Klawiatura komputerowa: co to jest i jak działa?

przez kim Aktualizacja: 26 czerwca 2022 r.

Klawiatura komputera jest niezbędnym elementem każdego komputera i służy do interakcji z maszyną w celu wykonywania zadań. Składa się z kilku klawiszy i przycisków, z których niektóre mają wyspecjalizowane funkcje. Klawiatura służy do wpisywania poleceń i danych i zwykle towarzyszy jej mysz lub gładzik.

W tym artykule przyjrzymy się anatomia klawiatury i jak to działa.

Co to jest klawiatura komputerowa?

Klawiatura komputerowa to urządzenie wejściowe służące do wpisywania znaków, cyfr i innych symboli na komputerze. Zwykle składa się z kilku rzędów klawiszy umieszczonych jeden nad drugim, z różnymi funkcjami na każdym klawiszu. Układy klawiatury różnią się w zależności od systemu operacyjnego i kraju. Pisanie na klawiaturze komputera pozwala zaoszczędzić czas dzięki szybkiemu wprowadzaniu instrukcji lub danych do urządzenia.

Klawiatury komputerowe są w większości oparte na układzie swoich drukowanych odpowiedników, ale zawierają również dodatkowe klawisze do funkcji specjalnych. Są też typowo ergonomicznie zaprojektowany aby zapewnić komfortowe pisanie przez dłuższy czas. Dostępnych jest również wiele klawiatur Skróty lub wyspecjalizowane przyciski do typowych zadań roboczych, takich jak otwieranie określonych stron internetowych lub aplikacji. Ponadto klawisze mogą różnić się rozmiarem, aby ułatwić maszynistom szybkie i dokładne lokalizowanie określonych znaków. Niektóre klawiatury mają nawet konfigurowalne opcje podświetlenia które umożliwiają użytkownikom personalizację schematu kolorów podświetlenia zgodnie z ich preferencjami.

Rodzaje klawiatur komputerowych

Klawiatury komputerowe mają wiele kształtów i rozmiarów; jednak dostępnych jest kilka popularnych typów klawiatur. W zależności od przeznaczenia komputera i zadania, które chcesz wykonać, każdy typ klawiatury będzie inaczej odpowiadał Twoim potrzebom.

• Klawiatury membranowe: Te klawiatury mają płaską, gumową powierzchnię pod klawiszami i wykorzystują przełączniki membranowe do rejestrowania naciśnięć klawiszy. Chociaż są one zazwyczaj niedrogie i łatwe do czyszczenia/wymiany, są mniej przyjemne w dotyku niż inne typy klawiatur.
• Klawiatury mechaniczne: Jak sugeruje ich nazwa, wykorzystują mechaniczne przełączniki pod każdym klawiszem, aby zapewnić responsywność podczas pisania lub grania. Ze względu na ten dodatkowy poziom jakości, te typy są zwykle droższe niż modele membranowe, ale zapewniają lepsze wrażenia użytkownika dla tych, którzy cenią dokładność podczas pracy lub grania.
• Klawiatury bezprzewodowe: Klawiatury bezprzewodowe lub „Bluetooth” łączą się z komputerami lub innymi urządzeniami za pomocą fal radiowych, a nie kabli. Zwykle działają tylko w trybie bezprzewodowym, ale w razie potrzeby często można podłączyć bezprzewodowy odbiornik USB. Te style zapewniają lepszą mobilność, ponieważ nie są wymagane żadne przewody — idealne do środowisk pracy zdalnej!
• Ergonomiczne klawiatury: Te specjalne konstrukcje mają zakrzywione układy klawiszy, które zapewniają dodatkowe wsparcie dłoni podczas pisania, pomagając zmniejszyć ryzyko zespołu cieśni nadgarstka (CTS). Niektóre modele ergonomiczne są również wyposażone w klawisze o różnych rozmiarach, dzięki czemu można pisać szybciej i z mniejszą liczbą błędów spowodowanych nieprawidłowym ułożeniem palca na większych klawiszach — co czyni je szczególnie idealnymi dla osoby piszące na klawiaturze dotykowej poszukujące szybszych i wygodniejszych sesji pisania.

Anatomia klawiatury komputera

Zrozumienie budowy klawiatury komputera jest niezbędny do opanowania podstawowych umiejętności pisania na klawiaturze i biegłości w posługiwaniu się skrótami klawiaturowymi. Jako podstawowe urządzenie wejściowe komputera, klawiatura składa się z różnych elementów i funkcji, które umożliwiają wprowadzanie danych.

