你把每個(gè)鍵位理解為一個(gè)開關(guān)，按下接通，彈起斷開。

其實(shí)它就是一個(gè)開關(guān)，只不過開關(guān)樣式不一樣。別管機(jī)械式還是電容式，歸根結(jié)底都是開關(guān)狀態(tài)變化，就是0.1變化。

有了0和1，鍵盤芯片在提前已經(jīng)編碼的情況下就可以準(zhǔn)確知道是哪一個(gè)按鍵按下了。你可以理解為每個(gè)鍵位都有一條通道芯片的路，芯片在每個(gè)路口都設(shè)了門崗。對(duì)應(yīng)鍵位按下，就會(huì)及時(shí)通知對(duì)應(yīng)門崗。因?yàn)橐灰粚?duì)應(yīng)，自然芯片就可以知道是哪個(gè)按鍵按下。

如果按鍵的通知系統(tǒng)，比如接觸電容或機(jī)械開關(guān)壞了。又或者門崗擅離職守，比如芯片內(nèi)部問題，再或者送信的這頭路斷了。都會(huì)造成按鍵無反應(yīng)。

有時(shí)鍵盤芯片出下故障，比如門崗串崗了，那就會(huì)照成鍵位錯(cuò)誤響應(yīng)。你按A，電腦最終得到的不一定是A。

鍵盤內(nèi)部有一個(gè)用于檢測(cè)按鍵的芯片

鍵盤不僅僅是按鍵，它的內(nèi)部還有芯片和線路的，每一個(gè)按鍵都通過行和列連接到一個(gè)專用芯片，芯片會(huì)根據(jù)按下的行和列位置來判斷是那個(gè)鍵被按下，然后把鍵碼傳送給主機(jī)。

鍵盤是怎么識(shí)別按鍵的？

其實(shí)鍵盤上的每一個(gè)銨鍵都是一個(gè)開關(guān)，按下和釋放代表著關(guān)和開兩種狀態(tài)。以單個(gè)按鍵為例，沒有按下時(shí)，芯片（單片機(jī)）的輸入口通過一個(gè)電阻連接到VCC，為高電平（在數(shù)字電路中為1），當(dāng)按鍵按下后，芯片（單片機(jī)）的輸入口連接到地，為低電平（在數(shù)字電路中為0）。

因?yàn)殒I盤的按鍵比較多，為了節(jié)省芯片的輸入接口，往往通過行和列的組合來識(shí)別按鍵，鍵盤上的單個(gè)或者多個(gè)按鍵按下都可以被芯片識(shí)別出來。

當(dāng)然，這些按鍵需要按鍵盤的標(biāo)準(zhǔn)擺放到規(guī)定的位置，因?yàn)槊恳粋�(gè)按鍵都設(shè)定好了指定的編碼，當(dāng)識(shí)別到按鍵按下時(shí)，芯片就會(huì)把這些標(biāo)準(zhǔn)的編碼通過PS/2接口或者USB接口傳送給電腦。

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實(shí)際上電腦不知道

這個(gè)和代碼設(shè)置有關(guān)系

電腦代碼都是由0或1二進(jìn)制組成的

每個(gè)按下的鍵都代表著不同的0和1組成

如電腦設(shè)定“01101”代表按下A鍵

那么我們按下A鍵時(shí)

通過驅(qū)動(dòng)傳達(dá)給電腦是“01101”

那么電腦就會(huì)執(zhí)行“01101”這個(gè)指令

首先我們要簡(jiǎn)單的想象一下鍵盤的結(jié)構(gòu)：鍵盤上的每個(gè)按鍵都連接在控制芯片上。當(dāng)我們按下某一個(gè)按鍵時(shí)，控制芯片就會(huì)把信息傳到主板上。

現(xiàn)在的鍵盤采用的是矩陣式的結(jié)構(gòu)。這樣做的好處就是，不需要每一個(gè)按鍵都有一條線、一個(gè)接口（芯片接口）。比如下面的“Q、W、E、A、S、D、Z、X、C”9個(gè)按鍵，矩陣式的只需要6條線、6個(gè)接口，但如果每個(gè)按鍵單獨(dú)連接芯片就需要9條線、9個(gè)接口。

矩陣式的鍵盤如何確定哪些按鍵按下了?

