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键位冲突不是卡键
键位冲突与卡键事实上是不相同的情况，许多人习惯以后者来形容键位冲突，而且在网络以讹传讹的结果，就把这2种名词变成同义了。事实上，「卡键」代表键帽压下时陷在键盘内，弹不回来原有的位置，或者弹回来的时间比正常的时间还长，完全直接是照字面意思来解释的。

结构、信号双管齐下
要认识什么是键位冲突，就必须分2个部分来讨论。第1部分得先了解键盘内部的构造，信号是如何判断与传递，以及遇到错误该如何避免；第2部分是探讨如何将键盘信号传输至电脑端，内在构架虽然不会造成键位冲突，但不同键盘的连接界面可能会造成影响，而无法顺利将每个信号送出。将2个部分整合起来，才能完全认识键位冲突原理。

非编码键盘当道
键盘依转换代码来分类，可以分为编码键盘与非编码键盘2种。编码键盘是指按下按键时，直接由数位电路上产生出ASCII码，或者特别编码来输出。非编码键盘则是将键盘按键排成矩阵形式（Keyboard Matrix），当按键触发时，由键盘控制器（Keyboard Controller）依照行（Clown）与列（Row）的信息，来查询键盘码表格，借此找出使用者压下的按键信息并输出。非编码键盘的键盘码表格较容易重新定义，结构技术不难。对于不同国家的键盘配置都容易进行键位设计，所以已经成为目前键盘主要的设计方式。
薄膜式键盘的行与列电路，会分散到键盘的2层薄膜电路上，而机械式则设计在PCB电路板上。这些行与列至少会由16条线路与8条线路交叉形成，组合出共有128个交叉点。目前键盘按键数大约为103键，就算语系不同按键数也不会相差太多，这128个点可以运用到目前所有的键盘。不过这种矩阵的设计方式代表压下就会形成渠道，如果一次压下太多键，就有可能造成信号误判。

行与列判断信号
接下来，我们来看看是键盘信号是如何侦测与送出。键盘的按键信息都是设计在键盘矩阵中，里面每个行与列的交错点都代表着1颗按键信息。当按键被触发时，键盘就会进行扫描，查询是哪颗键被压下。首先会以行为单位会轮流扫描，之后再判断是哪一列形成渠道。
当单一按键被压下时，键盘扫描行与列的原理非常简单，很容易就会找到是哪颗键被压下，立即就会将信号送出，但如果同时触发超过1颗按键时，则是另一种情况。键盘矩阵中最小矩形单位会是由4颗按键所组成，4颗键压下任何1颗键都能顺利输出信号。任意2颗键按下时，键盘控制器也能依行列信息判断是哪些键被触发。当同时压下1颗键与2颗键时，键盘很容易就能判断信号并将其送出。

产生Ghost Key
不过同时3颗键压下时，就会送出2个行信息与2个列信息到键盘控制器。由于2行与2列共可形成4颗键，所以光靠行列信息无法推算是4颗键中的哪3颗，而这时意外被导通电路的第4颗键，称为Phantom Key（幽灵键）或Ghost Key（鬼键）。

Ghost Key出现时，控制器因无法判断正确按键而产生错误的判断信息，为了避免错误信号被送出，键盘控制器就会忽略第3颗压下的信号，只会输出前2颗键一定正确的信号。这就是目前使用者常会疑惑，明明已经压下按键，为什么电脑却没有送出信号，其实就是因为产生Ghost Key发生键位冲突。

▲此为键盘矩阵简化图，在3行3列的电路中配有Q、W、E、A、S、D、Z、X、C键共9键。实际键盘矩阵不会如此简单，会更为复杂。

▲当Q键压下时：从C1开始扫描，R1有被导通电路，R2没有，所以推论出C1R1被压下。再从C2开始扫描，R1与R2都没有形成渠道。结论得到C1R1即Q键被触发。

▲当Q、S键压下时：从C1开始扫描，R1有被导通电路，R2没有，所以推论出C1R1被压下。再从C2开始扫描，R1没有形成渠道，R2有被导通电路，所以推论出C2R2被压下。结论得到C1R1与C2R2即Q键、S键被触发。

▲当Q、W、A键压下时：从C1开始扫描，R1被导通电路，R2也被导通电路，所以推论出C1R1、C1R2都形成渠道。再从C2开始扫描，R1被导通电路，此时R2透过C1也被导通电路，所以推论出C2R1、C2R2都形成通路。结论得到C1R1、C1R2、C2R1、C2R2即Q键、W键、A键、S键都被触发，不过实际并不是如此。S键没有按下却意外被导通，此键就命名为Phantom Key，即Ghost键（鬼键）。

键盘矩阵分2类
由键盘矩阵表可以观察到，同一个矩阵里，如果恰好都在相邻的4个位置上，只能同时压下2颗，压下第3颗按键时就会产生Ghost Key。如果没有经过特别设计避掉Ghost Key的话，键盘基本上都是属于2-Key Rollover。所以对于键盘来说，只要是键盘矩阵构架，就只有2种：2-Key Rollover与N-Key Rollover。

N-Key Rollover

N-Key Rollover（NKRO）代表能同时任意压下N颗按键，并正确输出。换句话说，就是同时任意按下N个键都不会发生键位冲突，N代表着正整数。当直接以N来表达就代表着无限大的意义，也就是整把键盘都能同时压下并输出信号。目前市面许多键盘都会强调N-key功能，不过仍有人误解原意而误用。

