Схема матрицы клавиатуры - Keyboard matrix circuit

А схема матрицы клавиатуры это дизайн, используемый в большинстве электронных музыкальные клавиатуры и компьютерные клавиатуры в котором клавишные переключатели соединены сеткой проводов, похожей на диодная матрица. 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 в данный момент нажаты.[1]

Описание

Без матричной схемы 61-клавишная клавиатура для синтезатор, электронный орган, или же цифровое пианино потребовалось бы 62 провода для подключения (по одному на каждую ноту и заземление) - неудобно толстый пучок проводов. С помощью матричной схемы любая из 61 ноты может быть определена с помощью всего 16 проводов. Это схематично изображено в виде матрицы из 8 столбцов и 8 строк проводов с переключателем на каждом пересечении. Контроллер клавиатуры просматривает столбцы. Если была нажата клавиша, контроллер просматривает строки - аналогично настольной игре. Линкор, контроллер определяет комбинацию строка-столбец, в которой была нажата клавиша, и генерирует примечание, соответствующее этой клавише. Этот процесс происходит так быстро, что исполнитель не подозревает ни о какой задержке.[1]

Внутри Yamaha SY77 синтезатор показывает различные внутренние компоненты. Переключатели для каждой клавиши подключены к микросхеме микропроцессора с помощью схемы матрицы. Несмотря на то, что у SY77 61 клавиша, от клавиатуры идет только небольшой ленточный кабель.

У этой системы есть как минимум два ограничения. Во-первых, он предоставляет только грубый двоичный сигнал включения / выключения для каждой клавиши. Лучшие электронные музыкальные клавиатуры используют два набора переключателей для каждой клавиши, которые слегка смещены. Путем определения времени между активацией первого и второго переключателей можно определить скорость нажатия клавиши, что значительно улучшает динамику производительности клавиатуры.

Во-вторых, инструменты с матричной схемой могут играть только в однотонный мода без добавления диода на каждый переход ключа.[2] В диод предотвращает запуск нежелательных нот («фантомные клавиши») или маскировку предполагаемых нот («блокировка фантомного ключа» ).[1]

Монофонические инструменты и большинство недорогих компьютерных клавиатур сокращают расходы за счет исключения большинства или всех этих диодов. Чтобы избежать "фантомных клавиш", контроллер клавиатуры в современных недорогих компьютерных клавиатурах будет игнорировать дальнейшие нажатия клавиш после двух клавиш (кроме клавиши-модификаторы ) были нажаты, что известно как заклинивание.

Подход на основе матричной схемы также используется в немузыкальных клавиатурах, например, в клавиатурах для калькуляторов и буквенных и цифровых клавиатурах QWERTY, используемых для ввода информации в компьютеры.[3] Тот же подход к матричной схеме также используется во многих пинбол машины.[4]

Часто в карманных калькуляторах мультиплексированные линии привода цифр также будет использоваться для сканирования клавиатуры, что обеспечит дополнительную экономию.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Дэйв Дрибин. «Справка по матрице клавиатуры». 2000.
  2. ^ Джим Кэрнс, «Клавиатурные кодеры» jimspage.co.nz
  3. ^ Джефф Тайсон и Трейси В. Уилсон. «Как работают компьютерные клавиатуры»
  4. ^ «Понимание матрицы переключателей»
  5. ^ Стэн Д'Суза. «Microchip AN529: мультиплексирующий светодиодный привод и выборка с клавиатуры 4x4». 1997.