Tangentbord IBM PC - ett tangentbord designat för IBM PC-kompatibla datorer , som arbetar på IBM PC-kompatibla kommunikationsprotokoll och har en uppsättning nycklar som är typiska för IBM PC-kompatibla datorer [1] . På grund av populariteten för IBM PC-kompatibla datorer blev den de facto-standarden för datortangentbord tills den ersattes av USB HID- standarden . IBM PC-tangentbord inkluderar två tangentbord som är fundamentalt olika när det gäller utbytesprotokollet: tangentbordet med 83 tangenter på den ursprungliga IBM PC :n , känt som XT-tangentbordet och IBM PC/AT- eller PS/2 -tangentbordet, som i sin tur ursprungligen erbjöds i en 84-tangenters version med en , men ersattes senare av ett 101-tangenters tangentbord [2] . I framtiden tillkom nya nycklar, anslutningsmetoden ändrades, men huvuduppsättningen nycklar och skanningskoder förblev oförändrade. Det var också PC-layouten som började användas i de flesta USB HID-tangentbord.
När IBM PC : n utvecklades beslutades det att inte utveckla ett nytt tangentbord för den, utan att modifiera IBM Model F- från IBM System / 23 monoblock , även känt som IBM 5322 eller Datamaster [3] . När utvecklingen av IBM PC började, var det tänkt att den skulle börja säljas, men releasen försenades på grund av förseningar i utvecklingen av BASIC- tolken [4] . I sin tur är tangentbordslayouten hämtad från IBM 5250- , men designen har gjorts om för att vara lättare och billigare.
kom IBM PC:n med ett 83-tangenters IBM Model FDen fysiska tangentbordslayouten förblir densamma som på System/23, men tilldelningen av många tangenter har ändrats. Det alfanumeriska området rymmer alla ASCII - tecken . Arrangemanget av skiljetecken togs från IBM-skrivmaskiner, i allmänhet är alla ASCII-tecken ordnade i samma ordning som på DEC VT100- terminalen. 10 tangenter i det vänstra klustret definieras som funktionstangenter . Det digitala blocket användes också för att styra markören , för att byta funktionsläge introducerades Num Lock- tangenten [5] . Nyckeln Ctrlvar placerad i den mittersta raden till vänster, som tidigare i videoterminaler , och till höger om [6] -tangenten . Utbytesprotokollet var enkelriktat och inmatningsläget visades inte på något sätt [5] . Vissa tillverkare (till exempel KeyTronic ) producerade tangentbord utrustade med lägesindikatorer, men de kunde inte visa ingångsläget på ett tillfredsställande sätt om det ändrades programmatiskt under drift [2] . Tangentbordets layout ändrades också: System / 23 använde ett parallellt gränssnitt, och ett seriellt gränssnitt utvecklades för PC, på grund av vilket tangentbordet separerades från systemenheten och kopplades till den med en tvinnad kabel [3] via en 5-DIN-kontakt . En Intel 8048 mikrokontroller eller liknande var engagerad i att förhöra matrisen och kommunicera med datorn. ⇪ Caps Lockпробел
Tangentbordet på IBM PC / XT som släpptes 1983 var helt lika, förutom avsaknaden av en separat tråd för tangentbordsstyrenhetens återställningssignal - nu utfördes återställningen genom att överföra en speciell sekvens till data- / klockbussen.
För IBM PCjr -hemdatorn, som släpptes i november 1983, utvecklades ett eget tangentbord, mer kompakt och billigare än tangentborden i den professionella IBM PC-serien. Den hade bara 62 nycklar, funktionerna för de saknade tangenterna var tillgängliga genom en kombination med tangenten Fn[7] [8] . Dessutom har detta tangentbord använts för att undertrycka fantomklick [9] , samt möjligheten att rösta tangenttryckningar genom systemhögtalaren [7] . Tangentbordet kommunicerade med systemenheten via infraröd , som en TV-fjärrkontroll - för detta installerades fyra AA-batterier i tangentbordet , dock inkluderade satsen en kabel för direktanslutning till en dator. Tangentbordet saknade en tangenttryckningsbuffert, vilket tvingade tangenttryckningsavbrottet att göras icke-maskerbart [8] . Trots färre nycklar och en annan anslutningsmetod genererade den samma skanningskoder som ett vanligt PC/XT-tangentbord [9] .
