Diego Lugones. Computer Architecture and Operating Systems

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1 Diego Lugones Computer Architecture and Operating Systems 1

2 Periféricos ricos y controladores Computer Architecture and Operating Systems 2

3 Entrada / salida Computer Architecture and Operating Systems 3

4 Objetivo Evaluar los dispositivos de E/S y de almacenamiento que normalmente se conectan al computador Veremos: Distintos tipos de periféricos Cómo funcionan? Qué tipo de controlador necesitan? Cómo se conectan? Cómo seleccionarlos? Computer Architecture and Operating Systems 4

5 Qué nos interesa?? Funcionamiento de los distintos tipos de periféricos Periféricos de entrada Periféricos de salida Periféricos de almacenamiento Tipo de control que requieren los dispositivos: controladores De propósito general Específicos Cómo seleccionarlos Criterios de selección Computer Architecture and Operating Systems 5

6 Qué nos interesa?? Como conectarlos: Interface Análisis de las señales y su temporización Buses estándares / específicos Realizar el diseño de interfaces Conexión del hardware Software de control Analizar los controladores que realizan la interfaz entre el computador y sus periféricos Computer Architecture and Operating Systems 6

7 Metodología Computer Architecture and Operating Systems 7

8 Metodología Teoría, problemas y prácticas Laboratorio: Prácticas Problemas Materiales: Campus Virtual. Prácticas de realización en el laboratorio, es necesario que funcionen y entregar un informe de las prácticas Presentación de un trabajo en clase Computer Architecture and Operating Systems 8

9 Evaluación Evaluación 30% prácticas[1] + 70% (examen + Nota clase[2]) [1] Es obligatoria la asistencia al laboratorio para su realización, es necesario que funcionen y entregar un informe de las prácticas [2] Es obligatoria la presentación de un trabajo en clase. Se valora la participación activa en clase Computer Architecture and Operating Systems 9

10 Método de evaluación Los elementos que se tendrán en cuenta para la evaluación de esta asignatura serán El trabajo realizado por el alumno en su tema específico (Obligatorio) la participación en clase, entrega de fichas (Voluntario) la entrega de informes sobre las exposiciones (Voluntario) la prueba final escrita (Obligatorio) y el desarrollo de las prácticas en el laboratorio (Obligatorio) Con respecto al trabajo realizado por el alumno se evalúan: La calidad del contenido, así como su presentación, La exposición realizada sobre su trabajo. La participación en clase y los informes entregados sobre otros trabajos. Cada una de las partes (teoría, prácticas y trabajo) se tiene que aprobar, siendo entonces valorado para la calificación final. CALIFICACIÓN FINAL (máximos) Trabajo 1,5 puntos Actividades de clase: 1 punto Participación en clase 1 punto Prueba final: 3,5 puntos Laboratorio: 3 puntos 30% prácticas[1] + 70% (examen + Nota clase[2]) [1] Es obligatoria la asistencia al laboratorio para su realización, es necesario que funcionen y entregar un informe de las prácticas [2] Es obligatoria la presentación de un trabajo en clase. Se valora la participación activa en clase Computer Architecture and Operating Systems 10

11 Cómo? Computer Architecture and Operating Systems 11

12 Temario Introducción. Dispositivos periféricos de E/S. Teclados. Impresoras. Pantallas. Otros periféricos de E/S: Mouse, escáner, lápiz óptico,... Periféricos de almacenamiento. Discos Magnéticos RAID Discos ópticos Otros dispositivos de almacenamiento Buses de E/S. Computer Architecture and Operating Systems 12

13 FICHAS De Características TécnicasT El objetivo es hacer fichas de los diferentes periféricos existentes en el mercado para presentar un informe sobre la situación actual del mercado. Disponer de material para comparar críticamente dispositivos Analizar la evolución de los dispositvos Obtener la información en Internet Revistas Tiendas TECLADOS Fabricante Modelo Nº de teclas Tipo (mecánico, capacitivo,...) Especificaciones mecánicas (Recorrido total de la tecla, fuerza operacional,...) Especificaciones eléctricas (Resistencia, tensión, tiempo máximo de rebote,...) Modo (QWERTY,...) Interface (serie, paralelo) Tipo conector Código que suministra Hardware adicional que lleva Tiempo de vida de una tecla Funciones disponibles (Repetición, "N-Key-Rollover",...) Precio (Año) Otras características. Otros fabricantes Fuente de la información Computer Architecture and Operating Systems 13

