1 Dispositivos de entrada Francisco Yeray Marrero Cabrera II.
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Dispositivos de entrada
Francisco Yeray Marrero Cabrera
II
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Introducción
Este trabajo trata sobre los diversos tipos de dispositivos de entrada, y se hace especial hincapié en el ratón y el teclado, sin el cual no podríamos programar.
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Índice
Teclados Historia Funcionamiento Conexiones
Ratones Historia Funcionamiento Conexiones
Otros dispositivos
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Distribución de las teclas
Los teclados de ordenador tienen su ascendiente directo en los teclados de máquinas de escribir. En concreto, la disposición QWERTY se remonta al año 1868 en que fue patentada por Christopher Sholes.
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Qwerty VS Dvorak
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Primer teclado
El primer teclado original de IBM tenía 83 teclas (IBM PC and XT keyboards) y fue creado sobre 1980.
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El teclado estándar de IBM
En 1987 IBM sentó como estándar un teclado de 101 teclas, era el **IBM Enhanced 101 Key Keyboard**.
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El teclado más común de hoy
Los teclados que utilizamos mas comunmente hoy en día son los de 104 teclas. Tienen las mismas teclas que el estándar de IBM más dos teclas de windows y una de aplicación
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Atajos gracias a la tecla Windows
Tecla del logotipo de Windows: Muestra el menú Inicio.
Tecla del logotipo de Windows + D: Minimiza o restaura todas las ventanas.
Tecla del logotipo de Windows + E: Muestra el Explorador de Windows.
Tecla del logotipo de Windows + F: Muestra Buscar archivos.
Tecla del logotipo de Windows + Ctrl + F: Muestra equipos.
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Teclado moderno
Teclado Logitech G15
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¿Cómo funciona el teclado? (1ª Parte)
Las teclas se hallan ligadas a una matriz de circuitos (o matriz de teclas) de dos dimensiones. Cada tecla, en su estado normal (no presionada) mantiene abierto un determinado circuito.
Al presionar una tecla, el circuito asociado se cierra, y por tanto circula una pequeña cantidad de corriente a través de dicho circuito.
El microprocesador detecta los circuitos que han sido cerrados, e identifica en qué parte de la matriz se encuentran, mediante la asignación de un par de coordenadas (x,y).
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¿Cómo funciona el teclado? (2ª Parte)
La imagen muestra el aspecto físico y el esquema de una matriz de teclas. Si se presiona la tecla resaltada en rojo, la corriente fluirá desde F1 hacia C1. El microprocesador identificará la tecla con las coordenadas (1,1), o lo que es lo mismo, fila 1 y columna 1. Si se presiona la tecla resaltada en azul, las coordenadas son (3,2).
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¿Cómo funciona el teclado? (3ª Parte)
Los códigos que envía el teclado, y que llegan a la CPU a través del controlador de teclado, no son los correspondientes al código ASCII que devuelven las interrupciones del ROM BIOS.
Son unos códigos particulares del teclado llamado SCAN CODE.
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¿Cómo funciona el teclado? (4ª Parte)
El teclado no tiene información sobre qué tecla se encuentra en cada intersección de la matriz (si es una ‘a’ o un ‘;’).
La interfaz identifica la posición de la tecla en el teclado, y se la indica a la CPU por medio del SCAN CODE.
Los SCAN CODE están asociados a posiciones del teclado.
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¿Cómo funciona el teclado? (5ª Parte)
Es la propia CPU la que convierte un SCAN CODE del teclado en un código ASCII correspondiente a un carácter, y lo hace por medio de las rutinas de interrupción que son invocadas cuando el controlador de teclado genera una petición de interrupción.
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¿ Cómo funciona el teclado? (6ª Parte)
Hay códigos scan de dos tipos: los códigos make y los códigos break. Los primeros se generan cuando se pulsa una tecla, y los segundos cuando se suelta. Esto permite que el PC pueda saber cuándo se pulsan dos teclas a la vez. Por ejemplo, si se recibe el código make de la tecla mayúsculas y luego el código make de la “a”, el PC deduce que se debe generar una “A”.
Más adelante se recibirán el código break de la “a” y el código break de la tecla “mayúsculas”, al ser soltada cada una de ellas.
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Primeras conexiones
Las primeras conexiones entre un teclado y el PC se realizaba a o bien a través de un conector DIN 5 puntas en 180º o a través de un conector del tipo PS/2 (mini-din 6 puntas, este aun sigue utilizándose pero cada vez menos).
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Imágenes conexiones din y ps/2
DIN 5 PINES Mini DIN 6 Pines PS/2
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Las conexiones mas usadas hoy día
Las conexiones que más se utilizan hoy día son las que van por puerto usb, y no solamente para los teclados sino para casi cualquier dispositivo.