W tej sekcji zajmiemy się anatomia klawiatury komputera i omów, jak każda część działa, aby ułatwić wprowadzanie danych:

Układ klawiatury

Standardowy układ klawiatury komputera ma 104 klawisze. Układ, tzw QWERTY, bierze swoją nazwę od pierwszych sześciu klawiszy w lewym górnym rogu klawiatury. Został zaprojektowany w 1873 roku przez Christophera Sholesa i zawiera litery i znaki specjalne najczęściej używane w piśmie.

A klawiatura jest umieszczony po prawej stronie do obliczeń, wraz z an Wchodzę klucz do przesyłania informacji. Jest też a klawiatura numeryczna po lewej stronie z klawisze numeryczne wykorzystywane do obliczeń lub wprowadzania danych do programów lub aplikacji, takich jak Microsoft Excel lub Word.

Inne popularne klucze to od F1 do F12 które znajdują się w górnym rzędzie. Służą przede wszystkim do uzyskiwania dostępu do skrótów i poleceń w programach, takich jak Print Screen i Zapisz jako, ZA caps Lock dołączony jest również klawisz, który pozwala, aby wpisywane znaki pojawiały się wielkimi literami zamiast małymi literami, dopóki Caps Lock nie zostanie wyłączony. Alt (alternatywny) i Ctrl (sterowanie) zapewniają dodatkowe opcje skrótów w połączeniu z innymi klawiszami funkcyjnymi znajdującymi się wokół nich.

Połączenia Klawisze strzałek znajdują się poniżej tych klawiszy funkcyjnych i umożliwiają nawigację w górę, w dół, w lewo lub w prawo, gdy wymagają tego określone zadania. A Spacja zapewnia spację między słowami podczas pisania; Backspace kasuje tekst po lewej stronie kursora; zakładka przesuwa kursor do przodu o ustaloną liczbę spacji; wstawka i Usuń odpowiednio usunąć lub dodać tekst; Powrót akceptuje to, co zostało wpisane przed przejściem do innej linii; Ucieczka zamyka okna lub wstrzymuje programy; Windows Klawisze zwykle znajdują się na obu końcach i służą głównie do otwierania wybranych pozycji menu po jednoczesnym naciśnięciu z innymi przyciskami, takimi jak R (polecenie uruchomienia).

Typy kluczy

Jeśli chodzi o klawiatury komputerowe, klawisze można dalej podzielić na kategorie w oparciu o ich przeznaczenie i funkcjonalność. Istnieją zazwyczaj cztery typy kluczy, z których każdy ma różne funkcje, wymienione poniżej:

• Klawisze alfanumeryczne: Reprezentują one zarówno litery alfabetu, jak i cyfry. Są to najczęściej spotykane rodzaje klawiszy na klawiaturze komputera i obejmują wszystkie litery angielskie, a także klawisze numeryczne, interpunkcyjne i symboliczne.
• Klawisze funkcyjne: 12 klawiszy funkcyjnych umieszczonych w górnej części standardowej klawiatury komputera może być używanych z kombinacją klawiszy (za pomocą Control [Ctrl], Alt [Alt] lub Shift [Shift] przyciski), dzięki czemu mogą wykonywać wiele operacji jedną ręką, na przykład otwierać lub zamykać aplikacje lub nawigować między kartami wstążki w programach pakietu Microsoft Office.
• Specjalne klawisze funkcyjne: Są one używane głównie do wykonywania określonych zadań w aplikacjach i różnią się w zależności od używanego programu. Przykłady obejmują Control+C (Kopiuj), Control+X (Wytnij) i Control+V (Wklej). Aby uzyskać więcej informacji o tym, co robią określone klawisze podczas pracy w różnych programach, sprawdź menu pomocy swojego programu, aby uzyskać instrukcje dotyczące dedykowanych klawiszy skrótów.
• Klawisze nawigacji i poleceń: Klawisze nawigacyjne obejmują klawisze strzałek, które umożliwiają łatwe przesuwanie kursora po dokumencie; Klawisze Home i End, które pozwalają szybko dotrzeć do początku lub końca linii; Wstaw klucz, który pomaga wstawić tekst przed istniejącym tekstem; Klawisze Page Up i Page Down pomagają szybko przewijać w górę i w dół podczas Klawisze poleceń lub Windows umożliwiają szybki dostęp do menu i innych funkcji aplikacji poprzez uzyskiwanie dostępu do menu za pomocą kombinacji klawiszy skrótu, takich jak Alt+F4, aby zamknąć aplikację lub program itd.

