ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Клавіатури для персональних комп’ютерів та відео терміналів.

0.1 Вступ

0.2 Клавіші

0.2.1 Види клавіш

0.2.2 Призначення клавіш

0.2.3 Робота з клавіатурою

0.3 Робота клавіатури

0.3.1 Розкладка клавіатури, мови

0.3.2 Функціонування клавіатури

0.4 Види клавіатур

0.4.1 Кодуючі клавіатури

0.4.2 Ергономічні клавіатури

0.4.3 Ігрові клавіатури

0.4.4 Бездротові клавіатури

0.4.5 Гнучка клавіатура

0.4.6 Сенсорні клавіатури

0.4.7 Проекційна клавіатура

0.4.8 Аналогова клавіатура

0.4.9 Незвичайні клавіатури

0.5 Інтерфейси з’єднань клавіатур з системним блоком

0.5.1 Інтерфейси з клавіатурою

0.5.2 Принци роботи інтерфейсу

0.5.3 Протокол обміну «Пристрій – Хост»

0.5.4 Протокол обміну «Хост - Пристрій»

0.5.5 Команди інтерфейсу з клавіатурою

0.6 Часові діаграми

0.7 Діагностика клавіатур за кодами несправностей

0.7.2 Пошук несправностей і ремонт клавіатури

0.7.1 Діагностика клавіатури

ВСТУП

Важко сказати, чи існує важливіший і універсальніший пристрій введення інформації в комп'ютер, ніж клавіатура. Можливо, в майбутньому, коли стане можливо спілкуватися з комп'ютером за допомогою міміки і жестів, клавіатура стане менш потрібною. Але сьогодні, коли найпоширеніший засіб введення це все ще текст і символи, клавіатура є незамінною. Вона обов'язково включається в будь-який комплект, адже без неї комп'ютер втрачає велику частину своїх можливостей.

Клавіатура на сучасному етапі розвитку обчислювальної техніки є найбільш універсальним пристроєм введення інформації. Для введення будь – якої інформації (в даному разі інформації про символ) необхідно створити адекватний фізичному електричний сигнал. Такий сигнал можливо створювати за допомогою клавішного пристрою, який є складовою частиною клавіатури. Клавішні пристрої введення інформації призначені для ручного введення алфавітно-цифрових символів з метою їх подальшого перетворення в електричні сигнали.

КЛАВІШІ

Види клавіш

Клавіші, що використовуються в клавіатурах, поділяються на дві групи: контактні та безконтактні.

Контактні клавіші

Контактні клавіші знайшли широке застосування у якості елементів клавіатур. Вони поділяються за видом перемикачів на електромеханічні, герконові, мембранні, гумові.

 

Електромеханічні клавіші відрізняються простотою конструкції, їх основою є контактний перемикач, що забезпечує значну потужність перемикання. В той же час він має явні недоліки: наявність "дребезгу", невисоку частоту перемикання, непостійність електричного опору між контактами, велике зусилля натискання, невеликий термін служби.

Більш надійними є герконові клавіші, в яких комутація здійснюється герметизованими в склі контактами - герконами. Як відомо, герконовий контакт замикається під дією на нього магнітного поля. Тому в склад клавіші вводиться спеціальний кільцевий магніт. Геркон спрацьовує якщо постійний магніт рухається навколо нього при натискуванні клавіші.

 

В герконових клавіатурах використовують геркони типу КЕМ2, КЕМЗ. Така клавіатура відрізняється простотою та великим терміном служби.

Рисунок №5 – Герконова клавіша

 

Мембранні клавіші побудовані на базі плоского перемикача, мають дві пластинки з еластичного матеріалу на які нанесені контакти та провідники. Між пластинками знаходиться тонка ізоляційна прокладка з отвором у зоні контактів. Ця прокладка перешкоджає замиканню контактів у ненатисненому стані. Натискання верхньої пластинки призводить до замикання контактів. Мембранні клавіші компактні та технологічні при виготовленні.

 

Перемикачі на основі провідної гуми (Рисунок 2.3) виготовляються у вигляді силіконових клавіш. Клавіші кріпляться прямо на друковану плату, на якій технологічним шляхом нанесено контакти перемикача та схема їх з'єднання. При натисканні клавіші провідна гума основи клавіші притискається до плати та замикає необхідні контакти.

