一个普通的Windows键盘。当您查看新计算机键盘可用的所有附加功能和选项时，很难相信它们的原始设计来自甚至不使用电力的机械打字机。现在，您可以购买符合人体工程学的键盘，这些键盘与带有普通方键的扁平矩形型号几乎没有相似之处。一些更华丽的型号会亮起、卷起或折叠起来，而另一些则提供用于对自己的命令和快捷键进行编程的选项。

　　但是，无论它们提供多少花里胡哨的功能，大多数键盘都使用类似的技术进行操作。他们使用开关和电路将一个人的击键转换为计算机可以理解的信号。在本文中，我们将探讨键盘技术以及不同的按键布局、选项和设计。

　　键盘基础知识

　　键盘因制造商及其设计的操作系统而异。

　　键盘的主要功能是充当 输入设备。 使用键盘，一个人可以键入文档，使用击键快捷键，访问菜单，玩游戏和执行各种其他任务。键盘可以有不同的键，具体取决于制造商， 操作系统 它们专为台式计算机而设计，以及它们是连接到台式计算机还是 笔记本.但在大多数情况下，这些键，也称为 键帽，从键盘到键盘的大小和形状相同。它们也以相似的模式放置在彼此相似的距离上，无论按键代表什么语言或字母。

　　大多数键盘都有 80 到 110 个键，包括：

　　键入键

　　数字键盘

　　功能键

　　控制键

　　这 键入键 包括字母表中的字母，通常以与 打字机.相传，这种布局，被称为 键盘 它的前六个字母，帮助防止机械打字机的金属臂在人们打字时发生碰撞和干扰。有些人质疑这个故事 - 无论它是否真实，QWERTY模式在计算机键盘出现时早已成为标准。

　　键盘还可以使用各种其他键入键排列。最广为人知的是 德沃夏克，以其创造者奥古斯特·德沃夏克命名。德沃夏克布局将所有元音放在键盘的左侧，最常见的辅音放在右侧。最常用的字母都位于 主行.主行是开始键入时放置手指的主行。喜欢德沃夏克布局的人说它提高了他们的打字速度并减少了疲劳。其他布局包括 ABCDE, XPeRT, 奎沃茨 和 阿泽蒂.每个键都以模式中的第一个键命名。QWERTZ和AZERTY安排在欧洲普遍使用。

　　这 数字键盘 是计算机键盘的最新补充。随着计算机在商业环境中的使用增加，对快速数据输入的需求也在增加。由于大部分数据是数字，因此在键盘上添加了一组 17 个键，这些键的排列方式与添加机器和计算器的配置相同。

　　苹果键盘的控制键包括“命令”键。

　　1986年，IBM进一步扩展了基本键盘，增加了 功能 和 控制 钥匙。应用和 操作系统 可以为功能键分配特定命令。控制键提供光标和屏幕控制。四 箭 键倒置排列 T 键入键和数字键盘之间的阵型将光标移动到 屏幕 以小增量。

　　其他常用控制键包括：

　　家

　　结束

　　插入

　　删除

　　向上翻页

　　向下翻页

　　控制(控制)

　　备用(替代)

　　逃生(Esc)

　　Windows键盘添加了一些额外的控制键：两个 窗户 或 开始 键和 应用 .key。另一方面，苹果键盘具有 命令 (也称为“苹果”)键。为Linux用户开发的键盘功能 特定于 Linux 的热键，包括一个标有企鹅“Tux”的企鹅——Linux 标志/吉祥物。

　　键盘内部

　　键盘的微处理器和控制器电路键盘很像微型计算机。它有自己的处理器和电路，可以将信息传入和传出该处理器。该电路的很大一部分构成了 键矩阵.

