
【计】 keyboard scan
clavier; keyboard
【计】 KB; keyboard
【化】 key board
scan; scanning
【计】 fineness; scanning
【医】 scanning
键盘扫描(Keyboard Scanning)是计算机输入设备的核心检测机制,其本质是通过矩阵电路分时检测按键状态的技术实现。在电子工程领域,该术语对应的英文表述为"Key Matrix Scanning"或"Scan Code Detection",特指键盘控制器按预设时序循环检测行线与列线导通状态的过程。
该技术包含三个关键阶段:
扫描信号生成:由微控制器产生时序脉冲信号,按顺序激活键盘矩阵的行线(Row Lines),每行激活时间约0.5-2ms。这种分时复用技术可有效减少I/O端口占用,参考《嵌入式系统接口设计》第三章的电路时序说明。
状态捕获解析:当某行被激活时,列线(Column Lines)将实时反馈电压信号。闭合按键会导致对应列线电位变化,这种电压波动通过施密特触发器转换为数字信号。国际电气与电子工程师协会(IEEE)标准1284.2详细规定了信号采集阈值。
键值编码转换:检测到有效闭合后,控制器将行列坐标转换为系统可识别的扫描码(Scan Code)。ASCII字符集与HID Usage Tables分别定义了基础编码规则与扩展功能键映射,相关标准文档可通过USB-IF官网获取。
现代键盘扫描技术已集成防抖算法(Debounce Algorithm),通过时间窗滤波消除机械触点抖动干扰。美国专利局公开的US6720860号专利显示,先进算法可将误触发率降低至0.02%以下。
键盘扫描是计算机系统中用于识别按键操作的核心技术,主要通过硬件和软件结合的方式检测按键状态变化。以下是详细解释:
键盘扫描通过记录每个按键的扫描码(唯一数值)来区分不同操作。每个键有两个扫描码:一个代表按下,另一个代表释放。这种设计能精准捕捉按键的完整动作序列。
矩阵式扫描
键盘按键通常以行列矩阵布局。例如,8个IO口可控制16个按键,通过交替设置行/列为高电平或低电平,检测交叉点的电位变化来确定具体按键位置。例如:
扫描电路与信号处理
扫描电路周期性发送信号,当按键按下时,行线与列线形成电气连接,产生特定电位组合(如二进制码01111101
)。系统通过比对扫描码与预设数值表,解析出对应按键。
键盘扫描通过硬件矩阵布局和周期性信号检测,实现高效、低成本的按键输入识别,是计算机人机交互的基础技术之一。
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