时隔四个多月，华为“天才少年”稚晖君，终于在7月24日发布了他的最新项目视频。这一视频还被华为官方转发，并直呼“太厉害！”华妹看完也忍不住连连称赞~
不满“客制化”键盘，选择自己动手
稚晖君表示，此次项目的想法源于几个月前的居家办公经历。程序员和游戏玩家对键盘的要求非常高。因此，市场上一部分玩家对于电脑外设的性能和外观的极致追求从而催生了一种叫做“客制化”的圈子。但接触下来，他发现很多“客制化”总是以“换壳为本”，其实还有很大的进步空间。
于是，稚晖君决定自己从零构思，设计一把真正的“客制化”键盘。为了保证能够有最大程度的开发度自由，于是选择自己从头设计电路硬件以及固件代码。
硬件设计三步走
从硬件来说，键盘的原理很简单，每个键轴就是一个独立的开关，按下导通为0，弹起断开为1，通过控制器芯片检测按键的高低电平就可以知道按键是否被按下。
虽然听起来很简单，真实的情况却有点复杂，稚晖君在设计中就遇到不少问题：
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01
常规的键盘有100个左右的按键，如果每个按键都接一根导线到MCU的引脚，那么就需要MCU有100多个引脚，这显然是极其浪费且不太现实的，所以市面上的键盘基本都使用一种叫做矩阵键盘的形式来检测按键。
比如说对于4行×4列、共16个按键组成的矩阵，单独连接的话需要16个IO，而矩阵扫描只需要4+4=8个IO。
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02
如果采用矩阵扫描的方式设计电路，由于按键之间不再是独立连接，而是存在一定的耦合，就会出现没被按下的按键也会被触发的情况，也就是俗称的“鬼键”问题。
稚晖君设想在按键下面再添加一个二极管，可以有效防止误触发的问题。
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03
想要提升键盘的手感，PCB设计的时候就要做减震处理，因此需要在PCB键轴之间挖出很多长槽。那么矩阵键盘和一堆二极管的模式就会使PCB走线变得很麻烦。
稚晖君使用移位寄存器来实现按键扫描。他使用1×n的矩阵，把每个按键都看作寄存器的一位，这样每加载一个时钟信号都可以依次读出每个按键的状态。
基于这个方案，稚晖君的设计就有了以下优势：
✔ 极其节省IO。
✔ 扫描速度极快。
✔ 电路极其简单。
固件设计，性能拉满
目前市面上绝大多数的客制化键盘都是使用像QMK、ZMK这样的开源固件，它们为了适配大量的键盘型号，导致出现代码臃肿、性能优化不足、扩展性不太好等问题。因此，稚晖君自己开发了一套键盘固件，把全速HID设备的性能拉满，在固件中实现了HID设备枚举、1kHz的硬实时报文以及1ms的超低延迟。
超高刷新率的全按键独立RGB灯控制，支持NKRO也就是所谓的全键无冲；添加每个按键独立的滤波算法，支持Bootloader更新固件，支持多层键位映射配置。
不只炫酷，效率提升也不在话下
在结束电路硬件以及固件代码的设计后，项目来到了外观设计环节。稚晖君邀请好友@Xikii厂长帮忙设计加工。
看到稚晖君的作品，大家是不是心里已经蠢蠢欲动了！
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戴志涛-北京邮电大学计算机学院计算机体系结构研究中心教授
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转载自：华清远见
原文链接：“野生钢铁侠”稚晖君，带着新作“客制化”键盘回来了！
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