一個普通的Windows鍵盤。當(dāng)您查看新計算機鍵盤可用的所有附加功能和選項時，很難相信它們的原始設(shè)計來自甚至不使用電力的機械打字機?，F(xiàn)在，您可以購買符合人體工程學(xué)的鍵盤，這些鍵盤與帶有普通方鍵的扁平矩形型號幾乎沒有相似之處。一些更華麗的型號會亮起、卷起或折疊起來，而另一些則提供用于對自己的命令和快捷鍵進行編程的選項。

　　但是，無論它們提供多少花里胡哨的功能，大多數(shù)鍵盤都使用類似的技術(shù)進行操作。他們使用開關(guān)和電路將一個人的擊鍵轉(zhuǎn)換為計算機可以理解的信號。在本文中，我們將探討鍵盤技術(shù)以及不同的按鍵布局、選項和設(shè)計。

　　鍵盤基礎(chǔ)知識

　　鍵盤因制造商及其設(shè)計的操作系統(tǒng)而異。

　　鍵盤的主要功能是充當(dāng) 輸入設(shè)備。 使用鍵盤，一個人可以鍵入文檔，使用擊鍵快捷鍵，訪問菜單，玩游戲和執(zhí)行各種其他任務(wù)。鍵盤可以有不同的鍵，具體取決于制造商， 操作系統(tǒng) 它們專為臺式計算機而設(shè)計，以及它們是連接到臺式計算機還是 筆記本.但在大多數(shù)情況下，這些鍵，也稱為 鍵帽，從鍵盤到鍵盤的大小和形狀相同。它們也以相似的模式放置在彼此相似的距離上，無論按鍵代表什么語言或字母。

　　大多數(shù)鍵盤都有 80 到 110 個鍵，包括：

　　鍵入鍵

　　數(shù)字鍵盤

　　功能鍵

　　控制鍵

　　這 鍵入鍵 包括字母表中的字母，通常以與 打字機.相傳，這種布局，被稱為 鍵盤 它的前六個字母，幫助防止機械打字機的金屬臂在人們打字時發(fā)生碰撞和干擾。有些人質(zhì)疑這個故事 - 無論它是否真實，QWERTY模式在計算機鍵盤出現(xiàn)時早已成為標(biāo)準。

　　鍵盤還可以使用各種其他鍵入鍵排列。最廣為人知的是 德沃夏克，以其創(chuàng)造者奧古斯特·德沃夏克命名。德沃夏克布局將所有元音放在鍵盤的左側(cè)，最常見的輔音放在右側(cè)。最常用的字母都位于 主行.主行是開始鍵入時放置手指的主行。喜歡德沃夏克布局的人說它提高了他們的打字速度并減少了疲勞。其他布局包括 ABCDE, XPeRT, 奎沃茨 和 阿澤蒂.每個鍵都以模式中的第一個鍵命名。QWERTZ和AZERTY安排在歐洲普遍使用。

　　這 數(shù)字鍵盤 是計算機鍵盤的最新補充。隨著計算機在商業(yè)環(huán)境中的使用增加，對快速數(shù)據(jù)輸入的需求也在增加。由于大部分數(shù)據(jù)是數(shù)字，因此在鍵盤上添加了一組 17 個鍵，這些鍵的排列方式與添加機器和計算器的配置相同。

　　蘋果鍵盤的控制鍵包括“命令”鍵。

　　1986年，IBM進一步擴展了基本鍵盤，增加了 功能 和 控制 鑰匙。應(yīng)用和 操作系統(tǒng) 可以為功能鍵分配特定命令。控制鍵提供光標(biāo)和屏幕控制。四 箭 鍵倒置排列 T 鍵入鍵和數(shù)字鍵盤之間的陣型將光標(biāo)移動到 屏幕 以小增量。

　　其他常用控制鍵包括：

　　家

　　結(jié)束

　　插入

　　刪除

　　向上翻頁

　　向下翻頁

　　控制(控制)

　　備用(替代)

　　逃生(Esc)

　　Windows鍵盤添加了一些額外的控制鍵：兩個 窗戶 或 開始 鍵和 應(yīng)用 .key。另一方面，蘋果鍵盤具有 命令 (也稱為“蘋果”)鍵。為Linux用戶開發(fā)的鍵盤功能 特定于 Linux 的熱鍵，包括一個標(biāo)有企鵝“Tux”的企鵝——Linux 標(biāo)志/吉祥物。

　　鍵盤內(nèi)部

　　鍵盤的微處理器和控制器電路鍵盤很像微型計算機。它有自己的處理器和電路，可以將信息傳入和傳出該處理器。該電路的很大一部分構(gòu)成了 鍵矩陣.

