【灌水无罪】老机械键盘改造USB，QWERTY/Dvorak一键切换

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 20:34:19

本帖最后由 miaozhuang 于 2016-9-21 20:35 编辑

http://bbs.eeworld.com.cn/forum. ... digest%26digest%3D1
这个DIY项目的想法已经有很久了，如今终于达到了的设计的初衷。要体现“任性”的特点，先介绍背景吧。

在看这个帖子的诸位一定都在用计算机键盘吧。键盘上的数字键是1到9从左至右排列，或者是右小键盘区那样三个一排有序排列，反正规律很明显。但是字母键却不是A,B,C...到Z这么按字母序有规律地排下来的。我刚接触电脑(其实还是学习机)的时候，没在意这个问题，觉得是要盲打嘛，反正对两手的手指头来说，按字母序排列并没有什么好处。于是用多了这些排列也就记住了，从来不管它为什么要这样。其实，PC的键盘键位排布上是延用了打字机的键盘，这是设备演变过程中很自然的一个延续。打字机的历史就要早很多了，我没有亲见过打字机长什么样，而且，咱们汉字是铅字打上去的，和英文打字机方式完全不同。

235140i3a36qivqzuvmt5q.jpg.thumb.jpg

上面这个照片(来自wikipedia)，是"Sholes and Glidden Type-Writer."，第一个获得成功的商用打字机(1873)。请注意它的键盘字母键排列。
001734klbyoluenuwz4h4b.png.thumb.jpg

为什么得到这样一个字母排列？在当时的确经过了多次的优化改进，因为打字机是机械的动作，要尽量避免连续的击键引起冲突。结果是因为商业上的成功，QWERTY这个布局也跟着被越来越多的制造商吸收采用。在非英语语言的键盘上，个别键位可能不同，属大同小异了。最早的IBM PC键盘：
003625r2agx2f5v922cf2f.png.thumb.jpg

其实在电传动打字机问世之后，打字键盘的键位布局就可以自由了。但是QWERTY的流行没有被改变——习惯的力量是强大的。虽然是大众所接受，QWERTY也有被人诟病的地方，比如说左右手分配不平衡，在英语里面单独用左手能打出来的单词远比单独用右手的多。那么，除了QWERTY还能用啥？在ANSI标准里面还有另外一个键盘布局，叫做DVORAK.
Dvorak(德沃夏克)布局，是以其发明人之一: August Dvorak 的姓命名的。在20世纪30年代，Dvorak 和 Dealey 在他们多年的研究工作基础上发明了Dvorak布局，目标是减少打字出错几率、提高速度和减少手的疲劳。最初发明的布局是这个样子：
005836yvs0wvovwsssgd3o.png.thumb.jpg

Dvorak布局的最明显特征是让使用频率最高的键安排在中间的一排(Home row)，这样手指不用移动就触得到。当然还有左右手均衡的设计等等。尽管不是所有人都同意Dvorak布局能够比QWERTY布局提高键盘输入的效率，最快打字速度的记录的确是在Dvorak键盘上创造的。

我是经常要写代码的人，对键盘要求比较高，一定要顺手。从1998年拥有电脑开始，第一块键盘用了5年，实在是塑料结构磨损严重了才换了。第二块键盘用了大概也有5年，第三块是淘宝买到的和第二块同样的。除了手感，我对键盘还有个挑剔是要大回车键(老键盘惯出来的)。到了用上笔记本电脑，键盘问题只能忍忍了。我最后买的一块Benq的”轻指飞扬"绝版键盘因为是USB，作为笔记本键盘替补一直保留到现在。

到2012年下半年，我在淘宝发现了有“机械键盘”这东东，认识了Cherry MX轴。然后到2013年农历年后，我花一百多一点买了一块老旧的国产青轴机械键盘，虽然很陈旧状态也差了，敲了一会儿我就发现：这就是我要的手感啊，一比起来用了多年的薄膜键盘简直太委屈手指了。我后来花了更多的钱买了新的轴(就是机械键盘的开关)来更换修复，使之成为上班工作用。

