Tastatūra

Iz tastatūru vēstures

Par tastatūru

Tastatūras darbības principi

Tastatūras pieslēgšana un draiveri

Tastatūru tipi

Tastatūras taustiņi

Tastatūras kopšana

Tastatūras ergonomika

keyb2.bmp (56406 bytes)

Iz tastatūru vēstures

Pirmā rakstāmmašīna tika izgudrota 1886. gadā, taču vislielāko atzinību guva kopš 1898. gada firmā Underwood ražotā rakstāmmašīna ar t.s. priekšējo piesitienu, kas strauji ieviesās praksē. Daudzas jau sākumā izstrādātās prasības, piemēram, taustiņu fiziskais izvietojums un izmēri, nav mainījušies līdz pat šodienai un ir par pamatu arī datora tastatūrai. Rakstāmmašīnas tastatūra tika pielāgota sievietes rokām, jo šo darbu lielākoties darīja sievietes.

Agrāk bija ļoti izplatīti termināļi, kuriem tastatūra un monitors bija integrēti vienā korpusā. Tas nozīmēja, ka darba poza bija stipri ierobežota un neērta. Šī problēma tika atrisināta, padarot tastatūru par atsevišķu datora perifērijas iekārtu.

Labas tastatūras ražo firmas Microsoft, Compaq, IBM, Hewlett Packard, Cherry, Acer. Pie mums popularitāti ieguvušas Mitsumi klaviatūras.

Par tastatūru

Tastatūra ir datora sastāvdaļa, kas izskatās līdzīga rakstāmmašīnas tastatūrai, sauktai arī par klaviatūru. Uz tās ir visi burti no A līdz Z, visi cipari no 0 līdz 9 un daudz citu īpašu taustiņu un simbolu. Daži taustiņi, ērtības labad ievadot, ir pa pāriem un novietoti dažādās tastatūras daļās.

Tastatūru lieto, lai veiktu visdažādākās atlases programmatūrā, pārvietojoties no vienas vietas uz citu, lai ievadītu datorā vajadzīgo informāciju.

Tastatūras darbības principi

Neatkarīgi no tā, kā ir realizēts taustiņu nospiešanas process, nospiestā taustiņa signālu (tā saucamo scan code) reģistrē tastatūras kontrolieris (piemēram, 8049) un tālāk nodod pamatplatei. Skenkods ir 1 baitu liels skaitlis, kura 7 jaunākie biti norāda katram taustiņam piešķirto numuru. Uz PC pamatplates tastatūras pieslēgšanai atrodas speciāls kontrolieris. AT tipa datoriem parasti izmanto universiālo perifērijas interfeisu UPI (Universial Peripheral interface) 8049.

Pēc skenkoda nonākšanas tastatūras kontrolierī (8049) notiek aparatūras pārtraukuma inicializācija (IRQ1), procesors pārtrauc savu darbu un izsauc procedūru, kura analizē skenkodu. Šo pārtraukumu apstrādā speciāla ROM BIOS sastāvā esoša programma. Ja tastatūrā ir mainījies fiksācijas taustiņu <Alt>, <Ctrl>, <Shift> vai <CapsLock> stāvoklis, tas tiek fiksēts RAM atmiņā. Visos pārējos gadījumos skankods tiek pārvērsts simbola kodā (ASCII vai paplašinātajos), ņemot vērā fiksējamo taustiņu stāvokli, lai varētu pareizi noteikt, pimēram, lielo un mazo burtu veidošanu. Pēc tam izveidotais kods tiek ievietots RAM apgabalā, kurš paredzēts tastatūras buferim. Kamēr lietojumprogramma nespēj ievadītos simbolus apstrādāt, tajā var glabāties līdz 15 kodiem. Buferis ir organizēts pēc FIFO principa (pirmais iekšā (first in)- pirmais ārā (first out)).

Latviešu vai citas no angļu valodas atšķirīgas valodas specifisko burtu ievadei (piemēram, <ā>, <ļ>, <š>) ievadīšanai ROM BIOS tastatūras skankodu apstrādes programmas tiek aizstātas ar citām. Šo burtu noteikšanai par fiksātoru izmanto kādu no tastatūras taustiņiem, piemēram <~> vai <'>.