Den första versionen av IBM PCjr-tangentbordet orsakade mycket kritik: ö-knapparna var för smala och obekväma för att trycka, mekanismen var tät och opålitlig, eftersom elektriskt ledande gummi användes , och symbolerna tryckta på kroppen, och inte på själva tangenten, var svåra att läsa, speciellt när tangentbordet låg på bordet. En version av tangentbordet släpptes snart med ett mer traditionellt utseende, med den välbekanta knappprofilen, om än med samma mekanism, och IBM erbjöd sig till och med att ersätta det gamla tangentbordet med ett nytt gratis [10] . Erbjuder specialtangentbord för PCjr och tredjepartstillverkare. Eftersom själva IBM PCjr misslyckades på marknaden, slog inte PCjr-tangentbordslayouten upp.
För IBM PC/AT som släpptes 1984 utvecklades en ny version av tangentbordet, som ändrades något externt [6] men med en helt omdesignad krets. Det digitala blocket tilldelades en separat grupp. Tangentbordet använde en Intel 8042 mikrokontroller (senare i8242). Utbytesprotokollet har blivit tvåvägs för att visa status för ingångslägen (för vilka tre lysdioder visades på tangentbordet), samt ändra vissa inmatningsinställningar; dessutom tog tangentbordskontrollen på moderkortet över några ytterligare funktioner, inklusive att lämna processorns skyddade läge . Antalet skanningskoder ökade och när nyckeln släpptes sändes F0h-prefixet före skanningskoden. En knapp SysRq[2] dök upp på tangentbordet , som dock aldrig användes enligt den ursprungliga idén [11] [12] .
1985 även känt som IBM Model Sedan 1985 har IBM 3161- terminalen utrustats med detta tangentbord och sedan 1986 IBM PC [13] [6] . Den nya layouten tog hänsyn till många kunders önskemål, i synnerhet - långt kvar (endast för den amerikanska layouten). Den allmänna layouten, i synnerhet markörtangenterna i form av ett "inverterat T", liknar den som används i LK201-VT220- terminalerna [14] från DEC . Antalet funktionstangenter har utökats till 12, de har flyttats till den översta raden och delat upp i block om 4 tangenter. Det nya tangentbordet hade ett separat block med markörtangenter och personsökningskontrollknappar [15] , men trots detta bevarades tangenten och lysdioden. Skanningskoderna för de nya nycklarna motsvarade skanningskoderna för nycklarna på det digitala blocket med samma syfte (med NumLock avstängt) med tillägg av E0-prefixet. Program som frågade tangentbordet genom BIOS fick koder som motsvarar tangenterna i det digitala blocket med Shift nedtryckt när man tryckte på tangenterna för markörgruppen, vilket gjorde det möjligt att fullt ut använda de nya tangenterna i den gamla programvaran, men detta gjorde det inte tillämpas på program som frågade tangentbordet direkt [16] . Nyckeln flyttades till den mellersta raden, som i mekaniska skrivmaskiner, och nyckeln flyttades till den nedersta raden och duplicerades, precis som tangenten [6] . hur en separat tangent togs bort från tangentbordet, men dess skanningskod genererades när du tryckte på tangentkombinationerna + eller + . Det var denna layout som slutligen blev standarden som stöds av de flesta tangentbordstillverkare [17] . ⇧ ShiftNum Lock⇪ Caps LockCtrlAltSysRq⇧ ShiftPrint ScreenCtrlPrint Screen
1987 började MiniDIN-6- kontakten användas för IBM PS/2 -datorn , som i samband med användning för tangentbord och möss också snart blev känd som PS/2 . I framtiden blev denna kontakt den viktigaste för PC-tangentbord, och ersatte 5-DIN . Protokollet har inte ändrats, anslutningen av ett PS/2-tangentbord till en AT-standarddator och vice versa är tillgänglig via en passiv adapter [18] . Men enligt den nya specifikationen måste tangentbordet stödja, förutom standarden, en alternativ uppsättning set3 [19] [20] [21] skanningskoder . Tangentbordskontrollern på moderkortet har fått ytterligare kommandon för att stödja nya protokollfunktioner, samt musstöd . Senare målades tangentbordskontakten lila för att skilja den från muskontakten (grön).
1994 släppte Microsoft Microsoft Natural-tangentbordet , som hade ytterligare tre knappar: två Windows-tangenter för att öppna Start-menyn och en snabbmenyknapp [22] . I framtiden började dessa nycklar installeras på de flesta PC-kompatibla tangentbord.
