Tastatură IBM PC - o tastatură concepută pentru computerele compatibile cu PC-ul IBM , care funcționează pe protocolul de comunicație compatibil cu PC-ul IBM și care are un set de taste tipic pentru computerele compatibile cu PC-ul IBM [1] . Datorită popularității computerelor IBM compatibile cu PC, acesta a devenit standardul de facto pentru tastaturile computerelor până când a fost înlocuit de standardul USB HID . Tastaturile IBM PC includ două tastaturi care sunt fundamental diferite în ceea ce privește protocolul de schimb: tastatura cu 83 de taste a PC-ului IBM original , cunoscută sub numele de tastatură XT și tastatura IBM PC / AT sau PS / 2, care, la rândul său, a fost oferit inițial într-o versiune cu 84 de taste cu un bloc numeric , dar ulterior a fost înlocuit cu o tastatură cu 101 taste [2] . În viitor, au fost adăugate chei noi, metoda de conectare s-a schimbat, dar setul principal de chei și coduri de scanare au rămas neschimbate. De asemenea, aspectul PC-ului a început să fie folosit în majoritatea tastaturilor USB HID.
Când PC-ul IBM era în curs de dezvoltare, s-a decis să nu se dezvolte o nouă tastatură pentru acesta, ci să se modifice tastatura IBM Model F de la IBM System / 23 monobloc , cunoscută și sub numele de IBM 5322 sau Datamaster [3] . În momentul în care a început dezvoltarea PC-ului IBM, acesta trebuia să fie pus în vânzare, dar lansarea a fost amânată din cauza întârzierilor în dezvoltarea interpretului BASIC [4] . La rândul său, aspectul tastaturii este preluat de la terminalul IBM 5250 , dar designul a fost reproiectat pentru a fi mai ușor și mai ieftin.
PC-ul IBM a venit cu o tastatură IBM Model F cu 83 de Dispunerea fizică a tastaturii rămâne aceeași ca pe System/23, dar alocarea multor taste a fost schimbată. Zona alfanumerice găzduiește toate caracterele ASCII . Dispunerea semnelor de punctuație a fost preluată de la mașinile de scris IBM, în general, toate caracterele ASCII sunt aranjate în aceeași ordine ca pe terminalul DEC VT100 . 10 taste ale grupului din stânga sunt definite ca taste funcționale . Blocul digital a fost folosit și pentru a controla cursorul , pentru a comuta modul de funcționare a acestuia, a fost introdusă tasta Num Lock [5] . Cheia Ctrla fost situată în rândul din mijloc la stânga, ca anterior în terminalele video și în dreapta tastei [6] . Protocolul de schimb a fost unidirecțional, iar modul de intrare nu a fost afișat în niciun fel [5] . Unii producători (de exemplu, KeyTronic ) au produs tastaturi echipate cu indicatori de mod, dar nu puteau afișa în mod adecvat modul de intrare dacă acesta a fost schimbat programatic în timpul funcționării [2] . Dispunerea tastaturii a fost, de asemenea, schimbată: System / 23 a folosit o interfață paralelă și a fost dezvoltată o interfață serială pentru PC, datorită căreia tastatura a fost separată de unitatea de sistem și conectată la aceasta cu un cablu răsucit [3] prin intermediul un conector 5-DIN . Un microcontroler Intel 8048 sau similar a fost angajat în interogarea matricei și comunicarea cu computerul. ⇪ Caps Lockпробел
Tastatura IBM PC / XT lansată în 1983 a fost complet similară, cu excepția absenței unui fir separat pentru semnalul de resetare a controlerului tastaturii - acum resetarea a fost efectuată prin transmiterea unei secvențe speciale către magistrala de date / ceas.
