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[电脑]【经典产品欣赏】80年代初美国原装DEC LK201终端键盘拆解 [复制链接]

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离线hongo
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2010-12-23
— 本帖被 發騷友 设置为精华(2010-12-25) —
美国数字设备公司DEC(Digital Equipment Corporation)是计算机业界的传奇性的元老之一,它于1957年成立于美国马萨诸塞州(即著名的哈佛大学和麻省理工学院所在地,美国高科技中心之一,另一个高科技中心是斯坦福大学和加州大学伯克利分校附近的“硅谷”),其第一代计算机是1959年的PDP-1,随后不断推出PDP系列小型计算机,直到最成功的PDP-11,随后它于1976年在PDP-11基础上研发的增加了虚拟内存管理系统的32位复杂指令集的VAX-11超级小型机成为业界的里程碑,基本上成为当时工程和科学计算领域内的标准计算机。其成功的PDP-11和VAX-11在70年代-90年代的20年中曾作为霸主主宰世界小型机市场直到小型机市场在世界范围内消失,同期的大中型机市场为CDC和IBM等巨头主导,巨型机则基本为著名的Cray公司垄断。

DEC的小型机和超级小型机由于性能优越曾经使DEC长期处于世界计算机销量第一公司的位置,直到个人计算机的兴起才打破这一地位。我们现在普遍使用的电脑是个人计算机,也叫微型计算机,这是在70年代末80年代初微电子技术成熟以后的产物,在此之前是没有人能奢侈到自己独享一台体积小到能放在桌面上个人计算机的(其实即使再有钱也做不到),那时候都是所谓“主机”系统,体积很大的计算机放在专用的机房里由专业人员维护,几十到几千个用户通过终端共享使用这一台主机,小型机是比较小型的“主机”系统,一间普通办公室大小的空间就能放下,一般几百人的普通企业或政府机构就能用得起(这里当然是指当时美国的企业和政府机构,中国那时候全国的计算机数量都非常少一般人根本没有机会见到)。这就是一张DEC VAX-11/780小型机的照片,一大排机柜和各种设备,前面椅子上放的就是一台经典的DEC第一代智能终端VT52,当时人们就是用这类终端来共享操作主机的:


因为小型机、中型机、大型机和巨型机都是需要通过终端来进行多用户共享的,所以终端就成了当时一种重要的计算机信息技术产品,DEC在终端的设计上下了很大的功夫,造就了后来成为业界标准的计算机史上最成功的使用最广泛的VT系列智能字符终端。

DEC在历史上有里程碑意义的技术创新很多,比如其在70年代设计的VAX/VMS操作系统采用了先进的虚拟内存管理系统,这种技术的影响一直持续到现在的Windows各种版本;DEC设计的VT系列终端标准一直是字符终端领域事实上的工业标准,被数不清的公司所仿制并被几乎所有的终端产品和软件所模拟;DEC从1983年VT220开始的终端配套的LK201键盘更是被广泛仿制,在其后市场上出现的几乎所有的计算机键盘无论是PC、各种Unix工作站还是工业控制基本都是抄袭模仿LK201的布局;DEC在1985年9月注册了dec.com互联网域名,是全球最早注册.com域名的公司之一(准确的说dec.com是世界第5个注册的.com,但是前4个都是没有任何名气的小公司)。DEC在小型机淘汰进化为工作站和服务器以后于1992年推出的Alpha系列64位CPU从诞生之日起一直持续到甚至DEC公司破产关门后好几年、直到21世纪早期都位居世界运算速度最快CPU榜首,当时无论是Intel还是IBM、SUN、SGI、HP、Motorola等巨头跨国公司设计生产的CPU都不能望其项背,更别说AMD之类的小“山寨”CPU公司了,在2000年时已经破产关门两年的DEC的Alpha 21264 833MHz CPU的浮点运算速度仍比同期Intel的奔腾III 1GHz CPU快3倍之多!可惜如此强大的传奇性公司由于进入个人电脑时代以后没有及时象其他PC厂商那样采用亚洲低价OEM厂商代工策略来降低成本进行低价竞争,最后竟然巨额亏损导致凄惨破产倒闭。破产解体后其技术以及技术人员被其他公司所收编,其VAX/VMS操作系统团队对微软的Windows NT及其后续的Windows 2000、XP等产生了相当大的影响(从Windows 95到Windows NT内核的巨大变化很大程度上来自VAX/VMS)。而其Alpha CPU硬件设计团队则在Intel的CPU性能提高方面有相当重要的贡献。其PC部门被Compaq收购最终成为HP的一部分。

