CN117270701A - 一种带数据线的集成电路芯片、按键及机械键盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带数据线的集成电路芯片、按键及机械键盘，所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，RGB幻彩驱动电路与磁感应集成电路共用数据线，分时传输RGB颜色灰度信息和按键信息。本发明通过数据线将所有按键信息级联，节省了大量的布线空间，降低了PCB的设计难度，成倍的减少了电子元器件数量，且给出了多种不同的发码方式、工作方式，使其应用更加简单高效。

Description

一种带数据线的集成电路芯片、按键及机械键盘

技术领域

本发明涉及机械键盘领域，特别涉及一种带数据线的集成电路芯片、按键及机械键盘。

背景技术

现有机械键盘的若干个按键之间相互独立，每个按键的输入引脚、输出引脚都分别与MCU直接电连接，键盘上的上百个按键均采用这种布线方式，使PCB布局成为一个问题。尤其是机械键盘为了美观，每个按键又会对应设置LED灯，布线数量和元器件数量直接增加一倍，PCB板布线空间局促，电路结构比较复杂，对电路的设计要求较高，同时电路越复杂，其工作稳定性是下降的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种带数据线的集成电路芯片。

本发明的另一目的在于提供一种按键。

本发明的又一目的在于提供一种机械键盘。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种带数据线的集成电路芯片，所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，RGB幻彩驱动电路与磁感应集成电路共用数据线，分时传输RGB颜色灰度信息和按键信息。此时为单数据线传输通道。

一种带数据线的集成电路芯片，所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚、第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚；电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的第一数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的第一数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的第一数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的第一数据信息输出脚连接；第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似；若干个集成电路芯片的第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个集成电路芯片的第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚之间的连线形成第二数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；RGB幻彩驱动电路将RGB颜色和灰度信息通过第二数据线传输。此时为双数据线传输通道。

一种带数据线的集成电路芯片，所述集成电路芯片包括磁感应集成电路芯片、RGB幻彩驱动电路芯片；

所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚和第一数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；

所述RGB幻彩驱动电路芯片共用磁感应集成电路芯片的电源管脚、接地脚；RGB幻彩驱动电路芯片还包括第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚，第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似。

第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系具体如下：所述RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输出脚与相邻的下一个RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输入脚连接，所述RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输入脚与相邻的上一个RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输出脚连接；若干个RGB幻彩驱动电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成第二数据线；若干个所述RGB幻彩驱动电路芯片相互级联后与MCU连接；根据不同的通信协议，若干个RGB颜色和灰度信息通过第二数据线传输。

一种带数据线的集成电路芯片，所述集成电路芯片为磁感应集成电路芯片，所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过数据线传输。

优选的，单个按键信息按位传输，整个键盘的n个按键对应n bit的信息，n bit的信息与复位信息组成一个周期的按键信息；每个磁感应集成电路芯片工作频率根据MCU读取所有按键信息的周期来调整。

优选的，MCU一次性发出对应n个磁感应集成电路芯片的n bit位编码，n bit位编码依次经过n个按键；

每个按键对应一个bit位，每个bit位对应一个单极性归零码，设定按键的初始码0状态为高电平占整周期不大于第一设定值；每经过一个按键时，若该按键没有被按下，则将该按键的编码调整为占位码0状态，占位码0状态为高电平占整周期不大于第二设定值且大于第一设定值；若该按键被按下，则将按键的编码调整为码1状态，码1状态为高电平占整周期大于第三设定值，且第三设定值大于第二设定值。

优选的，MCU发出复位码后，若干个按键信息采用累加方式传输，直至传输至MCU。

优选的，单个按键信息按一个字节传输，单个按键信息包括x bit位的同步信息，ybit位的磁感应集成电路芯片工作频率信息，z bit位的按键电压信息；x bit、y bit、z bit之和为一个字节；按键电压信息为连续性的电压信息(对应线性磁感应)或者数字电压值(对应非线性磁感应)；