Pentru computerul de acasă IBM PCjr , lansat în noiembrie 1983, a fost dezvoltată propria sa tastatură, mai compactă și mai ieftină decât tastaturile din seria profesională IBM PC. Avea doar 62 de taste, funcțiile tastelor lipsă erau disponibile printr-o combinație cu tasta Fn[7] [8] . În plus, această tastatură a fost folosită pentru a suprima clicurile fantomă [9] , precum și pentru abilitatea de a exprima apăsările de taste prin difuzorul sistemului [7] . Tastatura a comunicat cu unitatea de sistem prin infraroșu , ca o telecomandă a televizorului - pentru aceasta, au fost instalate patru baterii AA pe tastatură , cu toate acestea, kit-ul includea un cablu pentru conectarea directă la un computer. Tastatura nu avea un buffer de apăsare a tastei, ceea ce a forțat ca întreruperea apăsării tastei să devină nemascabilă [8] . În ciuda mai puține taste și a unei metode de conectare diferite, a generat aceleași coduri de scanare ca o tastatură obișnuită PC/XT [9] .
Prima versiune a tastaturii IBM PCjr a provocat multe critici: butoanele insulei erau prea înguste și incomode pentru tastarea tactilă, mecanismul era strâns și nefiabil, deoarece a fost folosit cauciuc conductiv electric și simbolurile imprimate pe corp și nu pe tasta în sine, erau greu de citit, mai ales când tastatura era pe masă. Curând a fost lansată o versiune a tastaturii cu un aspect mai tradițional, cu profilul de buton familiar, deși cu același mecanism, iar IBM s-a oferit chiar să înlocuiască vechea tastatură cu una nouă gratuit [10] . S-au oferit tastaturi speciale pentru PCjr și producătorii terți. Deoarece IBM PCjr în sine a eșuat pe piață, aspectul tastaturii PCjr nu a prins.
Pentru IBM PC/AT lansat în 1984, a fost dezvoltată o nouă versiune a tastaturii, care s-a modificat ușor extern [6] dar cu un circuit complet reproiectat. Blocul digital a fost alocat unui grup separat. Tastatura a folosit un microcontroler Intel 8042 (mai târziu i8242). Protocolul de schimb a devenit bidirecțional pentru a afișa starea modurilor de intrare (pentru care au apărut trei LED-uri pe tastatură), precum și pentru a modifica unele setări de intrare; in plus, controlerul tastaturii de pe placa de baza a preluat cateva functii suplimentare, inclusiv iesirea din modul protejat al procesorului. Numărul de coduri de scanare a crescut, iar când cheia a fost eliberată, prefixul F0h a fost transmis înainte de codul de scanare. Pe tastatură a apărut un buton SysRq[2] care, însă, nu a fost folosit niciodată conform ideii inițiale [11] [12] .
a fost introdusă IBM Advanced Keyboard cunoscută și sub numele de Model M. Din 1985, terminalul IBM 3161 este echipat cu această tastatură , iar din 1986, IBM PC [13] [6] . Noul aspect a ținut cont de multe dorințe ale clienților, în special - lung stânga (doar pentru aspectul american). Dispunerea generală, în special tastele cursorului sub forma unui „T inversat”, este similară cu cea utilizată la tastatura LK201 a terminalelor VT220 [14] din DEC . Numărul de taste funcționale a fost crescut la 12, acestea au fost mutate pe rândul de sus și împărțite în blocuri de 4 taste. Noua tastatură avea un bloc separat de taste cursor și taste de control paginare [15] , dar, în ciuda acestui fapt, tasta și LED-ul au fost păstrate. Codurile de scanare ale noilor chei corespundeau codurilor de scanare ale cheilor de pe blocul digital cu același scop (cu NumLock dezactivat) cu adăugarea prefixului E0. Programele care au interogat tastatura prin BIOS au primit coduri corespunzătoare tastelor blocului digital cu Shift apăsat la apăsarea tastelor grupului de cursor, ceea ce a făcut posibilă utilizarea completă a noilor taste în vechiul software, dar acest lucru nu a făcut se aplică la programele care au interogat direct tastatura [16] . Cheia a fost mutată în rândul din mijloc, ca în mașinile de scris mecanice, iar cheia a fost mutată în rândul de jos și a fost duplicată, la fel ca tasta [6] . cum a fost eliminată o tastă separată de pe tastatură, dar codul ei de scanare a fost generat la apăsarea combinațiilor de taste + sau + . Acest aspect a devenit în cele din urmă standardul acceptat de majoritatea producătorilor de tastaturi [17] . ⇧ ShiftNum Lock⇪ Caps LockCtrlAltSysRq⇧ ShiftPrint ScreenCtrlPrint Screen
În 1987, conectorul MiniDIN-6 a început să fie utilizat pentru computerul IBM PS / 2 , care în contextul utilizării pentru tastaturi și șoareci a devenit în curând cunoscut sub numele de PS / 2 . În viitor, acest conector a devenit principalul pentru tastaturile PC, înlocuind 5-DIN . Protocolul nu s-a schimbat, conectarea unei tastaturi PS/2 la un computer standard AT și invers este disponibilă printr-un adaptor pasiv [18] . Cu toate acestea, conform noii specificații, tastatura trebuia să suporte, pe lângă cea standard, un set alternativ de set3 [19] [20] [21] coduri de scanare . Controlerul tastaturii de pe placa de bază a primit comenzi suplimentare pentru a suporta noile funcții de protocol, precum și suport pentru mouse . Ulterior, conectorul tastaturii a fost vopsit liliac pentru al distinge de conectorul mouse-ului (verde).
În 1994, Microsoft a lansat tastatura Microsoft Natural , care avea trei butoane suplimentare: două taste Windows pentru a deschide meniul Start și o tastă pentru meniul contextual [22] . În viitor, aceste taste au început să fie instalate pe majoritatea tastaturilor compatibile cu PC.
Structura de bază cu 101(104) taste a primit numele neoficial ANSI . În plus, au existat mai multe machete regionale, care diferă în principal în tastele grupului alfanumeric:
În plus, există versiuni cu Enter mărit [27] , cunoscut și sub numele de Bigass-Enter, care provin de la tastatura IBM PC/AT cu 84 de taste. În aceste aspecte, tasta backslash este situată în rândul de sus și, prin urmare, tasta Backspace este scurtată - de fapt, acesta este aspectul KS fără taste suplimentare în rândul de spațiu.
Pentru a economisi spațiu pe desktop sau pentru a instala tastatura pe un dispozitiv, cum ar fi un laptop, care nu poate încăpea o tastatură de dimensiune completă, producătorii de tastatură pot aranja tastele de pe tastatură într-o ordine nestandardă sau pot elimina tastele de pe tastatură [18] . Tastaturile compacte programabile sunt populare printre jucători și administratorii de sistem , de exemplu, deoarece sunt mai ușor de transportat. În 1987, o versiune prescurtată a tastaturii pentru computer a fost introdusă chiar de IBM - era o tastatură fără tastatură numerică (TKL), cunoscută și sub numele de IBM Space Saving Keyboard. Această tastatură a fost vândută la același preț ca una de dimensiune completă și nici SSK în sine, nici acest format în general nu au primit distribuție până la „ renașterea mecanică ” din anii 2010.
Cele mai populare formate de tastatură compactă [28] :
În plus, producătorii de laptopuri , acolo unde spațiul permite, se străduiesc adesea să păstreze tastatura numerică, fie într-o formă redusă ( tastele +, -și ↵ Entersunt plasate deasupra tastaturii numerice), fie cu taste mai mici, păstrând în același timp blocul de taste al cursorului. Există și tastaturi cu funcții avansate: pe lângă tastele multimedia, acestea pot fi echipate cu taste pentru emularea comenzilor rapide de la tastatură standard, taste macro programabile care pot fi alocate pentru a emula secvențe de taste sau chiar un program întreg cu bucle și salturi condiționate, ca precum și comenzi suplimentare: roțile de defilare , controale de volum, precum și trackball -uri , touchpad- uri și ecrane încorporate. Spre deosebire de ADB și mai târziu USB HID , o tastatură și un mouse pentru computer nu sunt conectate la același conector, astfel încât astfel de tastaturi au fost livrate cu doi conectori Mini-DIN separati pentru tastatură și mouse.
