Desplazamiento de la llave

La función de pulsación simultánea de teclas ( o rollover) es la capacidad de un teclado para gestionar correctamente varias pulsaciones simultáneas, algo fundamental en videojuegos y para evaluar la velocidad de pulsación y el tiempo de reacción. Un teclado con n -key rollover ( NKRO ) (también conocido como rollover completo ) detecta correctamente la entrada de cada tecla al mismo tiempo, independientemente de cuántas otras teclas se estén pulsando simultáneamente. Los teclados que carecen de rollover completo registran una pulsación incorrecta cuando se pulsan ciertas combinaciones de teclas a la vez. El rollover tiene aplicaciones en estenotipia, teclados de música electrónica, videojuegos y mecanografía en general.

Al escribir normalmente en un teclado de ordenador convencional, generalmente solo se pulsa una tecla a la vez y se suelta antes de pulsar la siguiente. Sin embargo, esto no siempre es así. Al usar teclas modificadoras como Mayús o Control, el usuario las mantiene pulsadas intencionadamente mientras pulsa y suelta otra tecla. Los mecanógrafos rápidos también pueden pulsar una tecla sin darse cuenta antes de soltar la anterior.

Ciertas formas inusuales de teclear requieren que se pulsen o mantengan pulsadas varias teclas simultáneamente; por ejemplo:

• El sistema de escritura Braille2000 requiere presionar hasta seis teclas a la vez ^{[ 1 ]} análogo a las seis teclas de puntos de una máquina de escribir Braille .
• La mecanografía taquigráfica también requiere la capacidad de presionar varias teclas a la vez para formar "acordes".
• Algunos videojuegos requieren que se mantengan pulsadas varias teclas (además de las teclas modificadoras habituales) mientras se pulsan y sueltan otras, para poder realizar acciones simultáneamente;
  • Un ejemplo común sería mantener pulsadas dos teclas de flecha o las teclas WASD para mover al jugador en dirección diagonal.
  • Otros escenarios podrían ser presionar una tecla para interactuar con un objeto o elemento en el juego mientras se mantiene presionada una tecla de flecha para indicar movimiento. ^{[ 2 ]}

Algunos teclados de gama alta cuentan con n -key rollover (NKRO). Esto significa que cada tecla es escaneada de forma completamente independiente por el hardware del teclado, de modo que cada pulsación se detecta correctamente independientemente de cuántas otras teclas se estén pulsando o manteniendo presionadas al mismo tiempo. ^{[ 3 ]} El n -key rollover completo es necesario para la estenotipia , que se basa en la combinación de teclas para introducir texto mucho más rápido que los métodos de escritura convencionales, lo que le permite seguir el ritmo del habla humana.

La mayoría de los teclados musicales utilizan diodos de aislamiento en su matriz de teclado para implementar la detección simultánea de n teclas, lo que los hace inmunes tanto al efecto fantasma como al bloqueo de teclas. ^{[ 4 ]}

Para que el usuario pueda beneficiarse de la función completa de pulsación simultánea de n teclas, es necesario transmitir al ordenador el estado completo de las pulsaciones. Al enviar los datos mediante el protocolo USB, existen dos modos de funcionamiento: el protocolo de informe del dispositivo de interfaz humana (HID) y el protocolo de arranque. El protocolo de arranque (opcional), utilizado exclusivamente por implementaciones de host USB muy limitadas, como la BIOS, se limita a ocho teclas modificadoras (versiones izquierda y derecha de Ctrl, Mayús, Alt y Win), seguidas de un máximo de seis códigos de tecla. Esto limita el número de pulsaciones simultáneas que se pueden notificar. El protocolo de informe HID (obligatorio), utilizado por los sistemas operativos, no impone restricciones y admite la función completa de pulsación simultánea de n teclas. Sin embargo, la especificación HID no impone requisitos para esta función, y los teclados de gama baja pueden imponer las mismas restricciones, independientemente de si se utiliza el protocolo de arranque o el protocolo de informe HID.

Para reducir costos y complejidad de diseño, la mayoría de los teclados de computadora no aíslan todas las teclas. En cambio, utilizan una matriz de interruptores de teclas, sin diodos de aislamiento, que asume que solo se mantendrá presionada una cantidad limitada de teclas en un momento dado. Con estos teclados, presionar tan solo tres teclas puede causar efectos fantasma , ^{[ 4 ]} aunque se toman precauciones al diseñar la matriz para que esto no ocurra con las combinaciones de teclas modificadoras comunes.

