Привет, друзья! В одном из предыдущих постов, вскользь, была затронута тема устройства компьютерной клавиатуры. В сегодняшнем посте мы с вами поговорим на тему, схема клавиатуры компьютера: какие компоненты входят в этот девайс и для чего нужен каждый.
Как устроена
В состав блок схемы любой клавиатуры входят такие функциональные узлы:
- Матрица клавиш – срабатывает при нажатии определенной клавиши или их комбинаций;
- Контроллер – схема управления, которая распознает нажатие клавиш и передает сигнал на интерфейс ввода;
- Порт подключения – USB или PS/2 у проводной клавиатуры или радиомодуль у беспроводной;
- Блок светодиодов (три у большинства экземпляров и четыре у японских);
- Буфер обмена – запоминает до 15 введенных символов и передает их в соответствующую программу.
Электрическая схема может отличаться в зависимости от бренда и модели, но принцип работы у всех одинаков.
Не принципиально, также взаимное расположение этих блоков внутри корпуса устройства.
При замыкании контакта, после нажатия клавиши, контроллер определяет скан-код кнопки. Известная «болячка» — при нажатии трех и более клавиш происходит «фантомное» срабатывание, когда генерируется некорректный символ.
Для предотвращения таких глюков, в поздних версиях Виндовс, предусмотрена функция залипания клавиш, когда нажатие более трех попросту не определяется.
Большинство современных вариантов стандарта AT оборудованы микроконтроллером Intel 8042 или его аналогом. При использовании устройства PS/2, генерируется прерывание сигнала при нажатии кнопки, у USB и беспроводных символ определяется после каждого цикла опроса.
Через соответствующий порт, символ передается в центральный процессор, а тот, в свою очередь, определив запись программы, переходит к ее выполнению. Набранный символ хранится в буфере, пока не будет отправлен в соответствующую программу или службу Виндовс.
Немного о матрице
Вот, собственно, такие основные устройства, задействованные в клавиатуре. Стоимость любой микросхемы, включая процессор, сегодня копеечная, поэтому бюджетное устройство ввода можно приобрести за символическую стоимость.
Почему же на рынке можно встретить экземпляры по цене в несколько тысяч рублей? Причина дороговизны – вовсе не использование топовой электроники. Цена во многом формируется матрицей клавиш (читайте об основных характеристиках здесь).
Узнать конструкцию матрицы можно при ее разборке, однако я не рекомендую вам этого делать.
Самые дешевые – мембранные клавиатуры. Все контакты и надписи помещены на одной трехслойной мембране, при нажатии на соответствующую область которой, замыкается контакт и подается сигнал контроллеру.
Как правило, у таких устройств даже нет кнопок в физическом понимании: просто плоская панелька, на которую нужно надавливать. Впрочем, в компьютерной технике такой тип используется редко.
Строение экземпляров подороже, более сложное: кнопки уже присутствуют физически. У купольных конструкций, каждая кнопка оборудована отдельной микромембраной с контактом. Достоинство в том, что при выходе из строя одной из кнопок, остальные продолжают работать.
У емкостных клавиатур, каждая кнопка оборудована несколькими миниатюрными конденсаторами. Контроллер реагирует уже не на замыкание контакта, а на изменение емкости, поэтому кнопка срабатывает и при неполном нажатии.
Самые дорогие – механические. У них изнутри каждая кнопка оборудована собственными выключателем и пружиной. У большинства моделей можно настроить чувствительность и ход клавиш.
Из последних тенденций особо стоит отметить проекционные, если их можно так назвать. У этих моделей, клавиатура как отдельный модуль, отсутствует в принципе: раскладка клавиш, с помощью лазера проецируется на гладкую поверхность.
Также на цену влияет материал, из которого изготовлены кнопки, и метод нанесения надписей. Чем качественнее материал и краска, тем более они устойчивы к истиранию.
Такая панелька с кнопками прослужит дольше: пользователь и через несколько лет сможет различить пометки на клавишах, поэтому необходимости в замене устройства ввода не будет.
Вот так и выглядит компьютерная, всеми любимая «Клавдия» изнутри. Также на эту тему вам будет полезно почитать об основных функциях клавиатуры. Буду благодарен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!
С уважением, автор блога Андрей Андреев
