電腦鍵盤工作原理
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隨著計算機CPU（硬件）和Windows操作系統（軟件）的不斷升級換代，計算機的發展進入到了包括多媒體在內的高速多功能時代。與此相適應，計算機鍵 盤也出現了一些新的變化，主要表現在鍵盤鍵數的增加及功能的整合。美國蘋果(Apple)公司早在1992年就曾推出過設有調整音量按鍵的鍵盤。時下流行 的多媒體鍵盤，也叫多功能鍵盤，其特征是增加了一些快捷鍵（或功能鍵），通過設定主板BIOS或軟件設定，使這些新增的鍵可以實現開關電腦、休眠啟動、 CD播放、音量調整、一鍵上網等特殊功能。此外還出現了一些多功能集成的鍵盤，如將掃描儀、錄音設備或手寫板、鼠標等整合為一體的鍵盤，以及帶有文字編輯 或指紋識別功能的智能鍵盤等。
如前所述，IBM定義的101鍵鍵盤與微軟(Microsoft)所定義的三鍵共同形成的104 鍵Win95鍵盤一般被稱作標準鍵盤，那么標準鍵盤的104鍵之外如何增加按鍵擴充功能呢？從目前鍵盤發展情況看，可以有多種方法。單就增加鍵盤按鍵的設 定技術看，一般來講，按鍵的增加取決于三個方面的因素：一是CPU能識別，二是操作系統能響應，三是鍵盤內部電路結構能安排。從前面的介紹可知，CPU和 操作系統這兩個因素是計算機必備的現成技術，不成問題。這樣，增加鍵盤按鍵的關鍵就在于鍵盤的內部結構。以下兩種方法可以直接簡便地增加鍵盤按鍵。
目前PC機鍵盤按鍵一直沿用IBM的行列矩陣方式布局排列，稱為掃描矩陣，其內部電路結構的核心是8048（包括其后續升級系列）單片機微處理器。根據單 片機微處理器特定的I/O（即Input/Output輸入/輸出）電路，IBM將鍵盤按鍵的行列矩陣定義為8行×16列＝128鍵，而現行的標準鍵盤只 使用了其中的104鍵，故尚有128-104＝24鍵的陣點閑余，尚未定義。因此，增加按鍵的方法之一是，直接在這尚未定義的24個閑余按鍵陣點中繼續定 義新鍵以擴增新的功能鍵。方法之二是，通過改變單片機微處理器I/O電路的配線方式，可以把IBM的原8行×16列掃描矩陣變為（8+n）行×16列，如 （8+1）行×16列＝144鍵等，這樣就會在128鍵之外獲得新增加的一行16個鍵位，再根據需要為其定義功能。以上兩種方法都可以達到增加104鍵的 標準鍵盤的按鍵數的目的。簡而言之，第一種方法是在原掃描矩陣8行×16列的行列點陣中尚未利用的24個點上,根據需要可任意增加1至24個新鍵；第二種 方法是在單片機微處理器原掃描矩陣8行×16列基礎上再增加一行，變為9行×16列掃描矩陣，再根據需要任意增加新鍵，并不會帶來單片機微處理器本身原有 功能的更新。如IBM 的83鍵盤發展到原來的標準鍵盤101鍵，其要增加的鍵數只要通過增加鍵盤的行或列，并在增加的行列陣點上進行定義便可實現；而原來的101鍵的標準鍵盤 后發展到目前的104鍵的標準鍵盤，其增加的3個鍵數可以不增加鍵盤的行和列，只要在原掃描矩陣中尚未定義的點上直接定義就可以。無論是第一種方法還是第 二種方法，都已經屬于公有技術領域的技術。
什么是鍵盤的鍵位沖突？
簡單的說，也就是當你同時按下鍵盤上的幾個鍵的時候，這幾個鍵不能同時反映出來，這就叫做鍵盤的鍵位沖突。例如說，你能想象當你按下Ctrl－Alt－Del時，系統只能接收到前兩個鍵，而死活不承認你按了Del鍵嗎？
