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493333管家婆图ZOL独家为你揭秘 键盘是怎样工作的
发布日期:2019-10-13 15:00   来源:未知   阅读:

  是我们每天使用次数最多的电脑外设产品之一,从目前的键盘市场来看,键盘大致分为两大类,一类是大部分用户都在使用的薄膜键盘,另一类就是这两年非常火爆的机械键盘。键盘如今已经成为人们日常娱乐不可缺少的电脑外设之一,在计算机发展的早期,主要靠0-1二进制码来进行输入,需要大量的脑力和体力劳动,而到了现代,键盘的出现改变了输入方式,依靠键盘可以输入操作命令、文字、字符等必要的信息。

  在我们使用键盘时当你按下按键时键盘上字母A键,按键会给你的手一个回馈感,并且在电脑上出现刚才你按下的字母A键,这对很多用户来说都感觉非常神奇,那么它是怎么实现的?笔者将带大家一起来完成这一次奇妙的键盘内部之旅。

  当你按下按键时键盘下的电路板会产生一个信息到键盘的主控芯片,而同时主控芯片也会回馈一个信息给键盘的电路板相对应的按键。想要完成这一过程首先需要了解键盘的组成部分、内部结构以及控制键盘的主要部件--主控芯片。接下来笔者来给大家进行一一解析。

  大家先不用去考虑刚才的问题,首先我们先来看一张键盘拆解图,从下面的这张键盘拆解图中我们就可以很明显的看出键盘一般是由按键、外壳、导电胶、编码器、接口等部件组成。

  在键盘上通常有上百个按键,计算机通常采用行列扫描法来确定按键所在的行和列的位置。行列扫描法是指将按键排列成n行xm列的行列点阵,把行线和列线分別连接到两个并行接口双向传送的连接线上,即毎个键位都对应于矩阵电路中的一行,也对位矩阵电路中的一列。

  当按下按键时,键盘就会向主机发送按键所在的行列点阵的位置编码,称为键扫描码。键盘输出的编码存储在字符ROM中,击键实际上是将该点行和列相连,并由扫描而产生键盘扫描信息。扫描信息再送到字符ROM中,然后查出对应键位的编码,输出给主板。

  键盘是与主机箱分开的一个独立装置,通过一根5芯电缆与主机箱连接,系统主板上的键盘接口按照键盘代码串行传送的应答约定,接受键盘发送来的扫描码。键盘在扫描过程中,7位计数器循环计数。当高5位(D6一D2)状态为全“0”时,经译码器在O列线”;而计数器的低二位(D1D0)通过4选1多路选择器控制0—3行的扫描。计数器计一个数则扫描一行,计4个数全部行线扫描一遍,同时由计数器内部向D2进位,使另一列线变低,行线再扫描一遍。

  用户只要没有键按下,多路选择器就一直输出高电平,则时钟一直使计数器循环计数,对键盘轮番扫描。当有一个键被按下时,若扫描到该键所在的行和列时,多路选择器就会输出一个低电平,去封锁时钟门,使计数器停止计数。这时计数器输出的数据就是被按键的位置码(即扫描码)。

  键盘的内部结构主要包括控制电路板、按键、底板和面板等。电路板是整个键盘的控制核心,位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别、编码和传输接口工作,它将各个键所表示的数字或字母转换成计算机可以识别的信号,是用户和计算机之间主要的沟通者之一。

  由于键盘排列成矩阵格式,因此按键的识别和行列位置扫描码的产生是由键盘内部的单片机通过译码器来实现的。单片机在周期性扫描行、列的同时,读回扫描信号线结果,判断是否有键按下,并计算按键的位置以获得扫描码。当有键按下时,键盘分两次将位置扫描码发送到键盘接口,493333管家婆图按下一次,叫接通扫描码。释放时再发一次,叫断开扫描码。

  因此可以用硬件或软件的方法对键盘的行、列分别进行扫视,去查找按下的键,输出扫描位置码,通过查表转换为ASCII码返回8048利用程序读取这个键码后,在最高位添上一个“O”,组成一个字节的数据,然后从P22引脚以串行方式输出。

  根据键盘向主机送入的二进制代码类型,可把键盘分为编码键盘和非编码键盘两种。IBMPC机的键盘属于非编码键盘,其特点是不直接提供所按键的编码信息,而是用较为简单的硬件和一套专用程序来识别所按键的位置,并提供与所按键相对应的中间代码,然后再把中间代码转换成要对应的编码。这样,非编码键盘就为系统软件在定义键盘的某些操作功能上提供了更大的灵活性。

  键盘主要由键开关矩阵、单片机和译码器三大部分组成。键开关矩阵即键盘按键由一组排列成矩阵方式的按键开关组成,所输入的信号由按键所在的位置决定。单片机即键盘内部采用的Intel8048单片机微处理器,这是一个40引脚的芯片,内部集成了8位CPU、1024×8位的ROM、64×8位的RAM以及8位的定时器/计数器等。译码器即信号编码转译装置,把键盘的字符信号通过编码翻译转换成相应的二进制码。由于键盘排列成矩阵格式,被按键的识别和行列位置扫描码的产生,是由键盘内部的单片机通过译码器来实现的。

  目前市场中的键盘有多种形式,其中包括机械式,电容式,轻触式等。用户通过键盘向计算机输入命令和数据,是重要的人机接口。通常,键盘是由单片机8048和按键组成,计算机的主板上装有和键盘连接的8042单片机。

  键盘上的8048单片机,检测到哪个键按下,把这个键的位置码变为传输码,把并行的数据变换为串行的数据,通过连线,传送到计算机主板上的键盘控制器单片机8042。8042再把串行数据变换为并行的数据,并通过中断方式由CPU把它变为ASCII码,然后存到键盘缓冲区。

  8048送出第一行为低电平,其他行为高电平,读入列信号,如其中有“0”信号,则表示有键按下,通过计算,得到该键的位置码。若全为“1”,则表示无键按下,再把下一行输出为“0”,其他各行为“1”,读入列数据,判断有无“0”。如此继续下去,直到最后一行为止。

  通过一定的了解相信大家对键盘是如何工作的都有了一些了解,也对按下按键后到字符出现在电脑屏幕上的整个奇妙过程有了很深刻的了解。在最后笔者在购买游戏键盘方面给大家提供一些小的建议,实际上现在打游戏的键盘大都支持任意6键无冲突,大家没有必要去在意键盘支持任意键无冲突,因为我们不可能一下同时按到那么多的按键。因此在选择键盘时只要不影响正常游戏就足够了。

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  键盘如今已经成为人们日常娱乐不可缺少的电脑外设之一,在计算机发展的早期,主要靠0-1二进制码来进行输入,需要大量的脑力和体力劳动,而到了现代,键盘的出现改变了输入方式,依靠键盘可以输入操作命令、文字、字符等必要的信息。美国有没有类似英国的 newsnowco

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