کیبورد چیست؟ — بررسی انواع، ساختار و عملکرد

کامپیوترها دارای دو نوع دستگاه هستند: دستگاه‌های ورودی و دستگاه‌های خروجی. دستگاه‌های ورودی آن‌هایی هستند که فرمان‌ها را از کاربر دریافت کرده و آن‌ها را به صورت سیگنال‌های دیجیتال به کامپیوتر منتقل می‌کنند. در حالی که دستگاه‌های خروجی آن‌هایی هستند که نتیجه را بر اساس فرمان‌های کاربر به او نمایش می‌دهند. کیبورد نیز در دسته دستگاه‌های ورودی قرار می‌گیرد. در این مقاله از سری مقاله‌های مجله پی‌استور به موضوع کیبورد چیست؟ و بررسی ساختار و عملکرد آن می‌پردازیم.

کیبورد چیست؟

کیبورد یکی از اصلی‌ترین دستگاه‌های ورودی است که با کامپیوترها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. این دستگاه ورودی را به شکل متن، عدد و فرمان‌های مختلف از کاربر دریافت می‌کند. اگر به ساختار کیبورد نگاه کنیم، شامل دکمه‌های متعددی است. این دکمه‌ها کلید نامیده می‌شوند و هر کیبورد مجموعه‌ای از کلیدها با عملکردهای خاص دارد. در ادامه مقاله با این کلیدهای ویژه بیشتر آشنا خواهیم شد.

تاریخچه کیبوردها

داستان کیبوردها از دهه ۱۸۶۰ با اختراع ماشین‌های تحریر مکانیکی آغاز شد، که چیدمان امروزی کیبورد از آن‌ها الهام گرفته شده است. یکی از پیشرفت‌های مهم، اختراع دستگاه تل‌تایپ بود که برای ارسال و دریافت تلگراف‌ها به‌کار می‌رفت. کامپیوترهای اولیه مانند ENIAC و BINAC از تکنولوژی پانچ کارت و ماشین تحریر الکتریکی در کیبوردهای خود استفاده می‌کردند. در سال ۱۹۸۴، کیبورد مدل M شرکت IBM معرفی شد که کلیدهای بهبود یافته‌ای داشت و طراحی کیبوردهای امروزی را تحت تأثیر قرار داد. با افزایش تقاضا برای کامپیوترهای شخصی، کیبوردهای QWERTY محبوبیت بیشتری پیدا کردند.

تاکنون تغییرات مختلفی در طراحی کیبوردها ایجاد شده است، مانند قابلیت شخصی‌سازی و بی‌سیم بودن. با این حال، کیبوردها همچنان یکی از مهم‌ترین و بنیادی‌ترین دستگاه‌های ورودی به‌شمار می‌روند.

پاورپوینت آماده در مورد کیبورد کامپیوتر — صفحه کلید و انواع آن

کلیک کنید

انواع کیبورد

در ادامه چند نوع کیبورد معرفی شده‌است که به بررسی جامع آن می‌پردازیم:

کیبورد QWERTY

این کیبورد رایج‌ترین و کلاسیک‌ترین نوع چیدمان کیبورد است. نام آن از شش کلید اول ردیف بالا (QWERTY) گرفته شده است. طراحی آن از ماشین‌های تحریر اولیه الهام گرفته شده و هدف از چیدمان آن، فاصله‌گذاری بین حروف پرکاربرد برای جلوگیری از گیر کردن کلیدها بود. این طراحی در اوایل دهه ۱۸۷۰ توسط کریستوفر لاتم شولز انجام شد و هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع کیبورد شامل کلیدهای الفبایی-عددی، کلیدهای ویژه، کلیدهای تابع و کلیدهای تغییر وضعیت است.

چیدمان QWERTY اولین چیدمان کیبورد است و هنوز هم رایج‌ترین نوع استفاده‌شده است. اما این درست است که طراحی QWERTY یکی از بدترین چیدمان‌های ممکن برای یک کیبورد است. این چیدمان برای تایپ طولانی و سریع اصلا کارآمد نیست، زیرا جهت‌گیری کلیدهای کیبورد QWERTY بسیار بی‌نظم است و کلیدهای پرکاربرد به‌طور تصادفی پخش شده‌اند که در هنگام تایپ باعث ایجاد خطاهای زیاد می‌شود و سرعت تایپ حروف از ردیف‌های بالایی و پایینی کیبورد را کاهش می‌دهد.

