Мультимедийная клавиатура

УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА

Клавиатура

Клавиатура - это одно из основных устройств ввода информации в ЭВМ, позволяющее вводить различные виды информации. Вид вводимой информации определяется программой, интерпретирующей нажатые или отпущенные клавиши. С помощью клавиатуры можно вводить любые символы - от букв и цифр до иероглифов и знаков музыкальной нотации. Клавиатура позволяет управлять курсором на экране дисплея, устанавливать его в нужную точку экрана, перемещать по экрану, “прокручивать” экран в режиме скроллинга, отправлять содержимое экрана на принтер, производить выбор при наличии альтернативных вариантов и т.д.

На IBM PC AT используется клавиатура с большим количеством клавиш. На этих машинах есть возможность управлять некоторыми функциями клавиатуры, например, изменять время ожидания автоповтора, частоту автоповтора, зажигать и гасить светодиоды на панели управления клавиатурой.

По своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп:

· функциональные;

· алфавитно-цифровые;

· управления курсором;

· цифровая панель;

· специализированные;

· модификаторы.

Двенадцать функциональных клавиш расположены в самом верхнем ряду клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а с самого правого края клавиатуры — цифровая панель. К клавишам модификаторам относятся ALT, Cntr, Caps Lock, Shift,AltGr. Они предназначены для изменения (модификации) действий других клавиш.

Выпускаемые разными производителями клавиатуры различаются также по расстоянию между клавишами, числу специальных клавиш, способу переключения на цифровой регистр для быстрого ввода числовых данных, углу наклона, форме и текстуре поверхности клавиш, усилию нажима и величине хода клавиш, расположению часто используемых клавиш и др.

Общее число клавиш в клавиатуре – 105 и др.. Количество различных сигналов от клавиатуры значительно превышает это число, так как:

1) при нажатии и освобождении клавиши в ЭВМ передаются разные кодовые комбинации: при нажатии - порядковый номер нажатой клавиши на клавиатуре (ее скан-код), а при освобождении - скан-код, увеличенный на 80h;

2) заглавные и строчные буквы первой группы клавиш (алфавитно-цифровых и знаковых) набираются на разных регистрах. Оперативное переключение регистров производится клавишей <Shift>. Если при нажатой (и удерживаемой в нажатом состоянии) клавише <Shift> “клюнуть” (от английского слова “dick”) любую алфавитную клавишу, то в ЭВМ будет отправлен код заглавной буквы, соответствующий нажатой клавише;

3) после однократного нажатия клавиши <CapsLock> (зажигается лампочка на клавиатуре рядом с клавишей) изменяется порядок работы клавиши <Shift>: без нажатия на нее будут набираться заглавные буквы, а при нажатии (совместном) - строчные. После повторного нажатия на <CapsLock> порядок работы клавиши <Shift> восстанавливается, а лампочка гаснет. Такой режим (переключательный) работы клавиши называется триггерным режимом, или flip-flop;

4) аналогично клавише <Shift> действуют <Alt> и <Ctrl> - при одновременном нажатии с ними любой другой клавиши, в ЭВМ передается не scancode, а расширенный код (2 байта). Иногда таким же образом используется клавиша <Esc>;

5) клавиша <NumLock> является триггерным переключателем дополнительной цифровой клавиатуры: при негорящей лампочке она работает как клавиатура для управления курсором; при зажженной - как цифровая;

6) для переключения регистров (или даже групп регистров) иногда используются другие комбинации клавиш: например, программы - русификаторы клавиатуры переключают РУС-ЛАТ с помощью правой клавиши <Shift> или при одновременном нажатии двух клавиш <Shift> (правой и левой) и т.д. Эти комбинации клавиш обладают триггерным эффектом.

Образование данных из клавиатуры происходит следующим образом. Под клавиатурой расположена матрица проводников. Клавиша расположена на пересечении двух проводников и в случае нажатия замыкает электрическую цепь. Ток проходит по строкам и столбцам матрицы. Контроллер клавиатуры контролирует прохождение тока только по строкам. Если какая либо клавиша нажата, схема декодера контроллера начинает опрашивать столбцы матрицы. Процесс опроса продолжается до тех пор, пока не будет отпущена нажатая клавиша. В этом случае, возможно, зафиксировать одновременное нажатие нескольких клавиш. В ROM памяти контроллера клавиатуры ( обычно емкостью 8 кбайт) хранится таблица соответствия номера строки и столбца нажатой клавише или комбинации клавиш. Однобайтные или двухбайтные коды отдельных клавиш или их комбинаций называют скан-кодом. Для первых 128 символов скан-код совпадает с кодом ASCII.

Каждая клавиша генерирует два типа скан-кодов: код нажатия и код освобождения клавиши. При длительном нажатии клавиши, генерируется повторный скан-код клавиши.

Сгенерированные скан-коды поступают в буферную память контроллера клавиатуры (обычно емкостью 15 байт), а потом передаются в контроллер клавиатуры на материнской плате. Контроллер может переназначать код некоторых клавиш, например, если включен режим украинского языка, то вместо символа «q» сгенерируется символ « й» Далее контроллер пересылает данные операционной системе, которая обрабатывает их сама или передает прикладной программе.

Сигналы, поступающие от клавиатуры, проходят трехуровневую обработку: на физическом, на логическом и на функциональном уровнях.

Физический уровень имеет дело с сигналами, поступающими в вычислительную машину при нажатии и отпускании клавиш.

На логическом уровне, реализуемом BIOS через прерывание 9, скан-код транслируется в специальный 2-байтовый код. Младший байт для клавиш группы 1 содержит ASCII-код, соответствующий изображенному на клавише знаку. Этот байт называют главным. Старший байт (вспомогательный) содержит побитную информацию о включенных вспомогательных клавишах.

На функциональном уровне отдельным клавишам программным путем приписываются определенные функции. Такое “программирование” клавиш осуществляется с помощью драйвера-программы, обслуживающей клавиатуру в операционной системе.

Современные клавиатуры подключают к материнской плате через интерфейс PS/2 или USB.Существуют также беспроводные клавиатуры, которые подключаются через инфракрасный порт или по технологии BlueTooth. В качестве дополнительных устройств, в клавиатуру могут быть встроены: микрофон, трекбол, динамик и др.

Мультимедийная клавиатура

Мультимедийная компьютерная клавиатура, способная управлять громкостью звука и сетевым поведением компьютера.Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста четырёх 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 драйвера 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.