyraźnie oddzielone części
dla każdej ręki, a oprócz tego wyposażono ją w dodatkowe przyciski
przydatne w pracy z systemem Windows.
do początku
strony |