鍵盤上的按鍵其實(shí)就是一個(gè)一個(gè)的開關(guān)，當(dāng)我們按下按鍵的時(shí)候，就接通了這一列和這一行的兩條線。控制芯片通過電平的變化，就可以確定按下的是哪一個(gè)按鍵。

有點(diǎn)類似我們玩的水管工游戲

依次往R0、R1、R2這幾個(gè)管道注水，當(dāng)按下了按鍵時(shí)，有些管道就接通了，橫著的C0、C1、C2管道自然會(huì)有水跑出來。

當(dāng)按下S鍵時(shí)就會(huì)接通了上、下兩個(gè)管道，R1里注入的水就會(huì)從C1跑出來�？刂菩酒�通過查詢編碼表，“給R1注水的時(shí)候，C1也有水”，就可以確定按下的是“S”鍵。

當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)按鍵被按下，相當(dāng)于依次往幾個(gè)管道注水。

• 控制芯片往R0注水，C1有水流出來；
• 控制芯片往R1注水，C1也有水流出來；
• 控制芯片往R2注水，沒有水流出來；.

控制芯片再通過查詢編碼表，就知道“A”鍵和“S”鍵被按下了。

但這種矩陣式結(jié)構(gòu)存在一些問題

比如玩游戲的時(shí)候，同時(shí)按住“W”鍵和“A”鍵控制人物往左前方移動(dòng)，前面突然跳出一個(gè)“怪獸”，就需要馬上按下“Q”鍵切換出武器。這時(shí)，“Q”、“W”、“A”這三個(gè)鍵時(shí)處于同時(shí)被按下的狀態(tài)。

• 控制芯片往R0注水，C0、C1有水流出來；
• 控制芯片往R1注水，C0、C1也有水流出來；
• 控制芯片往R2注水，沒有水流出來；

控制芯片這時(shí)一查表，傳給主板的結(jié)果就是“Q”、“A”、“W\"、\"S\"這4個(gè)按鍵都被按下了，結(jié)果就是被控制的人物突然站住不動(dòng)了。這種情況下就是按鍵沖突，控制芯片誤以為“S”鍵也被按下了。

要怎么解決按鍵沖突的問題呢？

方法就是挑戰(zhàn)會(huì)產(chǎn)生沖突的線路，因?yàn)橹挥型嬗螒虻臅r(shí)候才會(huì)集中同時(shí)按下幾個(gè)鍵。比如調(diào)整成下圖這個(gè)樣子，控制芯片編碼表也跟著做一下調(diào)整。

還是同時(shí)按下“Q”、“W”、“A”三個(gè)鍵。

控制芯片往R0注水，C0有水流出來；

控制芯片往R1注水，C0、C1也有水流出來；

控制芯片往R2注水，沒有水流出來；

控制芯片一查表，傳給主板的結(jié)果就是“Q”、“W”、“A”三個(gè)鍵。這樣就在一定程度上解決了同時(shí)按下一些按鍵會(huì)產(chǎn)生沖突的問題。

鍵盤的按鍵電路

基于上面的原理，就可以了解鍵盤按鍵的電路結(jié)構(gòu)了。

01 以薄膜鍵盤為例，鍵盤按鍵電路被印刷在3張和A4紙差不多厚度的塑料薄膜上。

比如：將R、R1、R2電路印刷在第一層薄膜上，C0、C1、C2電路印在第二層薄膜上，它們之間再用一張薄膜把上、下兩個(gè)電路隔開，再在中間這個(gè)薄膜的按鍵位置挖個(gè)孔。