整个键盘的n个按键对应n byte的信息，n byte信息与复位信息组成一个周期的按键信息。

优选的，MCU发出复位码后，若干个按键信息采用累加方式传输，直至传输至MCU。累加的优势在于，数据量小，反应速度快。

优选的，MCU一次性发出对应n个磁感应集成电路芯片的n byte字节编码，n byte字节编码依次经过n个按键；

每个按键对应一个byte字节，字节里每个bit位对应一个单极性归零码。

所述电源管脚为1个或2个。

所述集成电路芯片设置有备份数据线传输通道。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：

一种按键，包括按键本体，所述按键本体包括上壳体、下壳体和按柄，所述上壳体与下壳体固定相连，按柄可上下移动地设置在上壳体上，所述上壳体与下壳体之间形成容置空间，所述容置空间内设有弹性元件，所述弹性元件位于按柄下方，还包括磁性元件和磁感应元件，所述磁性元件固定在按柄上，随按柄上下移动，所述磁感应元件包括上述带数据线的集成电路芯片，磁感应元件设置在印制电路板上，磁性元件与磁感应元件相对应设置。

本发明的又一目的通过以下技术方案实现：

一种机械键盘，包括印制电路板，所述印制电路板上设有单片机，还包括若干个上述按键。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的按键与按键之间采用数据线连接，通过一条或者两条数据线将所有按键全部连接起来，然后再与MCU连接，采用上述连接方式，能够节省大量的布线空间，PCB的设计难度降低。同时本发明给出了多种不同的发码方式、工作方式，但其核心都是用数据线将不同的按键级联起来，都从根本上改变了现有机械键盘的按键之间相互独立的状态。

2、本发明将磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路集成电路同时集成在一个芯片上，或者将磁感应集成电路芯片、RGB幻彩驱动电路芯片物理封装在一起，元件数量减少了至少一半。

对应的，MCU驱动RGB和检测按键的引脚数从原先的几十个缩小为1到2个(取决于数据线的数量)。

附图说明

图1为3个带数据线的集成电路芯片级联后的电路示意图。

图2为3个带数据线的集成电路芯片采用单键bit累加方式发码的示意图。

图3为编码示意图。

图4为3个带数据线的集成电路芯片采用全键bit整体发码的示意图。

图5为3个带数据线的集成电路芯片采用单键byte累加方式发码的示意图。

图6为一个byte的组成示意图。

图7为3个带数据线的集成电路芯片采用全键byte整体发码的示意图。

图8为实施例5对应的3个集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路的集成电路芯片级联后的电路示意图。

图9为实施例5对应的RGB幻彩驱动电路数据信息、磁感应电路数据信息分时传输的示意图。

图10为实施例6对应的3个集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路的集成电路芯片级联后的电路示意图。

图11为实施例6对应的RGB幻彩驱动电路数据信息、磁感应电路数据信息同时传输的示意图。

图12为实施例7对应的3个物理封装了带数据线的磁感应集成电路芯片、带数据线的RGB幻彩驱动电路芯片的集成电路芯片级联后的电路示意图。

图13为实施例5中，有对应的3个集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路且有2个电源管脚的集成电路芯片级联后的电路示意图。

图14为实施例8对应的3个带数据线的集成电路芯片级联后的电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种带数据线的集成电路芯片，所述集成电路芯片为磁感应集成电路芯片，所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，

所述集成电路芯片只包括一个磁感应集成电路芯片，且磁感应集成电路芯片的发码方式采用单键bit累加方式。

单个按键信息按位传输，整个键盘的n个按键对应n bit的信息，n bit的信息与复位信息组成一个周期的按键信息；每个磁感应集成电路芯片工作频率根据MCU读取所有按键信息的周期来调整。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

DIN(1)脚位、DIN(2)脚位、DIN(3)脚位分别为第一、二、三个带数据线的磁感应芯片的数据信息输入脚；DOUT(1)脚位、DOUT(2)脚位、DOUT(3)脚位分别为第一、二、三个带数据线的磁感应芯片的数据信息输出脚。

