Схема матрицы клавиатуры

Схема матрицы клавиатуры — это конструкция, используемая в большинстве электронных музыкальных клавишных инструментов и компьютерных клавиатур, в которой переключатели клавиш соединены сеткой проводов, аналогичной диодной матрице . Например, 16 проводов, расположенных в 8 рядов и 8 столбцов, могут соединить 64 клавиши — этого достаточно для полных пяти октав диапазона (61 нота). Сканируя эти пересечения, контроллер клавиатуры может определить, какие клавиши нажаты в данный момент. ^[1]

Описание

Без матричной схемы для подключения 61-клавишной клавиатуры цифрового пианино или клавиатуры компьютера может потребоваться 62 провода (по одному на каждую клавишу и заземление) — неуклюже толстый пучок проводов. При использовании матричной схемы любую из 61 клавиши можно определить всего по 16 проводам. Схематически это изображается как матрица из 8 столбцов и 8 рядов проводов с переключателем на каждом пересечении. Контроллер клавиатуры сканирует столбцы. Если клавиша была нажата, контроллер сканирует строки, определяет комбинацию строк и столбцов, в которой была нажата клавиша, и генерирует код, соответствующий этой клавише. Этот процесс происходит настолько быстро, что пользователь не замечает никакой задержки. ^[1]

У этой системы есть как минимум два ограничения. Во-первых, он обеспечивает только грубый двоичный сигнал включения/выключения для каждой клавиши. В лучших электронных музыкальных клавишных инструментах для каждой клавиши используются два набора переключателей, которые слегка смещены. Определив время между активацией первого и второго переключателей, можно определить скорость нажатия клавиши, что значительно улучшает динамические характеристики клавиатуры.

Во-вторых, инструменты с матричной схемой могут играть только монофонически без добавления диода для каждого пересечения клавиш. ^[2] Диод « предотвращает срабатывание нежелательных нот («фантомные клавиши») или маскирование намеченных нот ( блокировка фантомных клавиш» ). ^[1]

Монофонические инструменты и большинство недорогих компьютерных клавиатур снижают затраты за счет исключения большей части или всех этих диодов. Чтобы избежать «фантомных клавиш», контроллер клавиатуры в современных недорогих компьютерных клавиатурах будет игнорировать дальнейшие нажатия клавиш после двух клавиш (кроме клавиш-модификаторов нажатия ), что известно как заедание клавиш или ореолы .

Помимо музыкальных клавиатур и обычных компьютерных клавиатур, подход матричной схемы также используется в клавиатурах (например, для калькуляторов) и автоматах для игры в пинбол . ^[3]^[4]

Часто в карманных калькуляторах мультиплексированные линии ввода цифр используются также для сканирования клавиатуры, что обеспечивает дополнительную экономию. ^[5]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Дэйв Дрибин. «Помощь по матрице клавиатуры» . 2000.
^ Джим Кэрнс, «Кодировщики клавиатуры» jimspage.co.nz
^ Джефф Тайсон и Трейси В. Уилсон. «Как работают компьютерные клавиатуры»
^ «Понимание матрицы переключателей» . Архивировано из оригинала 11 июня 2017 г.
^ Стэн Д'Суза. «Микрочип AN529: мультиплексирование светодиодов и выборка клавиатуры 4х4» . 1997.

[dribin-1] Jump up to: ^а ^б ^с Дэйв Дрибин. «Помощь по матрице клавиатуры» . 2000.

[2] Джим Кэрнс, «Кодировщики клавиатуры» jimspage.co.nz

[3] Джефф Тайсон и Трейси В. Уилсон. «Как работают компьютерные клавиатуры»

[4] «Понимание матрицы переключателей» . Архивировано из оригинала 11 июня 2017 г.

[5] Стэн Д'Суза. «Микрочип AN529: мультиплексирование светодиодов и выборка клавиатуры 4х4» . 1997.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]