机械键盘用着爽，后来我发现手指别扭的地方了，跟QWERTY键盘布局有关系。了解了Dvorak布局之后，我下定决心，换用Dvorak. 这个过程很漫长，大约是一年以后才抛开了QWERTY根深蒂固的影响。到如今两年多，我也没有肯定我的输入速度是否达到自己曾经QWERTY时候最快的水平，不过可以肯定的是换了Dvorak，手指头是舒服了。借个图说明两种布局的差别：
123206vx24rfxfp2dfrpxg.jpg.thumb.jpg

---------------------------------------------------- 分割线 ----------------------------------------------------------

先是改造的对象，主角: 这已经是拆解出机械键盘中的PCB板+钢板，并且拆掉了全部的键轴之后的样子。这块键盘买来时的成色相当差，很脏，惟有键帽还不错，但原本的轴已进灰，状态差。
020011osionbunl4ui44vi.jpg.thumb.jpg

轴全部拆下来之后才能将钢板和PCB分离，不然是被卡住的。原来键盘里面的灰比照片上还多得多。注意到这块DIP40的芯片，就是键盘的主控。
020017j8ycmnv7788bqv52.jpg.thumb.jpg

特写，80C49

LED部分，使用了一片D触发器锁存指示灯状态.
022209ixzjfjc9crmrrqjm.jpg.thumb.jpg

暴力破坏，将80C49拆掉
021113e48qq98vyohvhzzh.jpg.thumb.jpg

拆掉原来的键盘主控，我用什么顶替呢？没有引脚全兼容的单片机了，而且我要制作USB键盘，所以……STM32F072，做块一样大小的PCB. 因为主要是使用原有的键盘扫描矩阵，有些引脚是不需要连的。
021125nc9az6dj33rlds2r.jpg.thumb.jpg

焊好元件后的板子，准备替换80C49
021146zmmpmh4pav4o7g6a.jpg.thumb.jpg

用剪下的电阻腿作连接吧，对好位把引脚都焊上。STM32F0的SWD接口务必要留出来下载程序的。
021104shifhnrqbr3o5nlo.jpg.thumb.jpg

这是在软件开发当中调试的场景。USB线需要飞线，因为原来的键盘PCB上就没有USB.
022003ym1p9u4ug40280uu.jpg.thumb.jpg

开始安装钢板，主键区焊上全新的Cherry MX茶轴(2.5 RMB一颗)。F区暂且空着，因为使用频率不高，换新轴就显得浪费了，等下再把部分旧轴清洗一下装回去。
023313kt141q9qajtol7ma.jpg.thumb.jpg

我设计的MCU PCB要在键盘PCB和钢板之间。除了SWD的引脚，把UART飞线出来供调试的不时之需。
023322nt7l5xb3ltttkltt.jpg.thumb.jpg

主键区键帽就位

编辑键区也安装好，确认这里替换后不会有冲突。调试用的线和针脚以后是要拆掉的。
023336wjzlgopugg1jyy79.jpg.thumb.jpg

最后的组装，USB线，以及切换键盘布局的附加按钮。部分键轴还没有装，低优先级的。
023341sffu4j3g2323h6fl.jpg.thumb.jpg

----------------------------------------------------- 分割线 --------------------------------------------------

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 20:40:25

DIY过程直播完了，下面说硬件的设计。
80C49是块MCU，貌似也就在PS/2键盘上面用。搜到其datasheet对引脚的定义：
104025nzibm2rmiomhyirm.png.thumb.jpg

其实最关心的还是键盘矩阵怎么接的，这个我就靠人肉了，在的PCB背面寻着每条扫描行或列线找，记录在草稿纸上。最终整理出来的结果是这样的：(最上边和最右边铅笔写的数字是引脚编号)
105004zkrez5houvkkznko.jpg.thumb.jpg

扫描矩阵是8x14的，最多可以支持112个按键，实际上只有101个键，空出了一些。对照上面那个引脚定义，可以把用到的I/O口确定了。除了电源引脚，剩下还有几个引脚使用到：PS/2的CLK和DATA占用2个，状态指示LED的电路占用1个，AT/XT开关使用了一个。我用STM32F072C8，有48个引脚刚好是够的，富余的I/O就飞线引出了。

这是我设计的电路图：
110344ej2z2oo2rflo7oe7.png.thumb.jpg

PCB Layout:
110847jjbjvt34vwt3v5bb.png.thumb.jpg

不从80C49引脚上走的信号包括: SWD接口，USB D+/D-，USART TX/RX，额外两个可用I/O.

