Слайд 2
Клавиатура компьютера — устройство для ввода информации
в компьютер и подачи управляющих сигналов.
Содержит стандартный набор клавиш
печатной машинки и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.
Слайд 3
Рождение клавиатуры
Корни современной компьютерной клавиатуры уходят далеко
в 19 век. Все началось с появления простой пишущей
машинки. В 1868 году Кристофер Латам Шольз (Christopher
Sholes) запатентовал свою дела как совокупность
символов, располагавшихся в алфавитном порядке. Как
оказалось позже, это, мягко говоря, неудобно, так как
редко используемые символы находились на самых видных
местах и наоборот. В 1890 году придумали раскладку
«QWERTY», которую мы используем и до сих пор при
наборе текста латинскими буквами. А русскую раскладку
клавиш, как ни парадоксально, придумали в Америке
в конце 19 века. С тех пор она не претерпела сильных
изменений.
Название раскладки «QWERTY» происходит
от первых шести латинских букв на
клавиатуре, начиная от левого верхнего
угла слева направо.
Слайд 4
Ключевым моментом превращения печатной машинки в компьютерную клавиатуру
стало изобретение в конце 19 века телепечатной машины Бодо.
Этот метод заменил телеграф, в котором информация кодировалась двухбитовым методом («точка-тире», а позднее «наличие сигнала – отсутствие сигнала»).
В связи Бодо для кодирования букв алфавита использовался пятибитовый код, при помощи которого сложные электромеханические устройства печатали принимаемый текст на бумагу.
Связь была синхронной, и телеграфист должен был нажимать на кнопку только при получении специального звукового сигнала.
Слайд 5
Позднее передача данных стала асинхронной, и такой способ
связи получил название «телетайп» (дословно – «печать на расстоянии»).
В 1920-х годах телетайп уже широко использовался для передачи финансовой и политической информации.
Позднее принимающие устройства стали электронными, и в целях экономии бумаги текст выводился на экран и распечатывался только при необходимости.
Слайд 6
Первые компьютерные клавиатуры
1943 год ознаменовался появлением компьютера
ENIAC, который произвел фурор в мире науки. Этот компьютер
использовался военными для баллистических расчетов. Исходные данные он получал посредством перфокарт и телетайпных лент. Программное управление операциями осуществлялось при помощи переключения штекеров и наборных панелей.
В 1948 году начинается разработка компьютеров UNIVAC и BINAC, предназначенных не для единичного, а для относительно более массового производства. Отдельное внимание в этих машинах было уделено устройствам ввода-вывода. Средствами ввода-вывода для них служили телетайпы или табуляторы-перфораторы. BINAC мог записывать информацию на магнитную ленту.
Слайд 7
Емкостная клавиатура
1960 год является переломным моментом в
истории развития компьютерных клавиатур – на рынок выходит электрическая
печатная машинка. Она имела емкостную клавиатуру.
Емкостная клавиатура производилась на печатных текстолитовых платах. Название технологии говорит само за себя – этот тип работает за счет конденсаторов, расположенных в устройстве. Две площадки из олова и никелированной меди, которые, кстати, никак не соединены друг с другом, ни механически, ни электрически, формируют каждую клавишу.
Слайд 8
Рассмотрим, как это работает. Мы нажимаем клавишу
– расстояние между площадками увеличивается, при этом изменяется электрическая
емкость, которая при нажатом состоянии равна приблизительно 2 пикофарадам, а при не нажатом – 20 пикофарадам. Уменьшение емкости создает поток заряженных частиц, который обрабатывается контроллером клавиатуры, который, в свою очередь, генерирует код нажатой клавиши. Кажется долго, но при этом такая клавиатура позволяет вводить текст со скоростью до 300 символов в секунду.
Слайд 9
Итак, вернемся к нашей печатной машинке. Главным ее
плюсом стала легкость ввода текста – теперь, чтобы печатать
не нужно было прикладывать столько усилий, как например, на классической машинке Шольза.
