La sustitución de teclas es la capacidad que tiene el teclado de una computadora para manejar correctamente varias pulsaciones de teclas simultáneas. Un teclado con sustitución de n teclas ( NKRO ) puede detectar correctamente la entrada de cada tecla del teclado al mismo tiempo, independientemente de cuántas otras teclas también se estén presionando. Los teclados que carecen de rollover completo registrarán una pulsación de tecla incorrecta cuando se presionan ciertas combinaciones de teclas simultáneamente. Rollover tiene aplicaciones para estenotipia, teclados de música electrónica, juegos y mecanografía en general.
Durante la escritura normal en un teclado de computadora convencional, generalmente solo se presiona una tecla a la vez y luego se suelta antes de presionar la siguiente tecla. Sin embargo, este no es siempre el caso. Cuando se utilizan teclas modificadoras como Mayús o Control, el usuario mantiene intencionalmente las teclas modificadoras mientras presiona y suelta otra tecla. A veces, los mecanógrafos rápidos también pueden presionar sin darse cuenta una tecla antes de soltar la anterior.
Ciertas formas inusuales de mecanografía requieren presionar o mantener presionadas varias teclas simultáneamente;
Por ejemplo:
Ciertos teclados de alta gama tienen n -key rollover (NKRO). Esto significa que el hardware del teclado escanea cada tecla de forma completamente independiente, de modo que cada pulsación de tecla se detecta correctamente independientemente de cuántas otras teclas se estén presionando o manteniendo presionadas en ese momento. [3] Se requiere un cambio completo de tecla n para la estenotipia , que se basa en acordes para ingresar texto mucho más rápido que los métodos de escritura convencionales, lo que le permite seguir el ritmo de la velocidad del habla humana.
La mayoría de los teclados musicales utilizan diodos de aislamiento en la matriz del teclado para implementar la sustitución completa de n teclas, lo que los hace inmunes tanto a las interferencias como a las imágenes fantasma de las teclas. [4]
Para que el usuario obtenga el beneficio de la sustitución completa de n teclas, el estado completo de la pulsación de la tecla debe transmitirse a la computadora. Cuando los datos se envían a través del protocolo USB, hay dos modos de funcionamiento: "protocolo de informe" del dispositivo de interfaz humana (HID) y "protocolo de arranque". El protocolo de arranque (opcional), que se utiliza únicamente en implementaciones de host USB muy limitadas, como BIOS, está limitado a ocho teclas modificadoras (versiones izquierda y derecha de Ctrl, Shift, Alt y Win), seguidas de un máximo de seis códigos de teclas. Esto limitará la cantidad de pulsaciones simultáneas de teclas que se pueden informar. El protocolo de informe HID (obligatorio), que es el que utilizan los sistemas operativos, no impone restricciones y admite la transferencia completa de n claves. Sin embargo, la especificación HID no impone requisitos en rollover y los teclados de gama baja pueden imponer las mismas restricciones independientemente de si se utiliza el protocolo de inicio o el protocolo de informe HID.
Sin embargo, para reducir el costo y la complejidad del diseño, la mayoría de los teclados de computadora no aíslan todas las teclas de esta manera. En su lugar, utilizan una matriz de interruptores de llave, sin diodos de aislamiento, que supone que sólo se mantendrá pulsada una cantidad limitada de teclas en un momento dado. Con estos teclados, presionar tan solo tres teclas puede causar efectos fantasma, [4] aunque se tiene cuidado al diseñar la disposición de la matriz de que esto no suceda con las combinaciones de teclas modificadoras comunes.
Un teclado con "rollover de dos teclas" puede detectar de manera confiable sólo dos teclas utilizadas simultáneamente; en otras palabras, un usuario puede mantener presionada cualquier tecla del teclado y presionar una segunda tecla, y asegurarse de que la computadora detecte correctamente la pulsación de la tecla. Sin embargo, si el usuario tiene dos teclas presionadas e intenta presionar una tercera tecla, la tercera pulsación puede crear una "tecla fantasma" al cortocircuitar la matriz del interruptor. Esto no es aceptable para teclados de calidad porque hay muchos casos en los que es necesario presionar más de dos teclas al mismo tiempo, como Ctrl-Alt-Delete , o cuando se presionan más de dos teclas debido a una escritura rápida ("pasar sobre "más de dos llaves).