14 Trabajos Metodología Obligatorio Individual / Grupo Presentación PPT Temas Periféricos de entrada: dispositivos apuntadores: mouse; dispositivos de entrada automática: escáner Periféricos de salida: Controladores de pantalla; otras tecnologías de pantalla HCI: ergonomía Periféricos de almacenamiento: Controladores de disco duro; Rendimiento Sistemas multimedia Computer Architecture and Operating Systems 14

15 Estructura de la presentación n oral Introducción 10/15% del tiempo total Saludo Presentación personal Título Organización Objetivos principales Aspectos generales 70/80% del tiempo total Núcleo Exposición ordenada de cada concepto: Funcionamiento Tipo de control que requiere Interconexión Otros: ergonomía, rendimiento Criterios de selección Mercado Desenlace 10/15% del tiempo total Resumen y/o Conclusiones Bibliografía Turno de preguntas Despedida Computer Architecture and Operating Systems 15

16 Tipos de actividades Resolución de problemas: Análisis velocidad - coste Propuestas de cuestiones para examen: Tipo test (V F) Problemas Presentaciones de circuitos comerciales (PPT) Título Índice Objetivo Contenido Conclusiones: resumen de las características más importantes relacionadas con el objetivo Computer Architecture and Operating Systems 16

17 Bibliografía Slater, M.(1989) Microprocessor based design. Prentice Hall. Protopapas, D.A.(1988) Microcomputer Hardware Design. Prentice Hall. Fulcher, J.: Microcomputer System Architecture & Interface. Addison-Wesley Leo F. Doyle. Computer Peripherals. Prentice Hall A.Prieto, A.LLoris, J.C.Torres. Introducción a la Informática. McGraw Hill M.A. Mazidi, J.G. Mazidi 80X86 IBM PC and Compatible Computers, Vol. II, The: Design and Interfacing of the IBM PC and Compatible Computers. 2nd edition. Prentice Hall, 1998 Gonzalez. La ergonomía y el ordenador Marcombo. Computer Architecture and Operating Systems 17

18 Introducción Conceptos básicos: Definición y objetivos de los periféricos Clasificación Interfaces. Tipos de interfaces Introducción a los controladores de periféricos Ergonomía: Diseño de la interacción con el usuario Computer Architecture and Operating Systems 18

19 Dispositivos periféricos ricos de E/S Teclados Tipos de teclas / Codificación de las teclas Interface de teclados Controladores de teclados Criterios de selección Impresoras Tipos de impresoras Interfaces con una impresora Criterios de selección Pantallas Introducción Pantallas de CRT Controladores de CRT Pantallas LCD Criterios de selección Otros periféricos de E/S: Mouse, escáner,... Computer Architecture and Operating Systems 19

20 Periféricos ricos de almacenamiento Dispositivos de almacenamiento magnético Introducción Principios de almacenamiento magnético Discos Soportes magnéticos Técnicas de codificación Discos flexibles Discos duros RAID Almacenamiento óptico CD-ROM DVD Otros dispositivos de almacenamiento Computer Architecture and Operating Systems 20

21 Conceptos generales Análisis de buses de E/S SCSI USB Otros buses de E/S Buses de E/S Computer Architecture and Operating Systems 21

22 Periféricos ricos en los sistemas multimedia Características y requisitos Dispositivos multimedia de E/S Dispositivos de almacenamiento Computer Architecture and Operating Systems 22

23 Computer Architecture and Operating Systems 23

24 Prácticas Conexión de periféricos al microcontrolador MICROCONTROLADOR DISP. DISP. ENTRADA: TECLADO DISP. DISP. ENTRADA: Lector Lector tarjetas tarjetas magnéticas DISP. DISP. SALIDA: IMPRESORA DISP. DISP. SALIDA: PANTALLA LCD LCD Computer Architecture and Operating Systems 24

25 Metodología Grupos de 3 personas Diario de prácticas Informes UNIDAD DE ARQUITECTURA DE ORDENADORES Y SISTEMAS OPERATIVOS PERIFÉRICOS Y CONTROLADORES (21334) PRÁCTICA: Fecha: GRUPO 1 : ALUMNO: RESPONSABLE DEL TRABAJO TIEMPO ESTIMADO DE PREPARACIÓN PREVIA: OBJETIVOS PROPUESTOS: ASIGNACIÓN DE RECURSOS: OBJETIVOS CONSEGUIDOS: PROBLEMAS ENCONTRADOS: TRABAJO REALIZADO Firma Alumno Sello y firma Responsable del laboratorio 1 Cada alumno debe añadir este diario de prácticas en el dossier final de prácticas. Se deben entregar individualmente un mínimo de 6 hojas Computer Architecture and Operating Systems 25

26 Selección n de componentes Computer Architecture and Operating Systems 26

27 TECLADO: TC 1440 Keyboard Matricial 4 x 4 16 teclas Color negro Presión: 100±25 Grupos relacionados Vida útil: operaciones Temperatura: -20ºC ~ 60ºConducta Resistencia contacto: 200 ohm. máx. Computer Architecture and Operating Systems 27

28 Características del LM032L 20 caracteres x 2 líneas ó 20 x 4 caracteres Controlador LSI HD44780 Tamaño del carácter: 5x7 puntos Computer Architecture and Operating Systems 28

29 Impresora Interface centronics Impresora matricial Computer Architecture and Operating Systems 29

30 Programar el controlador de pantalla Pantalla Computer Architecture and Operating Systems 30

31 Objetivo Contenido Conclusiones Bibliografía ACTIVIDADES CLASE Computer Architecture and Operating Systems 31

32 Cómo vamos a organizar el estudio de los periféricos ricos y controladores Los vamos a dividir en niveles: Hardware físico Físico cómo funciona el periférico Datos como se comunica con el exterior como se controla como se programa el controlador Humano Cómo interacciona Cómo se selecciona Niveles de aplicación: A partir de aquí irían los niveles de aplicación que se estudian en SO Computer Architecture and Operating Systems 32

33 Niveles de la E/S Aplicación Datos: Patrones de acceso Aplicación Bloques, buffers, cache Drivers Conexión de los dispositivos al sistema Dispositivos: Periféricos de E/S Sorftware o Firmware Estándar: USB Específica Dispositivos Entrada Salida, Almacenamiento Computer Architecture and Operating Systems 33

34 Niveles de la E/S Aplicación Datos: Patrones de acceso Aplicación Bloques, cache Sistema de ficheros Conexión de los dispositivos al sistema Dispositivos de almacenamiento NFS, DFS, Parallel file system Redes de interconexión SCSI, HIPPI Discos, otros medios Paralelismo: RAID Computer Architecture and Operating Systems 34

35 El modelo abstracto de un interface de periférico rico Niveles de la interface Conjunto de comandos Modelos del dispositivo Protocolo Interface física Computer Architecture and Operating Systems 35

36 El modelo abstracto: ejemplo de la interface de una impresora Niveles de la interface Conjunto de comandos PostScript Modelos del dispositivo Impresora Protocolo Centronics Interface física Centronics Computer Architecture and Operating Systems 36

37 Interfaces de periféricos: ricos: protocolo Niveles de la interface Conjunto de comandos Modelos del dispositivo Protocolo Interface física Computer Architecture and Operating Systems 37

38 Características de los dispositivos de E/S Características determinadas por la tecnología afectan a su interconexión. Por ejemplo, las propiedades de las unidades de disco afectan a la forma en que los discos deben conectarse al procesador, así como a la interacción entre el SO y los discos Las características de un sistema de E/S están marcadas principalmente por: Rendimiento Escalabilidad Recuperación ante fallos Computer Architecture and Operating Systems 38

39 Nos interesa Como conectarlo Como funciona Control interface Como seleccionarlo El coste la capacidad la velocidad. Cómo evoluciona Mantenimiento La ergonomía,... Qué nos interesa? Computer Architecture and Operating Systems 39

40 Partes de un periférico rico El periférico normalmente está compuesto de. Una parte mecánica. Una parte electrónica. Una parte de interconexión con la computadora. Un controlador que controla tanto la parte mecánica, como la electrónica y la interface con el computador. Nos interesa: Como funciona La capacidad, y la velocidad. Rendimiento (Performance) Interconexión Comportamiento de las aplicaciones Computer Architecture and Operating Systems 40