Tastatură TKL « Tastatură cu economie de spațiu IBM Model M »
Tastatură format 75% cu trackball încorporat . Sunt vizibili doi conectori Mini-DIN (PS / 2) de culori diferite
Tastatură IBM Model M13 cu punct de urmărire și două butoane de mouse
Tastatură Microsoft Natural Pro cu taste multimedia
Odată cu dezvoltarea tehnologiei multimedia și boom-ul dot-com la sfârșitul anilor 90, producătorii de tastaturi au început să adauge taste suplimentare la tastaturi ca un avantaj competitiv, menit să faciliteze navigarea multimedia și web. Mai târziu, s-a format o listă de taste standard pentru lucrul cu multimedia și browser [30] [31] :
În microcalculatoarele de la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980, în special „trinitatea lui 77” ( Apple II , Commodore PET , TRS-80 ), au fost utilizate două abordări: sondarea directă a tastaturii de către procesor (în Commodore PET și TRS-). 80) sau o tastatură care generează coduri ASCII gata făcute pentru caracterele introduse ( Apple II [32] ). Prima a fost cea mai simplă din punct de vedere al implementării tehnice, dar a creat o sarcină constantă asupra procesorului [33] și a necesitat conectarea tastaturii cu un cablu multinucleu, motiv pentru care astfel de tastaturi erau cel mai adesea combinate cu unitatea de sistem. . Al doilea a necesitat un controler de tastatură separat și, în același timp, taste de legare tare la caractere ASCII, au făcut imposibilă obținerea stării tastelor modificatoare ( ⇧ Shiftși Ctrl) separat de alte taste apăsate și a limitat capacitatea de a utiliza comenzile rapide de la tastatură .
În PC-ul IBM, a fost aleasă o abordare diferită: controlerul situat în carcasa lui a fost angajat în sondarea tastaturii, dar a transmis computerului nu un caracter ASCII, ci un cod de scanare și a fost diferit atunci când tasta a fost apăsată și eliberată. Dacă țineți apăsată tasta mult timp, codul de apăsare este transmis din nou după o anumită perioadă de timp [18] . Codul de scanare a fost transmis computerului sub forma unui cod serial, iar pe placa de bază a fost instalat un controler similar, care, la primirea unui semnal de la tastatură, a generat o întrerupere INT 09h și a transmis codul de scanare primit la portul 60h. [34] . Ulterior, funcțiile sale au fost transferate către cipul Super I/O sau LPC , sau către podul de sud al chipset-ului [35] [36] . Pentru cazurile în care procesorul nu are timp să proceseze apăsările de taste, este prevăzut un buffer de tastatură [1] .
Din punctul de vedere al aspectului controlerului, toate tastele de la tastatură sunt echivalente, inclusiv tastele modificatoare și tastele de comutare; fiecare are propriul cod de scanare, iar cheile duplicate, de exemplu, stânga și dreapta ⇧ Shift, sunt diferite [37] . BIOS -ul , sistemul de operare sau chiar aplicația software [1] erau deja implicate în conversia codurilor de scanare în coduri de caractere și în gestionarea introducerii de la tastatură . Această abordare a făcut posibilă atribuirea oricărei chei oricărei acțiuni care este necesară în program și, de asemenea, să nu fie legată de o anumită locație [5] .