从键盘矩阵改进
其实键盘厂商很早就注意到键位冲突的问题，对于常用组合键都会刻意避开。如常见的Ctrl+Alt+Delete，理论上这3键应该没有键盘无法输出，其他例如Ctrl与Shift键的组合等等，也都是因为厂商特别设计，所以这些常用的键才能正常使用。

在制造厂来说，只要能够顺利使用以上常见组合键，并且不会造成键位冲突的键盘就能满足绝大多数的使用者。但各厂商的Keyboard Matrix设计都不同，相同的组合键透过各种设计都能达到相同的结果。要让2-Key Rollover变成N-Key Rollover的话，有很多方法可以达成，这里整理出几种常见方法给大家参考。

更改键盘结构

将键盘以结构来区分，除了薄膜式、机械式之外，还有电容式键盘。薄膜式与机械式都是以键盘矩阵来来判断，先天性就会有键位冲突的问题。电容式键盘是以电阻改变的方式来触发，可以由电阻大小来判断使用者按下哪些按键，所以电容式键盘不受键盘矩阵影响，天生就拥有N-Key Rollover功能。市面上较为常见的电容式键盘以Realforce为主，目前已从PS/2转为USB界面。Realforce键盘虽然内在是N-Key Rollover构架，不过受到USB限制只能任意6键输出，有点可惜。

用电容式设计

此外，i-rocks也要推出电容式键盘。不同于以往电容式键盘都需要仰赖PCB才能触发，i-rocks使用IC芯片，将电容等元件都包含在IC内。虽然外观与一般薄膜式键盘相近，但内部薄膜电路要经过特别设计与处理才能使用，而非一般薄膜电路。所以这款键盘在PS/2界面拥有N-Key Rollover功能，而在USB界面底下还不确定。

加二极管变单向电路

薄膜式与机械式键盘想要避免Ghost Key，还是有方法可以做到。例如在每个按键信号的地方，都加1颗二极管（Diode）隔离电流倒灌，就不会使电路被意外导通而出错。目前市面上许多机械式键盘的处理方式，都是以加二极管来达成N-key功能。至于薄膜式键盘，要将二极管加在导电薄膜较不容易，这个方法不太可行。

▲Cherry G80-3494LYCUS-2键盘是在轴上加上二极管，而不是在PCB上直接焊上二极管，与目前常见的机械式键盘处理方式不同。

加上二极管处理示范图

▲在每个信号连接后，都加上二极管防止电流倒灌。

▲此示例一样使用Q键、W键、A键来示范，看是否一样会产生Ghost Key。

▲从C1开始扫描，R1有被导通电路，R2没有，所以推论出C1R1被压下，得到Q键与A键被压下。

▲再从C2开始扫描，R1形成渠道，R2没有被导通电路，推论出C2R1被压下，得到只有W键被压下。所以经过C1与C2扫描后，正确得到Q键、W键、A键共3键被压下，没有产生Ghost Key。

将Controller改成ASIC
1996年Compaq申请过一个专利，特别强调不需要加二极管也能拥有N-Key Rollover功能。Compaq抛弃键盘矩阵的想法，将原本在键盘上的8 bit MicroController 8051以ASIC（Application Specific Intergrated Circuit）取代。简单说，就是将I/O针脚增加，让每颗按键都能有独立针脚传送信号，就不会产生Ghost Key。不过ASIC开发成本高，也不能随时修改，一修改就是从头设计，所以键盘后来也没有采用此技术。

▲此为Compaq在1996年的美国专利，专利号码：US005523755A。

▲FIG. 1为当时键盘的设计，下方的Keyboard都通过MicroController之后，才传送至电脑。FIG. 2为如果要让2-Key Rollover的键盘提升至N-Key Rollover，作法就是要在每个Keyboard Matrix交叉点的信号都加上二极管。

▲FIG. 3为Compaq的专利，将原本的MicroController替换成ASIC。FIG. 4就是原本再交叉点上的按键全变成独立信号。
减少二极管使用量
由于开发ASIC需要花更多费用，所以要达到N-Key还是得回到增加二极管的方法。不过使用二极管的数量是随着键盘按键数量而改变，所以当键盘有101键时，那就需要101个二极管，对于成本而言相当高。
2009年韩国厂商Skydigital提出了一个解决方法，将键盘矩阵特别设计，增加I/O针脚将信号拉出，统一集中到薄膜电路外的二极管来处理信号，这可以省下二极管数量又能达到N-Key Rollover的效果。目前Skydigital在韩国已经推出一款薄膜式N-Key Rollover键盘nKEYBOARD，就是采用自家的技术，不过成本还是不够低。

▲Skydigital在官方站点上有特别提出他们的独家专利说明，Patent Cooperation Treaty（PCT）号码：WO 2009/119947 A1。

利用电阻直达N-Key Rollover
微软在2010年对于N-Key Rollover提出新解决方法，不使用二极管而采用电阻来判断。微软增加电阻的方式，是直接把薄膜电路的信号线加长，线路距离加长意即增加电阻，而不是直接在上面加上电阻电路。
由于每个按键的电阻都不同，所以当按键送出信号时，可以由键盘控制器来判断是哪些按键的信号，透过这种方法可以达到N-Key Rollover功能。当然电阻也不是只能放在薄膜电路上，也能利用在PCB板上，所以此方法也能应用在机械式键盘上。

▲微软提出的专利后，直接运用在目前的游戏键盘SideWinder X4上。（专利号码：US20100066567A1）