今天我们就来拆一个DEC的经典LK201键盘看看,这个键盘基本上是现代计算机键盘的一个基础模板,数不清的厂商原封不动的对它进行照抄仿造,还有更多厂商在包括PC和各种工作站等各种计算机上使用在它的基础上略加改动的键盘布局。本版上拆过仿造LK201的键盘已经有不少,比如http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=221214http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=200160等等,但是似乎还没有拆它们的仿造对象DEC原装LK201键盘的。LK201键盘是VT220以后的DEC终端的配套键盘,也是DECstation、VAXstation等系列工作站的主控台配套键盘。现在我来拆个美国本土原厂生产的DEC LK201机械键盘,这个键盘是从一个还在使用的DEC VT220终端上拔下来的。






这就是今天的主角,1985年美国本土生产。有hongo亲笔签名的产权证明哦:




LK201的整体外形是这样的,怎么样,它是不是很象大家熟悉的PC电脑键盘?你可不要以为LK201是抄PC电脑的哦,事实恰恰是反过来的,LK201是DEC公司在1982年投产的,它的布局创新性地设计了三个区域被此后几乎所有的键盘模仿:主输入区、光标控制区和数字小键盘区,所有长得和它有点象的键盘其实都是抄LK201的,PC个人电脑的各种键盘也不例外。在此之前键盘基本都是各种键挤在一起没有明确的分区,而且没有功能完善的光标控制键和数字专用小键盘部分:







DEC在1982年推出LK201时同时设计了16种语言的键盘供全球用户选用,不过基本都是欧洲语言,不包括中文日文朝鲜文等亚洲语言,因为那时亚洲大部分国家经济和技术还相当落后,计算机的销量和用量极少,也还未设立自己语言的计算机输入标准。这里拆的这个键盘是美英版的,也是最普遍的一个版本:





其实所谓的美英版就是美国版,除了一个键之外,就是这个键上的英镑符号是唯一的“英国”元素:

  




虽然现在的电脑键盘看起来都很象它们的抄袭对象LK201,但是还是有很多区别的,比如Lk201没有Alt键但是有个特殊的Compose Character键,大于小于号的位置也不同:






最为关键的区别在这里,所有的DEC VAX系统键盘都没有Escape(Esc)键,这对于Unix和各种PC操作系统来说是不可缺少的,不过DEC的VAX/VMS操作系统根本不需要Esc键所以他们也就没有设计这个键:

  




这是中部的光标控制键区,上面是4个LED状态指示灯。这些键原本的设计意图是专门用来在VAX/VMS操作系统的文本编辑器中快速移动光标的,所以键的定义都是现在的PC电脑用户不熟悉的,比如Find、Help、Do等等。PC电脑键盘抄袭了这个光标移动键专区的做法,只不过改成了在PC电脑中常用的键而已:







这是数字输入区,和PC电脑最大的区别是没有NumLock,而且也没有+、×和/、=键,这些都是后来仿造它的键盘加上的,DEC原本设计这个数字小键盘区的目的是为了在银行业务等应用中快速输入数字并没打算用它输入运算符号和进行运算,所以只要数字、小数点和负号就够了:







键盘的背面是这样的:







这是键盘的插头:

  


插头的接线图,LK201键盘是12V电源,4800bps波特率8个数据位一个停止位没有奇偶校验位的异步串行通讯协议:

【经典产品欣赏】80年代初美国原装DEC LK201终端键盘拆解





键盘的 铭牌,型号LK201,Digital是DEC公司的注册商标:






美国制造:





美国工人的工位检验章:








键盘用两个螺丝固定,不是常用的十字螺丝而是英制六角螺丝:




拆开外壳:







  
整个键盘是在一块钢板上,键和电路板都附在上面:




钢板的局部特写,可以看到键的大概结构,每个键都是独立的机械结构,不是现在这种薄膜加导电橡胶的:



局部键盘的特写:











原本想拆开一个键看看,但是键帽根本拔不下来,后来在网上看到说DEC LK201键盘的键是热熔焊接不可拆卸的!只好作罢。


这是键盘的核心,电路板:





电路板上DEC的商标:
  



电路板上有键盘的型号,LK201:




电路板焊接面全局:




电路板正面全局的另一个角度:

  



这是水晶头的接口部分,有几只二极管和一只轴向电解电容,日本化工的:





这个键盘所有的电解电容都是35V耐压的,即使对于12V这个比较高的工作电压来说也是有很大的安全余量:






接口部分有一片摩托罗拉的SC74750芯片:
  




键盘的主控是摩托罗拉的68HC05单片机:





晶振是4MHz:





这是4个LED指示灯:





挨着LED的这个圆圆的小东西是个蜂鸣器,LK201键盘和其他键盘是不一样的,它可以发出声音!就是滴滴的报警声和提示声:
  








电路板的其它一些照片:






可以看出,虽然这个键盘是12V的,但是并没有7805等常见的稳压芯片给5V的芯片供电,而且接口部分也有看起来象是AT、PS/2接口用的钳位二极管。所以仅凭有没有7805等常用稳压电路或钳位二极管等这些特征是不能判断键盘是不是12V或者是不是串行通讯协议的。

[ 此帖被hongo在2010-12-27 10:15重新编辑 ]
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