Estudiando el PCB de una calculadora de los 70. ¿Que estaban pensando?

Lo que importa no es solo la cantidad de pines utilizados para leer una matriz de teclado. Una cosa a considerar es el número de cruces de trazas, es decir, el número de vías necesarias. Cada uno necesita un agujero para ser perforado y este proceso no fue tan automático en los años setenta como lo es hoy. Pero, este no es el punto principal aquí:

Una matriz 4x5 siguiendo el diseño geométrico de las teclas es compleja para decodificar en el procesador. Si bien esto es algo trivial para hacer en las CPU de hoy, la calculadora de bolsillo siempre tuvo y aún tiene arquitecturas de procesador muy simples. En ese momento, principalmente por el precio. Recuerde, el procesador de computadora de 1971 era Intel 4004, 4 bits y 100k instrucciones por segundo y se puede suponer que el chip de esta calculadora (no pude encontrar una hoja de datos) es menos poderoso.

La tabla @futurebird creada al inspeccionar el circuito parece que hay un total desorden de conexiones. En realidad, esto no es cierto como vemos simplemente reorganizando columnas y filas:

   H F G B D
A  1 3 5 7 9
C  2 4 6 8 0
E  .     % C
I  * / + - =

Aquí podemos ver claramente la intención de los desarrolladores: todos los números pares comparten el pin C, todos los impares comparten el pin A. Esto hace que la decodificación de una pulsación de tecla para formar un número en la memoria sea lo más simple posible: en el silicio allí debe ser solo un "codificador de 5 entradas a 3 bits" para obtener los bits 3..1 del dígito resultante en representación binaria, mientras que el bit más bajo se establece o borra dependiendo de si la línea A o C estaba activa. De la misma manera, todas las operaciones se pueden detectar marcando la línea I y las más especiales en la entrada E.

Compare eso para descodificar un dígito de la matriz 4x5 básica: Aquí hay 7 entradas que deben verificarse para recuperar 4 bits del número resultante. Es obvio que esta tabla de consulta consume más espacio en el tejido de silicona.

Usando estas conexiones matriciales, las características costosas en el silicio se mantienen al mínimo, mientras se piensa un poco en la planificación cuidadosa de la estructura de la matriz y un poco de esfuerzo en diseñar una PCB que coincida con las conexiones previstas, lo que no agrega mucho a los costos generales del dispositivo.