русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации


Изучение клавиатуры компьютера

Клавиатура ПК представляет собой унифицированное устройство со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с системной платой. В качестве датчиков нажатия клавиш применяют механические контакты (открытые или герконовые), кнопки на основе проводящих материалов, емкостные датчики (рис.1). Под каждой клавишей находится пластмассовый штырь, направленный вер­тикально, нижний конец которого выполнен в виде штемпеля (клейма), изготовленного из смеси резины с металлом или углеродом. Ниже этого штемпеля находится пластина с направляющими и контактными площадками, которая стационарно привинчена к корпусу панели. При нажатии клавиши штемпель соприкасается с этими контактными площадками, благодаря чему замыкается цепь.

Назначение клавиатуры компьютера состоит в том, чтобы передавать команды или информацию в компьютер, для дальнейшей ее обработки.

Клавиатура ПК состоит из четырех основных компонентов (рис.2):

•   кабель;
•   корпус;
•   панель с клавишами;
•   клавишные колпачки.

Рис. 1 - Принцип нажатия клавиши

клавиатура

Рис. 1 - Клавиатура ПК

Принцип действия клавиатуры представлен на рис. 3.
Клавиатура – это матрица переключателей. При нажатии клавиши выключатель под ней замыкается и подает сигнал,  распознаваемый контроллером клавиатуры как сигнал нажатия соответствующей клавиши.  При отпускании клавиши выключатель размыкается, что контроллер воспринимает как сигнал отпускания этой клавиши. По зашитой в ПЗУ таблице контроллер преобразует сигналы нажатия и отпускания в так называемые  стандартные скэн-коды нажатия и освобождения(scan codes). Скэн-код – это однобайтовое число, младшие 7 бит которого представляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. Скэн-код передается  через буфер клавиатуры второму специальному контроллеру, раcположенному уже на материнской плате компьютера. Для компьютера типа AT в качестве такого контроллера обычно применяется микросхема универсального периферийного интерфейса (Universal Peripheral Interface, UPI) 8049. Компьютер  преобразует скэн-коды в конкретные символы и управляющие команды.

Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры (8049), то инициализи­руется аппаратное прерывание (IRQ1), процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скэн-код. Данное прерывание об­служивается специальной программой, входящей в состав RОM BIOS. При поступлении скэн-кода от клавиш <Alt>, <Ctrl>, <Shift>, <CapsLock>, <NumLock> изменение статуса записывается в RAM. Во всех остальных случаях скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII или рас­ширенные коды). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет установку клавиш и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код ("а" или "А"). Результат обработки  помещается в буфер клавиатуры, расположенный в ОЗУ и представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводи­мых символов, пока прикладная программа не может их обработать. В случае переполнения буфера очередное слово не записывается и подается звуковой сигнал.
Контроллер на материнской плате может не только принимать, но и переда­вать данные, чтобы сообщить клавиатуре различные параметры, например, частоту повтора нажатой клавиши и др.

Контроллер 8049 отвечает не только за генерирование скэн-кодов, но и не­обходим для выполнения функций самоконтроля и проверки нажатых кла­виш в процессе загрузки системы. Процесс самоконтроля отображается однократным миганием трех индикаторов LED клавиатуры во время выполнения программы POST. Таким образом, неисправность клавиатуры выявля­ется уже на стадии загрузки PC.

Простейшая схема клавиатуры компьютера показана на рис.4.

Простейшая структура клавиатуры

Дешифратор последовательно опрашивает состояние ключей, расположенных в столбцах X матрицы клавиатуры. Если какая-либо клавиша нажата, то сигнал через замкнутый контакт поступает на соответствующую горизонтальную шину Y и через селектор (регистр) поступает на вход ПЛМ (ПЗУ). Сигналы с дешифратора и селектора образуют адресный вход ПЛМ (ПЗУ), в ячейках которой записаны коды символов (их младшие разряды). Код символа записывается в выходной регистр. Старшие разряды кода определяются содержимым специального регистра, изменяющего своё значение только при нажатии клавиши изменения регистров (Shift, Alt и др.).

Клавиа­туры PS/2 подключаются через 6-контактный разъем мини-DIN (рис.5). Назначение контактов этого разъема приве­дено в табл. 2. На стороне компьютера для клавиатуры PS/2 устанавливается та же интерфейсная микросхема Intel 8042 или аналогичная ей. Этой микро­схеме назначается то же прерывание (IRQ 1) и тот же адрес порта ввода-вы­вода (0060).

Рис. 5. Разъем клавиатуры PS/2

 

Таблица 1.  Сигналы и контакты интерфейса клавиатуры PS/2


Контакт

Сигнал

Описание

1

DATA

Данные

2

RESERVED

Ни к чему не подключается

3

GROUND

Земля

4

Vсс

+5 В постоянного тока

5

CLOCK

Синхронизирующий сигнал

6

RESERVED

Ни к чему не подключается

Экран

 

Заземление

клавиатура структурная схема

Просмотров: 16148

Вернуться в оглавление периферийные устройства




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские





Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.