當然，現實中是不會有這樣的鍵盤的，按不下Ctrl－Alt－Del的鍵盤根本就沒法出廠，但其他一些常見的鍵位沖突就不稀奇了。例如，經常有一些鍵盤不能同時對例如A-S-空格這樣的按鍵組合作出反應，這樣在FPS游戲中，使用者就會大為吃虧。
對于鍵位沖突問題，電腦用戶中有兩種完全不同的態度，絕大多數人根本意識不到鍵位沖突問題的存在，直到遇到沖突的時候才叫苦不迭，并且大呼“為什么他就能 做這個動作？”；而另一部分人，特別是一些游戲高手，又在孜孜不倦的尋找“沒有鍵位沖突的鍵盤”。這兩種人都是對鍵位沖突的原因認識不清楚的。
鍵位沖突的直接起因，是鍵盤的非編碼結構。在2月號的專題中，我們提到過現在的鍵盤幾乎都是非編碼的薄膜接觸式鍵盤，那么什么是非編碼鍵盤呢？在專題里我們沒有詳細的解釋，下面我們就來詳細說明一下非編碼鍵盤的原理與結構。
傳統的鍵盤，是編碼式鍵盤，它的每個鍵按下時都會產生唯一的按鍵編碼，并且通過專有的一組導線傳輸到鍵盤接口電路，由于其線路和編碼的唯一性，這種鍵盤是不存在鍵位沖突的問題的，但是編碼鍵盤結構復雜，現在已經很少使用了。
而現代的薄膜接觸式鍵盤，任何一個按鍵都有上下兩層薄膜的觸點，我們將它拆開來仔細看一看（如圖），就會發現在任何一層薄膜上，導線數都遠少于按鍵數，而 且每一條導線都同時連通多個按鍵的觸點，而且，上層和下層的任何兩條導線都最多只在一個按鍵上重合。也就是說，上層的1號導線可能會同時經過1、2、3、 4、5……等按鍵，而下層的1號導線可能同時經過1、Q、A、Z……等按鍵，且兩條導線只在1鍵上重合。
什么是鍵盤的鍵位沖突？簡單的說，也就是當你同時按下鍵盤上的幾個鍵的時候，這幾個鍵不能同時反映出來，這就叫做鍵盤的鍵位沖突。例如說，你能想象當你按下Ctrl－Alt－Del時，系統只能接收到前兩個鍵，而死活不承認你按了Del鍵嗎？
當然，現實中是不會有這樣的鍵盤的，按不下Ctrl－Alt－Del的鍵盤根本就沒法出廠，但其他一些常見的鍵位沖突就不稀奇了。例如，經常有一些鍵盤不能同時對例如A-S-空格這樣的按鍵組合作出反應，這樣在FPS游戲中，使用者就會大為吃虧。
對于鍵位沖突問題，電腦用戶中有兩種完全不同的態度，絕大多數人根本意識不到鍵位沖突問題的存在，直到遇到沖突的時候才叫苦不迭，并且大呼“為什么他就能 做這個動作？”；而另一部分人，特別是一些游戲高手，又在孜孜不倦的尋找“沒有鍵位沖突的鍵盤”。這兩種人都是對鍵位沖突的原因認識不清楚的。
鍵位沖突的直接起因，是鍵盤的非編碼結構。在2月號的專題中，我們提到過現在的鍵盤幾乎都是非編碼的薄膜接觸式鍵盤，那么什么是非編碼鍵盤呢？在專題里我們沒有詳細的解釋，下面我們就來詳細說明一下非編碼鍵盤的原理與結構。
傳統的鍵盤，是編碼式鍵盤，它的每個鍵按下時都會產生唯一的按鍵編碼，并且通過專有的一組導線傳輸到鍵盤接口電路，由于其線路和編碼的唯一性，這種鍵盤是不存在鍵位沖突的問題的，但是編碼鍵盤結構復雜，現在已經很少使用了。
而現代的薄膜接觸式鍵盤，任何一個按鍵都有上下兩層薄膜的觸點，我們將它拆開來仔細看一看（如圖），就會發現在任何一層薄膜上，導線數都遠少于按鍵數，而 且每一條導線都同時連通多個按鍵的觸點，而且，上層和下層的任何兩條導線都最多只在一個按鍵上重合。也就是說，上層的1號導線可能會同時經過1、2、3、 4、5……等按鍵，而下層的1號導線可能同時經過1、Q、A、Z……等按鍵，且兩條導線只在1鍵上重合。
這樣，根據上層薄膜和下層薄膜所經過的按鍵，就可以排出一個類似下面的表格：
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