　　鍵矩陣是鍵下方的電路網(wǎng)格。在所有鍵盤中(除 電容的 模型，我們將在下一節(jié)中討論)，每個電路在每個鍵下方的點斷開。當(dāng)您按下某個鍵時，它會按下一個 開關(guān)，完成電路并允許少量電流流過。開關(guān)的機械動作會引起一些振動，稱為 彈跳，處理器會將其過濾掉。如果按住某個鍵，處理器會將其識別為等效于重復(fù)按下某個鍵。

　　當(dāng)處理器找到閉合的電路時，它會將該電路在密鑰矩陣上的位置與 字符映射表 在其只讀內(nèi)存中 (羅馬).字符映射表基本上是一個比較圖表或查找表。它告訴處理器每個鍵在矩陣中的位置，以及每個擊鍵或擊鍵組合代表什么。例如，字符映射表讓處理器知道按 一個 鍵本身對應(yīng)于一個小寫字母“a”，但 轉(zhuǎn)變 和 一個 鍵一起按下對應(yīng)于大寫的“A”。

　　鍵矩陣

　　計算機還可以使用單獨的字符映射，覆蓋鍵盤中的字符映射。如果某人使用的語言鍵入的語言在帶有英語字母的鍵盤上使用沒有英語等效項的字母，這可能很有用。人們還可以將他們的計算機設(shè)置為解釋他們的擊鍵，就好像他們在Dvorak鍵盤上打字一樣，即使他們的實際按鍵排列在QWERTY布局中。此外，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序具有鍵盤 可及性 允許用戶更改鍵盤行為以適應(yīng)殘疾的設(shè)置。

　　鍵盤開關(guān)

　　此鍵盤使用橡膠圓頂開關(guān)。鍵盤使用各種開關(guān)技術(shù)。 電容的 開關(guān)被認為是非機械的，因為它們不像大多數(shù)其他鍵盤技術(shù)那樣物理上完成電路。相反，電流不斷流過密鑰矩陣的所有部分。每個鑰匙都是彈簧加載的，底部有一個小板。當(dāng)您按下某個鍵時，它會將此板移近其下方的板。當(dāng)兩個板靠得更近時，流過矩陣的電流量會發(fā)生變化。處理器檢測到更改，并將其解釋為該位置的按鍵。電容式開關(guān)鍵盤價格昂貴，但它們的使用壽命比任何其他鍵盤都長。此外，它們沒有反彈問題，因為兩個表面從未實際接觸過。

　　鍵盤中使用的所有其他類型的開關(guān)都是 機械 在自然界中。每個都提供不同級別的 聽得見的 和 觸覺的 反應(yīng) -- 打字產(chǎn)生的聲音和感覺。機械鑰匙開關(guān)包括：

　　橡膠圓頂

　　膜

　　金屬觸點

　　泡沫元件

　　此鍵盤使用橡膠圓頂開關(guān)。

　　橡膠圓頂 開關(guān)很常見。他們使用小而靈活的橡膠圓頂，每個圓頂都有一個硬碳中心。當(dāng)您按下某個鍵時，按鍵底部的柱塞向下推到圓頂上，碳中心壓在鍵矩陣下方堅硬、平坦的表面上。只要握住鑰匙，碳中心就完成了電路。松開鑰匙時，橡膠圓頂會彈回其原始形狀，迫使鑰匙回到靜止位置。橡膠圓頂開關(guān)鍵盤價格低廉，具有相當(dāng)好的觸覺響應(yīng)，并且由于覆蓋按鍵矩陣的橡膠層，因此具有相當(dāng)?shù)目節(jié)姙R和耐腐蝕性。

　　而不是為每個鍵都有一個開關(guān)， 膜 鍵盤使用從一端延伸到另一端的連續(xù)膜。當(dāng)您按下某個鍵時，印在薄膜中的圖案將完成電路。一些薄膜鍵盤使用印有每個鍵的表示形式的平坦表面，而不是鍵帽。薄膜鍵盤沒有良好的觸覺響應(yīng)，如果沒有額外的機械組件，它們不會發(fā)出一些人在打字時喜歡聽到的咔噠聲。但是，它們的制造成本通常很低。

　　金屬觸點 和 泡沫元件 鍵盤越來越不常見。金屬接觸開關(guān)只需有一個彈簧加載的鑰匙，柱塞底部有一條金屬條。按下按鍵時，金屬條連接電路的兩個部分。泡沫元件開關(guān)的設(shè)計基本相同，但在柱塞底部和金屬帶之間有一小塊海綿狀泡沫，提供更好的觸覺響應(yīng)。這兩種技術(shù)都具有良好的觸覺響應(yīng)，發(fā)出令人滿意的“咔噠”聲，并且生產(chǎn)成本低廉。問題是觸點往往比使用其他技術(shù)的鍵盤磨損或腐蝕得更快。此外，沒有屏障可以防止灰塵或液體直接接觸按鍵矩陣的電路。

　　不同的制造商使用這些標(biāo)準技術(shù)以及其他一些技術(shù)來創(chuàng)建各種非傳統(tǒng)鍵盤。我們將在下一節(jié)中介紹其中一些非傳統(tǒng)鍵盤。