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El primer ratón
En un centro de investigación de la Universidad de Estanford, sobre 1963-64 buscaban métodos de apuntar y señalar ("Point and click") en un monitor CRT.
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Así era el primer raton
El primer ratón era un dispositivo de madera que alojaba un par de ruedas metálicas perpendiculares.
Debido a su aspecto, el dispositivo fue rápidamente
denominado Ratón ("Mouse"), nombre con que se ha popularizado universalmente.
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¿Cómo funciona un ratón de bola?
El ratón mecánico cuenta con una bola sobre la que giran dos rodillos. A su vez, cada rodillo posee un disco con una muesca que gira entre un fotodiodo y un LED (diodo emisor de luz) permitiendo que la luz pase en secuencia.
Cuando la luz pasa, el fotodiodo envía un (1) bit; cuando encuentra un obstáculo, el fotodiodo envía un bit cero (0). Con esta información, el equipo conoce la posición del cursor e incluso su velocidad.
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Imagen de la mecánica del ratón
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Pequeño consejo
A medida que utiliza el ratón, se va juntando polvo en sus rodillos, lo que les impide girar adecuadamente y puede causar reacciones extrañas en el cursor. Para solucionar esto, sólo se debe abrir la carcasa que contiene la bola y limpiar los rodillos (por ejemplo, con un cepillo de dientes).
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El ratón óptico
Los ratones ópticos cuentan con un LED (diodo emisor de luz) que dispara un rayo de luz infrarroja sobre una superficie que lo refleja para ser capturado por un receptor del mouse, que es un chip sensible a la luz denominado CCD, parecido al que tienen las cámaras digitales, el cual envía la información a un procesador de señal, que registra el cambio de reflexión de la luz, la velocidad y la dirección y, tomando en cuenta los factores anteriores, se determina el movimiento horizontal y vertical del ratón.
El CCD está recibiendo y procesando 1,500 reflejos por segundo lo que da un seguimiento digital del movimiento y, por tanto, una precisión extraordinaria.
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Imagen ratón óptico
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El ratón láser
Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los fanáticos de los videojuegos.
La luz de tecnología óptica se sustituye por un láser para obtener mayor precisión.
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Ratón más preciso
Ratón Logitech G9
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Primeras conexiones
Los primeros ratones para PC utilizaban cualquiera de los puertos serie disponibles: COM1 o COM2. La conexión se efectúa mediante conectores DB9.
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El conector PS/2
La introducción del sistema IBM PS/2 (el mismo que para los teclados) supuso muchas mejoras respecto al PC, entre ellas la inclusión de un puerto específico para ratón incluido en la placa-base.
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El más común hoy día
Las conexiones mas utilizadas son las que van por USB, pero los ratones USB actuales, son también utilizables en un puerto para ratón tipo PS/2 mediante un adaptador que suele venir incluido con el propio ratón.
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Conexiones inalámbricas
Los principales tipos de conexión Wireless son: Infrarrojo Radiofrecuencia Bluetooth
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Infrarrojo
Tienen un alcance medio inferior a los 3 metros, y el emisor y el dispositivo (teclado, ratón) deben estar en una misma línea visual de contacto directo ininterrumpido. Este sistema fue el primero utilizado, pero ha desaparecido prácticamente.
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Radiofrecuencia
Es el tipo más común y económico. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, la misma que los estándares IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Tiene pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos y dispone de un alcance de hasta unos 10 metros.
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Bluetooth
Es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica (estándar IEEE 802.15.1). Tiene un alcance es de unos 10 metros.
Aun no se ha difundido masivamente, por el mayor coste de estos dispositivos si los comparamos con los que utilizan radio frecuencia.
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Lector huellas digital
Se basan en la técnica más antigua, consiste en colocar el dedo sobre una superficie de cristal o un prisma que está iluminado por un diodo LED.
En la práctica existen algunas dificultades con esta técnica: las imágenes obtenidas con dedos húmedos y secos son muy diferentes y, además, el sistema es sensible al polvo y a la suciedad de la superficie.
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Lector código barras
Escáner que por medio de un láser lee un código de barras y emite el número que muestra el código de barras, no la imagen.
La función del escáner es leer el símbolo del código de barras y proporcionar una salida eléctrica a la computadora, correspondiente a las barras y espacios del código de barras.
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El dispositivo para jugar
Un joystick o palanca de mando es un dispositivo de control de dos o tres ejes que se usa desde una computadora o videoconsola al transbordador espacial o los aviones de caza, pasando por grúas.
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El funcionamiento de los teclados y los ratones, son sencillos y muy eficaces, aunque hoy día los teclados sean cada vez mas modernos la mecánica de funcionamiento de las teclas sigue siendo la misma.
El teclado y el ratón son dos dispositivos esenciales para cualquier persona que tenga un ordenador.
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Evolución