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 20:47:28

本帖最后由 miaozhuang 于 2016-9-21 20:55 编辑

软件上的工作比硬件多得多。因为想改造成USB键盘，不得不把USB HID的实现稍微看懂一下。PS/2模式硬件上也是保留的，暂时我还没去写软件。

总结一下，USB HID键盘需要使用两种HID报告：一是从设备到主机的，按键状态的报告，8字节；二是主机到设备的，指示灯状态的报告，1字节。第一个报告我使用EP1(Endpoint 1, 端点1)来发送，中断传输；第二个报告就使用默认的EP0，控制传输。USB的描述符，可以从现有的USB键盘上修改而来。下面是用USBTreeView这个工具查看到的的我的这个键盘的描述符：
113818pmrfsb6z0byt6t06.png.thumb.jpg

其中USB报告描述符我没完全看懂，copy了现成的（这个也没必要自己重新写嘛）

USB的中断ISR，bare metal哦

void USB_IRQHandler(void)
{
if(USB->ISTR & USB_ISTR_CTR)
{
      if((USB->ISTR & 0x0f)==0) // EP_ID==0
      {
         switch(ep0_state)
         {
            case 0: ep0_state |= 0x80;
                     break;
            case 1: if(USB->EP0R & USB_EP_CTR_TX)
                     {
                        USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_RX0;
                        ep0_state=3;
                        return;
                     }
                     else
                        ep0_state=0;
                     break;
            case 2: if((USB->EP0R & USB_EP_SETUP)==0) // OUT packet
                        ep0_state |= 0x80;
                     else
                        ep0_state=0;
                     break;
            case 3: ep0_state=0;
                     break;
            case 4: ep0_state=0;
                     break;
            default:ep0_state=0;
                     break;
         }
         USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL; // just clear flag
         return;
      }
      else // EP_ID can be 1
      {
         USB->EP1R = USB_EP_TYPE_INTERRUPT|1; // just clear flag
         ep1_wait=0;
         return;
      }
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_PMAOVR)
{
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_PMAOVR;
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_ERR)
{
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_ERR;  // write 0 to clear
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_WKUP)
{
      USB->CNTR &= ~USB_CNTR_FSUSP; // no suspend
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_WKUP; // write 0 to clear
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_SUSP)
{
      USB->CNTR |= USB_CNTR_FSUSP; // force suspend
      USB->CNTR |= USB_CNTR_LPMODE; // low power
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_SUSP; // write 0 to clear
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_RESET)
{
      USB->BTABLE = 0; // buffer table at bottom of PMA
      USB_PMA[0]=128; //ADDR0_TX
      USB_PMA[1]=0; //COUNT0_TX
      USB_PMA[2]=256; //ADDR0_RX
      USB_PMA[3]=0x8000|(3<<10);  //RX buffer 128 bytes
      USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_RX1;
      ep0_state=0;
      USB_PMA[4]=384; //ADDR1_TX
      USB_PMA[5]=0; //COUNT1_TX
      USB->EP1R = USB_EP_TYPE_INTERRUPT|1; // EP1 type
      ep1_wait=0;
      USB->DADDR = USB_DADDR_EF;    // enable function
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_RESET; // write 0 to clear
}
if(USB->ISTR & USB_ISTR_SOF)
{
      USB->ISTR = ~USB_ISTR_SOF;  // write 0 to clear
}
}