41 Cómo conectar un periférico rico a la CPU? Modos de interconectar periféricos Utilizando circuitos de interfaces Directamente al bus del sistema Periféricos Sistema Bus de E/S estándar Computer Architecture and Operating Systems 41

42 Conexión n de los dispositivos externos Computer Architecture and Operating Systems 42

43 Criterio de selección: Cómo C evoluciona Existe una explicación de éxito y por qué reemplaza una tecnología a otra? El Interface gráfico desplaza la interface de texto Dónde están las diferencias que marcan las preferencias en estándar alternativos? El Disco desplaza la cinta Cambio o alternativa? Nos recuerda al caso de los video Beta? El teclado Dvorak no desplaza al QWERTY Computer Architecture and Operating Systems 43

44 Cuestiones Cómo funcionan los dispositivos de almacenamiento? Cómo se mueven los datos entre los dispositivos y memoria principal? Qué interfaces están disponibles para leer y escribir datos? Cómo se comportan las aplicaciones? Qué patrones de E/S tienen? Cómo podemos hacer las peticiones de E/S para ejecutarlas más eficientemente? Cómo maneja ficheros el sistema de ficheros? Computer Architecture and Operating Systems 44

45 Estructura de la interface de dispositivos de E/S Mem ory bus Control CPU Address Data Address decoders I/O interface I/O interface I/O interface Printer Keyboard Disk drive In Out Command Device interface registers Status I/O device Computer Architecture and Operating Systems 45

46 Objetivos de Almacenamiento Diseñar dispositivos: más rápido, mayor capacidad y Capacidad más económico Pero influyen muchos parámetros, existen: diferentes dispositivos, distintas tecnologías, medios,... Velocidad Eficiencia Seguridad Durabilidad Coste Computer Architecture and Operating Systems 46

47 Niveles de descripción n de un computador Computer Architecture and Operating Systems 47

48 Nivel digital Computer Architecture and Operating Systems 48

49 Computer Architecture and Operating Systems Dispositivos de entrada

50 Temario 1. Introducción. 2. Dispositivos periféricos de Entrada 1. Dispositivos de entrada manual: Teclados y dispositivos apuntadores y de posicionamiento 1. Tipos de teclas / Codificación de las teclas 2. Interface de teclados 3. Controladores de teclados: El teclado en el PC 4. Ergonomía 5. Criterios de selección 2. Dispositivos de captura directa de datos*: Lectores ópticos y magnéticos; Escáner y Cámara digital; Reconocedor de voz,...[1] 3. Dispositivos periféricos de Salida 4. Periféricos de almacenamiento. 5. Buses de E/S. 6. Periféricos en los sistemas multimedia. [1] Este tema se desarrolla realizando y exponiendo trabajos Computer Architecture and Operating Systems

51 Computer Architecture and Operating Systems Dispositivos de entrada

52 Dispositivos de Entrada Los dispositivos de Entrada transforman la información externa en señales eléctricas, codificadas, permitiendo su transmisión, detección, interpretación, procesamiento y almacenamiento de forma automática Computer Architecture and Operating Systems

53 Dispositivos de entrada Dispositivos de entrada manual: Teclados Dispositivos apuntadores y de posicionamiento Ratón Joystick (palanca manual de control) Pantallas táctiles Dispositivos de captura directa de datos: Lectores óptico o lectores de marcas Lectores de caracteres magnéticos Escáner Cámara digital Reconocedor de voz,... Computer Architecture and Operating Systems

54 Dispositivos de entrada manuales: teclados y ratones Frecuencias de entrada muy lentas Teclado: 10 caracteres de 8 bits por segundo Mouse click: bit por 1/10 segundo. Mouse movimiento: Algo más rápido es el del mouse: los cambios de posición de X e Y envían pocos bits por milisegundo El principal reto en entrada manual es reducir el número de partes en movimiento Interfaces sencillas: habitualmente protocolos de comunicación serie INTERFACE? Respostas válidas Teclado Mouse Touch Screen Ativado pela voz outros Computer Architecture and Operating Systems