چرا از کیبورد QWERTY استفاده می‌شود؟

با وجود معایب و ناکارآمدی‌های کیبورد QWERTY، سوالی که پیش می‌آید این است که چرا هنوز در سراسر جهان از این کیبورد استفاده می‌شود. قبل از اختراع ماشین‌های تحریر، تایپ کردن به‌طور گسترده‌ میان مردم رواج نداشت. اولین ماشین تحریر در سال ۱۸۶۸ توسط کریستوفر لاتهام شولز آمریکایی ثبت اختراع شد که آغازگر دوران تایپ بود و به این ترتیب نیاز به داشتن یک کیبورد را ایجاد کرد. شرکتی به نام Remington که اولین تولیدکننده ماشین‌های تحریر در سال ۱۸۷۶ بود، چیدمان QWERTY را در تمام ماشین‌های تحریر خود معرفی کرد.

Remington در آن زمان برند بزرگی بود و مقدار زیادی سرمایه‌گذاری در تبلیغات محصول خود انجام داد. قبل از QWERTY هیچ چیدمان خاصی برای کیبورد وجود نداشت و افراد مختلف بر اساس نیاز خود از چیدمان‌های مختلف استفاده می‌کردند. اما به دلیل فروش بالای ماشین‌های تحریر Remington، کل جهان با کیبوردهای QWERTY آشنا شد.

کیبورد Dvorak

این نوع کیبورد جایگزینی برای QWERTY محسوب می‌شود. در کیبوردهای QWERTY، فرایند تایپ به دلیل چیدمان حروف کند بود. در حالی‌که کیبورد Dvorak به‌گونه‌ای طراحی شده که تایپ با حرکت کمتر انگشتان انجام شود، و در نتیجه سریع‌تر و آسان‌تر باشد. با این حال، این چیدمان نتوانست محبوبیت زیادی کسب کند، زیرا کاربران با سازگار شدن با آن مشکل داشتند.

کیبورد DVORAK با تنظیم حروف و ترکیب‌های پرکاربرد زیر انگشتان قوی‌تر و کاهش حرکت انگشت‌ها، هدف دارد تا کارایی و راحتی تایپ را افزایش دهد. مقایسه این طراحی با طراحی QWERTY، هدف آن کاهش فشار بر انگشتان و افزایش سرعت تایپ است. این طراحی به‌عنوان یک جایگزین برای طراحی کیبورد QWERTY معرفی شد. طراحی QWERTY استاندارد در اکثر کامپیوترها است و برای بیشتر کاربران شناخته شده است. برخی از افرادی که از آسیب‌های تکراری یا ناراحتی‌های مرتبط رنج می‌برند، ممکن است تصمیم بگیرند به طراحی DVORAK منتقل شوند تا درد را کاهش داده و کارایی تایپ خود را افزایش دهند.

تاریخچه کیبورد DVORAK

دکتر آگوست دووراک و دکتر ویلیام دیلی در اوایل دهه ۱۹۳۰ کیبورد ساده DVORAK را به‌عنوان یک جایگزین کارآمدتر و ارگونومیک برای طراحی معمول QWERTY ایجاد کردند. این کیبورد که در سال ۱۹۳۶ ثبت اختراع شد، سرعت تایپ را با قرار دادن حروف و ترکیب‌های پرکاربرد در ردیف اصلی به حداکثر رساند و در نتیجه حرکت انگشت‌ها را کاهش داد. با وجود مزایای آشکار آن، طراحی DVORAK در به‌دست‌آوردن شناخت عمومی با مشکلاتی روبرو شد. مؤسسان این طراحی اقدام به راه‌اندازی برنامه‌های آموزشی و همکاری با تولیدکنندگان ماشین‌های تایپ کردند تا طراحی خود را ترویج دهند. کیبورد DVORAK هنوز هم یک قطعه جذاب از تاریخچه طراحی کیبورد است، حتی با استفاده محدود آن.

مزایای کیبورد DVORAK

در اینجا برخی از مزایای کیبورد DVORAK آورده شده است:

• ارگونومی: اولین ردیف کیبورد DVORAK حروف پرکاربرد را در خود جای داده است تا حرکت انگشت‌ها را به حداقل برساند. این ممکن است به راحتی بیشتر و کاهش خطر آسیب‌های تکراری منجر شود.
• افزایش سرعت تایپ: برخی از کاربران احساس می‌کنند که با این طراحی می‌توانند سریع‌تر از طراحی QWERTY تایپ کنند، زیرا چینش کلیدها برای ترکیب‌ها و دنباله‌های پرکاربرد حروف در زبان انگلیسی بهینه شده است.
• کاهش خستگی: از آنجایی که طراحی DVORAK حرکت‌های ناخوشایند انگشت‌ها را کاهش می‌دهد، کاربرانی که به آن عادت می‌کنند ممکن است پس از جلسات طولانی تایپ، احساس خستگی کمتری کنند.
• شخصی‌سازی: کاربران می‌توانند طراحی کیبورد را متناسب با سلیقه خود تغییر دهند. این ویژگی برای افرادی که آماده‌اند زمان زیادی را برای یادگیری یک چینش جدید برای راحتی و کارایی طولانی‌مدت صرف کنند، مفید است.
• کارایی: با قرار دادن حروف و ترکیب‌های پرکاربرد در مکان‌های آسان دسترسی و کاهش نیاز به حرکت انگشت‌ها در سراسر کیبورد، طراحی DVORAK به‌دنبال افزایش کارایی است.

