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ANALISIS DE OBJETO DE UN TECLADO DE COMPUTADOR
Abstract: Practice involves an analysis of the object on which we will give proper procedures to perform the analysis to an object. CONTENIDO: 1. Introducción 2. Objetivos 3. Análisis histórico y Análisis Sociológico. 4. Análisis Anatómico 5. Análisis funcional. 6. Análisis técnico. 7. Análisis económico 8. Análisis Estético 9. Anexos 1. Introducción. Mediante el análisis podemos conocer un objeto o un fenómeno, como se comporta o funciona y en caso de las maquinas como sirven. Pero el análisis permite conocer, además, otros aspectos: como se relacionan las distintas tecnologías utilizadas para producirlo y que implicaciones económicas tiene, para comprender si es factible realizarlo y bajo que circunstancia. El análisis permite, entonces responde preguntas tales como:
• ¿Qué parte o piezas componen dicho producto tecnológico? • ¿Que necesidades permite satisfacer? • ¿De qué materiales está fabricado dicho producto? • ¿Que partes son esenciales y cuáles no? Con el análisis de objeto se pretende fijarse en lo que ya está construido, para que saque conclusiones de cómo sus diseñadores llegaron a su solución. 2. objetivos Elaborar un análisis de objeto tomando en si un teclado como ejemplo. 3. Análisis Histórico y Análisis Sociológico. Las computadoras son muy usadas en este tiempo, y para algunas formas parte de su vida, y al utilizarla usamos el teclado y surgen varias preguntas en cuanto al teclado, por ejemplo: ¿Quién fue el que ordenó así las letras del alfabeto? ¿Por qué no las ordenaron de manera alfabética? Normalmente usamos el teclado QWERTY, llamado así, debido al orden del las letras.
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Pero primero recordemos que antes de que surgieran o fueran siquiera inventadas las computadoras y las máquinas de escribir eléctricas, se utilizaban las mecánicas, que se comenzaron a conocer durante la primera mitad del siglo XIX. Fue en 1872 cuando se lanza la primera máquina de escribir ampliamente conocida, diseñada por Cristopher Latham Sholes en Milwakee, Estados Unidos, con la ayuda de dos amigos inventores. El artefacto contaba con las teclas ordenadas en orden alfabético, pero surgió un gran problema. Estas máquinas funcionaban mediante martillos con el inverso de las letras grabadas en su cabeza. Al golpear un tipo de papel a través de una cinta con tinta se marcaba la letra. El problema era que el movimiento de las teclas empujado por la presión de los dedos causaba frecuentes choques de las palancas, con lo que las primeras máquinas se trababan con mucha frecuencia. Latham trató de mejorar el diseño de la máquina para eliminar este problema. Para ello, alteró el orden de las teclas con el fin de separar los tipos que se usaban juntos con más frecuencia. Para eso hizo un estudio de frecuencia de pares de letras, es decir, los pares que más se utilizaban (en inglés) y que, por consecuencia, causaban la mayoría de los choques. El resultado fue el orden QWERTY, el
cual todos conocemos actualmente, aunque no terminó totalmente con el problema, si logró reducirlo. El teclado que diseñó Cristopher Latham se mantuvo con los modelos que surgieron después, y se difundió por todo el mundo de tal manera, que cuando surgieron las máquinas de escribir eléctricas y luego los teclados para computadoras, el teclado QWERTY continuó reinando. Aunque este orden no es el mejor, es tan popular que se ha convertido en el estándar de facto. De todos modos, en 1932 un capitán de submarinos e inventor llamado Dvorak diseñó una disposición del teclado que permite escribir más rápidamente. En ese teclado las vocales están en el centro a la izquierda y las consonantes más usadas a la derecha. Esto hace que la escritura en ese teclado sea más simple y descansada. Aunque fue bien recibido por los expertos y se reconocieron las ventajas del teclado Dvorak, la difusión del teclado QWERTY ha hecho casi imposible el cambio. 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 estándar de comunicación serie,
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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 en1987 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 teclado 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, pero 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 deindestructib les, 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
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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, almohadilla sensible al tacto o bola trazadora. 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: elXT, elAT y elMF-II. El primero (1981) de éstos tenía 83 teclas, usaban es Scan Code set1, Unidireccionales y no eran muy ergonómicos, ahora está obsoleto. Más tarde (1984) apareció el tecladoPC/ 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.