因为只有两个EP需要管，数据量也很小，STM32F0的PMA(Packet Memory Area)固定分配好就不动了，读写数据都直接在PMA上读写。在USB Reset中断的时候，把PMA和EP都重新初始化。

主程序中用一个无限循环，每次中断过后处理一下USB请求，以及来自键盘扫描的检测。

while(1)
{
      static char row=0;
      __WFI();
      if(ep0_state & 0x80) // request data processing
      {
         if(ep0_state==0x80) // SETUP phase
         {
            if(!setup_packet_service())
            {
                  ep0_state=0;
                  // not supported
            }
            // ep0_state should be set to 1 or 2, if processed
         }
         else // OUT phase
         {
            // process data
            show_LED(*(uint8_t *)(USB_PMA+128));
            ep0_state=4;
            USB_PMA[1]=0;    // Zero length DATA0
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_TX0;
         }
      }
      else
      {
         if(usb_address && ep0_state==0)
         {
            USB->DADDR = USB_DADDR_EF|usb_address;
            usb_address=0;
         }
      }
      if(row!=scan_row) // new scan line
      {
         if(key_state[row]!=prev_key_state[row])
         {
            uint8_t test=0x80;
            uint8_t diff=key_state[row]^prev_key_state[row];
            for(i=0;i<8;i++)
            {
                  if(diff & test)
                     update_key_matrix(row,i,key_state[row]&test);
                  test>>=1;
            }
         }
         row=scan_row;
      }
}

EP0的控制传输，把用到的请求处理一下
char setup_packet_service(void)
{
if(ep0_std_req->bmRequestType & 0x20) // class-specific
{
      switch(ep0_std_req->bRequest)
      {
         case REQ_GET_REPORT: break;
         case REQ_GET_IDLE:
            USB_PMA[64]=0xfa; // return 1 byte
            USB_PMA[1]=1;
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_TX0;
            ep0_state=1;
            return 1;
            break;
         case REQ_SET_REPORT:
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_RX0;
            ep0_state=2;
            return 1;
            break;
         case REQ_SET_IDLE:
            USB_PMA[1]=0; // Zero DATA
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_TX0;
            ep0_state=4;
            return 1;
            break;
      }
      return 0;
}
else // standard
{
      switch(ep0_std_req->bRequest)
      {
         case REQ_GET_DESCRIPTOR:
            return descriptor_service();
            break;
         case REQ_SET_ADDRESS:
            if(ep0_std_req->bmRequestType!=0x00)
                  return 0;
            usb_address=ep0_std_req->wValue;
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_TX0;
            USB_PMA[1]=0;    // Zero length DATA0
            ep0_state=4; // No Data phase
            return 1;
         case REQ_SET_CONFIGURATION:
            if(ep0_std_req->bmRequestType!=0x00)
                  return 0;
            USB->EP1R = USB_EP_TYPE_INTERRUPT|USB_EP_STAT_TX1|1;
            USB->EP0R = USB_EP_TYPE_CONTROL|USB_EP_STAT_TX0;
            USB_PMA[1]=0; // Zero DATA
            ep0_state=4; // No DATA phase
            return 1;
         default: return 0;
      }
}
}

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 20:59:07

各种描述符，是USB开发首先要处理的
char descriptor_service(void)
{
switch((ep0_std_req->wValue)>>8)
{
      case DESC_TYPE_DEVICE:
         return ep0_preparedata(&DevDesc, sizeof(DevDesc));
         break;
      case DESC_TYPE_CONFIG:
         if(sizeof(ConfigDescData)>ep0_std_req->wLength)
            return ep0_preparedata(&ConfigDescData, ep0_std_req->wLength);
         else
            return ep0_preparedata(&ConfigDescData, sizeof(ConfigDescData));
         break;
      case DESC_TYPE_STRING:
         switch(ep0_std_req->wValue &0xff)
         {
            case 0 : return ep0_preparedata(&LangIDDesc, sizeof(LangIDDesc));
            case 1 : return ep0_preparedata(&UnicodeVendorDesc, sizeof(UnicodeVendorDesc));
            case 2 : return ep0_preparedata(&UnicodeProdDesc, sizeof(UnicodeProdDesc));
            default: return 0;
         }
         break;
      case REPORT_DESC_TYPE:
         return ep0_preparedata(&HidReportDesc, sizeof(HidReportDesc));
      default:
         return 0;
}
}
下面说下我对键盘的处理。因为有14+8条线，其中8条一组我称为列，用PA0~7读取；另外14条我称为行，在一个时刻只有1条为低电平(输出)，其它13条为高阻。在列扫描线上加上上拉，因此没有键按下的时候，PA0~7都是高电平的。若某键被按下，当在所在的行被扫描时，对应的列就会变成低。我用了Timer6中断，每0.5ms切换一次扫描线，这样扫描一遍矩阵键盘用7ms.
void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
__IO uint8_t *PA_IDR = (uint8_t *)&(GPIOA->IDR);