معایب کیبورد DVORAK

در اینجا برخی از معایب کیبورد DVORAK آورده شده است:

• استاندارد محدود: بیشتر سخت‌افزارها، نرم‌افزارها و سیستم‌عامل‌ها به‌طور پیش‌فرض از طراحی DVORAK پشتیبانی نمی‌کنند. معمولاً کاربران باید تنظیمات خود را تغییر دهند تا از این طراحی استفاده کنند و استفاده از کامپیوترهای مختلف ممکن است مشکلات سازگاری ایجاد کند.
• استاندارد صنعت: طراحی QWERTY به‌طور گسترده‌ای به‌عنوان استاندارد صنعت پذیرفته شده است. از آنجایی که بیشتر مردم با طراحی QWERTY آشنا هستند، طراحی‌های جایگزین مانند DVORAK به دلیل لختی استاندارد موجود، با مشکلاتی در پذیرش مواجه هستند.
• مشکلات اجتماعی و کاری: QWERTY در زمینه‌های حرفه‌ای و اجتماعی استاندارد است. هنگامی که با افرادی که با طراحی DVORAK آشنا نیستند کار می‌کنید، اشتراک‌گذاری کامپیوترها یا همکاری با آنها ممکن است چالش‌هایی ایجاد کند.
• عدم استفاده جهانی: کاربران DVORAK به‌دلیل عدم استفاده جهانی این طراحی، کمتر به منابع و پشتیبانی دسترسی دارند. این شامل عدم سازگاری برنامه‌ها، گزینه‌های محدود کیبورد و عدم درک یا آگاهی عمومی است.
• مزایای نامشخص: اگرچه برخی از کاربران ادعا می‌کنند که DVORAK راحتی و سرعت تایپ آنها را بهبود می‌بخشد، این مزایا به‌طور تصادفی بوده و به‌طور کلی به‌طور گسترده‌ای پذیرفته نشده‌اند.

کیبورد AZERTY

کیبورد AZERTY در اکثر کشورهای فرانسه‌زبان استفاده می‌شود. شش کاراکتر اول در بالاترین ردیف کیبورد است که نام AZERTY را به وجود می‌آورد. چیدمان محبوب‌تر QWERTY که به طور گسترده در کشورهای انگلیسی‌زبان و بسیاری از کشورهای دیگر استفاده می‌شود، می‌تواند با این نوع کیبورد جایگزین شود. تفاوت اصلی بین چیدمان‌های AZERTY و QWERTY در چیدمان برخی از کلیدها است. برای مثال، حروف A و Z در کیبورد AZERTY برخلاف کیبورد QWERTY جابه‌جا شده‌اند. مکان کلیدهای اَکسنت و دیگر کلیدها نیز ممکن است برای انطباق بهتر با زبان فرانسوی تغییر کند.

تاریخچه کیبورد AZERTY

چیدمان AZERTY در اواخر قرن ۱۹ میلادی در فرانسه برای تایپیست‌های فرانسوی طراحی شد. این چیدمان به‌عنوان جایگزینی برای چیدمان کیبورد QWERTY که برای ماشین‌های تحریر انگلیسی‌زبان طراحی شده بود، معرفی شد. چیدمان AZERTY به طور هم‌زمان با QWERTY منتشر شد تا نیازهای تایپیست‌های فرانسوی را برآورده کرده و تایپ را برای زبان فرانسوی بهبود بخشد. توجه ویژه‌ای به ترتیب حروف الفبای فرانسوی و موقعیت‌یابی اَکسنت‌های رایج شده بود.

