EL TECLADO:
Sinopsis:
El teclado es el dispositivo fundamental de entrada del ordenador. Su operatoria no ha sufrido prácticamente cambios desde la aparición del IBM PC hasta nuestros días, solo pequeñas modificaciones de detalle, que han consolidado 4 tipos de teclado que pueden considerarse estándar; tres de ellos introducidos por IBM, el cuarto preconizado por Microsoft para sus Sistemas Windows.
Teclado virtual de Virtual Devices
Historia:
Disposición de las teclas.
La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir. Aquellas máquinas eran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta. Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su la frecuencia con la que cada letra aparecía en un texto. De esta manera la pulsación era más lenta y los martillos se encallaban menos veces.
Sobre esta distribución de teclado surgieron dos variantes principales : la francesa AZERTY y la alemana QWERTZ. Ambas se basaban en cambios en las teclas más frecuentemente usadas en cada idioma. Los teclados en español no pasan de añadir la Ñ, bien como tecla propia, bien mediante tilde + n.
Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después las computadoras, con sus teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central; es el conocido Teclado Simplificado Dvorak. El nuevo teclado ya estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la introducción de las computadoras personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge.
La distribución es, como ocurre normalmente en nuestra historia, un "lastre cultural" como el de la puntuación del tenis.
Atari ST 1040
Aparte de teletipos y máquinas de escribir eléctricas como la IBM Selectric, los primeros teclados solían ser un terminal de computadora que se comunicaba por puerto serial con la computadora. Además de las normas de teletipo, se designó un estandar de comunicación serie, basado en el juego de caracteres ANSI, que hoy sigue presente en las comunicaciones por modem y con impresora (las primeras computadoras carecían de monitor, por lo que solían comunicarse, bien por luces en su panel de control, bien enviando la respuesta a un dispositivo de impresión). Se usaba para ellos las secuencias de escape, que se generaban bien por teclas dedicadas, bien por combinaciones de teclas, siendo una de las más usadas la tecla Control.
La llegada de la computadora doméstica trae una inmensa variedad de teclados y de tecnologías y calidades (desde los muy reputados por duraderos del Dragon 32 a la fragilidad de las membranas de los equipos Sinclair), aunque la mayoría de equipos incorporan la placa madre bajo el teclado, y es la CPU o un circuito auxiliar (como el chip de sonido General Instrument AY-3-8910 en los MSX) el encargado de leerlo. Son casos contados los que recurren o soportan comunicación serial. (curiosamente es la tecnología utilizada en el Sinclair Spectrum 128 para el keypad numérico). Sólo los MSX establecerán una norma sobre el teclado, y los diferentes clones del Apple II y el TRS-80 seguirán el diseño del clonado.
Mientras que el teclado del IBM PC y la primera versión del IBM AT no tuvo influencia más allá de los clónicos PC, el Multifunción II (o teclado extendido AT de 101/102 teclas) aparecido en 1987 refleja y estandariza de facto el teclado moderno con cuatro bloques diferenciados : un bloque alfanumérico con al menos una tecla a cada lado de la barra espaciadora para acceder a símbolos adicionales; sobre él una hilera de 10 o 12 teclas de función; a la derecha un keypad numérico, y entre ambos grandes bloques, las teclas de cursor y sobre ellas varias teclas de edición. Con algunas variantes este será el esquema usado por los Atari ST, los Commodore Amiga (desde el Commodore Amiga 500), los Sharp X68000, las estaciones de trabajo SUN y Silicon Graphics y los Acorn Archimedes/Acorn RISC PC. Sólo los Mac siguen con el esquema bloque alfanumérico + bloque numérico, peor también producen teclados extendidos AT, sobre todo para los modelos con emulación PC por hardware.
Mención especial merece la serie 55 de teclados IBM, que ganaron a pulso la fama de indestructibles, pues tras más de 10 años de uso continuo en entornos como las aseguradoras o la administración pública seguían funcionando como el primer día.
Con la aparición del conector PS/2, varios fabricantes de equipos no PC proceden a incorporarlo en sus equipos. Microsoft, además de hacerse un hueco en la gama de calidad alta, y de presentar avances ergonómicos como el Microsoft Natural Keyboard, añade 3 nuevas teclas tras del lanzamiento de Windows 95. A la vez se generalizan los teclados multimedia que añaden teclas para controlar en el PC el volumen, el lector de CD-ROM o el navegador, incorporan en el teclado altavoces, calculadora, touchpad o trackballs.
El teclado y sus funciones.