Рисунок №6 – Мембранна клавіша

Безконтактні клавіші

До безконтактних перемикачів відносяться перемикачі, у яких механічні переміщення клавіш перетворюються у зміну ємності, індуктивності або опору і, в подальшому, у зміну напруги або струму.

В безконтактних перемикачах механічний вплив (наприклад, механічне переміщення) перетворюється в зміну ємності, індуктивності або опору, а потім ця зміна перетворюється в електричний сигнал. Для цього може бути використана конструкція мембранного перемикача, у якому між контактами розміщується зтискуюча ізолююча прокладка, котра не дозволяє контактам замкнутися. Тоді факт натискання клавіші визначається по зміні зазору між контактами та пов'язаною з цим зміною міжконтактної ємності, які реєструються спеціальною чутливою схемою. Відомі конструкції безконтактних перемикачів на основі взаємодії феритового сердечника та магніту, які використовують диференційні трансформатори та ефект Холла.

В теперішній час є достатньо широкий набір клавішних перемикачів, в різній мірі задовільняючих ним вимогам. В зарубіжній практиці, наприклад, достатньо широко використовуються безконтактні перемикачі, засновані на ефекті Холла. Перемикачі цього типу містять перетворювач Холла, який складається з власне генератора Холла, підсилювача, тригера Шмідта та одновібратора (Рисунок 2.4). Площа, яку займає перетворювач Холла в інтегральному виконанні, становить 0,25 кв.см.

При натисканні на клавішу постійний магніт, який закріплений на плунжері, зміщується в напрямку перетворювача Холла. В генераторі Холла, який потрапив у магнітне поле, виробляється е.р.с. Холла. Напруга подається на вхід підсилювача, а далі аналоговий сигнал у тригері перетворюється в дискретний. Одновібратор з сигналу, що знімається з плеча тригера, формує одноразовий імпульс. Перевагою цього перемикача є відсутність "дребезгу", висока надійність, довговічність та малі габарити. Недоліком є постійна потреба в електроживленні та порівняно висока вартість.

 

Рисунок №7 – Безконтактний перемикач, заснований на ефекті Холла

а) генератор Хола; б) структурна схема перетворювача Хола

Ефект Холла

Ефект Холла — явище виникнення поперечної різниці потенціалів (званою також Холлівською напругою) при переміщенні провідника з постійним струмом в магнітному полі. Відкритий Е. Холлом в 1879 році в тонких пластинках золота.

Ємнісні клавіатури, що забезпечують найвищі показники надійності при порівняно низькій вартості та високій технологічності займають провідне положення на ринку клавіатур. Структура ємнісної клавіатури відображена на рисунку №8. При натисканні на клавішу зв'язок між пластинами ємнісної клавіатури різко збільшується, що легко визначити, пропускаючи по ланцюгу імпульсний сигнал. Проблема перешкодостійкості одна з найсуттєвіших для ємнісних клавіатур. Ця проблема вирішується в трьох напрямках: збільшення відношення сигнал/перешкода; введення адаптивного порогу спрацьовування; використання алгоритмічних методів відсіву перешкод.

Рисунок №8 – Структурна схема ємнісної клавіатури

Позначення на рисунку: М – матриця ємнісних перемикачів, АК –аналоговий комутатор, ДШ – дешифратор, Г – генератор прямокутних імпульсів, Ф – формувач імпульсу опитування, ЛЧ – двійковий лічильник, ПВЗ – пристрій вибірки та зберігання, К – компаратор, О1,О2 – одновібратори, РГ – регістр, ПІ – послідовний інтерфейс.

Сканування матриці перемикача здійснюється аналогічно клавіатурі з електромеханічними перемикачами. Для кожної з вибраних ємнісних клавіш формувач генерує імпульс опитування, що призводить до появи позитивного та негативного сплеску напруги. Для натиснутої клавіші такий сплеск буде в декілька раз вищий, ніж для ненатиснутої. Для формування адаптивного порогу (під кожний ємнісний перемикач) рівень напруги безпосередньо перед сплеском запам'ятовується на ПВЗ. Перевищення сплеску над порогом свідчить про те, що клавішу натиснуто. Реєстрація натискання фіксується, як по позитивному перемиканню схеми фіксації (ПВЗ1, К1, О1), так і по негативному (ПВЗ2, К2, О2), що дає можливість ігнорувати імпульсну перешкоду. Збіг сигналів О1 та О2 формує сигнал запису коду вибраної клавіші в регістр. Принцип дії клавіші ілюструє рисунок №9.

