Перейти на YouTube
Принцип работы клавиатуры и технология анти-ghosting
Принцип работы клавиатуры
Хотя клавиатура может показаться простым устройством, которое мы используем каждый день, она имеет довольно сложный и интересный механизм работы. Чтобы лучше понять, как она работает, разберем последовательность её работы.
В основе работы клавиатуры лежит матричная система, которая представляет собой сетку из строк и столбцов, где расположены клавиши. Каждая клавиша находится на пересечении определенной строки и столбца. Благодаря этой системе каждая клавиша определяется одной строкой и одним столбцом. Такое устройство позволяет управлять клавишами с меньшим количеством проводов, поскольку все они управляются через строки и столбцы, а не имеют прямого подключения.
При нажатии на клавишу контакты под ней соединяются, создавая электрический сигнал. Каждая клавиша замыкает электрическую цепь, что отправляет сигнал на контроллер клавиатуры, указывая на то, что эта клавиша была нажата. Контроллер определяет активное пересечение строки и столбца в матричной системе и на основе этого распознает нажатую клавишу.
Внутренний контроллер клавиатуры принимает сигнал и определяет нажатую клавишу на основе пересечения строки и столбца. Например, при нажатии клавиши "A" активируется пересечение второй строки и первого столбца. Контроллер распознает это пересечение и фиксирует нажатие клавиши "A".
После того как контроллер определил нажатую клавишу, он отправляет эту информацию в виде сигнала на компьютер. Сигнал передается через USB-кабель клавиатуры или по беспроводной связи. Компьютер получает сигнал и выполняет соответствующую операцию, отображая, например, букву "A" на экране при её нажатии.
Клавиатура может обрабатывать одновременное нажатие большого количества клавиш. Однако при этом могут возникать проблемы ghosting или key jamming. Проблема ghosting заключается в том, что клавиатура может зафиксировать нажатие дополнительных клавиш, которые не были нажаты. Для устранения этой проблемы в клавиатурах используется технология анти-ghosting, которая предотвращает ошибочные сигналы при одновременном нажатии нескольких клавиш. В более продвинутых клавиатурах используется технология N-Key Rollover (NKRO), которая позволяет регистрировать неограниченное количество нажатий клавиш одновременно.
Матричная система делает работу клавиатуры более эффективной. Если бы для каждой клавиши использовался отдельный провод, конструкция клавиатуры стала бы слишком сложной и увеличились бы затраты на производство. Матричная система решает эту проблему, позволяя управлять всеми клавишами через упрощенную структуру из строк и столбцов.
Заключение
Механизм работы клавиатуры заключается в распознавании нажатия клавиш с помощью электрического сигнала, считываемого контроллером на основе пересечения строк и столбцов, и в передаче этого сигнала на компьютер. Матричная система обеспечивает более эффективную работу клавиатуры, а технологии предотвращают ошибки при одновременном нажатии нескольких клавиш.