Клавиатура

Клавиатура — основное устройство ввода и управления компьютером.

Оригинальный ZX Spectrum имел 40-кнопочную клавиатуру. Клавиши были резиновыми (аналогичные используемым в калькуляторах), не обеспечивавшими чёткой обратной тактильной связи. Для частичного устранения этого недостатка во встроенном интерпретаторе языка Бейсик реализовано звуковое подтверждение при нажатии клавиш.

Поле стандартной клавиатуры содержит 26 алфавитных, 10 цифровых, пробел и три служебных клавиши — ввод (Enter) и две клавиши регистра, так называемые шифты (Symbol Shift и Caps Shift, сокращённо SS и CS). Все остальные необходимые действия, реализованные на полноценных клавиатурах в виде отдельных клавиш, выполняются комбинациями шифтов с другими клавишами.

В интерпретаторе Бейсика используется токенизированный ввод, позволяющий вводить управляющие слова нажатием одной клавиши. Так как количество слов существенно больше, чем количество клавиш, для ввода части слов также используются различные комбинации шифтов с обычными клавишами. Ввиду отсутствия возможности посимвольного ввода управляющих слов это требует запоминания множества комбинаций клавиш — около пяти вариантов использования каждой клавиши. Для частичного устранения этого недостатка на клавиши нанесены обозначения по специальной системе.

В модели ZX Spectrum+ главным улучшением стало использование расширенной 58-кнопочной клавиатуры. Дополнительные клавиши имитируют нажатие наиболее часто используемых сочетаний клавиш — например, управление курсором. При этом с программной точки зрения интерфейс клавиатуры не изменился, что, с одной стороны, не требует наличия программной поддержки расширенных клавиш в уже существующем ПО, но, с другой стороны, не позволяет отличить расширенные клавиши от клавиш, входящих в комбинацию.

Все модели ZX Spectrum 128K используют такую же клавиатуру, как и ZX Spectrum+, но у моделей ZX Spectrum +2 и ZX Spectrum +3 отсутствуют обозначения комбинаций клавиш, так как интерпретатор Бейсика для режима 128K не использует токенизированный ввод.

Отечественные клоны ZX Spectrum использовали клавиатуры различных типов и раскладок, включая 40-кнопочные и расширенные; механические, плёночные и герконовые. Также использовались стандартные клавиатуры типа МС7007 с нанесённой дополнительной маркировкой. Некоторые клоны имели дополнительные клавиши, опрашиваемые через биты 5 и 7 клавиатурного порта (Спарк/[[Аллофон], Орель БК-08) и поддерживаемые очень ограниченным количеством программ.

Из-за недоступности нестандартных клавиатур при широком распространении клавиатур стандарта AT (в недавнем прошлом) и PS/2, современные клоны используют специальные контроллеры, позволяющие использовать современные клавиатуры без их переделки. Такие контроллеры могут являться как отдельным устройством, так и присутствовать в компьютере штатно. Простые варианты контроллеров могут замедлять работу компьютера, генерируя сигнал WAIT, так как им требуется время для преобразования данных, получаемых от клавиатуры в требуемый набор сигналов.

Аппаратный интерфейс

Аппаратно кнопки клавиатуры представляют собой матрицу восемь на пять линий — восемь полурядов по пять кнопок. В зависимости от адреса, использованного при обращении к порту клавиатуры, в младших пяти битах возвращается состояние клавиш одного из восьми полурядов. Такая схема создаёт "эффект матрицы" (matrix effect) — при нажатии двух клавиш (одного полуряда) одновременно с третьей клавишей (в одном столбце с первой) возникает паразитное нажатие в полуряду третьей клавиши, соответствующее столбцу второй. Этот эффект можно ликвидировать размещением диода на каждой клавише.

Раскладка клавиш в Sinclair BASIC

40-кнопочная клавиатура

В интерпретаторе Бейсика реализовано несколько режимов ввода. Текущий режим отображается в виде буквы-курсора. Режим ввода может изменяться автоматически, в зависимости от ситуации, а также может изменяться пользователем. Режимы:

• L (Letters?) — ввод строчных букв и цифр;
• C (Caps Lock?) — ввод заглавных букв и цифр;
• K (Keyword?) — активизируется, когда интерпретатор ожидает ввода управляющего слова, алфавитные клавиши вводят слова;
• E (Extend Mode) — вызывается одновременным нажатием Symbol Shift и Caps Shift, нажатие клавиш вводит дополнительные управляющие слова;
• G (Graphics) — ввод псевдографических символов и символов, изображение которых определяется пользователем.

Правила ввода:

• При нажатии алфавитной клавиши в режиме курсора K вводятся слова, указанные на клавише белым шрифтом левее и ниже буквы;
• Нажатие цифровой клавиши в режимах K и L вводит цифру;
• Нажатие алфавитной клавиши в режиме L вводит строчную букву, нажатие совместно с Caps Shift - заглавную букву;
• Нажатие цифровой клавиши в режимах K и L совместно с Caps Shift выполняет действие, указанное белым цветом над цифровыми клавишами (функции редактирования, управление курсором);
• Нажатие любой клавиши совместно с Symbol Shift вводит символ или слово, указанные на клавише красным шрифтом слева от основной буквы;
• Нажатие любой клавиши в режиме E вводит слова, указанные над клавишами (зелёным шрифтом);
• Нажатие любой клавиши в режиме E совместно с Symbol Shift вводит слова, указанные под клавишами (красным шрифтом).

	SS	CS	Ext	Ext+CS	Ext+SS
0	!	Edit	Код синего фона	Код синих чернил	DEF FN
1	@	Caps Lock	Код красного фона	Код красных чернил	FN
a	STOP	A	READ	~	~
Пробел	Пробел	Break	Пробел	Пробел	Пробел
Enter	Enter	Enter	Enter	Enter	Enter