چرا کیبورد AZERTY طراحی شد؟

• بهینه‌سازی الفبای فرانسوی: هدف اصلی چیدمان AZERTY، تشویق به تایپ با الفبای فرانسوی است. این امر به معنای قرار دادن اَکسنت‌ها و حروف پرکاربرد در مکان‌های مناسب برای افزایش بهره‌وری تایپ برای فرانسوی‌زبان‌ها است.
• قرارگیری حروف و اَکسنت‌های رایج: زبان فرانسوی حروف و اَکسنت‌های رایج را در مکان‌هایی قرار می‌دهد که نیازی به حرکات ناخوشایند انگشت‌ها نباشد.
• امکان‌پذیری تغییرات زبانی: نمادها و اَکسنت‌های خاصی مانند é، è، ê و ç در زبان فرانسوی استفاده می‌شوند. چیدمان AZERTY طراحی شده است تا دسترسی آسان به این نمادها را فراهم کند و ظرائف زبانی زبان فرانسوی را بازتاب دهد.
• حساسیت فرهنگی: کیبورد AZERTY نمایانگر زبان و سبک ارتباطی جوامع فرانسوی‌زبان است و با رعایت قوانین زبان فرانسوی، به‌عنوان یک شی فرهنگی شناخته می‌شود.
• ترتیب حروف: با استفاده از شش حرف اول در بالاترین ردیف کیبورد، واژه AZERTY شکل می‌گیرد.
• شناسایی ردیف بالایی: در کیبوردی که با این چیدمان تنظیم شده است، نام AZERTY به‌طور مشخص شش حرف اول در بالاترین ردیف کلیدها را نشان می‌دهد، برخلاف QWERTY که نام آن شش حرف اول در ردیف بالای کیبورد را نشان می‌دهد.
• هویت منحصر به فرد: با تاکید بر ارتباط چیدمان AZERTY با زبان فرانسوی و استفاده آن در مناطق فرانسه‌زبان، این روش نام‌گذاری آن را از سایر چیدمان‌های کیبورد متمایز می‌کند.

تفاوت بین کیبورد AZERTY و QWERTY

مزایای کیبورد AZERTY

• بهبود زبان: از آنجا که حروف و اَکسنت‌های رایج در زبان فرانسوی به طور ویژه‌ای در چیدمان AZERTY قرار گرفته‌اند، تایپ در زبان فرانسوی کارآمدتر است.
• اهمیت فرهنگی: این چیدمان هویت فرهنگی و ارتباط افراد را با زبان فرانسوی تقویت می‌کند.
• دسترسی به حروف با اَکسنت: حروف با اَکسنت‌های رایج در زبان فرانسوی، مانند *é، è، ê، ç، به راحتی در دسترس هستند.

معایب کیبورد AZERTY

• عدم سازگاری جهانی: چیدمان QWERTY به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود و چیدمان AZERTY ممکن است در کشورهای غیر فرانسه‌زبان دشوار باشد.
• منحنی یادگیری: برای کاربرانی که به چیدمان QWERTY عادت دارند، مهاجرت به AZERTY ممکن است چالش‌برانگیز باشد.
• کوتاه‌بودن کلیدهای میانبر و برنامه‌نویسی: برخی از نرم‌افزارها و برنامه‌ها برای کاربران QWERTY طراحی شده‌اند که ممکن است در استفاده از AZERTY موجب ایجاد مشکلات و ناکارآمدی‌ها شوند.

کیبورد AZERTY یک دستگاه ورودی منحصر به فرد است که برای پشتیبانی از تایپ فرانسوی طراحی شده است. تغییرات بیشتری ممکن است در آینده نزدیک در این کیبورد مشاهده شود زیرا فناوری در حال پیشرفت است، اما نقش آن در حفظ زبان و یکپارچگی فرهنگی احتمالاً در کشورهای فرانسوی‌زبان ادامه خواهد یافت.

کیبورد ارگونومیک

واژه ارگونومیک به معنای طراحی به‌گونه‌ای است که محیط کاری را برای کاربر بهینه سازد. کیبوردهای ارگونومیک نیز دقیقاً همین ویژگی را دارند. این کیبوردها طوری طراحی شده‌اند که فشار و ناراحتی هنگام تایپ طولانی‌ مدت را کاهش دهند. این هدف با طراحی خاصی محقق می‌شود که اجازه می‌دهد دست‌ها در وضعیتی طبیعی و راحت قرار بگیرند و کلیدها با حداقل حرکت انگشتان فشرده شوند. کیبوردهایی که به دو نیم تقسیم شده‌اند برای تایپ راحت‌تر، در این دسته قرار می‌گیرند.

کیبورد مکانیکی

کیبوردهای مکانیکی از دوام بسیار بالایی برخوردارند. زیر هر کلید، یک سوییچ مکانیکی یا فنر جداگانه وجود دارد. این ویژگی باعث می‌شود این کیبوردها نه‌تنها بادوام‌تر باشند، بلکه تعمیر آن‌ها نیز آسان‌تر باشد. این کیبوردها به خاطر صدای خاص کلیدها هنگام فشردن و واکنش‌پذیری بالا مشهورند. البته نسبت به کیبوردهای معمولی گران‌تر هستند.

