Este documento describe los dispositivos de entrada y salida, en particular el teclado. Explica que el teclado se comunica con la CPU a través de códigos scan y cómo funciona internamente con un microcontrolador. También describe los diferentes tipos de conectores de teclado como AT, PS/2 y USB.

1. ELABORADO POR: Lic. Yesenia Cetina Marrufo
UNIDAD I
DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y
SALIDA

2. INTRODUCCIÓN
 El sistema de E/S se encarga de comunicar la
CPU con el mundo exterior.
 Para realizar la comunicación, es necesario
realizar una traducción de la información, del
formato exterior al interno de la máquina y
viceversa. Para esto se utilizan los periféricos.
 Esta comunicación cubre numerosos aspectos:
desde la interacción hombre-máquina hasta el
control de procesos en sistemas automáticos.

3. INTRODUCCIÓN
 La transferencia de información
entre la CPU y el mundo exterior
se realiza a través de dispositivos
llamados periféricos.
 Los periféricos realizan la interfaz
entre el mundo síncrono y
codificado del computador y el
mundo analógico exterior.

4. OBJETIVOS
 Comprender las características
particulares del sistema de E/S que lo
hacen diferente al resto de la máquina.
 Conocer las alternativas de diseño a la
hora de comunicar periféricos
y CPU.

5. OBJETIVOS
 Comprender la función del Sistema
Operativo como medio de proporcionar
abstracción y protección en la gestión de la
entrada/salida

6. EL TECLADO
 Un teclado es un periférico utilizado para la
introducción de órdenes y datos en la
computadora.

7. ARQUITECTURA DEL TECLADO
 La figura de la izquierda muestra un teclado, en
su forma, es decir listo para funcionar.
 La figura de la derecha, muestra un teclado
internamente, utiliza una plantilla, en forma de
membranas con puntos, que son los
identificadores, de cada una de las teclas.

8. FUNCIONAMIENTO
Lado de la
Lado del Teclado
Unidad Central

9. EL TECLADO
 Junto con el ratón mecánico tradicional (no los
actuales modelos ópticos), el teclado es el
dispositivo más sencillo que puede conectarse al
ordenador.
 Sin embargo, alberga una electrónica relativamente
compleja y sofisticada que, en los modelos AT y
siguientes, incluye un procesador relativamente
potente; cierta cantidad de memoria EEPROM para
guardar la configuración; cierta cantidad de
memoria ROM que actúa como una mini-BIOS del
dispositivo, y capacidad de chequeo y auto
diagnóstico, además de otras funciones.

10.  La razón de esta complejidad es que, aparte de enviar las
señales adecuadas a la placa-base, la tarea de recoger la señal
de interruptores mecánicos no es tan trivial como pudiera
parecer a primera vista.
 Los que hayan intentado diseñar interfaces para introducir
simples señales ON/OF en un PC, saben que la tarea puede ser
extraordinariamente compleja.
 Incluso con los pequeños niveles de tensión que manejan en los
circuitos TTL (transistor, transistor lógico), los interruptores
mecánicos producen microchispas y rebotes ("Bouncing") que
duplican la señal y complican el diseño de estos
dispositivos; hasta el extremo que no es infrecuente que se
recurra a "chapucear" la electrónica del teclado para estos
menesteres.

12. FUNCIONAMIENTO
 Un teclado está realizado mediante un
microcontrolador, normalmente de las
familias 8048 u 8051 de Intel.
 Estos microcontroladores ejecutan sus
propios programas que están grabados en sus
respectivas ROMs internas.

13. FUNCIONAMIENTO
 Estos programas realizan la exploración matricial
de las teclas para determinar cuales están
pulsadas.
 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.

14.  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.

15.  Todos los teclados de PC le asignan el mismo
"scan code" o código a las teclas que están
situadas en el mismo sitio.
 Luego la PC hace una traducción y le asigna la
letra que está colocada en cada país en esa
posición.

16.  Esto hace que todos los programas funcionen
bien en todos los países, y que en muchos
juegos las teclas estén en el mismo sitio en
España y en EE.UU. pero no ponga lo mismo
en el teclado.

17. SCAN CODE
 Son los códigos que envía el teclado a la
computadora para indicar la tecla pulsada o
soltada.
 Su valor no depende de la tecla, sino de su
posición, así se consigue que sea independiente
del idioma del teclado.

18.  Si el microcontrolador nota que ha cesado la
pulsación de la tecla, el nuevo código
generado (Break Code) tendrá un valor de
pulsación incrementado.

19.  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 (el núcleo
de un sistema operativo.

20.  Es el software responsable de facilitar a los
distintos programas acceso seguro al hardware
de la computadora o en forma más básica, es el
encargado de gestionar recursos, a través de
servicios de llamada al sistema), generando una
interrupción por hardware y enviando los datos
al procesador.
 El microcontrolador también posee cierto
espacio de memoria ROM 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.

22.  Hay que tener en cuenta, que cuando
realizamos una pulsación se pueden producir
rebotes (Bouncing) que duplican la señal. Con
el fin de eliminarlos, el teclado también
dispone de un circuito que limpia la señal.

23.  Tecla Pulsar
Soltar ASCII
 A 1C F0,1C 41

24. TIPOS DE CONECTORES
1. CONECTOR DE tipo AT o DIN
2. CONECTOR DE tipo PS/ 2 o MINIDIN
3. CONECTOR DE tipo USB

25. CONECTOR DE tipo AT o DIN
 En los sistemas antiguos que utilizan placas AT
que actualmente han sido olvidadas, se trata de
una interfaz entre el cable del teclado y la unidad
del sistema, es la interfaz del teclado, es un gran
conector largo, con 5 fuertes clavijas gruesas de
metal.
 Tiene 5 pines, donde se encuentra un pin para el
voltaje, una para la masa (GND-Conexión a
tierra), un bus de datos, el reloj del micro del
teclado y un reset únicamente para el conector
tipo AT

27. TIPOS DE CONECTORES

28. CONECTOR DE tipo PS/ 2 o
MINIDIN
 Los sistemas de placa base de tipo ATX, no
son necesariamente los sistemas mas
modernos, es un conector mas pequeño y
redondo con 6 finas clavijas metálicas y un
bloque de plástico rectangular.

29. CONECTOR DE tipo USB
 No necesita ni un controlador de dispositivo
especial para funcionar.

31.  Existen teclados que cuentan con una mayor
disposición de teclas: algunas de ellas se
utilizan para navegar en Internet, multimedia,
barras de desplazamiento en las ventanas,
entre otras.