 

 

Рисунок №9 – Принцип дії ємнісного перемикача.

Оптоелектронні клавіатури, не маючи електричного контакту, за своєю надійністю не поступаються ємнісним, але за стійкістю до дії перешкод значно їх перевищують. Завдяки цьому вони незамінні там, де існує високий рівень перешкод, наприклад, електромагнітне поле, радіаційне випромінювання та інше.

 

Звичайно, оптоелектронні клавіатури містять в собі лінійки світловипромінювачів та фотоприймачів, отже промені, які їх з'єднують, утворюють матрицю. У вузлах матриць розміщені елементи перемикання так, що при натисканні клавіші вони перекривають випромінювання по рядках та стовпчиках матриці. Контролер клавіатури реєструє перекриття світлових променів та виробляє код відповідно знакомісцю клавіші. Оскільки швидкодія не є першочерговим фактором в людинно-машиннім інтерфейсі, то з метою зменшення апаратних витрат використовують послідовне сканування оптоелектронних каналів. В останній час починають поширюватись модульні оптронні клавішні перемикачі та клавіатури з світловим кодуванням.

На рисунку №10 зображена конструкція фотоелектричного клавішного перемикача. Кодування за допомогою клавіатури, побудованої на базі цих перемикачів, здійснюється шляхом переривання світлового потоку при натисканні клавіші. Пристрій складається з матричної панелі (МП), кодуючої маски (KM), зв'язаної з клавішами, джерела світла та фотоприймачів. Джерело світла та фотоприймач встановлені на протилежних стінках корпусу.

 

Рисунок №10 – Конструкція фотоелектричної клавіатури

МП та KM розмішують між ними таким чином, щоб забезпечувалась співосність відповідних отворів в МП та KM. Отвори в МП модулюють промені світла, що падають на фотоприймачі. При натисканні на клавішу між МП вводиться кодуюча маска, яка пропускає світловий потік, необхідний для одержання відповідної кодової комбінації.

Можна вважати, що при досягненні більш високої якості світлодіодів (мінімальний розкид по яскравості) оптронні клавіатури та модульні оптрони і перемикачі зможуть успішно конкурувати з перемикачами, що використовують ефект Холла.

 

Сенсорні перемикачі не мають рухомих механічних елементів. Процес вмикання (перемикання) викликається лише дотиком пальців оператора до клавіатури. Робота на сенсорній клавіатурі вимагає певних навиків, оскільки клавіші нерухомі або малорухомі, а "зворотний зв'язок" з оператором замикається через фіксатор інформації, що вводиться.

Перетворення електричного сигналу від тієї чи іншої клавіші в двійковий код (відповідно кодовій таблиці) здійснює шифратор. Шифратори можуть виконуватись на контактній або безконтактній основі, отже останні - на інтегральних елементах - отримали переважний розвиток.

Для узгодження клавіатури з мікропроцесором зазвичай використовуються БІС програмованих мікроконтролерів або мікропроцесорів клавіатури. В перших розробках персональних комп’ютерів використовувались контролери, які мали клавіатурну та дисплейну частини. Прикладом такого контролера є програмований контролер клавіатури й індикації (ПККІ) КР580ВВ79, структурна схема якого наведена на рисунку №11.

Буфер даних (БД) служить для узгодження із шиною даних DB7— DB0 локальної магістралі мікропроцесора. Блок керування введенням-виведенням (БКВВ) керує прийманням і видачею керуючої інформації і даних від МП. На входи RD (читання) і WR (запис) подаються керуючі сигнали шини керування локальної магістралі МП. Вхід СD зазвичай з'єднується з молодшим розрядом адресної шини і служить для поділу керуючої інформації і даних. Вхід СS (вибір мікросхеми) з'єднується з дешифратором адреси, що визначає розташування ПККІ в адресному просторі МП.