کیبورد مخصوص بازی

کیبوردهای گیمینگ به‌طور ویژه برای بازی طراحی شده‌اند. این کیبوردها معمولاً کلیدهای کمتری دارند که به‌شکلی چیده شده‌اند که دسترسی سریع‌تری به کاربر بدهند. همچنین دارای ویژگی‌هایی مانند نورپردازی RGB، دوام بیشتر و طراحی قابل شخصی‌سازی هستند. مهم‌ترین ویژگی کیبوردهای گیمینگ، سرعت بالای واکنش کلیدهاست. برخی از کیبوردها دارای ویژگی‌های خاصی مانند بی‌سیم بودن، قابلیت تا شدن و داشتن نور پس‌زمینه هستند.

انواع کلیدهای روی کیبورد

همان‌طور که گفته شد، ساختار کیبورد از دکمه‌های مختلفی تشکیل شده است. این دکمه‌ها «کلید» نام دارند و هر کیبورد دارای مجموعه‌ای از کلیدها با عملکردهای خاص است. تمام داده‌ها از طریق این کلیدها به کیبورد وارد می‌شود. انواع کلیدهای موجود در کیبورد به شرح زیر است:

کلیدهای متن و اعداد

این کلیدها به «کلیدهای الفبایی-عددی» معروف‌اند و برای وارد کردن داده‌های متنی و عددی استفاده می‌شوند. این مجموعه شامل حروف A تا Z و اعداد ۰ تا ۹ است.
کلیدهای عددی همچنین شامل برخی نویسه‌های ویژه مانند !، @، #، $، &، * نیز هستند.

کلیدهای پیمایشی و مدیریت ورودی

کلیدهایی مانند کلیدهای جهت‌دار، Page Up و Page Down در ناوبری و جابجایی مکان‌نما (کرسر) کمک می‌کنند. ویرایش نیز از طریق کلید Delete امکان‌پذیر است که کاراکترهای ناخواسته را از سمت راست مکان‌نما حذف می‌کند. برخی دیگر از کلیدها در کنترل ورودی‌های واردشده توسط کاربر نقش دارند، مانند:

• Caps Lock (تغییر بین حروف بزرگ و کوچک)
• Num Lock (فعال و غیرفعال کردن صفحه‌کلید عددی)
• Scroll Lock (کنترل اسکرولینگ)

کلیدهای عملکرد ویژه

یک کیبورد سنتی دارای ۱۲ کلید عملکرد است، از F1 تا F12 که هر کلید عملکرد خاصی مرتبط با نرم‌افزار یا برنامه دارد.
هرگاه یک کلید دو کاراکتر داشته باشد، از کلید Shift برای دسترسی به کاراکتر بالاتر استفاده می‌شود. همچنین این کلید امکان تایپ حروف بزرگ را فراهم می‌کند.
کلیدهای Control (Ctrl) و Alternate (Alt) همراه با ترکیب دیگر کلیدها برای میانبرهای مختلف استفاده می‌شوند.

• کلید Enter: این کلید اساساً برای تأیید هر انتخاب یا برای ارسال اطلاعات استفاده می‌شود.
• کلید Backspace: این کلید کاراکترهای ناخواسته را از سمت چپ مکان‌نما حذف می‌کند.
• کلید Spacebar: این کلید فضای خالی بین کاراکترها وارد می‌کند.
• کلید Escape (Esc): این کلید برای خروج از عملیات یا پنجره‌ی دیالوگ جاری استفاده می‌شود.

نتیجه گیری

کیبورد یکی از اساسی‌ترین دستگاه‌های ورودی است که نقش کلیدی در تعامل انسان با کامپیوترها و دستگاه‌های الکترونیکی ایفا می‌کند. با توجه به انواع مختلف کیبوردها و طراحی‌های مختلف مانند QWERTY، DVORAK و AZERTY، هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند که بسته به نیاز کاربر و زبان مورد استفاده ممکن است متفاوت باشد. در حالی که طراحی‌های مختلف به دنبال افزایش کارایی و راحتی تایپ هستند، همچنان QWERTY به عنوان استاندارد جهانی پذیرفته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نهایت، انتخاب کیبورد مناسب بستگی به نیاز فردی، راحتی و کارایی آن دارد و کاربران می‌توانند با توجه به شرایط خود، از این دستگاه ورودی استفاده کنند.