55 Teclados En los ordenadores, los teclados son el tipo de dispositivo de entrada más utilizado Un teclado es un array de conmutadores (teclas), en forma de una matriz de "m" filas por "n" columnas Normalmente en el ordenador, un teclado consta de un array de teclas de conmutación (keyswitches) colocadas como en una máquina de escribir Decod Partes fundamentales de un teclado Teclas (matriz y pulsadores) Tipo de enlace con la CPU Circuito de Control Decod.. Filas Decod.. Columnas Tecla Computer Architecture and Operating Systems

56 Teclados Conceptos básicos Tipos de teclados Modelo del dispositivo: Cómo funciona el periférico Teclas Características básicas Control de errores en el reconocimiento de una tecla Símbolos que codifican. Esquemas de codificación que emplean los teclados Control: Como se controla Circuitos involucrados en un teclado Controladores especiales para teclados y cómo utilizarlos en el diseño de una interfaz de un teclado Modos de realizar la interfaz del teclado para reconocer una tecla: interfaz multiplexado, interfaz no multiplexado Ergonomía Criterios de selección de un teclado El teclado en el PC Computer Architecture and Operating Systems

57 Tipos teclados Existen teclados muy diversos, Atendiendo al número de teclas, podemos tener teclados : Con unos pocos botones para pulsar, hasta Un teclado alfanumérico completo del estilo al de una máquina de escribir Según su función: Propósito general: el teclado tipo de una máquina de escribir es el más flexible, permite un número indefinido de palabras de comandos y opciones, y permite añadir nuevos comandos con sólo un cambio software. Los teclados específicos o dedicados a una tarea, donde una leyenda en el teclado muestra al usuario todas las opciones. Se utiliza para aplicaciones de instrumentos y equipos similares con un número relativamente pequeño de comandos. Computer Architecture and Operating Systems

58 Tipos de teclados: clasificación Podemos clasificar los teclados Por su función o aplicación en 3 tipos: Teclados alfanuméricos o teclados multifunción Teclados sólo numéricos, Teclados de propósito especial: Por la forma de identificación de la tecla Por la interface que suministra Por la tecnología de la tecla Computer Architecture and Operating Systems [Honhestein]

59 Computer Architecture and Operating Systems Tipos de teclados: Por su Función

60 Ejemplo de un teclado alfanumérico Ejemplo de un teclado alfanumérico, incluyendo. teclado alfanumérico. teclado numérico. teclas de control para un display de CRT. Computer Architecture and Operating Systems

61 Computer Architecture and Operating Systems Teclados sólo s numéricos

62 Teclados numéricos; ejemplo TC 1440 Keyboard Matricial 4 x 4 16 teclas Color negro Vida útil: operaciones Temperatura: -20ºC ~ 60ºConducta Resistencia contacto: 200 ohm. máx. Computer Architecture and Operating Systems

63 Computer Architecture and Operating Systems Teclados de propósito especial

64 Teclados de propósito especial Los teclados específicos o dedicados a una tarea, donde una leyenda en el teclado muestra al usuario todas las opciones. Adecuado para instrumentos y equipos similares con un número relativamente pequeño de comandos. Desventajas Añadir una nueva función: debe cambiarse el teclado físicamente, dificulta añadir nuevas características cuando se producen nuevas revisiones del software. Sistemas que requieran muchos comandos, el número de teclas de función llega a ser grande y puede confundir al usuario. Una solución a estos problemas es usar teclas soft. existen funciones claves que son definidas por software; son "soft" porque pueden ser dinámicamente cambiadas Computer Architecture and Operating Systems

65 Clasificación n de teclados en función n de la tecnología a de la tecla Forma de operación de la tecla: Teclas de contacto Las teclas mecánicas Las teclas basadas en cúpulas de metal Las teclas de contactos basadas en membranas Teclas de no contacto Teclas capacitivas de membrana Efecto hall (aparición de un campo eléctrico en un conductor cuando es atravesado por un campo magnético) Conmutador de lengüeta red switches Tipo de recorrido Teclas de recorrido limitado o no recorrido, también conocidas como teclas de micromoción o teclas sensitivas al tacto Teclas de recorrido total Computer Architecture and Operating Systems [Honhestein]