Буфер клавіатури, що містить схему захисту від дребезгу контактів, приймає по лініях RET0—RET7 код позицій клавіш і запам'ятовує його в стеці клавіатури на 8 байт із механізмом ПРО. Схема аналізу стека (САС)

Рисунок №11 – Структура контролера клавіатури типу КР 580ВВ79

виробляє сигнал переривання на виході INT, якщо черга не порожня. Вхід V/STB використовується для подачі керуючого сигналу при скануванні або стробуванні в режимі введення по стробу. На вхід SН подається сигнал зсуву, який використовується для сканування клавіатури. Лічильник сканування з виходами S0—S3 призначений для сканування стану або клавіш дисплея.

Оперативний ЗП зберігає інформацію про натиснуті клавіші, яка відображується на дисплеї. Регістр адреси містить адресу даних, які записуються або зчитуються МП. Регістри відображення зберігають дані, що відображуються на виходах DISPA (0 - 3) і DISB (0 - 3). Схема керування і синхронізації (СКС) здійснює керування роботою мікросхеми. На вхід CLK надходять синхроімпульси, на вхід CLR.- сигнал скидання. На виході BD виробляється сигнал гасіння відображення.

ПРИЗНАЧЕННЯ КЛАВІШ

Клавіатурні еквіваленти

· F2 - Перейменувати

· F3 - Знайти

· CTRL+C - Скопіювати

· CTRL+X - Вирізати

· CTRL+V - Вставити

· SHIFT+DELETE - Видалити, не поміщаючи в корзину

· ALT+ENTER – Властивості

· CTRL+подвійне клацання - Відкрити альтернативне контекстне меню

· CTRL+ESC - Викликати властивості Панелі завдань

· F4 - Відкрити список всіх тек і дисків

· F5 – Відновити, Завершення роботи, Клавіатурні еквіваленти

· F6 - Перейти з одного вікна провідника Windows в інше

· CTRL+Z - Відмінити

· CTRL+A - Виділити все

· BACKSPACE - Перейти до теки верхнього рівня

· CTRL+TAB - Перейти з однієї вкладки в іншу

· F4 - Відкрити список тек

· F1 - Довідка

· F10 - Перейти до меню

· SHIFT+F10 - Викликати контекстне меню виділеного об'єкту

· CTRL+ESC - Відкрити головне меню

· CTRL+ESC - Натиснути на кнопку Пуск

· ALT+TAB - Перейти з одного запущеного додатку в інше

· Alt+M - Звернути всі вікна

· Win+R - Відкрити вікно Запуск програми

· Win+M - Звернути всі відкриті вікна

· Win+F1 - Викликати довідкову систему Windows 98

· Win+E - Викликати Провідник Windows

· Win+F - Знайти файл і теку

· CTRL+Win+F - Знайти комп'ютер

· Win+Tab - Перехід між додатками Панелі завдань

· Win+Break - Викликати властивості системи

Назва деяких символів

/ - коса лінія (слеш);

‘ - апостроф;

& - амперсенд;

$ - долар;

~ - тильда;

@ - комерційне ‘ет’ (або жаба);

( ) - ‘відкрита’ ‘закрита’ дужка;

[ ] - ‘відкрита’ ‘закрита’ квадратна дужка;

{} - ‘відкрита’ ‘закрита’ фігурна дужка

< > - знак ‘менше’ ‘більше’;

_ - підкреслення;

\ - зворотня коса лінія (бекслеш);

# - грати;

“ - лапки;

^ - кришка;

* -зірочка;

Індикатори режимів

У правому верхньому кутку 101-клавішної клавіатури знаходяться індикатори режиму блокування цифр (Num Lock), режиму прописних букв (Caps Lock), і режиму блокування прокрутки (Scroll Lock). Вони спалахують при включенні відповідних режимів, а при виключенні цих режимів гаснуть.

Особливі комбінації клавіш

Є комбінації клавіш, що обробляються спеціальним чином:

Ctrl+Alt+Del – (одночасне натиснення) перезавантаження DOS, завершення поточної програми в Windows (подвійне натиснення цих клавіш викликає перезавантаження Windows)

PrtScr (або Shift PrtScr) – друк на принтері копії вмісту екрану в DOS, приміщення образу екрану або поточного вікна в буфер обміну (Clipboard) Windows.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти