Teclado IBM PC : un teclado diseñado para computadoras compatibles con IBM PC , que funciona con el protocolo de comunicación compatible con IBM PC y tiene un conjunto de teclas típicas para computadoras compatibles con IBM PC [1] . Debido a la popularidad de las computadoras compatibles con IBM PC, se convirtió en el estándar de facto para los teclados de computadora hasta que fue reemplazado por el estándar USB HID . Los teclados de PC IBM incluyen dos teclados que son fundamentalmente diferentes en términos del protocolo de intercambio: el teclado de 83 teclas de la PC IBM original , conocido como teclado XT , y el teclado IBM PC/AT o PS/2, que a su vez se ofreció originalmente en una versión de 84 teclas con teclado numérico , pero luego fue reemplazada por un teclado de 101 teclas [2] . En el futuro, se agregaron nuevas claves, el método de conexión cambió, pero el conjunto principal de claves y códigos de escaneo permanecieron sin cambios. Además, fue el diseño de PC el que comenzó a usarse en la mayoría de los teclados USB HID.
Cuando se estaba desarrollando la PC IBM , se decidió no desarrollar un nuevo teclado para ella, sino modificar el teclado IBM Model F del monobloque IBM System/23 , también conocido como IBM 5322 o Datamaster [3] . Cuando comenzó el desarrollo de la PC de IBM, se suponía que saldría a la venta, pero el lanzamiento se retrasó debido a retrasos en el desarrollo del intérprete BASIC [4] . A su vez, la disposición del teclado está tomada del terminal IBM 5250 , pero el diseño se ha rediseñado para que sea más ligero y económico.
la PC IBM vino con un teclado IBM Model F de 83 El diseño del teclado físico sigue siendo el mismo que en el System/23, pero se ha cambiado la asignación de muchas teclas. El área alfanumérica acomoda todos los caracteres ASCII . La disposición de los signos de puntuación se tomó de las máquinas de escribir de IBM, en general, todos los caracteres ASCII están dispuestos en el mismo orden que en la terminal DEC VT100 . 10 teclas del grupo izquierdo se definen como teclas de función . El bloque digital también se usó para controlar el cursor , para cambiar el modo de su operación, se introdujo la tecla Num Lock [5] . La tecla Ctrlse ubicaba en la fila del medio a la izquierda, como anteriormente en los terminales de video , ya la derecha de la tecla [6] . El protocolo de intercambio era unidireccional y el modo de entrada no se mostraba de ninguna manera [5] . Algunos fabricantes (por ejemplo, KeyTronic ) produjeron teclados equipados con indicadores de modo, pero no podían mostrar adecuadamente el modo de entrada si se cambiaba mediante programación durante la operación [2] . También se cambió el diseño del teclado: System / 23 usó una interfaz paralela y se desarrolló una interfaz en serie para la PC, por lo que el teclado se separó de la unidad del sistema y se conectó con un cable trenzado [3] a través de un conector 5-DIN . Un microcontrolador Intel 8048 o similar interrogó a la matriz y se comunicó con la computadora. ⇪ Caps Lockпробел
El teclado de IBM PC / XT lanzado en 1983 era completamente similar, excepto por la ausencia de un cable separado para la señal de reinicio del controlador del teclado; ahora el reinicio se llevó a cabo mediante la transmisión de una secuencia especial al bus de datos / reloj.
Para la computadora doméstica IBM PCjr , lanzada en noviembre de 1983, se desarrolló su propio teclado, más compacto y económico que los teclados de la serie profesional IBM PC. Tenía solo 62 teclas, las funciones de las teclas faltantes estaban disponibles a través de una combinación con la tecla Fn[7] [8] . Además, este teclado se ha utilizado para suprimir los clics fantasma [9] , así como la capacidad de dar voz a las pulsaciones de teclas a través del altavoz del sistema [7] . El teclado se comunicaba con la unidad del sistema a través de infrarrojos , como un control remoto de televisión ; para esto, se instalaron cuatro baterías AA en el teclado , sin embargo, el kit incluía un cable para conectarse directamente a una computadora. El teclado carecía de un búfer de pulsaciones de teclas, lo que obligaba a que la interrupción de la pulsación de tecla no se enmascarara [8] . A pesar de tener menos teclas y un método de conexión diferente, generaba los mismos códigos de escaneo que un teclado normal de PC/XT [9] .
La primera versión del teclado IBM PCjr generó muchas críticas: los botones de la isla eran demasiado estrechos e incómodos para la escritura táctil, el mecanismo era apretado y poco confiable, ya que se usaba goma eléctricamente conductora y los símbolos impresos en el cuerpo, y no en la tecla misma, eran difíciles de leer, especialmente cuando el teclado estaba sobre la mesa. Pronto se lanzó una versión del teclado con un aspecto más tradicional, con el perfil de botón familiar, aunque con el mismo mecanismo, e IBM incluso ofreció reemplazar el teclado antiguo por uno nuevo de forma gratuita [10] . Se ofrecieron teclados especiales para PCjr y terceros fabricantes. Dado que el propio IBM PCjr fracasó en el mercado, la distribución del teclado del PCjr no se popularizó.
Para el IBM PC/AT lanzado en 1984, se desarrolló una nueva versión del teclado, que cambió ligeramente externamente [6] pero con un circuito completamente rediseñado. El bloque digital se asignó a un grupo separado. El teclado usaba un microcontrolador Intel 8042 (más tarde i8242). El protocolo de intercambio se ha vuelto bidireccional para mostrar el estado de los modos de entrada (para los cuales aparecieron tres LED en el teclado), así como para cambiar algunas configuraciones de entrada; además, el controlador de teclado de la placa base asumió algunas funciones adicionales, incluida la salida del modo protegido del procesador. El número de códigos de escaneo aumentó y, cuando se soltó la tecla, se transmitió el prefijo F0h antes del código de escaneo. Apareció un botón SysRq[2] en el teclado , que, sin embargo, nunca se usó según la idea original [11] [12] .
se introdujo el IBM Advanced Keyboard también conocido como IBM Model Desde 1985, el terminal IBM 3161 viene equipado con este teclado , y desde 1986, el IBM PC [13] [6] . El nuevo diseño tuvo en cuenta muchos deseos de los clientes, en particular, la izquierda larga (solo para el diseño estadounidense). La disposición general, en particular las teclas de cursor en forma de “T invertida”, es similar a la utilizada en el teclado LK201 de los terminales VT220 [14] de DEC . El número de teclas de función se ha aumentado a 12, se han movido a la fila superior y se han dividido en bloques de 4 teclas. El nuevo teclado tenía un bloque separado de teclas de cursor y teclas de control de paginación [15] , pero a pesar de esto, la tecla y el LED se conservaron. Los códigos de escaneo de las nuevas teclas correspondían a los códigos de escaneo de las teclas en el bloque digital con el mismo propósito (con NumLock desactivado) con la adición del prefijo E0. Los programas que sondearon el teclado a través del BIOS recibieron códigos correspondientes a las teclas del bloque digital con Shift presionado al presionar las teclas del grupo de cursores, lo que hizo posible usar completamente las nuevas teclas en el software anterior, pero esto no lo hizo. aplicar a programas que sondearon el teclado directamente [16] . La tecla se movió a la fila del medio, como en las máquinas de escribir mecánicas, y la tecla se movió a la fila inferior y se duplicó, al igual que la tecla [6] . cómo se eliminó una tecla separada del teclado, pero su código de escaneo se generó al presionar las combinaciones de teclas + o + . Fue este diseño el que finalmente se convirtió en el estándar soportado por la mayoría de los fabricantes de teclados [17] . ⇧ ShiftNum Lock⇪ Caps LockCtrlAltSysRq⇧ ShiftPrint ScreenCtrlPrint Screen
En 1987, el conector MiniDIN-6 comenzó a usarse para la computadora IBM PS/2 , que en el contexto de uso para teclados y ratones también pronto se conoció como PS/2 . En el futuro, este conector se convirtió en el principal para teclados de PC, reemplazando al 5-DIN . El protocolo no ha cambiado, la conexión de un teclado PS/2 a una computadora estándar AT y viceversa está disponible a través de un adaptador pasivo [18] . Sin embargo, según la nueva especificación, el teclado tenía que admitir, además del estándar, un conjunto alternativo de códigos de escaneo set3 [19] [20] [21] . El controlador de teclado en la placa base ha recibido comandos adicionales para admitir nuevas funciones de protocolo, así como compatibilidad con mouse . Posteriormente, el conector del teclado se pintó de color lila para distinguirlo del conector del ratón (verde).
En 1994, Microsoft lanzó el teclado Microsoft Natural , que tenía tres botones adicionales: dos teclas de Windows para abrir el menú Inicio y una tecla de menú contextual [22] . En el futuro, estas teclas comenzaron a instalarse en la mayoría de los teclados compatibles con PC.
El diseño básico de 101 (104) teclas recibió el nombre no oficial ANSI . Además, había varios diseños regionales más, que diferían principalmente en las claves del grupo alfanumérico:
Además, hay versiones con Enter ampliado [27] , también conocido como Bigass-Enter, originado en el teclado IBM PC/AT de 84 teclas. En estos diseños, la tecla de barra invertida se encuentra en la fila superior y, por lo tanto, la tecla Retroceso se acorta; de hecho, este es el diseño KS sin teclas adicionales en la fila de espacio.
Para ahorrar espacio en el escritorio, o para colocar el teclado en un dispositivo como una computadora portátil que no puede caber en un teclado de tamaño completo, los fabricantes de teclados pueden colocar las teclas en el teclado en un orden no estándar o quitar las teclas del teclado [18] . Los teclados programables compactos son populares entre los jugadores y los administradores de sistemas , por ejemplo, porque son más fáciles de transportar. En 1987, IBM presentó una versión abreviada del teclado para PC: era un teclado sin teclado numérico (TKL), también conocido como IBM Space Saving Keyboard. Este teclado se vendió al mismo precio que uno de tamaño completo, y ni SSK ni este formato en general recibieron distribución hasta el " renacimiento mecánico " de la década de 2010.
Los formatos de teclado compacto más populares [28] :
Además, los fabricantes de portátiles , cuando el espacio lo permite, a menudo se esfuerzan por mantener el teclado numérico, ya sea en una forma reducida ( las teclas y +se colocan encima del teclado numérico) o con teclas más pequeñas, conservando el bloque de teclas del cursor. También hay teclados con funciones avanzadas: además de las teclas multimedia, pueden equiparse con teclas para emular atajos de teclado estándar, teclas macro programables que pueden asignarse para emular secuencias de teclas, o incluso un programa completo con bucles y saltos condicionales, como así como controles adicionales: ruedas de desplazamiento , controles de volumen, así como trackballs integrados , paneles táctiles y pantallas. A diferencia de ADB , y luego de USB HID , un teclado y un mouse de PC no están conectados al mismo conector, por lo que dichos teclados se enviaron con dos conectores Mini-DIN separados para teclado y mouse. -↵ Enter
Teclado TKL « IBM Model M Space Saving Keyboard »
Teclado de formato 75% con trackball integrado . Se ven dos conectores Mini-DIN (PS/2) de diferentes colores
Teclado IBM Model M13 con trackpoint y dos botones de ratón
Teclado Microsoft Natural Pro con teclas multimedia
Con el desarrollo de la tecnología multimedia y el auge de las puntocom a finales de los 90, los fabricantes de teclados comenzaron a agregar teclas adicionales a los teclados como una ventaja competitiva, diseñadas para facilitar la navegación web y multimedia. Más tarde, se formó una lista de teclas estándar para trabajar con multimedia y el navegador [30] [31] :
En las microcomputadoras de finales de la década de 1970 y principios de la de 1980, en particular la "trinidad de 77" ( Apple II , Commodore PET , TRS-80 ), se utilizaron dos enfoques: sondeo directo del teclado por parte del procesador (en Commodore PET y TRS- 80) o un teclado que genera códigos ASCII listos para usar para los caracteres de entrada ( Apple II [32] ). El primero fue el más simple en términos de implementación técnica, pero creó una carga constante en el procesador [33] y requirió que el teclado se conectara con un cable de varios núcleos, razón por la cual dichos teclados se combinaron con mayor frecuencia con la unidad del sistema. . El segundo requería un controlador de teclado separado y, al mismo tiempo, vinculaba las teclas a los caracteres ASCII, hacía imposible obtener el estado de las teclas modificadoras ( ⇧ Shifty Ctrl) por separado de otras teclas presionadas y limitaba la capacidad de usar atajos de teclado .
En la PC de IBM, se eligió un enfoque diferente: el controlador ubicado en su caja se dedicaba a sondear el teclado, pero transmitía a la computadora no un carácter ASCII, sino un código de escaneo , y era diferente cuando se presionaba la tecla y liberado. Si mantiene pulsada la tecla durante mucho tiempo, el código de pulsación se transmite de nuevo después de un cierto período de tiempo [18] . El código de escaneo se transmitió a la computadora en forma de código de serie, y se instaló un controlador similar en la placa base que, al recibir una señal del teclado, generó una interrupción INT 09h y transmitió el código de escaneo recibido al puerto 60h [34] . Posteriormente, sus funciones fueron transferidas al chip Super I/O o LPC , o al puente sur del chipset [35] [36] . Para los casos en que el procesador no tiene tiempo para procesar las pulsaciones de teclas, se proporciona un búfer de teclado [1] .
Desde el punto de vista del diseño del controlador, todas las teclas del teclado son equivalentes, incluidas las teclas modificadoras y las teclas de alternancia; cada uno tiene su propio código de escaneo, y las teclas duplicadas, por ejemplo, izquierda y derecha ⇧ Shift, son diferentes [37] . El BIOS , el sistema operativo o incluso el software de aplicación [1] ya estaban involucrados en la conversión de códigos de escaneo en códigos de caracteres y en la administración de la entrada del teclado . Este enfoque hizo posible asignar a cualquier tecla cualquier acción que se requiera en el programa, y también no estar atado a un lugar específico [ 5] .
En el teclado de la primera IBM PC y PC / XT, el protocolo de intercambio era unidireccional, el modo de entrada no se mostraba de ninguna manera y cualquier circuito para mostrar el modo integrado en el teclado no podía mostrarlo adecuadamente [5] . En IBM PC / AT, el protocolo para la comunicación entre una computadora y un teclado ha cambiado significativamente: se ha vuelto bidireccional, lo que le permite mostrar tres indicadores de modo (Bloqueo de mayúsculas, Bloqueo numérico y Bloqueo de desplazamiento), así como configurar un período de repetición automática y cambiar el conjunto de códigos de escaneo. El acceso a estas funciones en ordenadores compatibles con PC también se realizaba a través del puerto 60h, que ahora también funcionaba para grabación [34] . Los protocolos de teclado PC/XT y PC/AT son incompatibles, IBM PC/AT y las computadoras posteriores compatibles con PC no reconocieron los teclados PC/XT. Algunos fabricantes produjeron teclados de doble estándar equipados con un interruptor [34] .
| Tipo de | conector | Desoldar | Protocolo | Envío de comandos al controlador | Conjunto de códigos de escaneo |
|---|---|---|---|---|---|
| PC (Tipo 1) [38] | DIN de 5 pines (DIN 41524) |
1 reloj 2 DATOS |
2 bits de inicio, 8 bits de datos , bit de pulsación/liberación de tecla, 1 bit de parada Restablecimiento del controlador: cerrando el tercer contacto de la caja |
No | set1 [19] [20] [21] (PC/XT) |
| XT (Tipo 2) [39] | 1 reloj 2 DATOS |
2 bits de inicio, 8 bits de datos , bit de pulsación/liberación de tecla, 1 bit de parada Restablecimiento del controlador: secuencia especial en los buses de datos/sincronización | |||
| pcjr | Puerto IR o conector propietario | 1 llave 2 N/A |
2 bits de inicio, 8 bits de datos , bit de pulsación/liberación de tecla, 1 bit de parada Restablecimiento del controlador: no proporcionado | ||
| A | DIN de 5 pines (DIN 41524) |
1 reloj 2 DATOS |
1 bit de inicio, 8 bits de datos, 1 bit de paridad, 1 bit de parada reinicio - mediante el envío de un comando al controlador |
Hay | set2 [19] [20] [21] (PC/AT) |
| PS/2 | Mini-DIN de 6 pines (DIN 45322) |
1 DATOS 2 N/C |
conjunto2 o conjunto3 [19] [20] [21] |
Dado que el teclado genera códigos de escaneo al presionar las teclas que no están directamente vinculadas a los códigos de los caracteres de entrada, y la interrupción del BIOS o el controlador del teclado convierten la tecla presionada en el carácter de entrada, cualquier tecla del teclado puede tener cualquier propósito. . Sin embargo, las designaciones aplicadas a las teclas y el trabajo estándar con estas teclas del BIOS y del sistema operativo corrigieron su comportamiento determinado.