當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，就會(huì)把上面的薄膜壓得向下凹下來觸碰到下面的薄膜，這樣上、下兩層的電路就接通了。

實(shí)際上上面依次給每個(gè)管道注水就是一個(gè)掃描的過程，為了第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)有按鍵被按下，就需要每秒鐘完成成百上千次的掃描，這個(gè)就是鍵盤上的輪詢率。

02 以機(jī)械鍵盤為例，為了防止按鍵沖突，給每個(gè)按鍵增加了一個(gè)止回閥，防止水流到不該去的地方，導(dǎo)致按鍵識(shí)別錯(cuò)誤。

還是同時(shí)按下“Q”、“W”、“A”三個(gè)鍵，再往R1注水的時(shí)候，水就不會(huì)像之前那樣從“Q”鍵下面的管道流向“A”鍵下面的管道，從C1出來。基于這個(gè)電路，鍵盤中增加一塊PCB板，止回閥就是二極管。二極管只能單向?qū)�通，電流只能從一個(gè)方向流過二極管。這樣就解決了按鍵沖突的問題。

科技源于生活，牛頓當(dāng)初也是被普通無奇的蘋果砸到腦袋，才發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律。任誰(shuí)也不曾想到我們用的普通不能再普通的鍵盤竟然會(huì)潛藏如何高深的智慧。

以上個(gè)人淺見，歡迎批評(píng)指正。

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電腦說，我TM哪知道啥是A啥是B。我只知道有人按了一個(gè)開關(guān)，告訴我這是01010101之類的意思，至于顯示器那王八蛋顯示出來是A是B不是你們自己定義好的么。

我在打別人的時(shí)候，你怎么知道不是在打你？肯定是大腦沒有接收到疼痛的信號(hào)唄，按鍵這個(gè)同理。

我又不是電腦，我怎么知道它是怎么知道我按A鍵它就知道是A鍵的？

這個(gè)得寫內(nèi)存，CPU 內(nèi)部沒有A ，CPU 只負(fù)責(zé)運(yùn)算與搭橋！

我隨便定義一個(gè)鍵盤有100個(gè)摁鍵，在接100個(gè)電阻，這100個(gè)電阻分別為1歐，10歐，20歐，30歐直到1000歐也就是1K 歐姆。我們都知道電阻可以限制電流，排列好后，這時(shí)候整個(gè)鍵盤邏輯已經(jīng)搭配好！

但鍵盤上的摁鍵不知道那個(gè)是A ，所以我們要做一個(gè)小芯片用來識(shí)別這些鍵盤，那么我用數(shù)字1234567890用10到100歐的電阻來代表，然后采樣！如何采樣呢？就需要用到芯片來采樣，芯片內(nèi)部我們用100個(gè)放大電路，也要排列好阻值，當(dāng)我摁10歐姆摁鍵導(dǎo)通，那么這個(gè)放大電路接收信號(hào)最小5歐最大15歐可以通過，低于是無法接收到，記住是100個(gè)放大電路相當(dāng)于內(nèi)部擁有100個(gè)三極管，每個(gè)三極管接收信號(hào)阻值都不一樣，這樣我們才好采樣模擬。

當(dāng)放大電路接收到信號(hào)后，三極管導(dǎo)通，通電，這時(shí)候只是開關(guān)，你們非常納悶難道要用到100個(gè)引腳嗎？當(dāng)然不用，2個(gè)引腳就可以，還要設(shè)計(jì)一個(gè)輸入電路與輸出電路，也是采用三極管放大電路，那100個(gè)三極管你把它看成一個(gè)占內(nèi)存或暫存器，當(dāng)我摁住10歐姆電阻觸發(fā)改變電流的速度�？偣灿�100不同的電流，100個(gè)不同信號(hào)，100剩100不同的邏輯搭配。這是一個(gè)專用摁鍵芯片指令，只負(fù)責(zé)控制！

