Клавиатура
Многие начинающие пользователи, не задумывающиеся над тем, что происходит при вводе, считают, что клавиатура и отображающий вводимый текст дисплей связаны напрямую, т.е. как только мы нажимаем клавишу, ее код тут же поступает в монитор и отображается.
Это далеко не так. На самом деле сначала код нажатой клавишй поступает в компьютер, который программно его анализирует, и затем по результатам этого анализа выводит на экран монитора тот или иной символ или группу символов.
Только так можно объяснить, почему от одной и той же клавишй на экране возникает русская или латинская, а также заглавная или строчная буква. Еще более убедительно выглядит нажатие служебных, например функциональных, клавиш, когда на экране появляются целые слова или вообще производится вызов страницы с текстом помощи.
Внутреннее устройство клавиатур может быть довольно разнообразным. Например, они могут использовать замыкание металлизированного слоя, нанесенного на гибкую основу, работать на базе герконов (герметичных контактов, которые замыкаются при поднесении магнита) или фиксировать возникающее при нажатий клавиш изменение емкости. Внешнее оформление клавиатур также может существенно варьироваться.
История
Современные клавиатуры по расположению клавиш и по внутреннему устройству похожи на клавиатуры, распространяемые в комплекте с IBM PC-совместимыми компьютерами следующих серий:
IBM PC;
IBM PC/XT (XT‑клавиатуры; 83 или 84 клавиши);
IBM PC/AT (AT‑клавиатуры; 101 или 102 клавиши).
Наборы команд клавиатур XT и AT не совместимы. Некоторое время выпускались клавиатуры, поддерживающие оба набора; выбор набора осуществлялся переключателем «XT — AT» или «X — A».
Расположение клавиш на AT-клавиатуре соответствует расположению клавиш на печатной машинке и подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной для удобного набора символов английского алфавита.
Устройство
Группы клавиш
Клавиатура, соответствующая стандарту PC/AT. 104 клавиши расположены согласно раскладке QWERTY
По своему назначению клавиши на клавиатуре условно делятся на шесть групп:
- алфавитно-цифровые клавиши;
- клавиши-модификаторы;
- функциональные клавиши;
- клавиши управления курсором;
- клавиши цифровой панели (англ. keypad);
- специализированные клавиши.
Алфавитно-цифровой блок
Некоторое количество (в PC/AT-клавиатуре — двенадцать) функциональных клавиш расположены в верхнем ряду алфавитно-цифрового блока клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а у самого правого края клавиатуры — цифровая панель, которая может выполняться съёмной.
К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и символов основных[en] арифметических действий, а также специальных символов. В стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает 47 клавиш. Для некоторых языков, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают клавиатуры с дополнительными клавишами в алфавитно-цифровом блоке — например, на клавиатурах для украинского языка (33 буквы) их уже 48. Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся — все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной клавиатуры PC/AT.
Клавиши алфавитно-цифрового блока делятся по рядам и по зонам. Нижний ряд блока находится над клавишей «пробел» и клавишами-модификаторами Ctrl, Alt, AltGr. Он считается первым. Выше — второй, в методе слепой десятипальцевой печати также называемый «домашним» рядом. Ещё выше — третий. Самый верхний ряд клавиш блока — четвёртый — в латинской раскладке QWERTY не содержит клавиш для ввода букв, но включает все клавиши ввода цифр. По этой причине его часто называют цифровым рядом. Зоной называется совокупность клавиш, закреплённых в методе слепой десятипальцевой печати за пальцами каждой из рук. Нумерация зон идёт слева направо.
Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит от регистра (нижний или верхний) и уровня (первый или второй), в котором осуществляется нажатие этих клавиш.
Клавиши-модификаторы
Сюда перенаправляется запрос «Клавиша-модификатор». На эту тему нужна отдельная статья.
К числу клавиш-модификаторов относятся клавиши ⇧ Shift, Ctrl, ⇪ Caps Lock, Alt и AltGr (правая Alt). Они предназначены для изменения (модификации) действий других клавиш. Включение верхнего регистра клавиш (при отключённом ⇪ Caps Lock) осуществляется нажатием и удержанием клавиши ⇧ Shift. Нажатие и удержание клавиши AltGr используется для перехода на второй уровень клавиатуры.
Клавиши-модификаторы используются наиболее часто, поэтому они имеют увеличенный размер. К тому же клавиши ⇧ Shift и Ctrl продублированы по обеим сторонам блока алфавитно-цифровых клавиш.
Функциональные клавиши
Также на PC/AT клавиатуре (в PC/AT — в верхней части клавиатуры; на клавиатурах PC/XT было 10 функциональных клавиш (F1—F10), расположенных в два столбца в левой части клавиатуры) располагается блок так называемых функциональных клавиш — от F1 до F12. Функции этих клавиш определяются в зависимости от системного или прикладного ПО: программой конфигурации материнской платы (Setup BIOS) и, в последующем, запущенной операционной системой.
Функции отдельных функциональных клавиш, комбинации функциональных клавиш с клавишами ⇧ Shift, Ctrl и Alt и «обычными» клавишами составляют часть интерфейса и, как правило, являются постоянными для отдельно взятого ПО. Существует ряд универсальных назначений, применяемых наиболее широко: зачастую при нажатии F1 на экран выводится встроенный справочник по программе (часто уже открытый на странице, соответствующей режиму программы, в котором она находится), а нажатие ESC приводит к прерыванию текущей операции.
Цифровая панель
Основное назначение клавиш цифровой панели — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и символов основных арифметических действий. Клавиши этой панели более удобны для ввода цифр и арифметических знаков, нежели клавиши алфавитно-цифрового блока.
Специализированные клавиши
Мультимедийные клавиатуры
Мультимедийная компьютерная клавиатура, способная управлять громкостью звука и сетевым поведением компьютера
Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из 104 клавиш, снабжаются дополнительными клавишами (как правило, другого размера и формы), которые предназначены для упрощённого управления некоторыми основными функциями компьютера:
- управление громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук;
- управление лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск;
- управление аудиопроигрывателем: играть, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать аудиозапись вперёд или назад, перейти к следующей или предыдущей аудиозаписи;
- управление сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперёд или назад по истории посещённых страниц, открыть поисковую систему;
- управление наиболее популярными программами: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер;
- управление состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну;
- управление состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер.
Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».
Фирменные драйверы таких клавиатур, как правило, не предоставляют пользователям возможности управлять назначением большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также не дают возможности определять дополнительные сочетания из нескольких клавиш (с участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Однако эта проблема может быть решена при помощи независимых универсальных драйверов от сторонних разработчиков.
Программируемые клавиатуры
Разработаны клавиатуры, в которых назначение и внешний вид клавиш изменяется программным образом в зависимости от выбранного набора символов, и даже от запущенного в текущий момент приложения. Каждая клавиша фактически представляет собой мини-дисплей, отображающий её текущее назначение. Это могут быть не только символы различных алфавитов, но и пиктограммы «горячих» клавиш приложения.