Katrs taustiņš  ģenerē divus skankodus: vienu nospiežot, otru to atlaižot. Kā pazīmi PC AT datoros izmanto astoto bitu.

Pamatplates kontrolieris ne tikai saņem, bet arī nodod kodus. Tas paziņo tastatūrai dažādus parametrus, piemēram, nospiesta taustiņa atkārtošanas biežumu.

8049 kontrolieris ne tikai veic skenkodu ģenerēšanu, bet arī paštestēšanos un nosaka taustiņu stāvokli sistēmas ielādēšanas laikā. Paštestēšanās indikātors ir visu trīs LED lampiņu iedegšanās un nodzišana POST programmas izpildes laikā. Tādējādi tastatūras bojājumi tiek fiksēti jau ielādējot sistēmu.

Tastatūras pieslēgšana un draiveri

Tastatūras pieslēgšanai parasti izmanto ~ 1m garu spilārveida kabeli ar DIN tipa pieslēgvietu. Ja tastatūras kontakts un datora pamatplates pieslēgvieta ir dažādas, tad jāizmanto speciālas pārejas.

Diemžēl lielākai daļai tastatūru šis kabelis ir par īsu, tāpēc ir parādījušies bezvadu tastatūru modeļi. Tām ir speciālas baterijas. tastatūras signālu uztveršanai lieto speciālu infrasarkano staru raidītāju un uztvērēju.

Lai uz ekrāna parādītos nospiestā taustiņa simbols, īpaši, ja ievadāmais teksts ir no angļu valodas atšķirīgā valodā, ir nepieciešams speciāls tastatūras draiveris. MS-DOS operāciju sistēmā šāds fails ir KEYB.COM.

keyb_c_d.bmp (154266 bytes)

Tastatūru tipi

Tastatūra ar plastmasas serdeņiem

Lētu tastatūru izgatavošanai tiek izmantota plastmasa un gumija. Zem katra taustiņa atrodas vertikāls plastmasas serdenis, kura apakšgalā ir no metāla un gumijas izveidots zīmogs. Zem tā atrodas plāksnīte ar kontaktlaukumiņiem, kuri ir pieskrūvēti pie paneļa korpusa. Nospiežot taustiņu, zīmogs saskaras ar šiem kontaktu laukumiņiem, noslēdzas ķēde un signāls tiek nodots tastatūras kontrolierim.

Taustiņa nospiešana šādā tastatūrā šķiet mīksta. Ja neskatās uz ekrāna, grūti pateikt, vai taustiņš ir nospiests vai ne. Otrs šo tastatūru trūkums ir vibrācija, kura var izsaukt taustiņa atkārtošanos.

Tastatūra ar atsperītēm

Iepriekšminētie trūkumi tika novērtsti tastatūrās ar atsperītēm. Nospiežot šādu taustiņu tā mehāniskā pretestība ir jo lielāka, jo dziļāk tas ir iespiests. Lai pārverētu šo pretestību, ir jāpieliek zināms spēks, pēc kura taustiņš spiežas viegli. Šādā veidā tiek nodrošināts viennozīmīgs kontakts. Taustiņa nospiešanu pavada  klikšķis, tādējādi signalizējot, ka tausiņš ir nospiests.

Mikroslēdži un herkoni

Tastaturas ar mikroslēdžiem ir līdzīgas tastatūrām ar atsperītēm. Taču mikropārslēdzēji ir izturīgāki un kalpo ilgāk.

Vēl labākas ir tastatūras ar herkoniem (hermētiskiem kontaktiem) - ferromagnētiska materiāla atsperītes plaksnītes veidā, kura ir ievietota hermētiskā stikla balonā. Kontakti noslēdzas no ārpus balona esošā elektromagnēta magnētiskā lauka ietekmē. Herkonus dažkārt dēvē par RET slēdžiem.

Sensoru tastatūra

Sensoru tastatūru darbība balstās uz jūtīgam elementam pielikto potenciālu starpību. Šo elementu skaits sakrīt ar taustiņu skaitu. Par jūtīgajiem elementiem izmanto strāvu vadošus kontaktu laukumiņus, piemēram, viena vai divu taisnstūru formā. Pirkstam kontaktējoties ar laukumiņu, tā statisko potenciālu palielina speciāla shēma, kuras izejā rodas signāls līdzīgi kā mehāniskajās tastatūrās. Sensoru tastatūras kalpo visilgāk, jo tām nav mehānisku detaļu.