TIM6->SR &= ~TIM_SR_UIF;
prev_key_state[scan_row]=key_state[scan_row];
key_state[scan_row]= *PA_IDR; // update key states
switch(scan_row)
{
      case 13: // next row PB14
            GPIOC->MODER = GPIOC_DEFAULT;
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER14_0;
            break;
      case  0: // next row PB15
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER15_0;
            break;
      case  1: // next row PB3
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER3_0;
            break;
      case  2: // next row PB4
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER4_0;
            break;
      case  3: // next row PB5
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER5_0;
            break;
      case  4: // next row PB6
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER6_0;
            break;
      case  5: // next row PB7
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER7_0;
            break;
      case  6: // next row PB8
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER8_0;
            break;
      case  7: // next row PB9
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER9_0;
            break;
      case  8: // next row PA8
            GPIOB->MODER = GPIOB_DEFAULT;
            GPIOA->MODER = GPIOA_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER8_0;
            break;
      case  9: // next row PA9
            GPIOA->MODER = GPIOA_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER9_0;
            break;
      case 10: // next row PA10
            GPIOA->MODER = GPIOA_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER10_0;
            break;
      case 11: // next row PA15
            GPIOA->MODER = GPIOA_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER15_0;
            break;
      case 12: // next row PC13
            GPIOA->MODER = GPIOA_DEFAULT;
            GPIOC->MODER = GPIOC_DEFAULT|GPIO_MODER_MODER13_0;
            break;
}
if(scan_row<13)
      scan_row++;
else
      scan_row=0;
}

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 21:01:28

本帖最后由 miaozhuang 于 2016-9-21 22:02 编辑

扫描的状态被Timer 6 ISR记录在 key_state[] 数组当中，上一次的状态保存为 prev_key_state[]. 这样在主程序中只要比较这两个数组，就知道是否键盘的状态有变化了。有变化（按下或者抬起）的时候，再调用 update_key_matrix() 函数去生成USB HID报告。

要从键盘的扫描行、列坐标得到按键的编码（此处不是ASCII，也不是PS/2的键盘扫描码，而是USB HID定义的键盘Usage ID），需要用到查找表。我需要切换Dvorak和QWERTY两个布局，因此需要准备两个查找表：