El teclado es un dispositivo periférico de hardware utilizado para la introducción de datos y órdenes en un ordenador. Su diseño y estructura procede de las antiguas máquinas de escribir. Aunque no es muy valorado por los usuarios, el teclado debe ser de buena calidad para facilitar el uso del ordenador, sobre todo en el caso de que usemos habitualmente procesadores de texto o lenguajes de programación.
El teclado debe ser de tipo mecánico, con un tacto no gomoso y un recorrido suficientemente largo como para no pulsar teclas a la vez. También es importante la ergonomía, siendo muy recomendable el uso de una superficie lisa para apoyar las muñecas.
El teclado más habitual es el conocido como QWERTY (Las primeras teclas alfabéticas del teclado). Éste es el formato más utilizado en los países occidentales. Su estructura de teclas ralentiza las pulsaciones por minuto, lo que en máquinas de escribir antiguas permitía que los martillos que imprimían las letras no se enganchasen. Aunque las empresas que desarrollaron los primeros ordenadores estudiaron la creación de un nuevo teclado, no se lanzó debido al temor del rechazo por parte de los usuarios. Sin embargo en algunos países se utiliza otro formato conocido como “Teclado Simplificado Dvorak”.
El número de teclas varía entre las 101 de EE.UU. y las 102 de Europa. Los teclados preparados para el castellano extienden el formato QWERTY con una tecla para la letra Ñ y facilidades para el acentuado, además de una tecla para abrir interrogaciones y exclamaciones.
Llega USB.
Aunque los teclados USB comienzan a verse al poco de definirse el estándar USB, es con la aparición del Apple iMac, que trae tanto teclado como Mouse USB de serie cuando se generaliza el soporte de este tipo de teclado. Además tiene la ventaja de hacerlo independiente del hardware al que se conecta. El estándar define scancodes de 16 bits que se transmiten por la interfaz. Del 0 al 3 son códigos de error del protocolo, llamados NoEvent, ErrorRollOver, POSTFail, ErrorUndefined, respectivamente. Del 224 al 231 se reservan para las teclas modificadoras (LCtrl, LShift, LAlt, LGUI, RCtrl, RShift, RAlt, RGUI)
Teclas inertes:
Algunas lenguas incluyen caracteres adicionales al teclado inglés, como los caracteres acentuados. Teclear los caracteres acentuados resulta más sencillo usando las teclas inertes. Cuando se utiliza una de estas teclas, si se presiona la tecla correspondiente al acento deseado nada ocurre en la pantalla, por lo que, a continuación se debe presionar la tecla del carácter a acentuar. Esta combinación de teclas requiere que se teclee una secuencia aceptable. Por ejemplo, si se presiona la tecla inerte del acento (ej. ´) seguido de la letra A, obtendrá una "a" acentuada (á). Sin embargo, si se presiona una tecla inerte y a continuación la tecla T, no aparecerá nada en la pantalla o aparecerán los dos caracteres por separado ( ´t ), a menos que la fuente particular para su idioma incluya la "t" acentuada.
Para teclear una marca de acento diacrítico, simplemente se presiona la tecla inerte del acento, seguida de la barra de espacio.
Ha habido y hay muchos teclados diferentes, dependiendo del idioma, fabricante… IBM ha soportado tres tipos de teclado: el XT, el AT y el MF-II.
Teclado PC XT de 83 teclas:
Este teclado fue introducido con el IBM PC en 1981. Está dotado de un conector DIN de 5 patillas. Las teclas están dispuestas en tres zonas:
El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban es Scan Code set1, unidireccionales y no eran muy ergonómicos, ahora está obsoleto
Teclado PC AT de 84 teclas
Presentado por IBM en 1983; introdujo un nuevo teclado que añadía una tecla y algo de hardware adicional respecto del XT, de forma que ambos teclados no eran directamente intercambiables (*). Su disposición es muy parecida a la del XT, aunque el teclado numérico independiente está más separado. e incluye luces para controlar los estados de bloqueo: De mayúsculas ("Caps lock"); numérico ("Num lock"), y de desplazamiento ("Scroll"). Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84 teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que el anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines.
Presentado por IBM en 1983; introdujo un nuevo teclado que añadía una tecla y algo de hardware adicional respecto del XT, de forma que ambos teclados no eran directamente intercambiables (*). Su disposición es muy parecida a la del XT, aunque el teclado numérico independiente está más separado. e incluye luces para controlar los estados de bloqueo: De mayúsculas ("Caps lock"); numérico ("Num lock"), y de desplazamiento ("Scroll"). Más tarde (1984) apareció el teclado PC/AT con 84 teclas (una más al lado de SHIFT IZQ), ya es bidireccional, usa el Scan Code set 2 y al igual que el anterior cuenta con un conector DIN de 5 pines.