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En 1987 IBM desarrolló elMF-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 ratones PS/2 usan el mismo protocolo. Hoy en día existen también los teclados en pantalla, también llamados teclados virtuales, que son (como su mismo nombre indica) teclados representados en la pantalla, que se utilizan con el ratón o con un dispositivo especial (podria ser un joystick). Estos teclados lo utilizan personas con discapacidades que les impiden utilizar adecuadamente un teclado físico. Actualmente la denominación AT ó PS/2 sólo se refiere al conector porque hay una gran diversidad de ellos. El impacto que ha tenido en la sociedad el teclado ha sido muy importante desde su invención pues nos ha facilitado mucho el escribir y elaborar documentos en la
computadora, ya que anteriormente antes de que apareciera la computadora era difícil trabajar con maquinas de escribir mecánicas por los problemas surgidos en cuanto a las teclas. Un teclado es muy práctico y seguirá siéndolo mientras se utilicen las computadoras. En el futuro los teclados en todos sus tipos, seguramente serán más eficientes. La automatización cibernética está avanzando tanto que tal vez se requiera de la intervención humana en una mínima parte para concretar un trabajo. Siguen y serán siendo un eslabón importante en la educación y en el trabajo. . La función principal de un teclado facilitarnos la elaboración documentos con la ayuda de computadora. Simples Usos Ámbitos de Aplicación.
es de la y
Ejemplo Escuelas Los alumnos y los maestros en sus actividades escolares. Hogares En la mayoría de los hogares se cuenta con computadoras por lo cual se tienen también teclados. Oficinas Personal en las oficinas también utilizan mucho las computadoras. Negocios En la mayoría de negocios grandes es muy utilizada la computadora por
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los que también el teclado es muy utilizado. Utilidad o Frecuencia de Uso con Relación a la Satisfacción de la Necesidad Este objeto técnico va en proporción directa a la satisfacción de la necesidad que va en aumento, porque todo ser humano tiene en sus hogares, escuelas, oficinas, etc., como mínimo una computadora, por lo que también tiene un teclado pues el manejo de la computadora sin un teclado no sería posible.
4. Análisis Anatomico Identificación de las partes que componen el objeto (ver anexos figura 1): Figura 1. Teclado con sus partes 1 Teclas para escribir. 2 Teclas para abrir ventana. 3 Tecla de aplicación. 4 Teclas de función. 5Teclado numérico 6 Teclas para control del cursor 7 Tecla Enter. 9 LED´s indicadores.
5. Análisis funcional. Un teclado está realizado mediante un microcontrolador, como norma general de las familias 8048 u 8051 deIntel. Estos microcontroladores ejecutan sus propios programas que están grabados en sus respectivas RO Ms internas. Estos programas realizan la exploración matricial de las teclas para determinar cuales están pulsadas.
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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 AZ ER TY en lugar del que se tiene en Estados Unidos QWER TY. Los teclados usados en América latina y España extiende la configuración básica del teclado QWERTY con el fin de incluir La letra eñe "ñ" 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 (<ALT-GR>). Por lo demás el teclado latinoamericano está orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego de símbolos de la norma ASCII.
Por cada pulsación o liberación de una tecla el microcontrolador envía un código identificativo 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 RAM 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 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
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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 Código de Búsqueda del Teclado (Kscan Code) y genera el propiamente dicho Código de Búsqueda. En cualquier caso ya sea teclado PS/2 ó AT el Código de Búsqueda es entregado a laBIOS del PC para identificar la tecla pulsada. La comunicación del teclado es vía serie. El protocolo de comunicación es bidireccional, por lo que el servidor puede enviarle comandos al teclado para configurarlo, reiniciarlo, diagnósticos, etc. 6. Análisis técnico Uno de los componentes más usados de la computadora es el Teclado, por ello es necesario tomar ciertas medidas preventivas para conservar el mismo en buenas condiciones técnicas. Algunas de ellas son: Tratar de que no caigan sobre él, líquidos o sólidos granulados; además de protegerlos del polvo y las caídas. A pesar de estas medidas muchas veces llegamos a una situación crítica, donde nuestro teclado comienza a funcionar incorrectamente. Nos damos cuenta de ello cuando alguna tecla se debe
oprimir un poco más fuerte que de costumbre para que funcione. Cuando estemos frente a esta situación deberemos realizar el siguiente procedimiento para su limpieza y mantenimiento. 1. Deberemos sacar la tapa de atrás del teclado 2. Quitar la tapa de contacto 3. Limpiar el interior con un pincel 4. Limpiar la placa de contacto con un producto adecuado 5. Limpiar los contactos de las teclas si fuera necesario 6. Dejar secar y volver a armar todo. Elementos necesarios para realizar la tarea: Para realizar detalladas necesitaremos materiales:
las
operaciones anteriormente, los siguientes
2 destornilladores tipo Phillips (los de punta en forma de cruz), uno de 6mm y el otro de 3mm. Un pincel (que esté limpio y no pierda el pelo) algunos isopos y un producto limpia contactos. En caso de no contar con este último, se lo puede reemplazar por alcohol medicinal) 7. Análisis Económico. Los teclados en el mercado varían según su marca desde $ 19.900 hasta unos de $ 689.000 con funciones de alta tecnología.
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8. Análisis Estético. Un teclado es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de la máquina de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. Después de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interacción a través de los teclados al estilo teletipo se convirtió en el principal medio de entrada para las computadoras. 9. Anexos Antes
Ahora con avances tecnológicos