Алгоритм формирования символа на дисплее

Алгоритм формирования символа на дисплее при нажатии клавиши клавиатуры представлен на рис.5.4. Независимо оттого, как механически реализован процесс нажатия клавиши, сигнал при нажатии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и передается в виде так называемого скэн-кода. Скэн-код – это однобайтовое число, младшие 7 бит которого представляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. На материнской плате PC для подключения клавиатуры используется специальный контроллер. Для PC типа AT обычно применяется микросхема универсального периферийного интерфейса UPI (Universal Peripheral Interface). Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры, то инициализируется аппаратное прерывание (IRQ1), процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скен-код. Данное прерывание обслуживается специальной программой, входящей в состав ROM BIOS.

Рис.5.4. Последовательность обработки нажатия клавиши

 

При поступлении скэн-кода от клавиш сдвига (< Alt>, < Ctrl> ) или переключателя (< Shift>, < CapsLock> ) изменение статуса записывается в RAM. Во всех остальных случаях скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII – American Standard Code for Information Interchange – или расширенные коды). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет установку клавиш и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код. Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 20 вводимых символов, пока прикладная программа не может их обработать. Буфер организован по принципу FIFO (первый вошел – первый вышел).

Каждая клавиша генерирует два типа скэн-кодов: «код нажатия» и «код освобождения», когда клавиша отпускается. Для PC класса AT используется одна и та же цепочка битов для «кодов нажатия» и «кодов освобождения», но коды освобождения состоят из двух байтов. Таким образом, компьютер «знает», держат клавишу или она уже опущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр. Кроме того, если клавиша нажата дольше определенного времени, обычно около половины секунды, то клавиатура генерирует повторные коды нажатия этой клавиши.

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 клавиатуры 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 операционной системы.

Подключение клавиатуры

Обычно для подключения клавиатуры используется спиралевидный кабель длиной около 1м, имеющий 5-контактный DIN разъем. Так как данные передаются последовательно от клавиатуры к PC и наоборот, то необходимы канал передачи данных и тактовый канал. Рабочее напряжение питания клавиатуры +5В.

В последнее время у современных моделей PC, а также у компьютеров типа laptop и notebook используется 6 контактный разъем. Этот разъем называется mini DIN или PS/2. Если разъем клавиатуры и гнездо на материнской плате не соответствуют друг другу, то необходим соответствующий переходник.

Таблица 5.2.

Таблица выводов

 

6-контактный	5-контактный	Сигнал	Назначение
		Данные	Вход/Вывод
		Резерв	Резерв
		Корпус	Вход
		+5В	Питание
		Синхросигнал	Выход
6	-	Резерв	Резерв

Рис.5.5. Разьемы для подключения клавиатуры

 

Весьма перспективным является организация беспроводного интерфейса с помощью ИК-излучения, допускающего связь на расстоянии до 6м.

Основными путями повышения производительности клавиатуры является применение в них:

· дополнительных функциональных клавиш;

· встроенной периферии: координатно-указательных устройств, сканеров и громкоговорителей;

· эргономических элементов.

Применение сенсорных координатно-управляющих устройств, как в клавиатуре Glide Point, повышает эффективность работы, сокращая количество операций, требующих снятия пальцев с клавиш. Однако цена на эту клавиатуру еще довольно высока. Появились такие современные клавиатуры, как: Concert Master со встроенным громкоговорителем (ф. NMB Technologies); Maxi Sound с громкоговорителем, микрофоном и гнездом для звукового входа (ф. Maxi Switch) и даже гибрид клавиатуры и 8-разрядного черно-белого сканера (ф. NMB и Visioneer).

Для уменьшения мышечных напряжений и возможности получения хронического заболевания создаются эргономические клавиатуры, где поля для левой и правой руки разделены и развернуты, в частности Natural Keyboard (ф. Microsoft).

В русле работ, направленных на облегчение использования ПК в целом (особенно в домашних условиях), необходимо отметить такие мероприятия как:

· подключение клавиатуры через интерфейс USB (Universal Serial Bus). Использование этого стандарта упрощает подключение периферийных устройств с низким и средним быстродействием, исключая множество дополнительных плат, выходных соединений и конфликта между устройствами;

· использование беспроводной связи в инфракрасном (IR) или радиочастотном (RF) диапазоне. RF-технология дороже, требует разрешения на работу в определенном диапазоне, более энергоемка, но в то же время обеспечивает большую дальность связи. IR-технология более предпочтительна;

· Использование недорогих мембранных переключателей, обеспечивающих как и любые микропереключатели повышение срока службы клавиатуры.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: