Virtual-Key Codes

Скан-код (англ. ) — в IBM-совместимых компьютерах код, присвоенный каждой клавише, с помощью которого драйвер клавиатуры распознает, какая клавиша была нажата. При нажатии любой клавиши контроллер клавиатуры распознаёт клавишу и посылает её скан-код в порт 60h. При отпускании клавиши контроллер клавиатуры устаревшего формата IBM PC/XT посылает в тот же порт скан-код, увеличенный на 80h, а более нового формата IBM PC/AT — два байта: F0h и скан-код (скан-коды клавиатуры AT также отличаются от XT, см. таблицу). Некоторые клавиши генерируют не один, а несколько скан-кодов (так, правые Alt, Ctrl, ↵ Enter, обе ⊞ Win, а также ≣ Menu, Insert, Delete, Page Up, Page Down, Home, End, стрелки и все ACPI- и мультимедиа-клавиши генерируют два скан-кода, первый из которых — E0, клавиша PrtScr генерирует 4 скан-кода, а клавиша Pause — даже 6 скан-кодов). Каждый байт, записанный в порт 60h, генерирует аппаратное прерывание int 09h.

Скан-коды жёстко привязаны к каждой клавише на аппаратном уровне и не зависят ни от состояния индикаторов ⇪ Caps Lock, Num Lock и Scroll Lock, ни от состояния управляющих клавиш (⇧ Shift, Alt, Ctrl).

Все скан-коды ниже даются в шестнадцатеричной системе.

На клавиатурах другой раскладки (например, AZERTY) скан-коды соответствуют расположению клавиш: так, у французского A скан-код как у американского Q. Преобразованием скан-кодов в коды нажатых клавиш занимается ОС или BIOS.

В чистом DOS клавиша Pause генерирует 6 скан-кодов при нажатии и не генерирует скан-кодов при удержании и отпускании. Под Windows же (в том числе и в VMware и DOSBox) клавиша Pause работает так же, как и любая другая: при нажатии и удержании генерирует скан-коды E1,1D,45, а при отпускании — E1,9D,C5.

• Keyboard Scan Codes (XT) Архивная копия от 27 января 2012 на Wayback Machine
• Keyboard Scan Codes (AT) Архивная копия от 21 января 2012 на Wayback Machine
• Документация по USB HID, включая скан-коды клавиш

Компью́терная клавиату́ра — устройство, позволяющее пользователю вводить информацию в компьютер (устройство ввода). Представляет собой набор клавиш (кнопок), расположенных в определённом порядке.

Первоначально для ввода текстовых данных в компьютер использовались электромеханические телетайпы, позже их сменили специализированные видеотерминалы. В таком терминале клавиатура являлась его частью, даже если выполнялась в отдельном корпусе. Никаких стандартов как по электрической части, так и по составу и расположению кнопок не было. Такие терминалы могли иметь отдельные клавиши для управления курсором, прокрутки текста на экране или подачи управляющих сигналов.

Наиболее распространённый тип клавиатур — мембранные с резиновыми толкателями, служащими одновременно и для создания усилия нажатия на мембрану и возврата после отпускания клавиши. Более дорогие модели могут использовать подпружиненные металлические контакты, герконы или ёмкостные сенсоры.

Способы связи клавиатуры с компьютером

• Непосредственное подключение матрицы к процессору — применялось в микрокомпьютерах 1970-80-х. Опросом матрицы занимался процессор, периодически прерывая работу текущей программы. Достоинства такого подхода — дешевизна и максимальная гибкость, возможно например опрашивать не всю матрицу. Недостатки: трата процессорного времени на опрос клавиатуры; необходимость подключения клавиатуры многопроводным шлейфом; несовместимость клавиатур разных моделей компьютеров. Примеры компьютеров с такой клавиатурой: ZX-Spectrum, Commodore PET.
• Передача ASCII-символа — применялась в терминалах и некоторых компьютерах 1970-80-х. Процессор освобождён от опроса клавиатуры, этим занимается специальный контроллер. Этот контроллер возвращает ASCII-код символа исходя из нажатой клавиши и положения клавиш-модификаторов. Такой способ требует меньше нагрузки на процессор, чем предыдущий, но нет возможности считывать состояние клавиш-модификаторов, определить, нажата ли та или иная клавиша в текущий момент, а также ограничивает использование сочетаний клавиш. Кроме того, раскладка такой клавиатуры задана жёстко, для переключения раскладки требуется внесение изменений в схему контроллера. Примеры компьютеров с такой клавиатурой: Apple II, БК-0010.
• Передача скан-кода — наиболее распространённый способ с появлением IBM PC. В этом случае опросом также занимается контроллер клавиатуры, например для PC (PS/2)-клавиатур аналогичный Intel 8042^[3]. Однако каждой клавише, в том числе клавишам-модификаторам, присваивается собственный скан-код, не соотносящийся напрямую с кодом символа ASCII. При нажатии или отпускании клавиши передаётся этот скан-код и признак нажатия/отпускания. Сопоставление скан-кода с кодом символа производится программным обеспечением самого компьютера. Данный подход совмещает достоинства двух предыдущих.

• буквенно-цифровые клавиши ;
• клавиши цифровой клавиатуры (англ. ) ;
• клавиши управления, клавиши-модификаторы ;
• функциональные клавиши ;
• клавиши управления курсором;

Некоторое количество (в PC/AT-клавиатуре — двенадцать) функциональных клавиш расположено в верхнем ряду клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а у самого правого края клавиатуры — цифровая панель, которая может выполняться съёмной.

К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и символов основных арифметических операций, а также специальных символов. В стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает в себя 47 клавиш. Для некоторых языков, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают клавиатуры с дополнительными клавишами в алфавитно-цифровом блоке — например, на клавиатурах для украинского языка (33 буквы) их уже 48 (см.: Украинская раскладка клавиатуры). Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся — все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной клавиатуры PC/AT.

Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит от регистра (нижний или верхний) и уровня (первый или второй), в котором осуществляется нажатие этих клавиш.

Клавиши-модификаторы

Нажатие одновременно нескольких клавиш, при котором результат (вводимый символ или выполняемая команда) отличается от суммарного значения нажатых клавиш, называется сочетанием клавиш или комбинацией клавиш. Как правило, сочетания клавиш используют клавиши-модификаторы — клавиши, предназначенные для использования именно в составе сочетаний: ⇧ Shift, Ctrl, Alt, AltGr (правая Alt) и ⊞ Win. Включение верхнего регистра клавиш (при отключённом ⇪ Caps Lock) осуществляется нажатием и удержанием клавиши ⇧ Shift. Нажатие и удержание клавиши AltGr используется для перехода на второй уровень клавиатуры.

Клавиши системных команд

К клавишам системных команд относятся следующие клавиши: SysRq, Esc, PrtSc, Pause, Break, ≣ Menu.

В верхней части клавиатуры стандарта PC/AT располагается блок так называемых функциональных клавиш — клавиши от F1 до F12. На клавиатурах компьютеров PC/XT было 10 функциональных клавиш (от F1 до F10), расположенных в два столбца в левой части клавиатуры. Назначение (функции) функциональных клавиш определяется в зависимости от системного или прикладного ПО: после включения компьютера — программой конфигурации материнской платы (), а в последующем — запущенной операционной системой.

Назначение (функции) отдельных функциональных клавиш, комбинации функциональных клавиш с клавишами ⇧ Shift, Ctrl и Alt и «обычными» клавишами составляют часть интерфейса пользователя и, как правило, являются постоянными для отдельно взятого вида ПО. Существует ряд универсальных назначений, применяемых наиболее широко: зачастую при нажатии клавиши F1 на экран выводится встроенный справочник по программе (часто уже открытый на странице, соответствующей режиму программы, в котором она находится), а нажатие клавиши ESC приводит к прерыванию текущей операции.

Цифровой блок клавиатуры содержит 17 клавиш, аналогичных применяемым в калькуляторах, кассовых аппаратах и тому подобном. Основное назначение клавиш блока цифровой клавиатуры — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и символов основных арифметических операций. Считается, что клавиши цифрового блока более удобны для ввода цифр и знаков арифметических операций, нежели клавиши алфавитно-цифрового блока. При отключённом Num Lock клавиши цифрового блока дублируют клавиши управления курсором.

