Klawiatura bitowa - Bit-paired keyboard

Klawiatura Teletype Model 33 (1963), nowatorska klawiatura bitowa

Klawiatura nieco sparowane jest klawiatura , gdzie układ z przesuniętych klawiszy odpowiada na kolumnach w ASCII (1963) tabeli archetypally Teletype modelu 33 (1963) z klawiatury. Zostało to później skontrastowane z klawiaturą sparowaną z maszyną do pisania , w której układ przesuniętych klawiszy odpowiada układom elektrycznej maszyny do pisania , zwłaszcza IBM Selectric (1961). Różnica jest najbardziej widoczna w wierszu cyfr (górny rząd): w porównaniu z mechanicznymi maszynami do pisania, klawisze z parami bitów usuwają znak _ z 6 i przesuwają pozostałe & * () z 7890 do 6789, podczas gdy klawiatury sparowane z maszyną zastępują 3 znaki : ⇧ Shift + 2 od " do @ ⇧ Shift + 6 od _ do ^ i ⇧ Shift + 8 od ' do * . Ważną subtelnością jest to, że ASCII był oparty na mechanicznych maszynach do pisania, ale elektryczne maszyny do pisania stały się popularne w tym samym okresie, w którym ASCII został przyjęty i wprowadziły własne zmiany w układzie. Zatem różnice między klawiaturami sparowanymi bitowo i (elektrycznymi) sparowanymi z maszyną do pisania wynikają z różnic między nimi w porównaniu z wcześniejszymi mechanicznymi maszynami do pisania.

Klawiatury bitowe były powszechne w Stanach Zjednoczonych w latach 60. i 70. ze względu na łatwość produkcji, ale wymarły pod koniec lat 70. wraz z automatyzacją biur , z powodu liczby użytkowników przyzwyczajonych już do układów (elektrycznych) maszyn do pisania. Układy klawiatury z parami bitów przetrwały do ​​dziś tylko w standardowym japońskim układzie klawiatury , który ma wszystkie przesunięte wartości cyfr w układzie bitowym.

Szczegóły techniczne

tło

Tabela ASCII : w klawiaturach z parami bitów przesunięcie odpowiada zmianie kolumn.

W mechanicznych maszynach do pisania klawisz Shift działa poprzez mechaniczne przesuwanie jakiegoś komponentu, tak aby naprzemienny rząd znaków na maszynach do pisania trafiał na papier. Z drugiej strony w systemie elektronicznym nie ma koniecznego połączenia między punktami kodowymi wartości nie przesuniętych i przesuniętych, chociaż implementacja jest prostsza, jeśli punkty kodowe kluczy nie przesuniętych i przesuniętych są powiązane, najprościej przez różnicę jednego bitu. W systemach elektromechanicznych powoduje to znaczącą różnicę w łatwości implementacji, ponieważ przesuwanie musi być realizowane przez pewne fizyczne połączenie.

Między innymi z tego powodu (m.in. łatwość sortowania) standard ASCII starał się uporządkować punkty kodowe tak, aby przesunięcie mogło być realizowane poprzez proste przełączenie. Jest to najbardziej widoczne w przypadku wielkich i małych liter: wielkie litery znajdują się w kolumnach 4 (100) i 5 (101), podczas gdy odpowiadające im małe litery znajdują się w kolumnach 6 (110) i 7 (111), wymagając jedynie przełączenia szóstego bitu ( 2. wysoki bit), aby przełączyć obudowę; ponieważ jest tylko 26 liter, pozostałe 6 punktów w każdej kolumnie było zajęte przez symbole lub, w jednym przypadku, znak kontrolny (DEL, w 127).

Jest to również obecne, ale mniej precyzyjnie, w organizacji cyfr i symboli w kolumnach 2 (010) i 3 (011) - ta rozbieżność jest źródłem układów bitowych. Idealnie byłoby, gdyby znaki zostały uporządkowane w taki sposób, aby niezmienione i przesunięte wartości klucza maszyny do pisania znajdowały się w sąsiednich kolumnach, co umożliwiłoby zaimplementowanie przesunięcia poprzez przełączenie piątego bitu (pierwszy wysoki bit). Z innych powodów ta korespondencja jest niedokładna: na przykład SP (spacja) i 0 (zero) oba mają niskie bity 00000 (aby ułatwić sortowanie dla spacji i konwersję do / z zakodowanego binarnie dziesiętnie na 0), zapobiegając 0 wyrównaniu z ) (prawy nawias), jego umowna wartość, a więc zamiast tego () odpowiadała 89, zamiast 90 jak na maszynach do pisania. Ponadto, podczas gdy cyfry zostały umieszczone w kolumnie 3, znaki -. / (Konwencjonalnie nie przesunięte) zostały umieszczone w kolumnie 2, aby ułatwić sortowanie, ponieważ były używane jako separatory, a znaki;: (konwencjonalnie sparowane) zostały umieszczone w kolumna 3. Inne symbole również nie zgadzały się z ich konwencjonalną parą cyfr, jak opisano szczegółowo poniżej.

W rezultacie wdrożenie klawiatury elektromechanicznej, która generuje kodowanie ASCII, ale ma konwencjonalne odwzorowanie klawiszy maszyny do pisania, wymagałoby znacznej złożoności ze względu na specyficzne dla klawiszy mechanizmy zmiany cyfr i klawiszy symboli. Można tego uniknąć, zmieniając odwzorowania klawiszy, aby odpowiadały tabeli ASCII, co zostało w szczególności zrobione w modelu teletype 33 (1963). Późniejsze klawiatury nadal korzystały z tego odwzorowania, które zostało sformalizowane w standardzie American Standards Association X4.14-1971 oraz w standardzie European Computer Manufacturers Assoiation ECMA-23, gdzie jest to określane jako logiczne parowanie bitów i kontrastowane z parowaniem maszyn do pisania . W potocznym były one określane jako nieco sparowane i maszyn do pisania sparowane klawiszowe.