Un teclado con detección simultánea de dos teclas (o "rollover") solo detecta de forma fiable dos teclas pulsadas al mismo tiempo; es decir, el usuario puede mantener pulsada cualquier tecla y pulsar una segunda, con la seguridad de que el ordenador la detectará correctamente. Sin embargo, si el usuario mantiene pulsadas dos teclas e intenta pulsar una tercera, esta última puede generar una "tecla fantasma" al provocar un cortocircuito en la matriz de interruptores. Esto no es aceptable en teclados de calidad, ya que en muchos casos es necesario pulsar más de dos teclas simultáneamente, como por ejemplo Ctrl+Alt+Supr , o al teclear rápidamente (activando la función "rollover").

Un teclado con detección simultánea de múltiples teclas puede detectar de forma fiable más de dos teclas pulsadas a la vez. Se considera esencial para teclados de calidad y para la mecanografía táctil en inglés . Para ello, se han estudiado las secuencias de teclas más comunes y las teclas de la misma secuencia se colocan en la matriz de interruptores eléctricos de forma que al pulsar tres teclas no se produzca una cuarta tecla "fantasma" que provoque un cortocircuito en la matriz. La forma más sencilla de lograrlo es colocar todas las teclas de la misma secuencia común en la misma línea X o Y de la matriz de interruptores. Mientras la electrónica no detecte más de dos teclas en líneas X e Y diferentes, lo que crearía una tecla fantasma, seguirá procesando la siguiente tecla pulsada. Esto suele producir una detección simultánea de cuatro o cinco teclas para las secuencias de teclas más comunes.

El efecto fantasma en las teclas de los teclados matriciales se produce con ciertas combinaciones de tres teclas. La imagen de la derecha ilustra el problema.

Este ejemplo muestra que se han pulsado tres teclas: marrón, azul y verde. Se detecta correctamente una ruta de señal desde el terminal 1, a través del interruptor marrón, hasta el terminal 6, lo que indica que se ha pulsado la tecla 1/6. Sin embargo, la señal también se enruta a través de los interruptores azul y verde hasta el terminal 4, lo que indica erróneamente que se ha pulsado la tecla 1/4. Este error se denomina "pulsación fantasma" , ya que se ha detectado una pulsación fantasma (1/4). Esto solo ocurre cuando se cierran tres esquinas de un conjunto rectangular de interruptores; la "pulsación fantasma" es la cuarta esquina. Cuando estas tres teclas se pulsan simultáneamente, el controlador del teclado registra erróneamente esta cuarta pulsación .

Si es necesario, estos errores pueden eliminarse 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 se bloquea mediante el diodo en serie con el interruptor azul. ^{[ 4 ]}

Los teclados modernos detectan el efecto fantasma y, en lugar de registrar una cuarta tecla, ignoran la tercera. Este comportamiento se conoce como bloqueo , ya que las dos primeras teclas bloquean la tercera. Las teclas que se bloquean al presionarlas simultáneamente varían según la marca y el modelo del teclado.

La mayoría de los teclados musicales y algunos teclados de ordenador de gama alta utilizan un diodo de aislamiento con cada interruptor de tecla en su matriz, y pueden leer correctamente cualquier combinación ( acorde ) de teclas pulsadas en cualquier orden y liberadas en cualquier orden; son inmunes tanto al efecto fantasma como al bloqueo de teclas. ^{[ 4 ]} Algunos "teclados para juegos" utilizan una matriz, pero solo proporcionan diodos individuales a las teclas más utilizadas en los juegos, como WASD y las teclas de flecha.

El bloqueo de teclas suele notarse al usar un teclado para jugar videojuegos, donde se combinan muchas pulsaciones para realizar movimientos y otras acciones simultáneas, en lugar de escribir texto. El juego original Star Control incluía una utilidad para detectar el bloqueo de teclas y ayudar al jugador a determinar la mejor configuración de teclas para su teclado, ya que durante la partida era común que cada uno de los dos jugadores pulsara tres o cuatro teclas al mismo tiempo.

Muchos videojuegos y emuladores de consolas utilizan las teclas Control, Alt y Mayús por defecto. Los teclados suelen estar diseñados para detectar la activación de estas teclas, además de otras de la matriz de caracteres, lo que puede evitar que se atasquen.

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