Многие современные компьютерные клавиатуры помимо стандартного набора из снабжаются дополнительными клавишами (как правило, другого размера и формы), которые предназначены для управления некоторыми основными функциями компьютера:

• для управления громкостью звука: громче, тише, включить или выключить звук;
• для управления лотком в приводе для компакт-дисков: извлечь диск, принять диск;
• для управления проигрывателем: воспроизводить, поставить на паузу, остановить воспроизведение, промотать запись вперёд или назад, перейти к следующей или предыдущей записи;
• для управления сетевыми возможностями компьютера: открыть почтовую программу, открыть браузер, показать домашнюю страницу, двигаться вперёд или назад по истории посещённых страниц, открыть поисковую систему;
• для запуска часто используемых программ: открыть калькулятор, открыть файловый менеджер;
• для управления состоянием окон операционной системы: свернуть окно, закрыть окно, перейти к следующему или к предыдущему окну;
• для управления состоянием компьютера: перевести в ждущий режим, перевести в спящий режим, пробудить компьютер, выключить компьютер.

Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».

Фирменные драйверы таких клавиатур, как правило, не предоставляют пользователям возможности управлять назначением большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также не дают возможности определять дополнительные сочетания, состоящие из нескольких клавиш (с участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Однако эта проблема может быть решена при помощи независимых универсальных драйверов от сторонних разработчиков.

С целью экономии места на рабочем столе или для того, чтобы уместить клавиатуру на устройстве, на котором полноразмерная клавиатура не может поместиться, производители клавиатур могут располагать клавиши на клавиатуре в не стандартном порядке или удалять клавиши с клавиатуры. Компактные программируемые клавиатуры популярны, например, среди геймеров и системных администраторов, так как такую клавиатуру легче носить с собой. Наиболее популярные форматы компактных клавиатур:

• 80 % или TKL (от англ.  — буквально «без десяти клавиш») — клавиатура стандартной раскладки без цифрового блока. Цифровой блок также может эмулироваться в пределах основной буквенно-цифровой клавиатуры при включении режима NumLock;
• 75 % — распространённый на ноутбуках формат, при котором клавиши Home, End, PgUp и PgDown могут либо располагаться в один столбец по правому краю клавиатуры, либо эмулироваться через клавишу Fn совместно с курсорными клавишами. Малоиспользуемые клавиши (Scroll Lock, Pause, Insert), как правило, тоже эмулируются;
• 60 % — формат, при котором клавиатуры состоят исключительно из буквенно-цифрового блока, клавиш-модификаторов, клавиш Esc, ↵ Enter и ← Backspace. Все остальные клавиши (F1–F12, стрелки и другие) эмулируются с помощью клавиши Fn. Наиболее известный представитель — Happy Hacking Keyboard.

• Клавиатура «IBM Model M Space Saving» без цифрового блока

• Беспроводная клавиатура компьютера Apple

• Клавиатура компьютера на Глоссарий.ру
• Великие клавиатуры прошлого // Компьютерра, 4.05.2008

В эпоху текстовых и первых графических интерфейсов было распространено сообщение «Нажмите любую клавишу» (press any key), оставившее след в культуре.

Строго говоря, сообщение неверное: клавиши, не производящие кодов символов (никаких: ни печатаемых, ни управляющих, ни расширенных), обычно работать не будут. Примерами таких «неработающих» клавиш будут клавиши-модификаторы (⇧ Shift и другие), клавиши-фиксаторы (⇪ Caps Lock и другие), клавиши системных вызовов (Print Screen, Pause, 🔈+).

Ранние компьютеры использовали консоль — электронную пишущую машинку, которая передавала в компьютер всё, что вводится с клавиатуры, и печатала всё, что передаёт компьютер. С появлением видеотерминалов (1970-е) консоль переместилась на экран терминала, и всё, что прокручивалось за пределы этого экрана, исчезало навсегда. Чтобы у пользователя было время среагировать, программа выводила порцию данных и сообщение: «Нажмите любую клавишу». Если же от пользователя требовалось совершить физическое действие (сменить дискету, подготовить принтер) — без подтверждения не обойтись.

Графические интерфейсы и подражавшие им текстовые могли держать в памяти немалое количество данных и свободно прокручиваться по этим данным — так что нужда в выдаче текста по страницам пропала. Но модальные сообщения всё равно требовали нажатия любой клавиши.

Сообщение «Нажмите любую клавишу» подвергается критике: неопытный пользователь начинает паниковать, когда его просят нажать любую клавишу на его выбор, особенно если клавиша не сработала. Другие начинали искать клавишу с надписью «Any». Так, Брюс Тоньяццини (англ.), главный дизайнер интерфейса Apple II, запрещал разработчикам сообщение «Нажмите любую клавишу».

В мультсериале «Симпсоны» в выпуске «Очень большой Гомер» была шутка — Гомер искал клавишу «any key».