Mapowanie

Najbardziej rzucającą się w oczy cechą klawiatury parowanej bitowo są przesunięte wartości cyfr, które są (tylko 9 wartości, 0 jest niesparowanych):

!"#$%&'()

… Zamiast tradycyjnych par mechanicznych maszyn do pisania wartości:

!"#$%_&'()

… Oraz wartości sparowanych z elektryczną maszyną do pisania:

!@#$%^&*()

Przesunięte wartości cyfr w klawiaturze bitowo-parowej różnią się więc od mechanicznych maszyn do pisania jedynie pomijaniem _ i przesuwaniem pozostałych znaków w lewo. Elektryczne maszyny do pisania różnią się zamianą „na @, _ na ^ i” na *. Dzieje się tak, ponieważ mniejsze znaki uderzają w papier z mniejszą siłą i łączą mniejsze znaki, takie jak '" i -_ w parę na jednym klawiszu, dzięki czemu nie trzeba regulować siły w oparciu o stan zmiany.

Ogólnie prowadzi to do następującego porównania między klawiaturami sparowanymi bitowo i klawiaturami (elektrycznymi) sparowanymi z maszynami do pisania: zgadzają się w 1, 3, 4, 5 i różnią się 2, 6, 7, 8, 9, 0: parowanie bitów zamienia @ na "(pozycja 2), usuwa ^ (pozycja 6, przesunięcie późniejszych znaków w lewo) i zamienia * na '(pozycja 8/7); nie ma również przesuniętej wartości dla 0, ponieważ odpowiada to spacji, która jest pokryte spacją. Odpowiada to w tabeli ASCII następującym kolumnom (tutaj wyświetlanym jako wiersze):

high  low bits
bits  0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
 010        !    "    #    $    %    &    '    (    )
 011   0    1    2    3    4    5    6    7    8    9

Istnieją również mniej rzucające się w oczy różnice w klawiszach symboli: klawiatury sparowane bitowo i sparowane z maszyną do pisania zgadzają się (rzędy 12, 14 i 15), ale klawiatury sparowane bitowo mają (rzędy 10, 11 i 13) zamiast i ich brakuje klucz, jak są one przenoszone wartości cyfr. <
,
>
.
?
/
*
:
+
;
=
-
:
;
+
=
_
-
'"

To jest kompletny zestaw symboli na Modelu 33; brakuje go w szczególności, @`[{\|]}^~_ chociaż są one obecne na innych klawiaturach z parami bitów. Na obu klawiaturach bitowych sparowane i maszyny do pisania sparowaniu są sparowane (wiersze 11, 12 i 13), ale na bitowych sparowane klawiatur są sparowane i jest klucz nieparzysty, a na klawiszach maszyny do pisania sparowane i są przesunięte cyfr, natomiast są sparowany i jest sparowany z . {
[
|
\
}
]
`
@
~
^
_@^~
`
_-

Dziedzictwo

W Stanach Zjednoczonych do lat 70. XX wieku nadal używano klawiatur z parami bitów, w tym na klawiaturach elektronicznych, takich jak terminal HP 2640 (1975) i pierwszy model komputera Apple II (1977). Wymarły pod koniec lat 70. z powodu napływu użytkowników przyzwyczajonych do elektrycznych maszyn do pisania i nie zostały uwzględnione w następcy standardu X4.14-1971, X4.23-1982. Żadna późniejsza popularna wersja amerykańska nie używa parowania bitów. Układ sparowany z maszyną do pisania podobny do IBM Selectric został użyty w DEC VT52 (1975), IBM PC (1981) i klawiaturze Model M (1984). Naśladowały go inne komputery osobiste , w wyniku czego układ par maszyn do pisania stał się standardem w Stanach Zjednoczonych i, w mniejszym stopniu, na całym świecie.

W Wielkiej Brytanii klawiatury z parami bitów były używane na większości komputerów 8-bitowych, takich jak komputery Acorn BBC i wcześniejsze Atom and Systems, seria Amstrad CPC oraz (do pewnego stopnia) ZX Spectrum.

W Europie klawiatury komputerów do przetwarzania tekstu przeszły pod koniec lat 70. XX wieku na krajowe układy maszyn do pisania, ale poza tym międzynarodowy układ par bitów ISO 2530 (1975) pozostał w użyciu, dopóki klawiatury PC ogólnego przeznaczenia nie zastąpiły klawiatur przeznaczonych dla urządzeń. pod koniec lat 80.

Jednak parowanie bitów rozprzestrzeniło się na kraje, które nie miały tak silnej tradycji maszyn do pisania, ale które przyjęły komputery w latach siedemdziesiątych lub wczesnych osiemdziesiątych. Został znaleziony w japońskim układzie klawiatury , tureckiej klawiaturze F i rosyjskim układzie JCUKEN (łacińskim) . Spośród nich tylko Japończycy pozostają w użyciu; Turecki układ został zastąpiony przez QWERTY z klawiszami sparowanymi z maszynami do pisania, a JCUKEN (łaciński) został zastąpiony układami cyrylicy.

Wpływ układu Selectric był jednak niekompletny, a wiele układów korzysta z wcześniejszego 2" parowania, w tym układu brytyjskiego i rosyjskiego układu cyrylicy JCUKEN .

Bibliografia

Ten artykuł jest częściowo oparty na pliku Jargon w wersji 4.4.7, który znajduje się w domenie publicznej.