66 Teclas El elemento básico del teclado es la tecla. Cuando una tecla se presiona, esta activa algún tipo de conmutador que lo que hace es provocar un cambio en el estado eléctrico de un circuito. Vamos a ver: Tipos de teclas más usados Como están clasificadas Diferentes tecnologías para la construcción de las teclas como funcionan,... Computer Architecture and Operating Systems

67 Teclado: Tipos de teclas Las teclas mecánicas están montadas individualmente en una tarjeta impresa para formar una matriz en la tarjeta de teclas y construir un teclado. Teclas de contacto Teclas de no contacto Computer Architecture and Operating Systems

68 Teclas de no contacto: tecla capacitiva teclas de no contacto: Una de las principales representaciones de esta clase son los teclados capacitivos Este conmutador también está basado en membranas. emplea 2 pads (almohadillas) formando un condensador. Cuando se presiona la membrana superior, los 2 "pads" se acercan uno al otro. La capacidad del condensador incrementa. Este cambio constituye la base para detectar la pulsación de la tecla. Computer Architecture and Operating Systems

69 Tipos de teclas Pulsador Contactos Pulsador N Relé Reed S Mecánico Imán De laminas(reed) Pulsador Pulsador Contactos Contactos Oscilador Amplificador Bobedilla Capacitivo Computer Architecture and Operating Systems Existen teclas que no producen rebotes, utilizan contactos de mercurio, son más caras que las teclas convencionales.

70 Desventaja de las teclas de contacto La principal desventaja de las teclas de contacto es que se deterioran. otra desventaja, que es un problema serio cuando se emplea un teclado con teclas mecánicas, es que tenemos que tratar el problema de los rebotes de teclas La electrónica del teclado debe llevar unos circuitos antirebote Coste Eliminan todos los pulsos que se pueden producir después de una primera pulsación durante un tiempo determinado, que corresponde a una temporización de la respuesta del teclado. Para tratar el problema de los rebotes de teclas existen dos tipos de soluciones solución hardware, solución software, comprobar que la tecla sigue pulsada/liberada después de unos 8 mseg, tener en cuenta que a medida que se envejecen los teclados este tiempo aumenta. Computer Architecture and Operating Systems

71 Técnicas HW para la eliminación n de rebotes Computer Architecture and Operating Systems [Slater]

72 Teclas basadas en cúpulas c o bóvedas b de metal Computer Architecture and Operating Systems

73 Teclas de no contacto: conmutador de lengüeta eta "Red switches" Entrada Pulsador Salida De efecto Hall Sonda detectora efecto Hall Se basan en el efecto Hall. Consiste en dos contactos eléctricos en forma de lengüetas magnetizadas que están sellados en un tubo de vidrio Al presionar la tecla se mueve el pivote que es un imán y provoca que los teclados magnetizados se unan el uno con el otro, cerrando el circuito eléctrico. Este tipo de mecanismo es mucho más seguro que el anterior, ya que al estar los contactos eléctricos sellados en el tubo de cristal quedan protegidos ante cualquier tipo de contaminación. Computer Architecture and Operating Systems

74 Teclas para Teclados piezoelectricos Los 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. Si el cuerpo piezoeléctrico tiene electrodos este campo puede ser transformado en una tensión eléctrica. En un interruptor basado en piezoeléctricos la tensión eléctrica generada es amplificada y acondicionada para producir un impulso eléctrico corto, el cual se usa para producir el cierre de un contacto momentáneo de entre 10 y 1000 ms de duración, dependiendo de la fuerza y velocidad de pulsación. Computer Architecture and Operating Systems

75 Teclas de contacto /teclas de no contacto Teclados de contacto Problema: es que los conmutadores de contacto se deterioran gradualmente. Tienen un tiempo de vida de aproximadamente 107 operaciones Una vida más larga -del orden de 100 millones de operaciones (108)- se logra con teclados de "no contacto". Teclados de no contacto: Problemas Pueden presentarse problemas a causa de interferencias eléctricas ambientales. Las señales con las que se detecta el accionamiento de una tecla es muy pequeña, y por tanto, pueden ser influidas por otras exteriores si son lo bastante potentes. Computer Architecture and Operating Systems

