當您在游戲中放技能總慢人一步，或明明按下了技能卻毫無反應，甚至技能被誤觸發(fā)，別急著懷疑自己的操作，問題可能出在您的設備上。還在為鍵盤設備性能不好影響游戲體驗而感到郁悶嗎？艾為擴展IC已為你提供可靠解決方案。

圖1 矩陣鍵盤概念圖

矩陣按鍵的基本原理

市面大部分矩陣按鍵應用本質其實就是通過行列交叉點檢測按鍵狀態(tài)，其工作原理大概分以下三個步驟：

行線設置為輸出，列線設置為輸入（帶上拉）

逐行拉低行線，讀取列線狀態(tài)

當某行被拉低時，檢測到列線為低電平，即該交叉點按鍵按下

從工作原理上看，由于檢測環(huán)節(jié)涉及較多的寄存器讀寫與代碼邏輯處理，若芯片對電平變化的響應速度較慢，就會導致狀態(tài)上報出現(xiàn)較大延遲。此外，在頻繁按鍵操作下，也可能因中斷處理不及時而漏中斷，最終引發(fā)漏鍵現(xiàn)象。艾為擴展IC通過高性能硬件電路來提供解決方案。

圖2 矩陣按鍵典型應用框圖

擴展IO芯片的關鍵技術

1.按鍵響應延遲大，艾為擴展IC從硬件電路減少響應時間

市面上普通機械鍵盤的響應延遲大約為10至25毫秒，部分游戲鍵盤（如青軸）可縮短至3至15毫秒。整個響應鏈路涉及硬件響應、按鍵上報、軟件處理等多個環(huán)節(jié)。艾為通過采用高性能內部電路，將按鍵按下產生的下降沿信號到中斷識別的間隙時間tiv縮短至50微秒以內，通過較短的硬件響應耗時，保證整體鏈路的響應速度。

圖3 擴展IO芯片按鍵響應時序圖

2.鍵盤誤觸怎么解決，艾為擴展IC防抖技術來“預防”

當機械開關的觸點閉合或斷開時，理想情況下應該是瞬間完成，從“開”到“關”或從“關”到“開”的狀態(tài)跳變。但現(xiàn)實中，由于觸點的彈性、材質以及碰撞后的微小反彈，在毫秒級的時間內，觸點會經歷一個快速的、多次的物理通斷過程，然后才達到穩(wěn)定狀態(tài)，這個過程就像是按一下按鈕，電路實際上在極短時間內“快速開關”了很多次。為了解決這個問題，就必須進行“去抖”，其核心思想是在物理狀態(tài)變化后，等待一段時間，待信號穩(wěn)定后再進行采樣。去抖可以分為兩種方式：軟件去抖和硬件去抖。

軟件防抖：軟件去抖處理方式簡單，第一次讀IO的電平狀態(tài)不處理，延遲一段時間之后，如果IO電平穩(wěn)定，才會記錄此次狀態(tài)。

硬件防抖：每個通道都有一個獨立的模擬濾波器，能夠濾除低于 20 納秒的毛刺信號，除此之外，芯片內部有專門去抖電路處理電平切換的抖動，當輸入狀態(tài)發(fā)生變化時，邊沿檢測計算器會復位，當輸入狀態(tài)在完整的驗證周期內保持穩(wěn)定時，計數(shù)器會驅動觸發(fā)器，更新狀態(tài)。

圖4 擴展IO芯片硬件防抖流程圖

3.鍵盤漏鍵怎么辦，艾為擴展IC輸入鎖存技術來“幫忙”

擴展IO作為中斷使用時，如果設備的中斷比較頻繁并且中斷處理邏輯比較復雜比如NFC、矩陣按鍵，經常會出現(xiàn)漏中斷的現(xiàn)象，擴展IO芯片擁有“保留現(xiàn)場“的能力，主控沒有處理對應IO事件之前，該IO的狀態(tài)會被保存在寄存器，直到寄存器被讀取之后，才更新成IO的實時狀態(tài)。

圖5 擴展IO芯片輸入鎖存功能時序圖

艾為擴展IO芯片選型表