La tastatura primului PC IBM și PC / XT, protocolul de schimb a fost unidirecțional, modul de intrare nu a fost afișat în niciun fel și orice circuite pentru afișarea modului încorporat în tastatură nu l-ar putea afișa în mod adecvat [5] . În IBM PC / AT, protocolul de comunicare între un computer și o tastatură s-a schimbat semnificativ: a devenit bidirecțional, permițându-vă să afișați trei indicatori de mod (Caps Lock, Num Lock și Scroll Lock), precum și setați o perioadă de auto-repetare și schimbați setul de coduri de scanare. Accesul la aceste funcții pe computerele compatibile cu PC a fost realizat și prin portul 60h, care acum funcționa și pentru înregistrare [34] . Protocoalele de tastatură PC/XT și PC/AT sunt incompatibile, IBM PC/AT și computerele ulterioare compatibile cu PC nu au recunoscut tastaturile PC/XT. Unii producători au produs tastaturi cu două standarde echipate cu un comutator [34] .
Tip de | Conector | Deslipirea | Protocol | Trimiterea comenzilor către controler | Set de coduri de scanare |
---|---|---|---|---|---|
PC (Tip 1) [38] | DIN cu 5 pini ( DIN 41524) |
1 CLK 2 DATE |
2 biți de pornire, 8 biți de date , bit de apăsare/eliberare taste, 1 bit de oprire Resetarea controlerului - prin închiderea celui de-al 3-lea contact la carcasă |
Nu | set1 [19] [20] [21] (PC/XT) |
XT (Tipul 2) [39] | 1 CLK 2 DATE |
2 biți de pornire, 8 biți de date , bit de apăsare/eliberare taste, 1 bit de oprire Resetare controler - secvență specială pe magistralele de date / sincronizare | |||
PCjr | Port IR sau conector proprietar | 1 cheie 2 N/A |
2 biți de pornire, 8 biți de date , bit de apăsare/eliberare taste, 1 bit de oprire Resetare controler - nu este furnizat | ||
LA | DIN cu 5 pini ( DIN 41524) |
1 CLK 2 DATE |
1 bit de pornire, 8 biți de date, 1 bit de paritate, 1 bit de oprire resetat - prin trimiterea unei comenzi către controler |
Există | set2 [19] [20] [21] (PC/AT) |
PS/2 | Mini-DIN cu 6 pini (DIN 45322) |
1 DATE 2 N/C |
set2 sau set3 [19] [20] [21] |
Deoarece tastatura generează coduri de scanare atunci când apăsați tastele care nu sunt direct legate de codurile caracterelor introduse și fie întreruperea BIOS-ului, fie driverul tastaturii convertește tasta apăsată în caracterul de intrare, orice tastă de pe tastatură poate avea orice scop . Cu toate acestea, denumirile aplicate tastelor și funcționarea standard cu aceste chei BIOS și ale sistemului de operare le-au remediat anumite comportamente.
Începând cu sfârșitul anilor 90, standardul existent a început să fie înlocuit de standardul USB HID . Standardul USB este mai versatil, permițându-vă să conectați mai multe tastaturi și mouse-uri la aceeași mașină, precum și să conectați și să deconectați o tastatură fără a opri alimentarea computerului. În 2000, Intel și Microsoft au lansat specificația PC 2001 , declarând tastatura și mouse -ul PS/2 învechite, încurajând producătorii să treacă la USB. Cu toate acestea, în următoarele două decenii, aceste standarde au continuat să fie utilizate, împreună cu USB, din mai multe motive:
Multe tastaturi lansate de la apariția standardului USB HID, deși nu toate, acceptă ambele protocoale. O astfel de tastatură cu un conector USB poate fi conectată la un computer cu un conector PS / 2 sau AT printr-un adaptor pasiv (și invers, o tastatură PS / 2 - la USB). Pentru a conecta tastaturi ale modelelor mai vechi, este necesar un adaptor activ - există adaptoare similare, atât industriale, cât și amatori - de exemplu, convertorul lui Soarer bazat pe controlerul popular atmega 32u4 , care permite nu numai conectarea oricăror tastaturi PC, inclusiv PC / XT, la USB, dar și modificați arbitrar alocarea tastelor [55] .