　　非傳統(tǒng)鍵盤

　　SafeType 鍵盤將鍵盤的兩半垂直于桌面放置。

　　對傳統(tǒng)鍵盤設(shè)計進行大量修改是為了使它們更安全或更易于使用。例如，有些人將鍵盤使用增加與 重復(fù)性應(yīng)激損傷 像腕管綜合癥，盡管科學(xué)研究產(chǎn)生了相互矛盾的結(jié)果。 符合 人體 工程學(xué) 鍵盤設(shè)計旨在使一個人的手在打字時保持更自然的位置，以防止受傷。雖然這些鍵盤當(dāng)然可以防止人們將手放在“螳螂”的位置，但研究對它們是否真的可以防止受傷存在分歧。

　　最簡單的人體工程學(xué)鍵盤看起來像傳統(tǒng)的鍵盤，從中間分開，使人的手保持更遠的距離，并將手腕與前臂對齊。更復(fù)雜的設(shè)計將鍵盤的兩半彼此以不同的角度放置，并與鍵盤所在的表面成不同的角度。有些人甚至走得更遠，將鍵盤的兩半放在椅子的扶手上，或者使它們完全垂直于桌面。其他的，如 數(shù)據(jù)手，看起來根本不像鍵盤。

　　賽特克 Truview 背光鍵盤按鈕

　　一些修改雖然不一定符合人體工程學(xué)，但旨在使鍵盤更便攜、更通用或更酷：

　　達斯鍵盤 是一個全黑的鍵盤，帶有加重鍵，需要一個人最強壯的手指施加更大的壓力，而較弱的手指需要更少的壓力。

　　這 虛擬激光鍵盤 將鍵盤的表示形式投影到平面上。使用成功后，人的手指穿過投影表面上方的紅外光束，傳感器將其解釋為擊鍵。

　　從鍵盤到計算機

連接器。" src="https://supp.iczoom.com/images/public/202302/1676340423016022000.jpg" width="211" height="350"/>

　　PS/2 型鍵盤連接器。鍵入時，鍵盤中的處理器會分析鍵矩陣并確定要發(fā)送到計算機的字符。它在其 記憶 緩沖區(qū) 然后發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　許多鍵盤通過帶有PS / 2或 USB(通用串行總線) 連接器。 筆記本 電腦 使用內(nèi)部連接器。無論使用哪種類型的連接器，電纜都必須將電源傳輸?shù)芥I盤，并且必須將信號從鍵盤傳回計算機。

　　另一方面，無線鍵盤通過以下方式連接到計算機 紅外線 (IR)， 射頻 (RF) 或 藍牙 連接。IR 和 RF 連接類似于您在 遙控.無論使用哪種信號，無線鍵盤都需要 接收器，內(nèi)置或插入 USB 端口，以便與計算機通信。由于無線鍵盤沒有與計算機的物理連接，因此具有交流電源連接或使用 電池 為了權(quán)力。

　　微軟無線鍵盤

　　這款微軟無線鍵盤由電池供電。

　　無論是通過電纜還是無線，來自鍵盤的信號都由計算機的 鍵盤控制器.這是一個集成電路(IC)，用于處理來自鍵盤的所有數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)發(fā)到操作系統(tǒng)。當(dāng) 操作系統(tǒng) (OS) 收到來自鍵盤的數(shù)據(jù)的通知，它會檢查鍵盤數(shù)據(jù)是否為 系統(tǒng)級命令.一個很好的例子是 按-替代項-刪除 在重新啟動系統(tǒng)的 Windows 計算機上。然后，操作系統(tǒng)將鍵盤數(shù)據(jù)傳遞到當(dāng)前應(yīng)用程序。

　　應(yīng)用程序確定鍵盤數(shù)據(jù)是否為命令，例如 替代項-f，這將在 Windows 應(yīng)用程序中打開“文件”菜單。如果數(shù)據(jù)不是命令，則應(yīng)用程序?qū)⑵浣邮転? 內(nèi)容，可以是從鍵入文檔到輸入 URL 再到執(zhí)行計算的任何內(nèi)容。如果當(dāng)前應(yīng)用程序不接受鍵盤數(shù)據(jù)，則只會忽略該信息。從按鍵到將內(nèi)容輸入應(yīng)用程序的整個過程幾乎是瞬間發(fā)生的。

　　這 真觸式卷簾鍵盤 靈活，可以卷起來放入背包或包中。 藍色背光鍵盤“開” 藍色背光鍵盤“關(guān)閉”

　　發(fā)光鍵盤，如 離子照明鍵盤用 發(fā)光二極管 或電致發(fā)光薄膜，通過按鍵或按鍵之間的空間發(fā)送光。 照片由 www.artlebedev.com 擎天柱鍵盤可編程熱鍵

　　這 擎天柱 鍵盤有有機發(fā)光二極管 (有機發(fā)光二極管) 在按鍵中。用戶可以更改每個鍵所代表的字母、命令或動作，OLED 可以更改以顯示新信息。

　　此擎天柱鍵盤設(shè)置為用于播放雷神之錘的擊鍵。

　　除了具有自己的傳感系統(tǒng)的虛擬激光鍵盤外，這些鍵盤中的每一個都使用與傳統(tǒng)型號相同的技術(shù)來與計算機通信。我們接下來將研究這項技術(shù)。