Формирования и развитие клавиатуры. Классификация видов клавиатур

Термины и определения

Клавиатура - это устройство ввода, без которого сейчас нельзя представить ни один компьютер или ноутбук.
Механическая - более дорогой тип клавиатур, обладающий следующей технической особенностью: благодаря конструкции для подачи сигнала клавишу не нужно вдавливать вниз полностью (достаточно достигнуть половины ее хода).
Мембранная - наиболее доступный и популярный вид. Такая клавиатура оснащена переключателями с резиновыми или силиконовыми прокладками, что делает ее очень тихой при использовании.
A4Tech – китайская компания, производящая качественные периферийные устройства для ПК, внимание стоит обратить на модели KV-300H, КХ-5MU, КХ-6MU и КХ-100.
Dialog – старейшая организация, работающая в России, в основном специализируется на аудиоустройствах, среди клавиатур посмотрите экземпляры КР-112, КР-113 и КР-114.
Gigabyte – тайванский производитель компьютерной техники, признан одним из ведущих производителей профессиональных геймерских аксессуаров.
Проекционная клавиатура - разновидность компьютерной клавиатуры, представляющая собой оптическую проекцию клавиатуры на какую-либо поверхность, на которой и производится касание виртуальных клавиш.



Введение

Актуальность. Трудно сказать, может ли существовать более важное и универсальное устройство ввода информации в компьютер, чем клавиатура.
Вполне возможно, в скором будущем, когда человек будет общаться со своим компьютером посредством жестов, мимики, графических образов, видеоизображений и речи, клавиатуру потеснят другие средства ввода информации. Однако сегодня, когда текст и символы как носители ценной информации еще столь важны, клавиатура обязательно входит в конфигурацию поставляемых персональных компьютеров. Компьютер без клавиатуры – это неполноценный компьютер.
Единственным основным устройством ввода информации в ЭВМ и управления ее работой была, есть и в обозримом будущем останется клавиатура. Трудно сказать, может ли существовать более важное и универсальное устройство ввода информации в компьютер, чем клавиатура. Вполне возможно, в скором будущем, когда человек будет общаться со своим компьютером посредством жестов, мимики, графических образов, видеоизображений и речи, клавиатуру потеснят другие средства ввода информации. Однако сегодня, когда текст и символы как носители ценной информации еще столь важны, клавиатура обязательно входит в конфигурацию поставляемых персональных компьютеров. Клавиатура представляет собой матрицу клавиш, объединенных в единое целое, и электронный блок для преобразования нажатия клавиши в двоичный код. В клавиатурах ЭВМ используются клавиши различных типов, из которых наиболее широкое распространение получили емкостные и контактные. Емкостные клавиши состоят из подвижной металлической пластины (подвижного электрода), прикрепленного к кнопке, и двух металлических выступов на печатной плате, образующих неподвижные электроды конденсатора переменной емкости.
При нажатии на клавишу подвижная пластина приближается к этим выступам, что приводит к изменению емкости конденсатора, а этого достаточно для фиксации нажатия электронной схемой. Помимо простоты устройства емкостные клавиши имеют высокую надежность. Контактные клавиши могут изготавливаться в различных вариантах, но всегда в основе их работы лежит принцип непосредственного механического контакта между двумя гибкими металлическими пластинами при нажатии клавиши. В местах соприкосновения пластины обычно имеют специальное покрытие, обеспечивающее малое сопротивление контакта. Срок службы контактных клавиш меньше, чем у емкостных.
Цель работы – изучить историю формирования и развития клавиатуры, а также рассмотреть ее визы и функции.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить историю создания клавиатуры;
- рассмотреть принцип работы клавиатуры;
- проанализировать назначение клавиатуры;
- изучить механические клавиатуры;
- рассмотреть мембранные клавиатуры;
- проанализировать ножничные клавиатуры;
- рассмотреть проекционные клавиатуры.
Объектом исследования выступает клавиатура, а предметом исследования является история создания, развития, её виды и функции.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографии.





1 Теоретиские основы формирования и развития клавиатуры

1.1 История создания клавиатуры

Клавиатура - это устройство ввода, без которого сейчас нельзя представить ни один компьютер или ноутбук.
Первым шагом к появлению клавиатуры стало изобретение в XIX веке печатной машинки. Удобное расположение клавиш появилось не сразу. Кристофер Латаш Шольз в 1868 году предложил и запатентовал вариант расположения клавиш в алфавитном порядке. Но при использовании такой вариант оказался неудобным, нечасто используемые буквы находились в самых доступных местах и наоборот. В 1890 году он придумал раскладку «QWERTY», которая применяется и сейчас. Наименование «QWERTY» она получила от шести первых латинских букв, расположенных слева в верхнем ряду [14].
Изобретение телепечатной машины Бодо стало важным этапом перехода печатной машинки к клавиатуре. В конце XIX века телеграф, имеющий синхронную связь сменил асинхронный телетайп. Начиная с 1920-х годов, это изобретение стали использовать повсеместно, особенно в финансовых и политических вопросах.
В 1943 году появляется компьютер ENIAC, используемый военными для настройки баллистических траекторий. Необходимые данные вводились с помощью телетайпных лент и перфокарт.
В 1948 году для компьютеров UNIVAC и BINAC стали применять табуляторы-перфораторы и телетайпы.
В 1960 году появляется печатная машинка, работающая от электричества. Чуть позднее, в 1965 году, емкостные клавиатуры были приспособлены к видеотерминальному показу: теперь символы, которые вводил пользователь, отображались на экране, и текст можно было моментально редактировать (Рисунок 1).


Рисунок 1 - Первые компьютерные клавиатуры

В конце 70-х начале 80-х годов компьютер становится доступным для массового использования.
В большинстве случаев он состоял из клавиатуры в которую были вмонтированы процессор, оперативная память и другие устройства. Количество клавиш увеличили, добавив Control, Alt, Enter.
Появляются компьютеры Apple, Commandore, IBM PC, клавиатура впервые стала самостоятельным устройством. Она представляла собой два блока по 83 клавиши. Недостатком стало неудобное размещение функциональных клавиш [13].
В 80-х годах изменения происходили как в компьютерах, так и в клавиатурах. В результате расположение клавиш стало удобнее, появилась возможность программирования определенных функций.
Спустя небольшой период времени в устройство добавили новые клавиши «F11» и «F12», клавиши управления были выведены в отдельный блок, добавлен верхний основной ряд, продублированы и размещены по разным сторонам основного блока клавиши «Ctrl» и «Alt», клавиатура с 101 клавишей приобретает современный вид [13].
В дальнейшем производители продолжают работать над усовершенствованием устройства. Появилась «жесткоконтактная клавиатура». В клавиатуру добавили дополнительный слой пластмассы, чтобы спасти ее от попадания жидкости, например кофе, появляются клавиши управления мультимедиа.

1.2 Принцип работы клавиатуры

Клавиатура представляет собой совокупность датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих определенную электрическую цепь. Длительное время выпускались клавиатуры с механическими датчиками. Современные клавиатуры — мембранного типа. Переключатель представляет собой набор мембран: активная – верхняя, пассивная – нижняя, разделяющая [9, c. 22].
Внутри корпуса клавиатуры помимо датчиков расположены электронные платы дешифрации сигнала.
Обмен данными между клавиатурой и системной платой осуществляется 11-битовыми блоками (8 разрядов плюс служебная информация) по 2-проводному кабелю (сигнал и земля).
Принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из переключателей соответствует уникальный цифровой код (scan code) размеров 1 байт.
Подключение клавиатуры к системной плате производится с помощью разъема DIN или mini-DIN.