СТА №1/2017

108 СТА 1/2017 www.cta.ru Диалог человека и машины невозможен без устройства вво- да информации. Чтобы компьютер обработал команду, ему надо дать знать, что делать и какими путями решать задачу – другими словами, нужно управлять действиями ЭВМ. Самое распространённое устройство ввода информации – это обыч- ная компьютерная клавиатура. В частности, без неё автор не смог бы набрать текст этой статьи. Таким образом, клавиату- ры – основа человеко-машинного интерфейса, и именно им посвящена статья. И СТОРИЯ ЩЕЛЧКА Первые клавиатуры, отдалённо похожие на современные аналоги, принадлежали пишущим машинкам, запатентован- ным изобретателем Кристофером Лэтемом Шоулзом в 1868 году. Их клавиши были расположены в наиболее есте- ственном (как тогда казалось) порядке – алфавитном, а кла- виатура, разумеется, была механическим устройством. Спу- стя десятилетие, в 1878 году, для символов латинского алфа- вита была предложена хорошо знакомая нам раскладка QWERTY, получившая своё незамысловатое название от пер- вых шести символов, расположенных во втором ряду (рис. 1). Она явилась плодом использования пишущей машинки, в ре- зультате которого выяснилось, что алфавитный порядок сле- дования символов крайне неудобен для быстрого набора текс- та на механической клавиатуре. Суть новшества состояла в попытке разнести в пространстве клавиатуры наиболее часто встречающиеся рядом в словах символы, что позволяло ми- нимизировать случайные нажатия. Мощным импульсом к со- вершенствованию клавиатуры послужило изобретение в 1872 году французом Жаном Морисом Эмилем Бодо теле- графного аппарата с возможностью передачи печатаемого текста по проводам – телетайпа. Телетайп стал крайне востре- бованным и поистине революционным изобретением, рас- пространившимся по миру с огромной скоростью. Кстати, не- многие знают, что единица измерения скорости передачи сим- волов бод названа именно в честь его изобретателя. Датой по- явления на свет первой электрической (пока ещё не элек- тронной) клавиатуры для ввода данных в ЭВМможно считать 1943 год, когда заработал созданный по заказу министерст- ва обороны США ламповый компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Как это случилось и с первыми автомобилями, копировавшими конструкцию кон- ных экипажей, компьютерная клавиатура практически по- вторяла клавиатуру телетайпа со всеми присущими ей недо- статками. Скоро стало понятно, что компьютерной клавиату- ре недостаточно лишь алфавитно-цифрового набора пишу- щей машинки, и были добавлены различные функциональ- ные клавиши. Примерно с 1954 года произошёл ещё один тех- нологический прорыв: операторы компьютеров обзавелись эффективной обратной связью с ЭВМ в виде знакопечатаю- щих электронных трубок – прообраза современных монито- ров. Вот тогда-то клавиатура наконец превратилась в полно- ценное удобное устройство для ручного ввода информации. Всё дальнейшее её совершенствование связано преимуще- ственно с появлением микропроцессоров, а также с развити- ем беспроводных технологий. Оно практически не внесло ничего существенного в конструктивном плане. И только сравнительно недавно в связи с тотальной автоматизацией производства и «мобилизацией» техники возникла потреб- ность использовать клавиатуры в действительно жёстких не- дружественных условиях. Это стимулировало появление на свет нового класса устройств – защищённых клавиатур. Современная клавиатура состоит из поля клавиш, схемы де- шифрации сигналов и микросхемы – контроллера. Кабель и разъём для подключения к головному устройству отвечают за передачу дешифрованного сигнала в компьютер. Нажатие кла- виши или детектирование так или иначе связаны с физиче- скими процессами замыкания/размыкания цепи тока или из- менения ёмкости в сенсоре (в зависимости от принципа рабо- ты конкретной клавиатуры). Клавиатурный контроллер пре- образует нажатие каждой клавиши или их сочетания в уни- кальный код, посылаемый в ЭВМ, так называемый скан-код. К слову сказать, разнообразие клавиатур очень велико. На- пример, существуют музыкальные клавиатуры. Они исполь- В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА Эволюция клавиатуры: от пишущей машинки до iKey Сергей Дронов Функциональные клавиши Малая цифровая клавиатура Служебные клавиши Клавиши пишущей машинки Дополнительные клавиши управления курсором Рис. 1. Схема раскладки стандартной клавиатуры