Слайд 10
Новая эра
Следующий этап связан с развитием многопользовательских
систем, разделением машинного времени и появлением терминалов. ЭВМ оснащались
графическими дисплеями и телетайпами.
В 1965 году лаборатории компаний Bell и General Electric объединились, чтобы создать принципиально новый вид многопользовательской операционной системы MULTICS, которая впоследствии привела к появлению ОС UNIX. Главной чертой проекта стало создание нового пользовательского интерфейса – видеотерминального показа.
Теперь пользователи могли видеть, какой текст они набирают, и при этом имели возможность его сходу редактировать.
Слайд 11
Примерно в конце 1970-ых и в начале 1980-ых
годов производители стали выпускать компьютеры, которые могли себе позволить
не только офисы крупных компаний, но и простые смертные для домашнего использования. Разновидностей и различных линеек было разработано предостаточно. Может, и в твоем доме когда-то стоял, например, Amiga или Spectrum. Эти компьютеры представляли собой обычную клавиатуру, в которую был встроен сам компьютер (процессор, ПЗУ, ОЗУ и несколько модулей для дополнительных устройств). Все это было выполнено компактно и не занимало много места.
Безусловно, клавиатуры этих машин по функциям и по количеству клавиш превосходили электрические печатные машинки.
Слайд 12
Так, например, был добавлен ряд клавиш типа Control,
Alt. Клавиша с изогнутой стрелкой стала называться Enter и
выполнять функцию не только возврата каретки, но и завершения ввода данных. Для работы с электронными документами были добавлены стрелки управления курсором, но пока они находились на цифрах.
Эти элементы нашли свое активное применение в графических интерфейсах и, конечно же, компьютерных играх, которые активно начали развиваться, как только персональные компьютеры получили широкое распространение.
Слайд 13
Следующий этап связан с развитием модульных ПК, которые
имели возможность апгрейда. Самые яркие их представители – компьютеры
компании Apple ( Apple PC ), Commandore , IBM PC .
Все главные компоненты, такие как процессор, ОЗУ, были спрятаны в отдельный корпус, и, соответственно, клавиатура была сделана отдельно от них, то есть стала полноценным устройством.
К компьютеру она подключалась с помощью шнура через коннектор Din-5 и выглядела следующим образом: всего 83 клавиши, разделенные на два блока.
Слайд 14
Первый блок – алфавитно-цифровой, на нем также располагались
стрелки управления, и второй блок – служебный (для системных
клавиш). Эта клавиатура не имела функции индикации положения клавиш заглавного регистра Caps Lock, а также блокировки служебно-цифровой клавиатуры Num Lock и блокировки просмотра Scroll Lock. Основным недостатком было размещение элементов управления.
До функциональных клавиш приходилось тянуться, и печатать становилось просто неудобно, а кнопка Enter болталась где-то в уголке и не выделялась своими размерами среди остальных. Этот период тоже можно отнести к ключевому в истории клавиатур – ведь клавиатура стала полноценным устройством.
Слайд 15
Компания Apple специализировалась, в основном, на офисных компьютерах,
и именно ей принадлежит изобретение манипулятора «мышь»
Слайд 16
Недалекое прошлое
В начале 1980-х был разработан стандарт
архитектуры IBM PC, компьютеры потеряли определенную марку, и уже
полностью устоялся магистрально-модульный принцип построения. Теперь производители занимались не выпуском конкретных компьютеров, а изобретали и усовершенствовали все новые и новые устройства. Разумеется, это касалось и клавиатур. Такие компании, как Cherry, Focus Electronic, KeyTronic и другие занимались и сейчас занимаются выпуском этих устройств. Прогресс не стоит на месте – новые компьютеры, соответственно, и новые клавиши.
Слайд 17
В период, когда для АТ были выпущены только
286 процессоры, производители подстраивались под стандарты.
Но для того
чтобы хоть как-то выделиться, а может и опасаясь критики (оказывается, были еще и противники раскладки «QWERTY», которые хотели расположения в алфавитном порядке), производители начали вносить некоторые коррективы: например, была реализована смена раскладки прямо на ходу, для этого даже придумали отдельную клавишу.
Некоторые фирмы разрабатывали универсальные клавиатуры, например, двухстандартная клавиатура AT простым переключением тумблера превращалась в PC/XT-совместимый девайс.
Но с приходом новых технологий о PC/XT забыли.
Слайд 18
Прошло несколько лет, и производители сделали очередной шаг
в сторону стандартизации клавиатуры AT.
Добавилось множество новых функций,
в том числе и новая клавиша Sys Req.
Но главным отличием новой клавиатуры от предшественниц являлся блок управления.
Клавиатуру можно было программировать на собственные команды, что сделало ее полностью несовместимой с PC/XT, хотя разъем у них был один.
Да, кстати, клавиша Enter стала значительно больше, и вообще устройство стало намного удобней для использования.
Слайд 19
Расширенная клавиатура
Прошло не так много времени, и
хотя выпуск
AT-клавиатур продолжался, на конвейер была поставлена новая
разработка. Ее стали называть расширенной клавиатурой.
Несмотря на то, что в плане электроники это устройство было копией своего родителя AT, на нем поменяли расположение клавиш. Их число тоже увеличили, и новая клавиатура приобрела уже привычный для наших дней вид – 101 клавиша. Добавили «F11» и «F12» (кстати, все «функционалы» вынесли в отдельный верхний ряд), клавиши управления курсора были выделены в отдельный блок, клавиши Ctrl и Alt были продублированы и разнесены по обе стороны основного блока.
Слайд 20
Жесткоконтактная клавиатура
Производители всегда стараются удешевить и упростить
производство. Вот и пришла смена технологии. Новинка получила название
«жесткоконтактная клавиатура». Производство емкостной клавиатуры являлось сложным процессом и, соответственно, достаточно дорогим. Новая технология пришла на помощь потребителю. В жесткоконтактной клавиатуре каждая клавиша работает как маленький выключатель. При нажатии клавиши в замкнутых проводниках начинает проходить электрический ток, и специальная цепь фиксирует его наличие. Далее сигнал передается микропроцессору самой клавиатуры и генерируется код, который отправляется в центральный процессор компьютера. Простота исполнения делает такой вид клавиатур очень дешевым. Например, клавиатура PCjr стала эталоном простоты. В ней даже использовались резиновые прокладки (вместо пружинок) для возвращения клавиш в исходное положение. Главным минусом такого решения является недолговечность самого устройства, зато дешево и сердито. Данная технология применяется в большинстве современных клавиатур.
Слайд 21
Кстати, для PCjr компания IBM сделала попытку создать
беспроводную клавиатуру: она разместила в ней инфракрасный датчик: излучатель
на задней панели клавиатуры подавал сигнал, а приемник, подключенный к порту, его принимал.
Для работы устройству требовалось 4 батарейки АА.
Клавиатуру можно было использовать как со шнуром, так и без.
При подключении провода запитка от батареек прекращалась, что позволяло экономить заряд.
Слайд 22
Защита от пользователя
Не секрет, что лучше работается с
чашкой кофе и свежим пончиком, поэтому пользователи часто закусывают
перед компьютером, и, естественно, проливают сладкую жидкость и роняют жирную еду на несчастную клаву – она же ближе всего. От этого контактная пленка слипается, и клавиши перестают нажиматься. Производители начали делать между пленкой и клавишами еще один слой пластмассы, клавиши приобрели длинные штырьки, а отверстия для них были приподняты над поверхностью. Таким образом, залить современную клавиатуру киселем – непросто, хотя, если очень постараться, все же можно.