const char hid_keymap_qwerty[14][8]={
{HK_RShift, HK_NONE, HK_NONE, HK_A, HK_R, HK_7, HK_F9, HK_Esc},
{HK_F12, HK_BS, HK_Up, HKR_Slash, HKR_Aster, HK_NONE, HKR_Enter, HK_NONE},
{HK_Period, HK_V, HK_BSlash, HK_J, HK_P, HK_Q, HK_4, HK_F6},
{HK_Comma, HK_C, HK_Quote, HK_H, HK_O, HK_Equal, HK_3, HK_F5},
{HK_M, HK_X, HK_Colon, HK_G, HK_I, HK_Minus, HK_2, HK_F4},
{HK_LShift, HK_NONE, HK_Caps, HK_F, HK_U, HK_0, HK_1, HK_F3},
{HK_Scroll, HK_LAlt, HK_RCtrl, HK_D, HK_Y, HK_9, HK_BQuote, HK_F2},
{HK_NONE, HK_RAlt, HK_LCtrl, HK_S, HK_T, HK_8, HK_Enter, HK_F1},
{HK_PgUp, HK_Home, HK_Insert, HKR_5, HKR_6, HKR_4, HK_F10, HKR_Dot},
{HK_Right, HK_Down, HK_Left, HKR_Num, HKR_Plus, HK_NONE, HK_NONE, HK_NONE},
{HK_PgDn, HK_End, HK_F11, HKR_9, HKR_Minus, HKR_8, HKR_7, HK_NONE},
{HK_Space, HK_N, HK_Z, HK_L, HK_RBr, HK_E, HK_6, HK_F8},
{HK_Slash, HK_B, HK_Delete, HK_K, HK_LBr, HK_W, HK_5, HK_F7},
{HK_Pause, HK_Tab, HK_PrtScr, HKR_2, HKR_3, HKR_1, HKR_0, HK_MODE}
};

const char hid_keymap_dvorak[14][8]={
{HK_RShift, HK_NONE, HK_NONE, HK_A, HK_P, HK_7, HK_F9, HK_Esc},
{HK_F12, HK_BS, HK_Up, HKR_Slash, HKR_Aster, HK_NONE, HKR_Enter, HK_NONE},
{HK_V, HK_K, HK_BSlash, HK_H, HK_L, HK_Quote, HK_4, HK_F6},
{HK_W, HK_J, HK_Minus, HK_D, HK_R, HK_RBr, HK_3, HK_F5},
{HK_M, HK_Q, HK_S, HK_I, HK_C, HK_LBr, HK_2, HK_F4},
{HK_LShift, HK_NONE, HK_Caps, HK_U, HK_G, HK_0, HK_1, HK_F3},
{HK_Scroll, HK_LAlt, HK_RCtrl, HK_E, HK_F, HK_9, HK_BQuote, HK_F2},
{HK_NONE, HK_RAlt, HK_LCtrl, HK_O, HK_Y, HK_8, HK_Enter, HK_F1},
{HK_PgUp, HK_Home, HK_Insert, HKR_5, HKR_6, HKR_4, HK_F10, HKR_Dot},
{HK_Right, HK_Down, HK_Left, HKR_Num, HKR_Plus, HK_NONE, HK_NONE, HK_NONE},
{HK_PgDn, HK_End, HK_F11, HKR_9, HKR_Minus, HKR_8, HKR_7, HK_NONE},
{HK_Space, HK_B, HK_Colon, HK_N, HK_Equal, HK_Period, HK_6, HK_F8},
{HK_Z, HK_X, HK_Delete, HK_T, HK_Slash, HK_Comma, HK_5, HK_F7},
{HK_Pause, HK_Tab, HK_PrtScr, HKR_2, HKR_3, HKR_1, HKR_0, HK_MODE}
};

上面的宏定义另写在 translate.h 头文件中。HK_NONE是没有实际按键的位置，HK_MODE是我另外加的一个键，用来切换两个键盘布局。这个“一键切换”的键加装，可以用原来键盘上的AT/XT开关，也可以用我预留的User I/O，做到后来发现用键盘矩阵的空闲位置更方便。

HID报告的8个字节，第一个是8个特殊键的状态(Shift, Alt, Ctrl, GUI)，第二个保留，后6个每个非0值是一个按下的键的Usage ID. 产生HID报告的子程序：

void update_key_matrix(char row, char col, char onoff)
{
static uint16_t hid_report[4]={0,0,0,0};
static char (*hid_keymap)[8]=hid_keymap_dvorak;

unsigned char key=hid_keymap[row][col];
unsigned char *report =(unsigned char *)hid_report;
char i;

if(key==HK_MODE)
{
      if(!onoff)
      {
         if(hid_keymap==hid_keymap_dvorak)
         {
            hid_keymap=hid_keymap_qwerty;
            GPIOB->BSRR = (1<<2);
         }
         else
         {
            hid_keymap=hid_keymap_dvorak;
            GPIOB->BRR = (1<<2);
         }
      }
      return;
}