76 Teclado de contactos basado en membranas teclado de contactos basado en membranas. El conjunto entero de teclas de un teclado (tarjeta de teclas) está realizado en un único ensamblaje, que consta de 2 hojas de poliester flexible (u otro material apropiado) y una capa de aislante sandwichada entre ellas. El ensamblaje total es sellado alrededor de sus lados exteriores y es montado en una tarjeta impresa. Las 2 hojas de membranas acomodan las capas de circuitos que terminan en 2 contactos para cada conmutador. Computer Architecture and Operating Systems

77 Teclados contacto basados en teclas de membrana Ventajas más económicos, menos sensibles a las vibraciones, al polvo y a la humedad. Desventaja de las teclas de contacto De las teclas de membrana El tipo de recorrido Computer Architecture and Operating Systems

78 Teclados sensitivos 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. Las principales aplicaciones de este tipo de teclado se encuentran en los equipos de electromedicina, puntos de venta, prototipos, y en general en sistemas donde el espesor ha de ser mínimo. Ventajas: Alta sensibilidad de las teclas. Fácil y rápida introducción de datos. Teclados ultrafinos, consiguiéndose espesores desde tan solo 0,6 mm. Computer Architecture and Operating Systems

79 Teclados capacitivos. Realizan la detección de la pulsación de una tecla de una forma más elaborada, El funcionamiento básico de los teclados capacitivos consiste en detectar una variación de capacidad -en donde hay unos integrados específicos para detectarla- y convertir estas variaciones en señales lógicas. La modificación de la capacidad a través del teclado se realiza incluyendo en las partes móviles del teclado unas láminas de aluminio. Al disponerse éstas en paralelo a una distancia muy pequeña de otras superficies conductoras, se produce el efecto capacitivo, que implica un movimiento de electrones en los diferentes conductores si se encuentran correctamente polarizados. detectan el cambio de capacidad de un condensador formado por las dos almohadillas de un teclado de membranas, (una almohadilla mantiene una carga positiva y con la otra una carga negativa igual, al pulsar la tecla disminuye la cantidad de carga entre las dos, la diferencia en las cargas causa una pequeña corriente que fluye a través del conjunto de circuitos conectados a las almohadillas) Computer Architecture and Operating Systems

80 Teclados capacitivos: Problemas Capacitancia mecánica La corriente está constantemente circulando a través de la matriz Cada tecla tiene una placa bajo ella y en la misma posición, pero en la matriz se encuentra otra placa, lo que simula un condensador Cuando la tecla es presionada las placas se acercan, afectando el paso de corriente y este cambio lo detecta el procesador No sufren corrosión y tienen una larga vida útil, además no hay problemas con las vibraciones Pueden presentarse problemas a causa de interferencias eléctricas ambientales. Las señales con las que se detecta el accionamiento de una tecla es muy pequeña, y por tanto, pueden ser influidas por otras exteriores si son lo bastante potentes. Computer Architecture and Operating Systems

81 Mecanismo de Membrana Es muy parecido en el principio de funcionamiento al mecanismo con cúpula de goma Este teclado no tiene separadas las teclas Posee una delgada lámina que en cada tecla es algo más gruesa Son utilizados en la industria o en condiciones extremas No ofrecen repuesta táctil y pueden ser difíciles de manipular Mecanismo de Membrana Mecánicos Capacitivos Computer Architecture and Operating Systems

82 Teclados de contactos basados en membranas Ambos tipos de pueden ser equipados con bóvedas de metal que hagan un chasquido (clik) al bajar y apoyar el cierre, proporcionando una realimentación táctil para satisfacción del operador. Debido al modo en que están construidos los teclados de contacto basados en membranas son: más económicos que los que emplean mecanismos de conmutación discretos. menos sensibles a las vibraciones y gracias a su construcción sellada mas inmune a las condiciones del entorno (humedad, polvo, contaminación y demás) Computer Architecture and Operating Systems

83 Mecanismo con cúpula c de goma Es el más popular Cada tecla está ubicada sobre una cúpula de goma pequeña y flexible con un centro de carbón. Cuando se presiona la tecla el centro de carbón baja y cierra el circuito produciendo el cambio de estado deseado Son baratos, tienen una buena respuesta al tacto y son resistentes a la corrosión y a los derrames Computer Architecture and Operating Systems

84 Teclados antivandálicos Los 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. Computer Architecture and Operating Systems

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