A partir de finales de los 90, el estándar existente comenzó a ser reemplazado por el estándar USB HID . El estándar USB es más versátil, lo que le permite conectar varios teclados y ratones a la misma máquina, así como conectar y desconectar un teclado sin apagar la computadora. En 2000, Intel y Microsoft lanzaron la especificación PC 2001 , declarando obsoletos el teclado y el mouse PS/2 , lo que alentó a los fabricantes a cambiar a USB. Sin embargo, durante las próximas dos décadas, estos estándares continuaron usándose, junto con USB, por varias razones:
Muchos teclados lanzados desde la llegada del estándar USB HID, aunque no todos, admiten ambos protocolos. Dicho teclado con un conector USB se puede conectar a una computadora con un conector PS / 2 o AT a través de un adaptador pasivo (y viceversa, un teclado PS / 2, a USB). Para conectar teclados de modelos más antiguos, se requiere un adaptador activo; hay adaptadores similares, tanto industriales como aficionados, por ejemplo, el convertidor de Soarer basado en el popular controlador atmega 32u4 , que permite no solo conectar cualquier teclado de PC, incluido PC / XT, a USB, pero también cambia arbitrariamente la asignación de las teclas [55] .
El primer teclado de 83 teclas fue elogiado en el primer número de PC Magazine , pero el crítico se preguntó "cómo un fabricante de teclados tan establecido como IBM pudo haber colocado la tecla izquierda ⇧ Shiften un lugar tan incómodo" [56] . Posteriormente en la misma revista se informó que se recibieron muchas cartas de lectores, donde expresaban el deseo de ver la indicación de los modos Caps Lock, Scroll Lock y NumLock en el nuevo modelo. Se criticó la idea de usar el mismo campo para las teclas de cursor y los números, así como la confusión causada por la presencia de la tecla Scroll Lock: los usuarios que no estén familiarizados con este teclado podrían suponer que esta tecla es necesaria para desactivar Num Lock [ 5] .
Jerry Pournelle , en un artículo de la revista BYTE , también criticó la ubicación de algunas de las teclas, afirmando que su ubicación " puede ser exasperante, especialmente considerando que la misma corporación IBM produjo una imprenta Selectric con un teclado maravilloso ", y regañó a otros Los fabricantes de computadoras compatibles con PC replican la distribución de teclas de IBM, en lugar de la sensación de una pulsación de tecla que es exclusiva de los teclados de IBM [57] . También escribió que este diseño "casi enloquece" a Jim Baen, editor de libros de ciencia ficción, y para usarlo correctamente, tuvo que pedirle a un amigo programador que escribiera una utilidad especial que reasignara las teclas de una manera más conveniente [58 ] . Al mismo tiempo, los editores de la propia revista BYTE se mostraron más favorables hacia el teclado, considerando este teclado "quizás el mejor... entre todas las microcomputadoras", y el corto que quedó ⇧ Shift"una bagatela en comparación con los errores cometidos por otros fabricantes de computadoras" . [ 43] .
Defendiendo el diseño elegido, Don Estridge afirmó en 1983 que "la posición de estas teclas no es tan mala" y que "cualquier lugar que se elija para estas teclas, a alguien no le gustará". “Si queremos cambiarlos, definitivamente nos meteremos en problemas” [59] .
Peter Norton habló bien del esquema de comunicación elegido entre la computadora y el teclado, calificándolo de "impresionante", "simple y elegante" [1] .
Con la llegada del PC/AT, los revisores de PC Magazine notaron que, aunque IBM había solucionado algunas de las deficiencias del modelo anterior, el nuevo teclado aún no era perfecto, notando una tecla más pequeña y demasiado alejada ← Backspacey un diseño desafortunado . del bloque cursor-número [60] . Peter Norton calificó la tecla movida al teclado numérico Esccomo "una decisión sin sentido" y "una molestia" para aquellos que tienen que usar ambos tipos de teclados [61] .
Cuando salió el Modelo M, uno de los revisores de PC Magazine lamentó que la disposición del teclado había cambiado nuevamente, pero al mismo tiempo sabía que permanecería así por mucho tiempo. " Tengo la vaga sensación de que IBM me dice: 'Deberías amarlo porque es el teclado del futuro' " . [16] . La principal ventaja del nuevo teclado, llamó teclas de flecha separadas.
Los usuarios de VIM , emacs y algunas aplicaciones para sistemas tipo UNIXCtrl critican a IBM por la ubicación de las teclas ⇪ Caps Locky Escdónde las colocaron en el teclado Model M, porque. el dedo meñique izquierdo, cuando trabaja con atajos de teclado , tiene que salir de la fila de inicio con más frecuencia, lo que crea una carga excesiva en el dedo débil [62] [63] [15] .