Przełączniki klawiatury

Klawiatury komputerowe składają się z setek maleńkich mechanicznych przełączników, które aktywują się po naciśnięciu, wysyłając sygnał do komputera. Każdy klawisz jest osadzony na przełączniku sprężynowym, po naciśnięciu wyzwala sygnał, który może zostać odebrany przez kontroler systemu. Większość klawiatur używa gumowe kopułki lub mechaniczne przełączniki do rejestrowania każdego naciśnięcia klawisza, przy czym te ostatnie są bardziej popularne wśród graczy ze względu na szybszy czas reakcji i większą trwałość.

Najpopularniejszym typem przełącznika klawiatury jest przełącznik membranowy, który składa się z dwóch warstw materiałów przewodzących prąd elektryczny, oddzielonych materiałem izolacyjnym. Kiedy klawisz jest wciśnięty, popycha tłok w dół na górną warstwę, powodując kontakt elektryczny między dwiema warstwami przewodzącymi i aktywując sygnał przełącznika.

Po raz kolejny inne przełączniki używane w niektórych wysokiej klasy klawiaturach do gier to przełącznik mechaniczny i przełączniki elektromechaniczne lubić Przełącznik wykrywania pojemności (CMOS) or Przełącznik magneto-rezystancyjny (MR). Przełączniki mechaniczne wymagają większej siły do ​​naciśnięcia niż tradycyjne gumowe klawisze kopułkowe, ale zapewniają lepszą reakcję dotykową po aktywacji, a także większą trwałość dzięki wbudowanym w nie silniejszym i bardziej niezawodnym sprężynom reakcyjnym. Elektromechaniczne przełączniki klawiatury wyczuwają nacisk elektronicznie, w przeciwieństwie do bezpośredniego kontaktu fizycznego, dzięki czemu zapewniają szybsze pisanie z większą dokładnością bez kosztów związanych z żywotnością przycisków.

Jak działa klawiatura komputerowa?

Klawiatury komputerowe są jednymi z najpopularniejszych urządzeń wejściowych dla komputerów. Służą do wprowadzania tekstu, liczb i innych znaków specjalnych do systemu komputerowego. Ale jak dokładnie działają? W tym artykule przyjrzymy się jak działa klawiatura komputera i jak to ułatwia korzystanie z komputera.

Skanowanie klawiatury

Skanowanie klawiatury to metoda komunikacji między klawiaturą komputera a głównym procesorem komputera. Proces skanowania przebiega w następujący sposób: po naciśnięciu klawisza na klawiaturze wysyłany jest sygnał elektryczny przez powierzchnię styku do spodniej części płytki drukowanej (PCB). Sygnał następnie aktywuje przełącznik, który powoduje obwód mostka H, ​​który następnie informuje kontroler klawiatury i główny procesor komputera, który klawisz jest wciśnięty.

Podstawowa technologia skanowania klawiatury jest znana jako kodowanie macierzowe. Kodowanie matrycowe polega na łączeniu różnych styków w dwuwymiarowy wzór siatki lub matrycę w celu generowania unikalnych sygnałów dla każdego naciśnięcia klawisza. Istnieją dwa podstawowe typy kodowania macierzowego – bezpośrednio, ale parami or macierz z adresowaniem bezpośrednim. Bezpośrednie, ale parami, polega na indywidualnym łączeniu poszczególnych styków w pary, podczas gdy adresowanie bezpośrednie wymaga mniejszej liczby detekcji ze względu na prostszy obwód.

Po każdym naciśnięciu dowolnego klawisza należy uzyskać dostęp do czterech punktów z tysięcy, aby ustalić, który klawisz został naciśnięty. Sygnały są przesyłane tymi czterema przewodami ze styków specyficznych dla wiersza i kolumny w celu zidentyfikowania, która kombinacja została zarejestrowana przez procesor, kończąc proces skanowania dla tego pojedynczego naciśnięcia klawisza – przed rozpoczęciem od nowa, gdy naciśnięty zostanie inny przycisk.

Wykrywanie naciśnięcia klawisza

Korzystanie z klawiatur komputerowych technologia wykrywania naciśnięć klawiszy wykrywać naciskanie klawiszy. Wiąże się to z użyciem wielu elementów, które współpracują ze sobą.