En 1987 IBM desarrolló el MF-II (Multifunción II o teclado extendido) a partir del AT. Sus características son que usa el mismo interfaz que el AT, añade muchas teclas más, se ponen leds y soporta el Scan Code set 3, aunque usa por defecto el 2. De este tipo hay dos versiones, la americana con 101 teclas y la europea con 102.
Los teclados PS/2 son básicamente iguales a los MF-II. Las únicas diferencias son el conector mini-DIN de 6 pines (más pequeño que el AT) y más comandos, pero la comunicación es la misma, usan el protocolo AT. Incluso los mouse PS/2 usan el mismo protocolo.
Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se refiere al conector porque hay una gran diversidad de ellos.
Hay dos clases:
De acuerdo a la estructura:
Teclados tipo sándwich.- La denominación de un teclado plano como de tipo sándwich, implica que el mismo tiene un espesor uniforme, que se puede encontrar entre 0,6 y 1.4 milímetros como máximo. Todos los elementos del teclado están unidos entre sí formando un sándwich con un espesor y peso mínimos.
Teclados de perfil bajo.- Los teclados de perfil bajo suponen uno de los sistemas de introducción de datos más completos que existen, ya que debido a su estructura, en el mismo sistema se puede integrar teclas de corto recorrido o pulsadores piezoeléctricos, leds, visualizadores, y los componentes electrónicos necesarios para la conexión al siguiente sistema de adquisición de datos.
De acuerdo al tipo de pulsador:
Teclados de membrana.- En estos teclados las teclas están compuestas por unas membranas metálicas que actúan como pulsadores. Al presionar sobre estas piezas se produce una sensación táctil, que confirma el pulsado de la tecla. En este tipo de teclado se combina un sistema de pulsador sencillo, efectivo, y que permite diseños con espesores mínimos.
Teclados sensitivos.- En estos teclados no existen mecanismos pulsadores sobre los que ejercer una presión. Las teclas pasan a la posición de cierre simplemente al apoyar el dedo sobre ellas, ejerciendo una presión mínima.
Teclados con teclas de corto recorrido.- tienen su mayor aplicación en aquellos sistemas en que se requieren unos parámetros eléctricos y mecánicos de características superiores y se va a realizar un uso más continuado del teclado.
Teclados antivandálicos.- tienen su principal aplicación en aquellos sistemas que están expuestos a la intemperie o simplemente en sistemas de uso publico, como pueden ser cajeros automáticos, cabinas telefónicas, o terminales de información o de acceso a Internet. Construidos con componentes metálicos en su mayoría, están protegidos contra descargas eléctricas, contra el polvo, y contra las salpicaduras de agua.
Teclados piezoeléctricos.- están construidos con pulsadores cuyo funcionamiento se basa en el efecto piezoeléctrico. Si se aplica una fuerza a un cuerpo piezoeléctrico, se inducen cargas superficiales por el desplazamiento dieléctrico, por lo tanto se crea un campo eléctrico.
Un teclado está realizado mediante un microcontrolador, normalmente de las familias 8048 u 8051 de Intel. Estos microcontroladores ejecutan sus propios programas que están grabados en sus respectivas ROMs internas. Estos programas realizan la exploración matricial de las teclas para determinar cuales están pulsadas.
Para lograr un sistema flexible los microcontroladores no identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la misma sino que se adjudica un valor numérico a cada una de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. Si no se hiciera así ese sistema sería muy dependiente de cada idioma, también hay que tener en cuenta que idiomas como por ejemplo en francés tienen teclados AZERTY en lugar del que se tiene en Estados Unidos QWERTY. Los teclados usados en América latina y España extienden la configuración básica del teclado QWERTY con el fin de incluir la letra eñe y facilidades para letras acentuadas. Como el teclado español debe servir para las diversas lenguas de la península ibérica se facilita sobre todo la escritura de diversos acentos aún los no utilizados en el castellano. El teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas directas a los caracteres específicos del castellano, que incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los inicios de exclamación e interrogación. El resto de combinaciones de acentos se obtienen usando una tecla de extensión de grafismos (
Por cada pulsación o liberación de una tecla el microcontrolador envía un código que lo identifica que se llama Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado genera un código diferente cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el microcontrolador nota que ha cesado la pulsación de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá un valor de pulsación incrementado en 128. Estos códigos son enviados al circuito microcontrolador donde serán tratados gracias al administrador de teclado, que no es más que un programa de la BIOS y que determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo con una tabla de caracteres que hay en el kernel, generando una interrupción por hardware y enviando los datos al procesador. El microcontrolador también posee cierto espacio de memoria ROM que hace que sea capaz de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no se puedan leer a causa de la velocidad de tecleo del usuario. Hay que tener en cuenta, que cuando realizamos una pulsación se pueden producir rebotes (Bouncing) que duplican la señal. Con el fin de eliminarlos, el teclado también dispone de un circuito que limpia la señal.