如图1将3个带数据线的磁感应集成电路芯片级联；如图2，带数据线的磁感应芯片内部采取按bit位累加方式传输按键信息；磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息；带数据线的磁感应芯片的发码方式采取归零码方式；带数据线的磁感应芯片工作原理如下:从MCU发出一个低电平复位码(长度为数十微秒)到第一个带数据线的磁感应芯片的DIN(1)脚位启动数据传输,此时第1个磁感应集成电路芯片没有被相对应的按键磁铁作用,那么bit0＝0码,第1个磁感应集成电路芯片便将bit0＝0码通过DOUT(1)脚位传入第二个带数据线的磁感应芯片的DIN(2)脚位,此时第2个磁感应集成电路芯片没有被相对应的按键磁铁作用,那么bit1＝0码,第2个磁感应集成电路芯片便将bit0＝0,bit1＝0码通过DOUT(2)脚位传入第3个带数据线的磁感应芯片的DIN(3)脚位,此时第3个带数据线的磁感应集成电路芯片被相对应的按键磁铁作用,bit3＝1码,第3个带数据线的磁感应集成电路芯片便将bit0＝0,bit1＝0bit2＝1码通过DOUT(3)脚位传递到MCU。由此MCU从bit0＝0,bit1＝0，bit2＝1便得知第1个按键没有被按下,第2个按键没有被按下,第3个按键有被按下。接着MCU重新启动复位信号读取这3个按键,如果MCU重新启动复位信号距离上次启动复位信号间隔周期为200微秒,那么每个带数据线的磁感应芯片在工作数十微秒后休眠200微秒,同理如果MCU重新启动复位信号距离上次启动复位信号间隔周期为10ms,那么每个带数据线的磁感应芯片在工作数十微秒后休眠10ms,这样MCU通过发码周期的改变可以自由便捷地控制带数据线的磁感应芯片的功耗，休眠时间越长,带数据线的磁感应芯片功耗越小。为了节省传递时间,每个带数据线的磁感应芯片可以边改写数据边传递信息。

如图3，每个按键对应一个bit位，每个bit位对应一个单极性归零码，设定按键的初始码0状态为高电平占整周期的25％左右，即TOH1接近1/5周期；每经过一个按键时，若该按键没有被按下，则将该按键的编码调整为占位码0状态，占位码0状态为高电平略小于整周期的50％，即TOH2接近1/2周期；若该按键被按下，则将按键的编码调整为码1状态，码1状态为高电平占整周期的66％左右，即TOH3接近2/3周期。

实施例2

一种带数据线的集成电路芯片，只包括一个磁感应集成电路芯片，与实施例1不同的是：如图4，实施例2的磁感应集成电路芯片的发码方式采用全键bit整体发码传输方式。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

3个带数据线的磁感应芯片的引脚定义与级联方式与实施例1相同。编码规则也与实施例1相同。

带数据线的磁感应芯片内部采取按bit位整体方式传输按键信息。带数据线的磁感应芯片的发码方式采取归零码方式,MCU启动低电平复位码,直接编写3个0码，即把bit0＝0、bit1＝0、bit2＝0直接传输到第1个带数据线的磁感应芯片的DIN(1),此时第1个磁感应集成电路芯片没有被相对应的按键磁铁作用,那么bit0＝0#(0#代表0占位码),然后便将bit0＝0#、bit1＝0、bit2＝0通过第1个带数据线的磁感应芯片的DOUT(1)传递数据到第2个带数据线的磁感应芯片的DIN(2),此时第2个磁感应集成电路芯片没有被相对应的按键磁铁作用,那么bit1＝0#(0#代表0占位码),然后便将bit0＝0#、bit1＝0#、bit2＝0通过第2个带数据线的磁感应芯片的DOUT(2)传递数据到第3个带数据线的磁感应芯片的DIN(3),此时第3个磁感应集成电路芯片有被相对应的按键磁铁作用,那么bit2＝1,然后便将bit0＝0#，bit1＝0#，bit2＝1通过第3个带数据线的磁感应芯片的DOUT(3)传递数据到MCU。为了节省传递时间,每个带数据线的磁感应芯片可以边改写数据边传递信息,占位0码0#表示按键没有被按下且对应的按键顺序信息被占位，保证了按键信息排序的准确无误；1码表示按键有被按下且对应的按键顺序信息被占位。接着MCU重新启动复位信号读取这3个按键信息,如果MCU重新启动复位信号距离上次启动复位信号间隔周期为200微秒,那么每个带数据线的磁感应芯片在工作数十微秒后休眠200微秒,同理如果MCU重新启动复位信号距离上次启动复位信号间隔周期为10ms,那么每个带数据线的磁感应芯片在工作数十微秒后休眠10ms,这样MCU通过发码周期的改变可以自由便捷地控制带数据线的磁感应芯片的功耗。休眠时间越长,带数据线的磁感应芯片功耗越小。

