Clavier

Un clavier est un bloc de touches composé de chiffres, de symboles ou de lettres alphabétiques. Les pavés numériques sont des pavés contenant principalement des chiffres et utilisés avec les ordinateurs . Les pavés numériques se trouvent sur les appareils qui nécessitent principalement une saisie numérique, tels que les calculatrices , les télécommandes de télévision , les téléphones à touches , les distributeurs automatiques , les distributeurs automatiques de billets , les terminaux de point de vente , les serrures à combinaison , les coffres-forts et les serrures de porte numériques . De nombreux appareils suivent la norme E.161 pour leur disposition.

Un clavier d'ordinateur est généralement doté d'un petit pavé numérique sur le côté, en plus des autres touches numériques situées sur le dessus, mais avec une disposition de boutons de type calculatrice qui permet une saisie plus efficace des données numériques. Ce pavé numérique (généralement abrégé en numpad ) est généralement placé sur le côté droit du clavier car la plupart des gens sont droitiers.

De nombreux ordinateurs portables sont dotés de touches de fonction spéciales qui transforment une partie du clavier alphabétique en pavé numérique, car l'espace disponible dans le châssis de l'ordinateur portable ne permet pas d'intégrer un pavé numérique séparé. Des pavés numériques externes enfichables peuvent être achetés séparément.

Des claviers permettant la saisie de codes PIN et la sélection de produits apparaissent sur de nombreux appareils, notamment les distributeurs automatiques de billets, les distributeurs automatiques, les terminaux de paiement aux points de vente , les horloges de pointage, les serrures à combinaison et les serrures de porte numériques.

Outre les claviers mécaniques, il existe une large gamme de technologies pouvant être utilisées comme claviers, chacune présentant des avantages et des inconvénients distinctifs. Il s'agit notamment des claviers résistifs, capacitifs, inductifs, piézoélectriques, et optiques.

Les premières calculatrices mécaniques à touches et de nombreuses caisses enregistreuses utilisaient des touches « parallèles » avec une colonne de 0 à 9 pour chaque position que la machine pouvait utiliser. Une entrée plus petite à 10 touches a fait ses débuts sur la machine à additionner standard en 1901. La calculatrice avait les touches numériques disposées sur une seule rangée, avec le zéro à gauche et le 9 à droite. La disposition moderne à quatre rangées a fait ses débuts avec la machine à additionner Sundstrand en 1911.

Il n'existe pas de norme concernant la disposition des quatre opérations arithmétiques , du point décimal , du signe égal ou d'autres fonctions mathématiques plus avancées sur le clavier d'une calculatrice .

L'invention du clavier téléphonique à touches est attribuée à John E. Karlin , un psychologue industriel des Bell Labs à Murray Hill, dans le New Jersey. Sur un clavier téléphonique , les chiffres de 1 à 9 sont disposés de gauche à droite, de haut en bas, le 0 étant placé en dessous du 789 et au centre. Les claviers téléphoniques comportent également des boutons spéciaux étiquetés * ( étoile ) et # (octothorpe, signe dièse , « dièse », « hexadécimal » ou « dièse ») de chaque côté de la touche zéro. Les touches d'un téléphone peuvent également porter des lettres qui ont eu plusieurs utilisations auxiliaires, comme la mémorisation d'indicatifs régionaux ou de numéros de téléphone entiers.

La disposition des calculatrices et des pavés numériques des téléphones a divergé parce qu'ils se sont développés à peu près au même moment. La disposition des téléphones a été jugée la plus rapide par les laboratoires Bell pour cette application, et à l'époque, elle contrôlait tous les téléphones publics connectés aux États-Unis.

Bien que les claviers de calculatrices soient antérieurs de près de trente ans aux claviers de téléphones, l'ordre de haut en bas des téléphones est le résultat d'études de recherche menées par un groupe de facteurs humains des Bell Labs dirigé par John Karlin. Ils ont testé une variété de dispositions, notamment une disposition à deux rangées de type Facit, des boutons en cercle, des boutons en arc de cercle et des rangées de trois boutons. L'étude définitive a été publiée en 1960 : « Human Factor Engineering Studies of the Design and Use of Pushbutton Telephone Sets » par RL Deininger. Cette étude a conclu que la disposition adoptée était la meilleure et que la disposition de la calculatrice était environ 3 % plus lente que le clavier téléphonique adopté.

Malgré les conclusions obtenues dans l’étude, il existe plusieurs théories populaires et histoires populaires expliquant l’ordre inverse des claviers du téléphone et de la calculatrice.

• Une théorie populaire suggère que la raison est similaire à celle donnée pour la disposition QWERTY, l'ordre inhabituel ralentissant les utilisateurs pour s'adapter aux commutateurs lents de la fin des années 1950 et du début des années 1960.
• Une autre explication avancée est qu'à l'époque de l'introduction du clavier téléphonique, les numéros de téléphone aux États-Unis étaient généralement attribués en utilisant des caractères alphabétiques pour les deux premiers chiffres. Ainsi, 555-1234 serait attribué à KL5-1234. Ces séquences alphabétiques étaient associées à des mots. « 27 » était attribué à « CRestview », « 26 » à « ATwood », etc. En plaçant la touche « 1 » en haut à gauche, l'alphabet était organisé dans l'ordre décroissant normal de gauche à droite pour les caractères anglais. De plus, sur un téléphone à cadran, le trou « 1 » était en haut, bien qu'en haut à droite.

Un clavier à 16 touches à commutation mécanique peut être connecté à un hôte via 16 câbles de connexion séparés , plus un câble de mise à la terre (Figure 1, à gauche). Appuyer sur une touche provoque un court-circuit à la terre, qui est détecté par l'hôte. Cette conception permet d'appuyer simultanément sur n'importe quel nombre ou combinaison de touches. Des registres à décalage en entrée parallèle et en sortie série peuvent être utilisés pour sauvegarder les broches d'E/S .

Ces 16 + 1 fils peuvent être réduits à seulement 8 en utilisant le multiplexage x/y (Figure 1, au centre). Un clavier à 16 touches utilise un réseau 4 × 4 de 4 lignes d'E/S comme sorties et 4 comme entrées. Un circuit est complété entre une sortie et une entrée lorsqu'une touche est enfoncée. Chaque pression de touche individuelle crée un signal unique pour l'hôte. Si nécessaire, et si le processeur le permet, deux touches peuvent être enfoncées en même temps sans ambiguïté. L'ajout de diodes en série avec chaque touche évite l'effet fantôme des touches , ce qui permet plusieurs pressions simultanées.

8 fils peuvent détecter beaucoup plus de touches si le multiplexage à trois états (Figure 1, à droite) est utilisé à la place, ce qui permet de détecter ( n -1) × ( n /2) touches avec seulement n lignes d'E/S. 8 E/S peuvent détecter 28 touches individuelles sans ambiguïté. Des problèmes peuvent survenir avec certaines combinaisons si deux touches sont enfoncées simultanément. Si des diodes sont utilisées, le nombre de touches uniques détectables est doublé.