if(key>=0x80) // Alt, Ctrl, Shift
{
      uint8_t bitset = 1<<(key&7);
      if(onoff) // non-zero is key up
         report[0] &= (~bitset);
      else
         report[0] |= bitset;
}
else
{
      if(onoff) // non-zero is key up
      {
         for(i=2;i<8;i++)
         {
            if(report==key)
            {
                  report=0;
: r, f! @& Y7 {+ w                   break;
) ~  J2 T( Q9 R             }8 k7 \2 [# a+ i4 v/ o& z
         }
/ E" m% ]+ v- O: O       }
/ W% Q! @2 S8 Q8 s       else
% n6 c5 f* ?1 f2 a+ M8 G0 }' E       {2 k, H* y! I" @9 q
         for(i=2;i<8;i++)
. `, R) N2 L8 _( E. M          {
, ~& t/ Z8 u# Q# X& _! K$ F             if(report==key)/ X; v  E6 z. L  K& o' y7 _
                  break;. J7 d4 A; j) U; {( U
            if(report==0)/ e9 a8 }8 y5 G. _
            {. }) [. v7 x6 S9 K, w7 H3 j
                  report=key;
/ ~9 |2 x% Q9 ~0 }                   break;
) O6 [9 F' G4 S             }
# N, v; l) z+ ~7 E9 R7 D          }
# m; C& L( {5 N       }
# }- W% K! K; B9 b4 m9 X }; m, g% @, T! n+ w0 ?% O7 G$ ]
for(i=0;i<4;i++)
      USB_PMA[192+i]=hid_report;
8 L0 a+ c9 o% a* ?; Q/ Q2 b USB_PMA[5]=8; //COUNT1_TX
( W1 r9 m! k, V/ e" k if(ep1_wait==0)
7 V6 f3 x% ]( R$ G/ t1 G {
: Q& Z+ z1 h& @       USB->EP1R = USB_EP_TYPE_INTERRUPT|USB_EP_STAT_TX0|1;+ @, I; Q& G: C; Q! R; x
      ep1_wait=1;$ e3 j$ {5 ~0 y4 l6 r6 y4 t# M
}
' @& `' u2 b* w( W+ |; ]}4 j+ o+ m3 [8 @) h, l2 L

* l3 ]* `$ x/ A0 V! F# d  x, N7 C& y6 g  Y/ Q% K
完整的程序在附件中。我这个程序没有使用任何USB的库函数，完全是从底层操作，这样对USB的工作细节可以了解得比较清楚，当然，也费了很多工夫啦。
/ V( N+ h/ S- J0 ^9 B keyboard.zip (8.7 KB, 下载次数: 6378)

2016-9-21 21:01 上传
点击文件名下载附件

0 \" K0 T3 q1 X- J) S" T4 @& x

/ I3 g5 M+ |* G2 g% M# g1 ^/ @3 c+ J

, A; C! D& o: p( [2 I0 C
2 j2 ]: L* W# |6 j. o. {

miaozhuang · 发表于 2016-9-21 21:08:09

在电子论坛上看到的，这对于改造键盘的小伙伴来说，提供了很大的帮助，步骤很详细，拆解换主控，设计pcb板，编写固件，看的是很过瘾。

网络孤客 · 发表于 2016-9-22 13:48:09

刚开始我以为要把打字机改造成电脑键盘

不过楼主也很厉害！

miaozhuang · 发表于 2016-9-22 19:17:17

网络孤客发表于 2016-9-22 13:48
- Y4 s8 @) L' p8 v* l8 ~% _$ R刚开始我以为要把打字机改造成电脑键盘
1 a5 @8 W2 L* n7 N5 x9 k1 C不过楼主也很厉害！

哈哈是有点像奥

Mr.Prince · 发表于 2017-7-10 21:06:48

很厉害

thermoer · 发表于 2019-7-30 15:50:27

这个看着真硬核

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