Слайд 23
ATX - клавиатура
Новые компьютеры принесли нам,
в первую очередь, улучшенный интерфейс управления питанием. Компьютер стало
можно выключать и включать программно. Как известно, лень – двигатель прогресса, и чтобы не тянуться к кнопке на корпусе или не проделывать несколько операций мышкой, на клавиатуре добавили клавишу Power, по нажатию которой можно было выключить питание. Кнопка Sleep вводит компьютер в спящий режим, а также выводит из него. В свое время эти кнопки попортили немало нервов пользователям, привыкшим к 101-кнопочной клаве, пока их не догадались сделать меньше, скруглить и больше утопить в корпус.
Слайд 24
Также изменился разъем подключения клавиатуры. Второе «рождение» получил
PS/2, разработанный в первой половине 1980-х годов сразу вслед
за стандартом IBM PC. Он намного меньше по сравнению со своим собратом Din-5 от АТ-клавиатуры.
Слайд 25
Мультимедийные клавиатуры
Не только с развитием железа,
но и с улучшением программного обеспечения в клавиатуру старались
запихнуть все больше клавиш. Компания Microsoft, которая всю жизнь занималась производством программного обеспечения, стала выпускать клавиатуры и также приложила руку к появлению новых клавиш.
Слайд 26
Расположила она их между клавишами Control и Alt.
Одна клавиша открывает меню «Пуск», а другая эмулирует нажатие
правой кнопки мыши. Пришлось «откусить» кусок у клавиши пробела. На некоторых моделях клавиатур встраивают сенсорную панель для управления мышиным курсором.
Также появились
кнопки управления
мультимедиа, например,
с помощью мультимедийной
клавиатуры можно одним нажатием отрегулировать звук или получить полное управление над Windows Media Player. Примерно в то же время на клавиатуру были вынесены основные функции управления браузером.
Слайд 27
Эргономика клавиатуры
Для тех, кто не знает, поясним:
эргономика – это приспособленность устройства под биологические особенности человека.
Это то, что мы ощущаем, насколько нам комфортно, как эффективно мы можем использовать устройство, и насколько все это красиво выглядит. Первыми эргономичными клавиатурами стала заниматься компания Cherry, и это несмотря на то, что она как никто другой всегда соблюдала классический стиль, вплоть до цвета девайса.
Слайд 28
Ее устройство выглядело следующим образом: главный буквенный блок
разделен пополам, эти половинки чуть разведены под небольшим углом
(этот угол фиксации можно было регулировать), в центре имеется горб.
С этого момента пошла новая мода на создание эргономичных клавиатур.
Эстафету подхватили компании Microsoft , Logitech , BTC ( Behavior Tech Computer ) и до сегодняшнего времени они являются лидерами в производстве подобных устройств.
Слайд 29
Взгляд в будущее
В некоторые клавиатуры сейчас встраивают
считыватели смарт-карт. Они служат, якобы, для безопасности, выполняя функцию
ключа: вставил – вошел в операционную систему, не вставил – не вошел.
Также появились User-to-interface устройства, в частности, DataHand System не совсем клавиатура – больше напоминает терминал управления космическим кораблем. Кнопок как таковых нет, зато есть десять дырок, куда надо просовывать пальцы. Пальцами можно двигать в пяти направлениях, таким образом и надо печатать.
Слайд 30
Пока выучишь такой метод, да еще и с
новой раскладкой...
Разработчик ставил себе целью сократить до минимума
количество выполняемых пальцами движений, но при этом сохранить возможность работать как с клавиатурой, так и с мышкой, причем одновременно.
Слайд 31
Сенсорная клавиатура нового поколения – это уже вовсе
не клавиатура.
Есть только два сенсора, которые надо одевать
на обе руки и печатать по воздуху.
Если привыкнуть, то очень удобно будет использовать девайс для мобильных решений. Работает эта футуристическая разработка следующим образом: устройство объединяет сенсорную технологию с искусственной нейронной сетью, с помощью чего приемник точно отслеживает движения пальцев печатающего человека.
Слайд 32
Датчики реагируют на движения пальцев и преобразуют их
в буквы. Новинка поддерживает раскладку «QWERTY».