Clavier d'ordinateur - Définition

Connectique

Les claviers des premiers PC (PC/G, PC/XT et PC/AT) utilisaient des connecteurs de type DIN. Le connecteur nommé PS/2, plus petit, le remplaça en 1987, en conservant toutefois la compatibilité électrique avec le connecteur DIN.

Les claviers des ordinateurs Mac ont utilisé des connectiques ADB, puis l’USB a été généralisé en 1998. Pour la plupart des autres ordinateurs personnels, différents types de connectique existent :

• DIN : 5 broches de raccordement + blindage (rond) que l’on peut rencontrer sur d’anciens ordinateurs. Il a complètement disparu des ordinateurs modernes ;
• PS/2 : 6 broches de raccordement + blindage (rond). Il remplace dorénavant le connecteur DIN ; seule la connectivité physique étant modifiée, des adaptateurs permettent une interconnexion dans un sens ou dans l’autre entre ces deux modes de raccordement. Ce changement de connecteur, en 1987, ne pouvant se justifier par une quelconque raison technique (à l’exception, à la rigueur, des ordinateurs portables où des contraintes de place sont présentes) certains voient là un argument marketing pour vendre de nouveaux claviers et adaptateurs… La vie de ce connecteur est aujourd’hui menacée par l’USB présenté ci-après ;
• USB : rectangulaire à quatre broches + blindage. Il remplacera probablement à court ou moyen terme le connecteur PS/2, qui a maintenant du mal à justifier sa présence au vu de l’omniprésence de l’USB sur tous les ordinateurs depuis 1998, qu’ils soient de type général ou Macintosh. Mais cela présente un inconvénient : celui de monopoliser un port USB de plus, juste pour le clavier. Quand on sait que la quasi-intégralité des périphériques d'ordinateurs personnels courants (imprimantes, scanners, souris, modems, webcams, clés USB, disques durs externes, etc.) utilisent ce port, on est en droit de se demander si cela est une bonne chose : on peut se trouver à court de ports USB libres. L’utilisation de « hubs » (concentrateur ou dédoubleur de ports) USB résolvent ce problème, mais en posent beaucoup d’autres, (saturation de bande passante du port, surconsommation de ressources machine, etc.). De plus, comme en 1987 lors de la disparition du connecteur DIN, cela permettra aux manufacturiers de vendre de nouveaux claviers et adaptateurs ;
• Liaison sans fil : infrarouge IrDA (peu utilisé), Bluetooth, radioémission. Les claviers utilisant cette technologie se développent à grande vitesse depuis 2004. Les technologies de transmission sans fil utilisent un récepteur qui est tributaire de l’un des modes de raccordement standard d’un clavier : USB ou port PS/2. Le sans-fil élimine donc la nécessité du fil, mais pas du connecteur (sauf dans certains cas pour les claviers Bluetooth si un récepteur de ce type est intégré à l’ordinateur).

Claviers propriétaires

L’électronique de tous ces claviers fonctionne de manière similaire sous tous les systèmes d’exploitation, qui ne la voient d’ailleurs pas. Elle comprend en général un microcontrôleur qui filtre les éventuels rebonds, et trois voyants proches ou non des touches respectives qui commandent leur allumage ou extinction.

La différence essentielle entre les claviers de type IBM et de type Unix est la séparation des fonctions, dans les premiers, entre touches de caractères (qui frappent un caractère ou un accent qui altèrera le prochain caractère), et touches de fonction servant à effectuer des demandes spécifiques. Au départ banalisées (de F1 à F12), les touches de fonction se complétèrent de 13 touches débanalisées (Origine, Fin, Page précédente, Page suivante, Insertion, flèches de curseur…) au fil du temps, auxquelles s’ajoutèrent encore sur certains claviers, des touches Internet et Multimédia.

Clavier Apple

Clavier Apple sans-fil

Sur les claviers Apple, on trouve deux touches particulières : la touche commande (ou touche pomme) et la touche option (équivalent de la touche Alt des PC, dont le nom apparaît sur la touche option depuis la 3^e génération). La touche commande est située de part et d’autre de la barre d’espace, et la touche option est située entre la touche contrôle (ou Ctrl) et la touche commande.

Pour les aficionados des Macintosh, ces touches sont ainsi mieux placées, mieux pensées (comme la touche @ directement accessible). De cette manière, expliquent-ils, la touche qui sert à la plupart des raccourcis clavier, la touche commande, est située sous le pouce (de part et d’autre de la barre d’espace), pouce qui ne sert que peu à la frappe. Cette touche est donc facilement atteignable et permet d’utiliser un grand nombre de raccourcis. Dans la pratique, les touches Alt et AltGr se commandent elles aussi avec le pouce.

Clavier PC

Le clavier PC est le plus répandu.

Il a introduit le standard des touches débanalisées :

• insertion et suppression ;
• début et fin ;
• page précédente et page suivante ;
• plus douze touches dites « de fonction » reprises des claviers de mainframes (où elles occupaient la place du pavé numérique, en 4 lignes de 3).

Il existe un standard par couple langue/pays. Le clavier au standard français se caractérise par une disponibilité directe de la touche µ (pour microseconde, microfarad, microampère, etc.).

Clavier Windows

Il n’existe pas réellement de clavier Windows, même si plusieurs claviers de PC disposent de une à trois touches Windows. En revanche, la façon dont est géré le clavier (de manière logicielle) est spécifique à chaque système d’exploitation, et parfois même à une méthode d’entrée dans le seul sous-système graphique de celui-ci (cas d’X Window System).

