QPAD MK-85 von PS/2, USB, NKOR und von Konstruktionsfehlern: Kleine exkursion!

[moparcrazy]

Hier noch eine (verblüffend) ähnliche quelle: http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=12&ved=0CH8QFjAL&url=http%3A%2F%2Fwww.uni-koblenz.de%2F~physik%2Finformatik%2FECC%2Fps2.pdf&ei=SeAaUO_TMM7Zsgb1qIHoBw&usg=AFQjCNEp7bFYC3gQcobv0Cgm2-L0Zh0-Jw Frage mich wer hat hier bei wem gekupfert und von wem in welcher Sprache ist das original?!

So, nochmal.
Hier werden definitiv Äpfel und Birnen verglichen und obendrein auch noch miteinander gleichgesetzt. Das ist mir ehrlich gesagt zu anstrengend... Deshalb versuch ich's jetzt mal andersherum.
@Superwip: Warum spricht man bei PS/2 von einer "Direkteingabe"? Und, wie reagiert der PS/2 Controller im Rechner auf eine Tasteneingabe? Wofür genau ist die Taktung des PS/2 Signals?

Und noch einen für die alten Hasen: An welcher Taktschraube hat man bei der PS/2 Verbindung gedreht?

 

[Bandou]

Frage mich wer hat hier bei wem gekupfert und von wem in welcher Sprache ist das original?!

Guck mal bei den Quellenangaben ? Mein Kommilitone aus Koblenz hat gekupfert, aber erlaubt da die Quelle mit angegeben wurde

 

[moparcrazy]

Ups, hab ich übersehen.

 

[Superwip]

@Superwip: Warum spricht man bei PS/2 von einer "Direkteingabe"? Und, wie reagiert der PS/2 Controller im Rechner auf eine Tasteneingabe? Wofür genau ist die Taktung des PS/2 Signals?

Und noch einen für die alten Hasen: An welcher Taktschraube hat man bei der PS/2 Verbindung gedreht?

Bei PS/2 spricht man von "Direkteingabe", weil das Drücken oder Loslassen einer Taste diese Zustandsänderung an den PC übermittelt wird.

Bei USB dagegen wird in regelmäßigen Intervallen übermittelt, welche Tasten aktuell gedrückt sind, die minimale Dauer eines solchen Intervalls entspricht der minimalen Latenz.

Das ändert aber nichts daran, dass das Übertragen eines PS/2 Signals 11 Taktzyklen dauert. Die Taktleitung des PS/2 Signals ist dabei dafür zuständig den PS/2 Controller der Tastatur mit dem im PC zu synchronisieren.

Angesichts eines maximalen standardisierten Taks von 16,7kHz beträgt die Minimale Latenz von PS/2 demnach also 658,7µs, bei 10MHz sind es 1,1ms, bei USB 2.0 sind es dagegen, wie gesagt, lediglich 125µs (62,25µs im Mittel).

Sowohl bei USB als auch bei PS/2 kann man an der Taktschraube drehen und die Latenz so weiter verringern; bei USB muss das PC seitig erfolgen (etwa über entsprechende Treiber), bei PS/2 von Seiten der Tastatur oder der Maus; dabei besteht aber die Gefahr, dass man zu PCs, die den höheren Takt nicht mitmachen nichtmehr kompatibel ist; wollte man die mit USB 2.0 möglichen 125µs erreichen müsste man den Takt bereits auf 88kHz anheben, dass das in der Praxis wohl eher nicht möglich ist sollte offensichtlich sein.