Prima tastatură cu 83 de taste a fost lăudată în primul număr al PC Magazine , dar recenzentul s-a întrebat „cum ar fi putut un producător de tastaturi atât de consacrat precum IBM să plaseze tasta din stânga ⇧ Shiftîntr-un loc atât de incomod” [56] . Mai târziu, în aceeași revistă s-a raportat că au fost primite multe scrisori de la cititori, unde aceștia și-au exprimat dorința de a vedea indicarea modurilor Caps Lock, Scroll Lock și NumLock în noul model. Ideea de a folosi același câmp pentru tastele cursorului și numerele a fost criticată, precum și confuzia cauzată de prezența tastei Scroll Lock - utilizatorii nefamiliarizați cu această tastatură ar putea presupune că această tastă este necesară pentru a dezactiva Num Lock [ 5] .
Jerry Pournelle , într-un articol din revista BYTE , a criticat și el amplasarea unora dintre chei, afirmând că locația lor „ poate fi enervantă, mai ales având în vedere că aceeași corporație IBM a produs o mașină de tipar Selectric cu o tastatură minunată ”, și i-a certat pe alții. Producătorii de computere compatibile cu PC-ul reproduc pentru aceasta dispunerea tastelor IBM, mai degrabă decât senzația unei apăsări de taste care este unică pentru tastaturile IBM [57] . El a mai scris că acest aspect „aproape a înnebunit” Jim Baen, editor de cărți de science fiction și, pentru a-l folosi corect, a trebuit să-i ceară unui prieten programator să scrie un utilitar special care să remapeze tastele într-un mod mai convenabil [58]. ] . În același timp, redactorii revistei BYTE în sine au fost mai favorabili față de tastatură, considerând această tastatură „poate cea mai bună... dintre toate microcalculatoarele”, iar cea din stânga scurtă ⇧ Shift„un fleac în comparație cu greșelile făcute de alți producători de computere” . „ [43] .
Apărând aspectul ales, Don Estridge a afirmat în 1983 că „poziția acestor chei nu este atât de rea” și că „oricare ar fi locul ales pentru aceste chei, cuiva nu va plăcea”. „Dacă vrem să le schimbăm, cu siguranță vom avea probleme” [59] .
Peter Norton a vorbit bine despre schema de comunicare aleasă între computer și tastatură, numind-o „impresionantă”, „simpluă și elegantă” [1] .
Odată cu apariția PC/AT, recenzenții de la PC Magazine au observat că, deși IBM a remediat unele dintre deficiențele modelului anterior, noua tastatură încă nu era perfectă, remarcând o tastă mai mică și prea poziționată ← Backspaceși un aspect nefericit. a blocului cursor-număr [60] . Peter Norton a numit tasta mutată pe tastatura numerică Esc„o decizie fără rost” și „o pacoste” pentru cei care trebuie să folosească ambele tipuri de tastaturi [61] .
Când a apărut modelul M, unul dintre recenzorii PC Magazine a plâns că aspectul tastaturii s-a schimbat din nou, dar în același timp știa că va rămâne mult timp. „ Am acest sentiment vag că IBM îmi spune: „Ar trebui să-l iubești pentru că este tastatura viitorului. ” [16] . Principalul avantaj al noii tastaturi, el a numit taste săgeți separate.
Utilizatorii VIM , emacs și unele aplicații pentru sisteme asemănătoare UNIX critică IBM pentru plasarea tastelor Ctrlși unde le ⇪ Caps Lock- Escau plasat pe tastatura Model M, deoarece. degetul mic stâng, când lucrează cu comenzi rapide de la tastatură , trebuie să părăsească mai des rândul de acasă, ceea ce creează o sarcină excesivă pe degetul slab [62] [63] [15] .