Den grundläggande 101(104)-nyckellayouten har fått det inofficiella namnet ANSI . Utöver det fanns det flera fler regionala layouter, som huvudsakligen skilde sig åt i nycklarna i den alfanumeriska gruppen:
Dessutom finns det versioner med en förstorad Enter [27] , även känd som Bigass-Enter, som kommer från IBM PC/AT-tangentbordet med 84 tangenter. I dessa layouter är backslash-tangenten placerad i den översta raden, och därför är backstegstangenten förkortad - i själva verket är detta KS-layouten utan ytterligare nycklar i blankstegsraden.
För att spara utrymme på skrivbordet, eller för att passa tangentbordet på en enhet som en bärbar dator som inte får plats med ett tangentbord i full storlek, kan tangentbordstillverkare ordna tangenterna på tangentbordet i en icke-standardiserad ordning eller ta bort tangenter från tangentbordet [18] . Kompakta programmerbara tangentbord är populära bland spelare och systemadministratörer , till exempel eftersom de är lättare att bära med sig. 1987 introducerades en förkortad version av tangentbordet för PC av IBM själv – det var ett tangentbord utan numeriskt tangentbord (TKL), även känt som IBM Space Saving Keyboard. Detta tangentbord såldes till samma pris som ett fullstort, och varken SSK självt eller detta format i allmänhet fick distribution förrän den " mekaniska renässansen " på 2010-talet.
De mest populära kompakta tangentbordsformaten [28] :
Dessutom strävar tillverkare av bärbara datorer , där utrymmet tillåter, ofta efter att behålla nummerplattan, antingen i reducerad form ( tangenterna +, -och ↵ Enterär placerade ovanför nummerplattan) eller med mindre tangenter, samtidigt som markörknappsblocket behålls. Det finns också tangentbord med avancerade funktioner: förutom multimediatangenter kan de utrustas med tangenter för att emulera vanliga tangentbordsgenvägar, programmerbara makrotangenter som kan tilldelas för att emulera tangentsekvenser, eller till och med ett helt program med loopar och villkorade hopp, som samt ytterligare kontroller: rullningshjul , volymkontroller, samt inbyggda styrkula , pekplattor och skärmar. Till skillnad från ADB , och senare USB HID , är ett PC-tangentbord och en mus inte anslutna till samma kontakt, så sådana tangentbord levererades med två separata Mini-DIN-kontakter för tangentbord och mus.
TKL Tangentbord « IBM Model M utrymmesbesparande tangentbord »
75 %-format tangentbord med inbyggd styrkula . Två Mini-DIN (PS / 2) kontakter i olika färger är synliga
IBM Model M13 tangentbord med trackpoint och två musknappar
Microsoft Natural Pro-tangentbord med multimediatangenter
Med utvecklingen av multimediateknik och dot-com-boomen i slutet av 90-talet började tangentbordstillverkarna lägga till ytterligare nycklar till tangentbord som en konkurrensfördel, utformade för att underlätta multimedia och webbsurfning. Senare bildades en lista med standardnycklar för att arbeta med multimedia och webbläsaren [30] [31] :
I mikrodatorer från slutet av 1970-talet och början av 1980-talet, i synnerhet "treenigheten av 77" ( Apple II , Commodore PET , TRS-80 ), användes två tillvägagångssätt: direkt polling av tangentbordet av processorn (i Commodore PET och TRS- 80) eller ett tangentbord som genererar färdiga ASCII - koder för inmatade tecken ( Apple II [32] ). Den första var den enklaste när det gäller teknisk implementering, men skapade en konstant belastning på processorn [33] och krävde att tangentbordet skulle anslutas med en flerkärnig kabel, varför sådana tangentbord oftast kombinerades med systemenheten . Den andra krävde en separat tangentbordskontroller, och samtidigt hårdbindande tangenter till ASCII-tecken, gjorde det omöjligt att få status för modifieringstangenterna ( ⇧ Shiftoch Ctrl) separat från andra nedtryckta tangenter, och begränsade möjligheten att använda kortkommandon .