 

[hulkhardy1]

So das hab ich dazu im iNet gefunden:

USB und der sogenannte "Input-Lag"

Wir wissen bereits, dass die Pakete mit den Informationen über die Tastatureingaben vom Controller nur in gewissen (wenn auch sehr kleinen) Zeitabständen abgeholt werden. Bei einer Abtast-Rate (Polling-Rate) von beispielsweise 125 Hz wird somit nur alle 8ms eine Abfrage ausgelöst. Im ungünstigsten Fall bleibt also eine Tastatureingabe dann erst einmal 8ms "liegen", bevor sie abgeholt wird. Im statistischen Mittel liegt die Verzögerung in diesem Beispiel dann bei ca. 4ms, wobei sich die einzelnen Ereignisse um 0 bis 8 ms verzögern können. Natürlich lässt sich diese Abtastrate mittels Treiber (oder Tools) auch erhöhen. Manche Geräte arbeiten mit bis zu 1000Hz, wobei der "Lag" dann maximal bei nur noch einer Millisekunde liegt und der Interrupt-basierten PS/2-Schnittstelle in nichts nachsteht. Theoretisch zumindest.

Quelle:
Anschluss-Sache: PS/2 vs. USB vs. QPad : QPad MK-85 und MK-50 im Test - Rote Offensive der mechanischen Taster

 

[moparcrazy]

Bei PS/2 spricht man von "Direkteingabe", weil das Drücken oder Loslassen einer Taste diese Zustandsänderung an den PC übermittelt wird.

Sofort übermittelt wird.

Bei USB dagegen wird in regelmäßigen Intervallen übermittelt, welche Tasten aktuell gedrückt sind, die minimale Dauer eines solchen Intervalls entspricht der minimalen Latenz.

Ja genau, eben nicht sofort. Im Idealfall bei 1000Hz Polling aber ebenso schnell wie über PS/2.

Angesichts eines maximalen standardisierten Taks von 16,7kHz beträgt die Minimale Latenz von PS/2 demnach also 658,7µs, bei 10MHz sind es 1,1ms, bei USB 2.0 sind es dagegen, wie gesagt, lediglich 125µs (62,25µs im Mittel).

Jetzt ist bei Dir und Deiner rechnerrei USB also schneller als PS/2 ??? Da fällt mir dann nun wirklich nichts mehr zu ein.


Wie um alles in der Welt ist es dann möglich das ein gutes PS/2 Keyboard ein echtes Full-N-Key Rollover ohne jegliche Lag's über diese Lahme Verbindung zustande bringt? Etwas das kein USB Board ohne eben einige Trickserei und dadurch gewisse Nachteile kann...

 

[OctoCore]

Das ist der Punkt: da ist der 8042 im PC - der sagt: "Hey - warte mal eben, mein Großer, ich habe da 'nen Tastendruck für dich. Nimm mir den mal ab!". Die Tastatur bzw. ihr Kumpel auf dem Motherboard bestimmt die Lieferung und die Abnahme, nicht der PC. Das ist der eigentliche Gag. Die relativ lahme Verbindung spielt keine Rolle - die ist immer noch schnell genug. Die Höchstrate ist total unwichtig, solange eine Mindestrate nicht unterschritten wird.

Nachtrag: Die NKR-Geschichte ist dann nur eine Frage der Schaltmatrix im Keyboard selbst. Bei der alten Cherry hier, die kein NKR kann, weil andere Keys in der Nähe nicht auf die Leitungen zugreifen können, wenn eine Taste gedrückt ist, lässt sich das mit einem Skalpell, einem Sack voller Dioden, einem Lötkolben und viel Geduld nachrüsten.

Die USB-Unfähigkeit für NKRO ist kein USB-Problem (wie entsprechende Tastaturen ja beweisen) sondern liegt eher daran, dass die entsprechende Kontrollerintelligenz fehlt, die IBM damals mit dem Tastaturprozessor eingebaut hat (der aber noch andere Aufgaben hatte). Die war eigentlich immer überdimensioniert und für Kritiker einer der Beweise für das ineffiziente IBM-PC-Design.
Bis vor Kurzem hat praktisch kein Hahn nach NKRO und Co. gekräht - die Diskussion darum (außerhalb von Nerdkreisen) ist vergleichsweise jung.
PS/2 ist für Gamer-Tastaturhersteller eine feine Sache - ist alles schon da im Rechner, selbst muss man kaum noch was tun. Ist vor allem billig.
Wenn man das komplett in die Tastatur bringen will, kostet das Geld.
Aber inzwischen wirds ja wohl immer öfter gemacht - ganz einfach weil sie müssen.
Intel hat den 8042 im Chipset inzwischen totgelegt, und die Mainboardhersteller haben keine Lust, bis in alle Ewigkeit einen Zusatzchip aufs Board zu kleben.
Der Gamer ist inzwischen so dressiert, dass es ihm nichts mehr ausmacht, mehr Geld hinzulegen, so das Hersteller sich nicht mehr Sorgen um Akzeptanzprobleme machen müssen.