　　键矩阵是键下方的电路网格。在所有键盘中(除 电容的 模型，我们将在下一节中讨论)，每个电路在每个键下方的点断开。当您按下某个键时，它会按下一个 开关，完成电路并允许少量电流流过。开关的机械动作会引起一些振动，称为 弹跳，处理器会将其过滤掉。如果按住某个键，处理器会将其识别为等效于重复按下某个键。

　　当处理器找到闭合的电路时，它会将该电路在密钥矩阵上的位置与 字符映射表 在其只读内存中 (罗马).字符映射表基本上是一个比较图表或查找表。它告诉处理器每个键在矩阵中的位置，以及每个击键或击键组合代表什么。例如，字符映射表让处理器知道按 一个 键本身对应于一个小写字母“a”，但 转变 和 一个 键一起按下对应于大写的“A”。

　　键矩阵

　　计算机还可以使用单独的字符映射，覆盖键盘中的字符映射。如果某人使用的语言键入的语言在带有英语字母的键盘上使用没有英语等效项的字母，这可能很有用。人们还可以将他们的计算机设置为解释他们的击键，就好像他们在Dvorak键盘上打字一样，即使他们的实际按键排列在QWERTY布局中。此外，操作系统和应用程序具有键盘 可及性 允许用户更改键盘行为以适应残疾的设置。

　　键盘开关

　　此键盘使用橡胶圆顶开关。键盘使用各种开关技术。 电容的 开关被认为是非机械的，因为它们不像大多数其他键盘技术那样物理上完成电路。相反，电流不断流过密钥矩阵的所有部分。每个钥匙都是弹簧加载的，底部有一个小板。当您按下某个键时，它会将此板移近其下方的板。当两个板靠得更近时，流过矩阵的电流量会发生变化。处理器检测到更改，并将其解释为该位置的按键。电容式开关键盘价格昂贵，但它们的使用寿命比任何其他键盘都长。此外，它们没有反弹问题，因为两个表面从未实际接触过。

　　键盘中使用的所有其他类型的开关都是 机械 在自然界中。每个都提供不同级别的 听得见的 和 触觉的 反应 -- 打字产生的声音和感觉。机械钥匙开关包括：

　　橡胶圆顶

　　膜

　　金属触点

　　泡沫元件

　　此键盘使用橡胶圆顶开关。

　　橡胶圆顶 开关很常见。他们使用小而灵活的橡胶圆顶，每个圆顶都有一个硬碳中心。当您按下某个键时，按键底部的柱塞向下推到圆顶上，碳中心压在键矩阵下方坚硬、平坦的表面上。只要握住钥匙，碳中心就完成了电路。松开钥匙时，橡胶圆顶会弹回其原始形状，迫使钥匙回到静止位置。橡胶圆顶开关键盘价格低廉，具有相当好的触觉响应，并且由于覆盖按键矩阵的橡胶层，因此具有相当的抗泼溅和耐腐蚀性。

　　而不是为每个键都有一个开关， 膜 键盘使用从一端延伸到另一端的连续膜。当您按下某个键时，印在薄膜中的图案将完成电路。一些薄膜键盘使用印有每个键的表示形式的平坦表面，而不是键帽。薄膜键盘没有良好的触觉响应，如果没有额外的机械组件，它们不会发出一些人在打字时喜欢听到的咔哒声。但是，它们的制造成本通常很低。

　　金属触点 和 泡沫元件 键盘越来越不常见。金属接触开关只需有一个弹簧加载的钥匙，柱塞底部有一条金属条。按下按键时，金属条连接电路的两个部分。泡沫元件开关的设计基本相同，但在柱塞底部和金属带之间有一小块海绵状泡沫，提供更好的触觉响应。这两种技术都具有良好的触觉响应，发出令人满意的“咔哒”声，并且生产成本低廉。问题是触点往往比使用其他技术的键盘磨损或腐蚀得更快。此外，没有屏障可以防止灰尘或液体直接接触按键矩阵的电路。