La "renovación de teclas múltiples" se considera esencial para teclados de calidad y para escritura táctil en inglés . Aquí es donde se han estudiado las secuencias de teclas más comunes [ cita requerida ] , y las teclas en la misma secuencia común se colocan en la matriz del interruptor eléctrico de manera que tres teclas hacia abajo no puedan producir una cuarta tecla "fantasma" al cortocircuitar la matriz. La forma más sencilla de lograr esto es colocar todas las teclas en la misma secuencia común en la misma línea X o Y de la matriz de conmutación. Mientras la electrónica no vea más de dos teclas en diferentes líneas X e Y, lo que crearía una tecla fantasma, continuará procesando la siguiente tecla presionada. Por lo general, esto produce un desplazamiento de cuatro a cinco teclas para las secuencias de teclas más comunes.
La imagen fantasma de teclas ocurre en los teclados matriciales para ciertas combinaciones de tres teclas. La imagen de la derecha ilustra el problema.
Este ejemplo muestra que se han presionado tres teclas, marrón, azul y verde. Se detecta con precisión una ruta de señal desde el terminal 1, a través del interruptor marrón hasta el terminal 6, lo que indica que se ha presionado la tecla 1/6. Sin embargo, la señal también pasa a través de los interruptores azul y verde hasta el terminal 4, lo que indica falsamente que se ha presionado la tecla 1/4. Este error se llama efecto fantasma , ya que se ha detectado una pulsación de tecla fantasma (1/4). Esto sólo ocurre cuando tres esquinas de un conjunto rectangular de interruptores están cerradas; el "fantasma" es la cuarta esquina. Cuando estas tres teclas se presionan simultáneamente, esta cuarta pulsación es registrada erróneamente por el controlador del teclado .
Si es necesario, estos errores se pueden eliminar colocando un diodo en serie con cada interruptor de llave, como se muestra en la Figura B. En este ejemplo, la ruta de la señal falsa está bloqueada por el diodo en serie con el interruptor azul. [4]
Los teclados modernos detectan imágenes fantasma y, en lugar de registrar una cuarta tecla, ignorarán la tercera tecla. Este comportamiento se conoce como interferencia , ya que las dos primeras teclas bloquean a la tercera. Las teclas que se atascan cuando se presionan juntas difieren entre marcas y modelos de teclados.
La mayoría de los teclados musicales y algunos teclados de computadora de alta gama utilizan un diodo de aislamiento con cada interruptor de tecla en su matriz y pueden leer correctamente cualquier combinación ( acorde ) de teclas presionadas en cualquier orden y liberadas en cualquier orden; son inmunes tanto al efecto fantasma de las teclas como a las teclas. atasco de llaves. [4] Algunos "teclados para juegos" usan una matriz, pero solo brindan diodos individuales a las teclas más utilizadas en los juegos, como WASD y las teclas de flecha.
La interferencia de teclas se observa a menudo cuando se usa un teclado para jugar juegos de computadora donde muchas pulsaciones de teclas se combinan con vectores de movimiento y otras actividades simultáneas en lugar de escribir texto. El juego Star Control original incluía una utilidad para probar la interferencia de teclas y ayudar al jugador a determinar la mejor asignación de teclas para su teclado, ya que durante el juego era común que cada uno de los dos jugadores presionara tres o cuatro teclas al mismo tiempo. .
Muchos juegos de computadora y emuladores de consolas usan las teclas control, alt y shift de forma predeterminada. Los teclados de computadora generalmente están diseñados para detectar la activación de estas teclas además de otras desde la matriz de caracteres, y esto puede evitar el atasco de teclas.