 

[Superwip]

Sofort übermittelt wird.

Ja, die Übermittlung wird (abhängig vom Tastaturcontroller) sofort begonnen, dauert aber in jedem Fall mindestens eben 11 Taktzyklen, also mindestens 658,7µs bei maximalem Standardtakt.

Ja genau, eben nicht sofort. Im Idealfall bei 1000Hz Polling aber ebenso schnell wie über PS/2.

Ja, dennoch muss USB nicht langsamer sein- im Gegenteil: zumindest USB 2.0 ist in jedem Fall schneller.

Wie auch immer; wir reden hier in jedem Fall über weniger als 0,001 Sekunden...

Jetzt ist bei Dir und Deiner rechnerrei USB also schneller als PS/2 ??? Da fällt mir dann nun wirklich nichts mehr zu ein.

USB 2.0 ist im Idealfall schneller, sogar deutlich schneller, als PS/2, das ist unbestreitbar.

Wie um alles in der Welt ist es dann möglich das ein gutes PS/2 Keyboard ein echtes Full-N-Key Rollover ohne jegliche Lag's über diese Lahme Verbindung zustande bringt? Etwas das kein USB Board ohne eben einige Trickserei und dadurch gewisse Nachteile kann...

N-Key Rollover hat damit nichts zu tun:

Bei PS/2 wird eben eine Zustandsänderung der Tasten übertragen (Drücken oder Loslassen), daher gibt es hier auch keine Begrenzung, wie viele Tasten maximal gedrückt sein dürfen; bei USB wird dagegen in regelmäßigen Zeitabständen (bei USB 2.0 eben minimal 125µs) der aktuelle Zustand übertragen (welche Tasten sind aktuell gedrückt?); da nur eine Begrenzte Anzahl an Tasten in einem Datenpaket aufgenommen werden können ist auch das KRO in diesem Fall durch die Schnittstelle begrenzt.

 

[moparcrazy]

Beim NKRO ging es mir nur darum zu verdeutlichen welche Datenmengen hier sofort und augenblicklich übertragen werden.

Mir geht es auch nicht darum den PS/2 Anschluss schön zu reden oder ihm hinterher zu trauern... USB 1.0 als Verbindung zur Tastatur, vom Hersteller richtig verbaut und vom Benutzer mit der Einhaltung einiger regeln benutzt, ist schnell genug.

@OctoCore: Ganz so leicht ist es dann aber doch nicht bei Deiner Cherry mit dem NKRO, die Platine bzw der Controller muss auch was mit Deinen Dioden anzufangen wissen...

Die USB-Unfähigkeit für NKRO ist kein USB-Problem

Und damit bin ich dann hier endgültig raus.

Schaue hier sicher noch das eine oder andere mal rein, um Herzhaft zu lachen, ernsthaft Teilnehmen kann ich hier aber mit Sicherheit nicht mehr...

 

[OctoCore]

@OctoCore: Ganz so leicht ist es dann aber doch nicht bei Deiner Cherry mit dem NKRO, die Platine bzw der Controller muss auch was mit Deinen Dioden anzufangen wissen...

Klar - aber Umbauanleitungen existieren wohl. Die Platine ist eh kein Problem, höchstens der Controller. Nicht das ich so masochistisch wäre, mir das anzutun.

Und damit bin ich dann hier endgültig raus.

Habe ich mir fast gedacht, das sowas kommt. jetzt stellst du dich aber an.

Aber ernsthaft - die Paketgröße bei USB ist variabel, aber begrenzt, na und? Wer sagt denn, dass alles in einem Paket stecken muss - das ist kein Argument gegen NKRO über USB. Überhaupt wird da so manches an den haaren herbeigezogen und da herrscht ein wildes Durcheinander von Mythos und Wahrheit. Fakt ist, das aktuelle Tastaturen mit entsprechenden Controllern da keine Probleme haben, wie man sieht. Ohne Hexenwerk über USB, mal davon abgesehn das sie als Verbundgeräte daher kommen, siehe unten. Aber das hat so auch nichts mit NKRO zu tun.

Euer Hickhack über Übertragungsraten und Latenzen ist eher ein Streit um Kaisers Bart.
Die Pollingrate bestimmt nur den Abfrageintervall, wenn dann geantwortet wird, wird erstmal übertragen - und die Übertragungsrate hat mit der Pollingrate garnichts zu tun. (USB-)Tastaturen und Mäuse arbeiten in der Regel im Low-Speed-Interruptmodus (wobei der Begriff "Interrupt" nichts mehr mit den IRQs zu tun hat, also einem Interrupt, den ein PS/2-Keyboard-Controller auslöst), da sind theoretisch 8 Byte pro Millisekunde drin, praktisch sind 4 Millisekunden dafür sicherer. Full-Speed kann immerhin 64Byte im Interruptmodus (pro ms), den isochronen Modus gibt es auch noch, das reicht schon für 1023 Byte (da passen schon ein paar Scancodes rein). Highspeed-Isochron bietet immerhin eine Paketgröße von 3x1024 Byte bei 8 Transfers pro ms. Eher unwahrscheinlich für Tastaturen - das ist aber glauben und nicht wissen, 8 x 13 Transfers pro ms ist das Maximum bei USB 2.0. Die Latenz pro Transfer rechnet mal schön selbst aus.
Einfach ist das alles nur, wenn z.B. eine Tastatur auch brav komplett in die richtige Geräteklasse eingeordnet wird.
Moderne Tastaturen und Mäuse werden nicht mehr eindeutig einer Geräteklasse zugeordnet - das sind Multitalente, nach Spezifikation Composite-Devices - im Gerätemanager als Verbundgeräte zu erkennen. Da muss man erstmal auseinanderklamüsern, über welches Interface was wie in welchem Modus angesprochen wird, vor allem, wenn da noch herstellerspezifische Treiber zum Einsatz kommen.

 

[hulkhardy1]

Die USB-Unfähigkeit für NKRO ist kein USB-Problem

Öhm eigentlich schon. USB kann pro Devices nicht genug daten pro Polling/Takt übertragen! Daher ja die Aufteilung bei der Tastatur in mehrere Geräte.
Also das ist jetzt aber ein Hausgemachtes Problem von USB!

Hab irgendwo gelesen das es unter USB3 nicht solche Probleme gibt, müssen wir also auf die erste mecha Tastatur warten die USB3 unterstützt!

 

[steve_gorden88]

Und wo hast du das gelesen?

 

[hulkhardy1]

Und wo hast du das gelesen?

Oh man, hab mir die Mecha letzten Samstag gekauf und seit letzten Freitag alles gelesen was es im iNet über Mecha Tastaturen zum lesen gab. Du könntest mich tot schlagen und mir würde nicht mehr einfallen wo das war!

 

[Superwip]

Beim NKRO ging es mir nur darum zu verdeutlichen welche Datenmengen hier sofort und augenblicklich übertragen werden.

Sofort und Augenblicklich geht garnichts, schon garnicht bei einer seriellen Schnittstelle wie USB und auch PS/2.

Die Übertragung eines Datenpaketes dauert eben eine bestimmte Zeit.

Aufgrund der Tatsache, dass PS/2 eben nicht den Zustand der Tastatur sondern Zustandsänderungen überträgt ist keine besondere Datenrate für NKRO erforderlich.

Das ist natürlich schon eine interressante Eigenschaft und aus technischer Sicht effizienter, wenn man das Ziel hat eine NKRO Tastatur zu bauen; in der Prakis hilft es aber am Ende nicht viel.

Die USB-Unfähigkeit für NKRO ist kein USB-Problem

Es gibt theoretisch eine ganze Reihe von Möglichkeiten USB NKRO-tauglich zu machen, physikalisch wäre/ist das kein Problem.

Abgesehen von der "QPAD MK-85 Methode" mit dem Aufsplitten des Tastenfeldes in mehrere "logische Tastaturen" könnte man etwa auch das Protokoll irgendwie ändern, dazu wäre aber ein entsprechender Spezialtreiber nötig, die Tastatur wäre daher nichtmehr kompatibel mit dem BIOS, alten PCs und Betriebssystemen, für die kein entsprechender Treiber existiert (wobei man dieses Problem durch einen Kompatibilitätsmodus des Tastaturcontrollers umgehen könnte).

Irgendwann in den 1990ern, als es nur USB 1.0 gab und man Egoshooter noch standardmäßig mit der Linken Hand auf den Pfeiltasten gesteuert hat war eben irgendein zuständiger Ingenieur der Meinung das 6KRO für USB Tastaturen ausreicht- auf USB 1.0 Basis hätte ein erhöhen dieses Wertes und eine damit verbundene Vergrößerung der Datenpakete auch eine weitere Verschlechterung der onehin nicht ganz optimalen Latenz bedeutet.

Zugunsten der Abwärtskompatibilität wurde das bis heute beibehalten.

Ich persönlich bin ja auch der Meinung, dass 6KRO nach wie vor völlig ausreicht: bei den meisten Spielen hat man eben nur eine Hand auf der Tastatur... und wer hat schon mehr als 6 Finger an einer Hand?

Abgesehen vom Spielen gibt es auch kaum einen sinnvollen Anwendungsbereich.

Wie auch immer, ich komme aktuell auch mit 2KRO ganz gut aus...

 

[hulkhardy1]

So wer lust hat kann hier testen wie schnell er mit seiner Mecha ist. Der Test geht so ca 1 Minuten also auszuhalten!
Mann sollte den Test mal mit seiner alten Rubberdome und dann mit der Mecha machen, ist schon krass der Unterschied:

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[ggAndy]

Also ich habe auch eine MK-85 und hatte auf meinem alten Rechner mit Star-Bios keine probleme, jetzt habe ich mir einen Rechner aufgebaut mit einem MSI Z77A-GD65 MOBO und komme nicht damit ins UEFI/BIOS, unter windos7 funktioniert sie augenscheinlich obwohl ich das noch nicht alles durch getestet habe, ich habe auch einen KVM - Switsch der nicht mit der Tasten kombi mehr zu gebrauchen ist wenn ich die MK-85 am Switsch habe, hänge ich dagegen meine Olle Microsoft Tastatur (auch USB) dann klappt das alles wieder.. ich mein mal, für 150 euro dürfte es solche probleme nicht geben. .. wenn eine alte Tastatur mit einem neuen UEFI kann, warum dann sowas? die bei Qpad wissen auch nicht was sie sagen sollen...

 

[hulkhardy1]

Das Problem kommt nicht von der Tastatur sondern vom Bios. Und zwar genau vom NKOR über USB. Wenn du glück hast kommt in nächster Zeit mal ein Bios Update für dein Board raus das dieses Problem behebt!

 

[ggAndy]

Na ja, dann will ich mal schwer hoffen, das ich nicht ewig warten muss, ... vorübergehend hab ich mittlerweile eine alte Cherry hinter der MK-85 aufgebaut, und die über den USB Hub der MK-85 mit der MK-85 verbunden, so kann ich .. die Cherry angeschlossen an die MK, .. den KVM Switsch bedienen, mit der Cherry ins UEFI des Z77A-GD65 Boards kommen, alle andern Windows unabhänigigen Funktionen bedienen, und am 2. Anschluss des MK-85 USB Hub habe ich noch mein Logitech-Pad, mit dem ich sogar auf Beide Rechner zu greifen kann.. naja.. so gehts eben auch ich würde mich auch ungern von ihr trennen, da ich mit ihr spitzenmässig schreiben kann... hab ja sogar die Tasten extra mit Gummi-Dumpers von WASD ausgestattet.. waren noch mal 14 Euro...