Gestion Windows

Microsoft, par sa taille, a la possibilité d’influer sur beaucoup de choses en informatique. Elle a cependant peu fait pour améliorer l’ergonomie du clavier PC, hormis le Natural Keyboard, qui rencontra un succès d’estime.

La disposition du clavier reste donc essentiellement celle du clavier AT défini en 1983, seule innovation depuis le premier clavier de PC de 1981 : blocs de touches mieux espacés, commandes de flèches en T inversé, et les trois voyants Verrouillage numérique, Verrouillage majuscules et Arrêt de défilement qui manquaient au premier PC.

Microsoft a ajouté une touche publicitaire, la touche Windows, évoquant la touche Commande des ordinateurs Macintosh, qui ouvre le menu démarrer et est utilisée dans des raccourcis. Les ordinateurs IBM Thinkpad n’avaient pas, jusqu’en 2006 et leur série 60, une touche Windows.

On peut reprocher à la gestion par Windows du clavier :

• le choix de la touche Contrôle (Ctrl) pour les raccourcis claviers, la plus excentrée, donc difficile d’accès, et qui oblige à déplacer la main pour y accéder, donc à interrompre la frappe ;
• l’absence de touche majuscule, remplacée par une touche haut de casse (Shift), comme sur les machines à écrire du XIX^e siècle (qui ne permet pas d’utiliser la ponctuation ou les accents). Ainsi, il n’existe pas de façon directe de faire un É sur un clavier français azerty Windows (le clavier qwerty canadien permet d'écrire tout les caractères accentués en majuscules, avec l'accentuation), à moins d’utiliser une combinaison de codes indiqués par la table des caractères : il faut maintenir la touche Alt enfoncée pendant la frappe de son code 0201 à l’aide du pavé numérique, puis de relâcher la touche Alt. Toutefois pour pallier les insuffisances du clavier Azerty français, Microsoft fournit gracieusement un logiciel, MSKLC (Microsoft Keyboard Layout Creator) permettant de créer ses propres pilotes de clavier, mais nécessitant des droits d’administrateur pour l’installation. En outre, il existe un logiciel, Portable Keyboard Layout (PKL), basé sur plusieurs scripts AutoHotkey permettant de changer de disposition de clavier, et sans droits d’administrateur.

Par ailleurs, Linux permet de composer facilement les majuscules accentuées avec le même clavier : il suffit d'appuyer sur la touche « verrouillage majuscules », puis la lettre accentuée, et enfin déverrouiller les majuscules pour continuer la frappe de manière normale.

Clavier Sun

Les claviers Sun se distinguent notamment par un bloc de 10 touches sur la gauche, dont une touche sert à copier la sélection, et une touche à coller (mécanisme de copier-coller). Ils disposent également d’une touche Compose permettant d’entrer des caractères spéciaux, notamment les caractères accentués de l’alphabet latin, en utilisant des combinaisons telles que « Compose + o », puis « e » pour obtenir « œ » ou « Compose + e » puis apostrophe pour « é ».

Ce système est très répandu sur les machines tournant sous Unix (telles que les stations Sun), mais il est également mis en œuvre sous Linux (on doit alors souvent se contenter de la touche Windows).

Claviers Compaq

Compaq a fabriqué quelque temps des claviers dont les voyants Verrouillage numérique, Verrouillage majuscules et Arrêt de défilement se trouvaient insérés dans les touches mêmes permettant d’en changer l’état, ce qui évitait un effort de mémorisation à l’utilisateur. Ces touches ne sont plus beaucoup utilisées depuis la généralisation de Windows, des petits programmes gratuits permettant même d’inhiber le fonctionnement des deux premières. Sur les claviers de Macintosh, une diode est, aujourd’hui encore, présente dans les touches de verrouillage majuscule ou numérique.

Clavier optique

Le clavier optique est un clavier développé dans les années 1980 par la Société QUINTEL pour améliorer la fiabilité de la frappe et sécuriser l’information en conservant la technologie keyroll over des claviers rapides.

Le principe du clavier optique réside dans la détection de l’enfoncement d’une touche par l’interruption d’un faisceau lumineux.

Ce système offre plusieurs avantages : alors que les claviers électroniques classiques ont une durée de vie et une fiabilité limitées, les claviers optiques se caractérisent par des performances exceptionnelles. L’interrupteur Switchop, qui équipe les claviers optiques développées par la société Quintel, a été testé plus de 2 milliards de manœuvres sans une erreur (voir notamment les essais d’endurance du Centre Électronique de l’ARmement - CELAR).

La très grande majorité des claviers présents sur le marché possède l’inconvénient d’émettre des ondes radio-électriques. Ces ondes compromettantes permettent d’espionner à plusieurs centaines de mètres de distance les opérations de saisie.

Pour contrer ce type d’espionnage, le département de la Défense américain a édicté les fameuses normes Tempest. En protégeant le clavier par un blindage électromagnétique on évite l’émission des signaux compromettants.

Par nature, le clavier optique n’émet aucune onde de ce type et ne nécessite à cet égard aucune protection particulière ainsi que l’ont démontré les essais d’homologation menés par le Centre Électronique de l’ARmement. C’est un clavier Tempest par nature.

De par ses caractéristiques intrinsèques, il a vocation à équiper les micro-ordinateurs, convenablement aménagés, pour être utilisé dans les avions sans perturber les instruments de bord et dans tous les environnements où cette la question des rayonnements présente un caractère vital.