Tastatūras taustiņi

Ir sastopami vairāki industriālie tstatūras standarti ar 102 taustiņiem personālajiem datoriem un 103, 108, 122 vai 148 taustiņiem dažāda tipa termināļu tastatūrām. Visizplatītākais ir MFII (multifunction) standarts.

1. tabula - burti, cipari, pieturas zīmes

Simbols nosaukums angļu valodā nosaukums latviešu valodā
A - Z leters burti
0 - 9 numbers cipari
  space intervāls
. point punkts
, comma komats
; semicolon semikols
: colon kols
! exclamation mark izsaukuma zīme
? question mark jautājuma zīme
- dash, minus domuzīme, mīnuss
_    
() round parenthesis apaļās iekavas
[] square brackets kvadrātiekavas
{}   figūriekavas
" quotation pēdiņas
' apostrophe apostrofs

2. tabula. Citi simboli

Simbols nosaukums angļu valodā nosaukums latviešu valodā
/ slash slīpsvītra, daļsvītra
\ backslash reversā slīpsvītra
~ tilde tilde
` grave accent gravis
@ comercial at komerciālā zīme "par"
# number sign numura zīme
$ dollar sign dolāra zīme
% percent sign procentu zīme
^ circumflex accent jumtiņš
& ampersand konjunkcijas zīme, "un" zīme
* asteric zvaigznīte, reizināšana
| pipe kanālrakstzīme
+ plus sign plusa zīme
= equal's sign vienlīdzības zīme
> greather-then sign zīme "lielāks par"
< less-than sign zīme "mazāks par"

3. tabula Vadības taustiņi

Taustiņš nosaukums angļu valodā nosaukums latviešu valodā lietojums
Īpašie taustiņi
Enter Enter, return Ievadīšanas taustiņš Lieto, lai dators sāktu apstrādāt ievadīto informāciju.
Esc Escape Atsoļa taustiņš Pēdējās darbības atcelšanai.
Del, Delete Delete Dzēšanas taustiņš Teksta, ikonas u.c. vienību dzēšanai.
Ins, Insert Insert Iespraušanas taustiņš Lieto, lai pārslēgtos no iestarpināšanas režīma uz aizvietošanas ("rastīšanas virsū") režīmi un atpakaļ.
<-, BkSp Backspace Atlkāpšanās taustiņš Kursora pārvietošanai par vienu vienību pa kreisi dzēšot iepriekšējo rakstzīmi.
Kursora pārvietošanas taustiņi
-> Left arrow Kreisais bulttaustiņš Kursora pārvietošanai 1 simbolu pa kreisi.
<- Right arrow Labais bulttaustiņš Kursora pārvietošanai 1 simbolu pa labi.
  Up arrow Augšuptaustiņš Kursora pārvietošanai 1 simbolu uz augšu.
  Down arrow Lejuptaustiņš Kursora pārvietošanai 1 simbolu uz leju.
  Page Down Lejupšķiršanas taustiņš Teksta ekrāna "pāršķiršanai" pa ekrāna tiesu uz priekšu.
  Page Up Augšupšķiršanas taustiņš Teksta ekrāna "pāršķiršanai" pa ekrāna tiesu atpakaļ.
  Home Sākumvietas taustiņš Kursora novietošanai rindas vai teksta sākumpunktā.
  End Beigvietas taustiņš Kursora novietošanai rindas vai teksta beigu punktā.
  Tab Tabulēšanas taustiņš Kursora pārvietošanai par noteiktu pozīciju skaitu uz priekšu vai atpakaļ.
Vadības taustiņi
  NumLock Ciparslēga taustiņš Tastatūras pārslēgšanai no ciparu ievadīšanas režīma uz kursora vadības režīmu un atpakaļ.
  ScrollLock Pārtīšananas taustiņš Darbojas kā slēdzis. Ļauj ieslēgt un atslēgt ekrāna pārtīšanas režīmu. Darbojas tikai retās MS-DOS programmās.
  Pause Pauzēšanas taustiņš Datora darbības aizturēšanai uz laiku "iesaldējot" ekrāna saturu.
  Print Screen Ekrāndrukāšanas taustiņš Ekrāna satura izdrukāšanai uz papīra (DOS vidē) vai pārkopēšanai citā logā (Windows vidē), bet kopā ar Alt kopējas tikai aktīvais logs.
  Caps Lock Burtslēga taustiņš Lielāka vairuma lielo butru ievadīšanai.
  Shift Pārslēgšanas taustiņš Viena lielā burta ievadīšanai.
Ctrl Control Vadības taustiņš Kāda cita taustiņa funkcijas mainīšanai, nospiežot abus kopā.
Alt Alternate Alternēšanas taustiņš Alternatīvas nozīmes piešķiršanai kombinācijā ar citiem taustiņiem.
F1-F12 Function 1... Dažādu komandu standartaustiņi Lietojums dažādās programmās atšķirīgs.