　　不同的制造商使用这些标准技术以及其他一些技术来创建各种非传统键盘。我们将在下一节中介绍其中一些非传统键盘。

　　非传统键盘

　　SafeType 键盘将键盘的两半垂直于桌面放置。

　　对传统键盘设计进行大量修改是为了使它们更安全或更易于使用。例如，有些人将键盘使用增加与 重复性应激损伤 像腕管综合症，尽管科学研究产生了相互矛盾的结果。 符合 人体 工程学 键盘设计旨在使一个人的手在打字时保持更自然的位置，以防止受伤。虽然这些键盘当然可以防止人们将手放在“螳螂”的位置，但研究对它们是否真的可以防止受伤存在分歧。

　　最简单的人体工程学键盘看起来像传统的键盘，从中间分开，使人的手保持更远的距离，并将手腕与前臂对齐。更复杂的设计将键盘的两半彼此以不同的角度放置，并与键盘所在的表面成不同的角度。有些人甚至走得更远，将键盘的两半放在椅子的扶手上，或者使它们完全垂直于桌面。其他的，如 数据手，看起来根本不像键盘。

　　赛特克 Truview 背光键盘按钮

　　一些修改虽然不一定符合人体工程学，但旨在使键盘更便携、更通用或更酷：

　　达斯键盘 是一个全黑的键盘，带有加重键，需要一个人最强壮的手指施加更大的压力，而较弱的手指需要更少的压力。

　　这 虚拟激光键盘 将键盘的表示形式投影到平面上。使用成功后，人的手指穿过投影表面上方的红外光束，传感器将其解释为击键。

　　从键盘到计算机

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

　　PS/2 型键盘连接器。键入时，键盘中的处理器会分析键矩阵并确定要发送到计算机的字符。它在其 记忆 缓冲区 然后发送数据。

　　许多键盘通过带有PS / 2或 USB(通用串行总线) 连接器。 笔记本 电脑 使用内部连接器。无论使用哪种类型的连接器，电缆都必须将电源传输到键盘，并且必须将信号从键盘传回计算机。

　　另一方面，无线键盘通过以下方式连接到计算机 红外线 (IR)， 射频 (RF) 或 蓝牙 连接。IR 和 RF 连接类似于您在 遥控.无论使用哪种信号，无线键盘都需要 接收器，内置或插入 USB 端口，以便与计算机通信。由于无线键盘没有与计算机的物理连接，因此具有交流电源连接或使用 电池 为了权力。

　　微软无线键盘

　　这款微软无线键盘由电池供电。

　　无论是通过电缆还是无线，来自键盘的信号都由计算机的 键盘控制器.这是一个集成电路(IC)，用于处理来自键盘的所有数据并将其转发到操作系统。当 操作系统 (OS) 收到来自键盘的数据的通知，它会检查键盘数据是否为 系统级命令.一个很好的例子是 按-替代项-删除 在重新启动系统的 Windows 计算机上。然后，操作系统将键盘数据传递到当前应用程序。

　　应用程序确定键盘数据是否为命令，例如 替代项-f，这将在 Windows 应用程序中打开“文件”菜单。如果数据不是命令，则应用程序将其接受为 内容，可以是从键入文档到输入 URL 再到执行计算的任何内容。如果当前应用程序不接受键盘数据，则只会忽略该信息。从按键到将内容输入应用程序的整个过程几乎是瞬间发生的。

　　这 真触式卷帘键盘 灵活，可以卷起来放入背包或包中。 蓝色背光键盘“开” 蓝色背光键盘“关闭”

　　发光键盘，如 离子照明键盘用 发光二极管 或电致发光薄膜，通过按键或按键之间的空间发送光。 照片由 www.artlebedev.com 擎天柱键盘可编程热键

　　这 擎天柱 键盘有有机发光二极管 (有机发光二极管) 在按键中。用户可以更改每个键所代表的字母、命令或动作，OLED 可以更改以显示新信息。

　　此擎天柱键盘设置为用于播放雷神之锤的击键。

　　除了具有自己的传感系统的虚拟激光键盘外，这些键盘中的每一个都使用与传统型号相同的技术来与计算机通信。我们接下来将研究这项技术。