En los teclados AT los códigos generados son diferentes, por lo que por razones de compatibilidad es necesario traducirlos. De esta función se encarga el controlador de teclado que es otro microcontrolador (normalmente el 8042), éste ya situado en el PC. Este controlador recibe el Keyboard Scan Code (Kscan Code) y genera el propiamente dicho Scan Code. En cualquier caso ya sea teclado PS/2 ó AT el Scan Code es entregado a la BIOS del PC para identificar la tecla pulsada.
La comunicación del teclado es vía serie. El protocolo de comunicación es bidireccional, por lo que el host puede enviarle comandos al teclado para configurarlo, resetearlo, diagnósticos, etc.
El teclado funciona gracias a una estructura matricial, cada tecla está asociada a un código numérico, y es el software informático el que le aplica a ese código numérico un significado. Gracias a este sistema se puede utilizar un mismo teclado para diferentes idiomas, independientemente de los caracteres serigrafiados en él.
El teclado esta dividido en 4 partes fundamentales, el teclado alfanumérico, el teclado numérico, las teclas de función, y las teclas de control.
El teclado alfanumérico: es similar al teclado de una máquina de escribir, dispone de todas las letras del alfabeto, los diez dígitos decimales y todos los signos de puntuación y acentuación, además de la barra espaciadora.
El teclado numérico: es similar al de una calculadora, dispone de los diez dígitos decimales, las operaciones matemáticas más habituales (suma, resta, multiplicación y división) Además de la tecla “Bloq Num” o “Num Lock” que activa o desactiva este teclado.
Las teclas de función: se sitúan el la parte superior del teclado alfanumérico, van del F1 al F12, y son teclas que aportan atajos en el uso del sistema informático. Por ejemplo, al pulsar F1 se suele activar la Ayuda del programa que se está usando. Algunos teclados modernos incluyen otro conjunto de teclas en la parte superior a las de función que permiten acceder a Internet, abrir el correo electrónico o controlar la reproducción de archivos multimedia. Estas teclas no tienen un carácter universal y dependen de cada fabricante, pero también se pueden considerar teclas de función.
Las teclas de control: se sitúan entre el teclado alfanumérico y el teclado numérico, y bordeando el teclado alfanumérico (Shift, Intro, Insert, Tabulador...) Estas teclas permiten controlar y actuar con los diferentes programas. De hecho, cambian de función según la aplicación que se está usando.
Intro / Enter: Tecla para terminar párrafos o introducir datos.
Cursores: Mueven el cursor hacia el lugar deseado (indicado por las flechas).
Backspace: Representado por una flecha en sentido izquierda permite retroceder el cursor hacia la izquierda borrando simultáneamente los caracteres.
Shift: Representado por una flecha hacia arriba permite mientras se mantiene pulsada cambiar de minúsculas a mayúsculas y viceversa.
Retroceder: Se representa por una flecha en sentido izquierdo y está situada sobre la tecla Enter. Sirve para retroceder el cursor hacia la izquierda borrando los caracteres.
Insert: Esta tecla permite escribir o insertar caracteres a la vez que borra el siguiente carácter, en Microsoft Word y otros programas el programa introduce en la barra inferior la palabra SOB que indica si la tecla está activada o no.
Tabulador: Se representa mediante dos flechas en sentido contrario (izquierda – derecha) Sirve para alinear textos en los procesadores de texto. En el sistema operativo se utiliza para desplazar el cursor por las diferentes ventanas y opciones, es sustituto del ratón por tanto.
Caps Lock: o “Bloq mayús.”, al pulsar esta tecla se enciende uno de los leds (lucecitas) del teclado, que indica que está activado el bloqueo de mayúsculas, lo que hace que todo el texto se escriba en mayúsculas (y que al pulsar Shift se escriba en minúsculas).