I IBM PC valdes ett annat tillvägagångssätt: styrenheten som fanns i sitt fodral var engagerad i att polla tangentbordet, men den överförde inte ett ASCII-tecken, utan en skanningskod till datorn , och det var annorlunda när tangenten trycktes och släppte. Om du håller knappen intryckt länge, sänds koden för tryckning igen efter en viss tid [18] . Skanningskoden överfördes till datorn i form av en seriell kod, och en liknande styrenhet installerades på moderkortet, som, efter att ha tagit emot en signal från tangentbordet, genererade ett avbrott INT 09h och överförde den mottagna skanningskoden till port 60h [34] . Därefter överfördes dess funktioner till Super I/O- eller LPC -chippet, eller till den södra bron av chipsetet [35] [36] . För fall då processorn inte har tid att bearbeta tangenttryckningar tillhandahålls en tangentbordsbuffert [1] .
Ur styrningslayoutens synvinkel är alla tangentbordstangenter likvärdiga, inklusive modifieringstangenter och växlingstangenter; var och en har sin egen skanningskod, och dubblettnycklar, till exempel vänster och höger ⇧ Shift, är olika [37] . BIOS , operativsystemet eller till och med applikationsmjukvara [1] var redan involverade i att konvertera skanningskoder till teckenkoder och hantera tangentbordsinmatning . Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt att tilldela valfri nyckel vilken åtgärd som helst som krävs i programmet, och inte heller att vara knuten till en specifik plats [5] .
I tangentbordet på den första IBM PC och PC/XT var utbytesprotokollet enkelriktat, ingångsläget visades inte på något sätt, och eventuella kretsar för att visa det inbyggda läget i tangentbordet kunde inte visa det tillräckligt [5] . I IBM PC / AT har protokollet för kommunikation mellan en dator och ett tangentbord förändrats avsevärt: det har blivit tvåvägs, vilket gör att du kan visa tre lägesindikatorer (Caps Lock, Num Lock och Scroll Lock), samt ställa in en period för automatisk upprepning och ändra uppsättningen av skanningskoder. Tillgång till dessa funktioner på PC-kompatibla datorer skedde även via port 60h, som nu även fungerade för inspelning [34] . PC/XT- och PC/AT-tangentbordsprotokollen är inkompatibla, IBM PC/AT och efterföljande PC-kompatibla datorer kände inte igen PC/XT-tangentbord. Vissa tillverkare producerade tangentbord med dubbla standarder utrustade med en switch [34] .
Sorts | kontakt | Avlödning | Protokoll | Skickar kommandon till styrenheten | Skanna koduppsättning |
---|---|---|---|---|---|
PC (Typ 1) [38] | 5-stifts DIN (DIN 41524) |
1 CLK 2 DATA |
2 startbitar, 8 databitar, tangenttrycknings-/släppbit, 1 stoppbit Återställa regulatorn - genom att stänga den 3:e kontakten till höljet |
Inte | set1 [19] [20] [21] (PC/XT) |
XT (Typ 2) [39] | 1 CLK 2 DATA |
2 startbitar, 8 databitar, tangenttrycknings-/släppbit, 1 stoppbit Styråterställning - specialsekvens på data-/synkroniseringsbussarna | |||
PCjr | IR-port eller proprietär kontakt | 1 nyckel 2 N/A |
2 startbitar, 8 databitar, tangenttrycknings-/släppbit, 1 stoppbit Controlleråterställning - tillhandahålls inte | ||
PÅ | 5-stifts DIN (DIN 41524) |
1 CLK 2 DATA |
1 startbit, 8 databitar, 1 paritetsbit, 1 stoppbit återställning - genom att skicka ett kommando till styrenheten |
Det finns | set2 [19] [20] [21] (PC/AT) |
PS/2 | 6-stifts Mini-DIN (DIN 45322) |
1 DATA 2 N/C |
set2 eller set3 [19] [20] [21] |
Eftersom tangentbordet genererar skanningskoder när man trycker på tangenterna som inte är direkt knutna till koderna för de inmatade tecknen, och antingen BIOS-avbrottet eller tangentbordsdrivrutinen konverterar den nedtryckta tangenten till inmatningstecknet, kan vilken tangent som helst på tangentbordet ha vilket syfte som helst. . Men beteckningarna som tillämpades på nycklarna och standardarbetet med dessa BIOS- och operativsystemnycklar fixade deras specifika beteende.