Najbardziej podstawowym elementem jest tzw indywidualny wyłącznik pod każdym klawiszem na klawiaturze. Po naciśnięciu klawisza przełącznik ten wysyła sygnał elektryczny do głównej płytki drukowanej w klawiaturze, która następnie przekazuje go do samego komputera. W rezultacie rejestruje się jako dane wejściowe z klawiatury za każdym razem, gdy coś wpisujesz lub wykonujesz inne naciśnięcia klawiszy.

Przełączniki pod klawiszami zostały zaprojektowane z myślą o trwałości miliony pras, zapewniając, że klawiatura pozostanie dokładna i trwała przez wiele lat. W zależności od rodzaju zastosowanego przełącznika, dany zestaw kluczy może wymagać różnych poziomów nacisku lub skoku przed wysłaniem sygnału elektrycznego; na przykład niektóre przełączniki umożliwiają:

• krótsze odległości podróży i wymagają mniejszego nacisku niż inni.
• Konstruując te przełączniki w różnych typach klawiatur, programiści mogą tworzyć klawiatury o określonych rozmiarach odpowiednie do wszystkiego, od gier po pracę biurową.

Komunikacja za pomocą klawiatury

Mechanizmy umożliwiające komunikację klawiatury z komputerem są złożone i obejmują wiele elementów. Najprościej mówiąc, klawiatura jest podłączona do oddzielnej płyty kontrolera, która przetwarza sygnały na czytelne dane. Dane są następnie przesyłane przez jeden z kilku dedykowanych typów kabli (często albo PS/2 lub USB) do komputera, gdzie są przetwarzane i wykorzystywane.

Fizyczne naciśnięcie przycisku aktywuje przełącznik elektroniczny o nazwie a przełącznik membranowy. Ten przełącznik jest przymocowany do dwóch elastycznych arkuszy oddzielonych małymi przekładkami. Po naciśnięciu przycisku górny elastyczny arkusz styka się z drugim arkuszem znajdującym się pod nim, co wysyła sygnał elektryczny do płytki kontrolera wewnątrz korpusu klawiatury. Ta płyta kontrolera otrzymuje informacje o tym, który klawisz został naciśnięty, a następnie koduje każde naciśnięcie klawisza w a kod skanowania odpowiadającej jego pozycji na klawiaturze. Wynikowy kod skanowania można ostatecznie przetłumaczyć na czytelny tekst za pomocą kodu instrukcji języka maszynowego wysyłanego przez porty USB lub PS/2, aby polecenia pisania lub grania pojawiały się na ekranie monitora.

Inny składnik współczesnych klawiatur obejmuje technologia podświetlenia do użytku w nocy lub do podświetlania klawiszy w scenariuszach gier. Diody LED są umieszczone pod określonymi klawiszami i można je włączać i wyłączać w zależności od tego, ile światła chcesz uzyskać w stosunku do samego głównego wyświetlacza.

Korzyści z używania klawiatury komputera

Klawiatury komputerowe zapewniają wygodny sposób pisania na komputerze. Mają one na celu ułatwienie życia użytkownika poprzez zapewnienie klawisze skrótów, ergonomiczna konstrukcja i szybki czas reakcji na opuszkach palców. Ponadto klawiatury są wszechstronne i mogą być używane do różnych zastosowań, takich jak pisanie dokumentów, tworzenie prezentacji i sterowanie grami wideo.

Przeanalizujmy zalety korzystania z klawiatury komputera:

Zwiększona produktywność

Korzystanie z klawiatury komputera może znacznie zwiększyć produktywność w wielu scenariuszach. Klawiatura komputerowa to urządzenie służące do wprowadzania tekstu do komputera lub innego urządzenia, takiego jak laptop lub tablet. Zwykle składa się z klawiszy ułożonych w rzędy na prostokątnej podstawie i umożliwia użytkownikom szybkie i dokładne wprowadzanie danych.

W porównaniu z innymi typami klawiatur, takimi jak klawiatury wirtualne i klawiatury z ekranem dotykowym, klawiatura komputerowa może pomóc zmaksymalizować produktywność, umożliwiając szybsze pisanie przy jednoczesnej redukcji błędów. Dodatkowo zapewniają dostęp do różnego rodzaju skrótów i funkcji, które nie są dostępne przy innych formach klawiatury. Może to prowadzić do wydajniejszego wprowadzania danych, co może zaoszczędzić czas użytkownika.