Alt: Se usa en combinación con otras teclas para ejecutar funciones del programa (Alt+E es abrir Edición, Alt+A es abrir Archivo, Alt+V abre Ver)
Alt Gr: Además de servir como tecla Alt también sirve en combinación con las teclas que incorporan símbolos en la parte inferior derecha para insertarlos en el documento (símbolos como @, €, #, llaves y corchetes necesitan pulsar Alt Gr y las teclas que contienen esos símbolos, en este caso 2, E y 3).
Control: Se utiliza en combinación con otras teclas para activar distintas funciones del programa. (Control+C es copiar, Control+X es cortar y Control+V es pegar en Windows)
Supr: La tecla suprimir, como bien indica su nombre sirve para borrar. Tanto campos en tablas, como caracteres en procesadores.
Esc: Escape es una tecla que sirve para cancelar procesos y acciones en progreso, también sirve para cerrar cuadros de diálogo o ventanas.
Inicio: Esta tecla te sitúa al principio de una línea o de un documento, dependiendo del programa que estés utilizando.
Fin: Su función es la contraria a la tecla Inicio, y te sitúa en el final.
Re Pág: Retrocede una página.
Av Pág: Avanza una página.
Impr pant: También “Pet Sis”, significa imprimir pantalla, su función es copiar lo que aparece en pantalla como una imagen. Se guarda en el portapapeles y lo puedes pegar en cualquier documento que permita pegar imágenes.
Bloq despl.: Es utilizada bajo el sistema operativo MS-DOS para detener el desplazamiento de texto.
Pausa: Se utiliza en MS-DOS para detener acciones en proceso y así poder leer el texto de esas acciones.
Menú contextual: Al pulsarlo despliega un menú de opciones, el mismo que al utilizar el botón derecho del ratón. Se representa por una flechita que señala una especie de listado, similar al menú que se despliega en pantalla.
Windows: Sólo existe en teclados diseñados para Windows, se representa por el logo, y sirve para abrir el menú de inicio.
En cualquier primer vistazo a un teclado podemos notar una división de teclas, tanto por la diferenciación de sus colores, como por su distribución. Las teclas grisáceas sirven para distinguirse de las demás por ser teclas especiales (borrado, teclas de función, tabulación, tecla del sistema…). Si nos fijamos en su distribución vemos que están agrupadas en cuatro grupos:
Teclas de función: situadas en la primera fila de los teclados. Combinadas con otras teclas, nos proporcionan acceso directo a algunas funciones del programa en ejecución.
Teclas de edición: sirven para mover el cursor por la pantalla.
Teclas alfanuméricas: son las más usadas. Su distribución suele ser la de los teclados QWERTY, por herencia de la distribución de las máquinas de escribir. Reciben este nombre por ser la primera fila de teclas, y su orden es debido a que cuando estaban organizadas alfabéticamente la máquina tendía a engancharse, y a base de probar combinaciones llegaron a la conclusión de que así es como menos problemas daban. A pesar de todo esto, se ha comprobado que hay una distribución mucho más cómoda y sencilla, llamada DVORAK, pero en desuso debido sobre todo a la incompatibilidad con la mayoría de los programas que usamos.
Bloque numérico: situado a la derecha de el teclado. Comprende los dígitos del sistema decimal y los símbolos de algunas operaciones aritméticas. Añade también la tecla especial Bloq Num, que sirve para cambiar el valor de algunas teclas para pasar de valor numérico a desplazamiento de cursor en la pantalla.
En el mercado hay una gran variedad de teclados. A la hora de estudiarlos podemos clasificarlos en dos grupos:
Según su forma física:
Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88).
Teclado AT de 83 teclas: usado con los PC AT (286/386).
Teclado expandido de 101/102 teclas: es el teclado actual, con un mayor número de teclas.
Teclado Windows de 103/104 teclas: el teclado anterior con 3 teclas adicionales para uso en Windows.
Tipo ergonómico: diseñados para dar una mayor comodidad para el usuario, ayudándole a tener una posición más relajada de los brazos.
Teclado multimedia: añade teclas especiales que llaman a algunos programas en el computador, a modo de acceso directo, como pueden ser el programa de correo electrónico, la calculadora, el reproductor multimedia…
Teclado inalámbrico: suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre el computador y el periférico se realiza a través de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth.
Según la tecnología de sus teclas se pueden clasificar como teclados de cúpula de goma, teclados de membrana: teclados capacitativos y teclados de contacto metálico.
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