Med början i slutet av 90-talet började den befintliga standarden ersättas av USB HID- standarden . USB - standarden är mer mångsidig, vilket gör att du kan ansluta flera tangentbord och möss till samma maskin, samt ansluta och koppla bort ett tangentbord utan att stänga av datorns ström. År 2000 släppte Intel och Microsoft PC 2001 -specifikationen och förklarade att PS/2-tangentbordet och -musen var föråldrade, vilket uppmuntrade tillverkare att byta till USB. Men under de kommande två decennierna fortsatte dessa standarder att användas, tillsammans med USB, av flera skäl:
Många tangentbord som släppts sedan tillkomsten av USB HID-standarden, även om inte alla, stöder båda protokollen. Ett sådant tangentbord med en USB-kontakt kan anslutas till en dator med en PS / 2- eller AT-kontakt via en passiv adapter (och vice versa, ett PS / 2-tangentbord - till USB). För att ansluta tangentbord av äldre modeller krävs en aktiv adapter - det finns liknande adaptrar, både industriella och amatörer - till exempel Soarers omvandlare baserad på den populära atmega 32u4- kontrollern , som inte bara tillåter anslutning av alla PC-tangentbord, inklusive PC / XT, till USB, men också godtyckligt ändra tilldelningen av nycklarna [55] .
Det första tangentbordet med 83 tangenter prisades i det första numret av PC Magazine , men recensenten undrade "hur en så etablerad tangentbordstillverkare som IBM kunde ha placerat den vänstra tangenten ⇧ Shiftpå ett så besvärligt ställe" [56] . Senare i samma tidning rapporterades det att många brev mottogs från läsare, där de uttryckte en önskan om att se indikationen Caps Lock, Scroll Lock och NumLock-lägen i den nya modellen. Idén att använda samma fält för markörtangenter och siffror kritiserades, liksom den förvirring som orsakades av närvaron av Scroll Lock-tangenten - användare som inte känner till detta tangentbord kunde anta att denna tangent behövs för att stänga av Num Lock [ 5] .
Jerry Pournelle , i en artikel i BYTE magazine , kritiserade också placeringen av några av nycklarna och påstod att deras placering " kan vara irriterande, särskilt med tanke på att samma IBM-företag producerade en Selectric tryckpress med ett underbart tangentbord ", och skällde ut andra PC-kompatibla datortillverkare för att de replikerar IBM-tangentlayouten, snarare än känslan av en tangenttryckning som är unik för IBM-tangentbord [57] . Han skrev också att den här layouten "nästan gjorde galen" Jim Baen, utgivare av science fiction-böcker, och för att kunna använda den på rätt sätt var han tvungen att be en programmerare vän att skriva ett speciellt verktyg som ommappade nycklar på ett bekvämare sätt [58 ] . Samtidigt var redaktörerna för tidningen BYTE själv mer positiva till tangentbordet, eftersom det här tangentbordet "kanske det bästa ... bland alla mikrodatorer", och det korta vänstra ⇧ Shift"en bagatell jämfört med de misstag som andra datortillverkare gjorde " [43] .
Don Estridge försvarade den valda layouten och uttalade 1983 att "positionen för dessa nycklar är inte så dålig" och att "vilken plats som än väljs för dessa nycklar, kommer någon inte att gilla det." "Om vi vill förändra dem kommer vi definitivt att hamna i problem" [59] .
Peter Norton talade väl om det valda kommunikationsschemat mellan datorn och tangentbordet och kallade det "imponerande", "enkelt och elegant" [1] .
Med tillkomsten av PC/AT märkte recensenter på PC Magazine att även om IBM hade åtgärdat några av bristerna med den tidigare modellen, var det nya tangentbordet fortfarande inte perfekt, och noterade en mindre och för långt placerad tangent ← Backspaceoch en olycklig layout av markörnummerblocket [60] . Peter Norton kallade tangenten som flyttades till nummerplattan Esc"ett meningslöst beslut" och "en olägenhet" för dem som måste använda båda typerna av tangentbord [61] .
När Model M kom ut beklagade en av PC Magazines recensenter att tangentbordslayouten hade ändrats igen, men visste samtidigt att den skulle finnas kvar länge. " Jag har den här vaga känslan av att IBM säger till mig, 'Du borde älska det eftersom det är framtidens tangentbord.' " [16] . Den största fördelen med det nya tangentbordet kallade han separata piltangenter.
Användare av VIM , emacs och vissa applikationer för UNIX-liknande system kritiserar IBM för placeringen av nycklarna Ctrloch var de placerade dem på Model M-tangentbordet, eftersom. det vänstra lillfingret, när man arbetar med kortkommandon , måste lämna hemraden oftare, vilket skapar en överdriven belastning på det svaga fingret [62] [63] [15] . ⇪ Caps LockEsc