Ponadto niektóre klawiatury komputerowe są wyposażone w szereg specjalnych klawiszy zaprojektowanych do określonych celów. Na przykład klawisz „wstaw”. pozwala użytkownikowi wstawiać znaki do istniejącego tekstu bez nadpisywania go. Jest to szczególnie przydatne dla tych, którzy muszą często wprowadzać poprawki lub dodawać nowe informacje w istniejących ciągach tekstu lub wykonywać inne podobne zadania, które wymagają precyzji i szybkości.

Wreszcie, nowoczesne klawiatury często mają dodatkowe funkcje, takie jak klawisze multimedialne umożliwiające szybki dostęp do niektórych aplikacji lub funkcji (np. wyciszanie dźwięku). Pomaga to użytkownikom wykonywać określone polecenia bez odrywania rąk od klawiatury i zwiększa ogólną wydajność podczas pracy z aplikacjami, takimi jak edytory tekstu i odtwarzacze audio.

Zwiększona dokładność

Korzystanie klawiatura komputerowa może być świetnym sposobem na poprawę dokładności i wydajności pisania. Możliwość szybkiego wprowadzania danych i poleceń bez odrywania wzroku od wykonywanego zadania może pomóc w wydajniejszej pracy. Za pomocą an ergonomiczna klawiatura, istnieje jeszcze mniejsze ryzyko błędów, ponieważ klawisze są łatwo dostępne i oznaczone w logicznej kolejności. Fakt, że możliwe jest szybsze wpisywanie dokumentów, zmniejsza również liczbę błędów wynikających z ciągłego ponownego czytania rzeczy pod kątem dokładności lub literówek.

Dodatkowo ze specjalnymi klawiaturami, które mają tę funkcję klawisze symboli lub notacji matematycznej w przypadku programowania w określonych aplikacjach dokładność można jeszcze bardziej poprawić w tych zadaniach.

Poprawiona ergonomia

Obecność komputera klawiatura pozwala użytkownikom zmniejszyć obciążenie nadgarstków, dłoni i innych części ciała. Ponieważ ludzka ręka nie jest przyzwyczajona do tego, aby jej palce były zawsze szeroko rozstawione – tak jak w przypadku korzystania z myszy lub touchpada – posiadanie klawiatury ułatwia i zwiększa wygodę użytkownika. Za pomocą klawiatury użytkownicy mogą pisać nadgarstkami w kształcie litery A neutralna pozycja (tzn. nie wyginać się zbytnio), ponieważ każdy klawisz wymaga mniejszej siły nacisku niż większość przycisków myszy. W ten sposób dłonie i palce są poddawane mniejszemu napięciu i naciskowi, co może zmniejszyć ryzyko wystąpienia takich schorzeń jak np Zespół cieśni nadgarstka or Powtarzające się obrażenia od szczepów.

Ponadto klawiatury zazwyczaj zapewniają regulowane podstawki na nogi, które umożliwiają użytkownikowi dostosowanie kąta powierzchni roboczej w celu uzyskania jeszcze większej wygody ergonomia.

Wnioski

Podsumowując, klawiatura komputerowa jest istotną częścią zestawu narzędzi każdego użytkownika komputera, a zrozumienie, jak to działa, jest pierwszym krokiem do stania się doświadczonym użytkownikiem. Dzięki zrozumieniu różnych typów dostępnych klawiatur, ich podstawowej konstrukcji i funkcjonalności oraz wskazówki dotyczące konserwacji za utrzymanie ich w dobrym stanie, możesz zapewnić, że korzystanie z komputera jest tak przyjemne, jak to tylko możliwe.

Bez względu na to, jakiego typu klawiatury używasz, jasne zrozumienie jej funkcjonalności i komponentów zapewni pełne wykorzystanie wszystkich dostępnych funkcji. Ponadto przeprowadzanie regularnej konserwacji klawiatury może wydłużyć jej żywotność i zapewnić optymalne działanie.

Cześć, jestem Kim, jestem mamą i entuzjastką animacji poklatkowej z doświadczeniem w tworzeniu mediów i tworzeniu stron internetowych. Mam ogromną pasję do rysowania i animacji, a teraz rzucam się w świat animacji poklatkowej. Na moim blogu dzielę się z wami moją nauką.