從鍵盤芯片指令進(jìn)入CPU 指令，CPU 要采樣鍵盤指令，就要進(jìn)入運(yùn)行內(nèi)存內(nèi)部找你寫好的程序是否相同符合。符合識(shí)別成功，在內(nèi)存內(nèi)部寫好端口采樣指令，畢竟有上百萬上千萬不同短波長(zhǎng)波，不能重復(fù)，如果你寫的無線接收代碼波長(zhǎng)與鍵盤波長(zhǎng)一樣，CPU 可能選擇優(yōu)先級(jí)把無線當(dāng)做摁鍵波長(zhǎng)來用，所以不能重復(fù)同樣波長(zhǎng)。

波長(zhǎng)又叫波特率，是采用晶振震動(dòng)來采樣，比如我摁一秒調(diào)用0.5M 速率，那么0.5M 的速率為鍵盤，每50個(gè)波段為10歐，波段指的是高低電平，比如這樣說，我最低電平為0伏或1.2伏，最高3.3，那么就用1.2伏來做低電平，3.3做高電平，低高為1峰波，那么50個(gè)就是10歐姆，100個(gè)就是20歐姆，如果采樣過程30-70為標(biāo)準(zhǔn)，如果超過70那么CPU 就會(huì)告訴內(nèi)存說，是20歐姆電阻，這些都要設(shè)定好，調(diào)試好，不能亂一步一步的來。

那么計(jì)算機(jī)你輸入A 轉(zhuǎn)換模擬一次波長(zhǎng)，對(duì)比一下相同符合，就會(huì)顯示A ，一般學(xué)編程的用不到，畢竟這個(gè)別人寫好了，你們應(yīng)用就可以，每個(gè)編程語(yǔ)言都已經(jīng)定義好了，不需要你寫，已經(jīng)在編輯芯片指令時(shí)候已經(jīng)是固定好的。不是做芯片制造與設(shè)計(jì)是用不到。

中央處理器是個(gè)大號(hào)，是多功能處理器，總共擁有幾十萬個(gè)放大電路，幾百個(gè)上千個(gè)計(jì)算模塊，幾千個(gè)暫存器，CPU 內(nèi)部晶體占用最多晶體數(shù)量就是暫存器，暫存器內(nèi)存越大緩沖越好，性能越穩(wěn)定，支持更高速率讀取，如果一個(gè)CPU 十億個(gè)晶體管，暫存器就要占5億左右甚至8億！計(jì)算模塊只是走線多非常復(fù)雜，也是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)，這部分電路用于二到十六進(jìn)制不等計(jì)算，每增加一個(gè)進(jìn)制，線路就要增多2倍到10倍數(shù)量，所以至今為止只弄到十六進(jìn)制，如果達(dá)到64進(jìn)制，目前來說是用不到，除非量子計(jì)算，畢竟材料導(dǎo)電問題，沒有人敢用。

所以計(jì)算機(jī)碼表最大是16進(jìn)制，如果17進(jìn)制，F(xiàn)就多一個(gè)字母G了，別小看多了一個(gè)數(shù)，接線接死你，光改圖紙就要你頭疼。你們以為是二進(jìn)制，那是不對(duì)的，是二到16進(jìn)制暫時(shí)這樣，我相信再過20年能用上64進(jìn)制碼表，到時(shí)候一個(gè)芯片只有指甲大就要入植幾萬億顆半導(dǎo)體，想想一下非常激動(dòng)

不是的，光按下去電腦是不知道的，電腦只能識(shí)別到有鍵盤被按了，如果你想讓電腦知道，必須大喊一聲你要輸?shù)臇|西，比如你要輸a，就要按的同時(shí)大喊一聲a！，才可以，至于為什么鍵盤還需要那么多按鍵而不是只有一個(gè)，可能是因?yàn)樵戽I盤的廠家想多掙點(diǎn)吧，情況就是這么個(gè)情況。

臥槽我今天正在思考這個(gè)問題，放心里沒說出來呢，頭條怎么會(huì)感知得到？居然推送得這么及時(shí)，太恐怖了