Windows  tastatūra

Windows tastatūrām papildus ir pievienoti trīs taustiņi.

Tastatūras ergonomika

Galvenais tastatūras kritērijs - lietotājam noteikti taustiņi jāatrod un jānospiež precīzi, ātri un ērti. Tas ir atkarīgs no taustiņu izvietojuma, fiziskajiem parametriem un noformējuma:

keyb_in1.bmp (121038 bytes)         keyb_in2.bmp (132874 bytes)

Ergonomiskā tastatūra

ergon_mk.bmp (146574 bytes) Daži ražotāji piedāvā tastatūrām tā saucamos ergonomiskos paliktņus delnām, kurš nodrošina labāku roku izvietojumu.

Batterflay (tauriņa) tipa tastatūra ir daudz ergonomiskāka. Taustiņi attiecībā pret tastatūras viduslīniju ir izvietoti V burta veidā, tādējādi tā ir sadalīta divās daļās.

Ergonomiskā tastatūra ieteicama cilvēkiem, kuriem datorā jāievada liels datu apjoms, jo ļauj ērti strādāt ar visiem 10 pirkstiem. Taču tā būs ērta tikai tiem, kuri strādā ar aklo metodi.

Citi ražotāji ir gājuši vēl tālāk un izveidojuši tastatūru, kuras abas daļas var atvirzīt pēc vajadzības. Tādas tastatūras tiek plaši izmantotas Apple tipa datoros.

keyb.gif (56815 bytes)
keyb_ch.bmp (176694 bytes) Piemēram, tastatūru Cherry ErgoPlus ir iespējams regulēt katras rokas taustiņu zonas ar soli 5° robežās no 0° līdz 30°, sānu daļas augstumu līdz 0°, 10° vai 20° un priekšējās daļas augstumu līdz 6° vai 12°. Kreisaja tastatūras pusē ir 5 papildu funkcionālie taustiņi. Atsevišķa ciparu (numeric) tastatūra ir novietojama gan labajā, gan kreisajā pusē no burtu un ciparu tastatūras, pieslēdzama tai ar īsu kabeli.

Tastatūras kopšana

Uz tastatūras sakrājas netīrumi no pirkstiem, bet starp taustiņiem var sabirt visādi sīki gruži. Lai veiktu ātru tastatūras tīrīšanu, pietiek to apgāzt otrādi un izpūst ar saspiestu gaisa strūklu. Taustiņus var notīrīt ar plastmasu tīrīšanai paredzētu līdzekli.

Rūpīga tīrīšana iespējama tikai tad, kad taustiņiem ir noņemtas plastmasas virsiņas, uz kurām redzami burti. Lielākajai daļai tastatūru to var izdarīt vienkārši taustiņu stiprāk pavelkot aiz apakšmalas. Bet pirms to darīt, pārliecinieties, ka pēc tam varēsit visus taustiņus salikt atpakaļ vietās. Turklāt nevajadzētu aizmirst, ka dažām tastatūrām pēc taustiņa virspuses noņemšanas izlec atsperīte, kuru nevajag pazaudēt.

Kad visi taustiņi noņemti, iztīriet tastatūru ar lupatiņu, kas piesūcināta ar tīrīšanas līdzekli. Ja netīrumi ir lipīgi, tad tīrīšanu var veikt arī ar ūdeni. Pirms tastatūru pievienot atpakaļ , jāpārliecinās, ka tā ir pilnīgi sausa.