实施例3

一种带数据线的集成电路芯片，只有一个磁感应集成电路芯片，与实施例1不同的是：如图5，实施例3的磁感应集成电路芯片的发码方式采用单键byte累加传输方式。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

3个带数据线的磁感应芯片的引脚定义与级联方式与实施例1相同。

带数据线的磁感应芯片内部采取按byte累加方式传输按键信息。带数据线的磁感应芯片的发码方式采取归零码方式。如图6，1个byte代表一个按键的所有信息,1个byte字节一般是8bit的整数倍,这里1byte＝8bit为例：bit0定义为带数据线的磁感应芯片的工作频率的高低,bit0＝0定为带数据线的磁感应芯片的工作频率为低频工作模式，Bit0＝1定为带数据线的磁感应芯片的工作频率为高频工作模式。高低频工作方式决定磁感应的功耗大小，bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7代表按键信息,如果带数据线的磁感应芯片为线性磁感应,bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7为按键电压数字码信息：按键最大电压就是bit1＝1、bit2＝1、bit3＝1、bit4＝1、bit5＝1、bit6＝1、bit7＝1,按键最小电压就是bit1＝0、bit2＝0、bit3＝0、bit4＝0、bit5＝0、bit6＝0、bit7＝0。如果带数据线的磁感应芯片为非线性磁感应,那么bit1＝0、bit2＝0、bit3＝0、bit4＝0、bit5＝0、bit6＝0,bit7代表按键信息,bit7＝0表示按键没有被按下,bit7＝1表示按键被按下。

带数据线的磁感应芯片工作原理如下:

从MCU传递出一个低电平复位码(长度为数十微秒)到第一个带数据线的磁感应芯片的DIN(1)脚位启动数据传输,此时第1个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(1)对应bit位,第1个磁感应集成电路芯片便将第一个byte(1)通过DOUT(1)传入第二个带数据线的磁感应芯片的DIN(2)；此时第2个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(2)对应bit位,依此第2个磁感应集成电路芯片便将第一个byte(1)、byte(2)通过DOUT(1)传入第3个带数据线的磁感应芯片的DIN(3),此时第3个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(3)对应bit位,依此第3个磁感应集成电路芯片便将第一个byte(1)、byte(2)、byte(3)通过DOUT(3)传递到MCU。为了节省传递时间,每个带数据线的磁感应芯片可以边改写数据边传递信息。

实施例4

一种带数据线的集成电路芯片，只有一个磁感应集成电路芯片，与实施例1不同的是：如图7，实施例4的磁感应集成电路芯片的发码方式采用全键byte整体发码方式。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

3个带数据线的磁感应芯片的引脚定义与级联方式与实施例1相同。

带数据线的磁感应芯片内部采取按byte整体发码方式传输按键信息。带数据线的磁感应芯片的发码方式采取归零码方式。1个byte代表一个按键的所有信息,1个byte字节一般是8bit的整数倍,这里1byte＝8bit为例。bit0定义为带数据线的磁感应芯片byte字节的占位bit。当第1个byte字节传输到第一个带数据线的磁感应芯片时，第1个byte的bit0被设置为1即bit0＝1表示第一个带数据线的磁感应芯片的第一个byte被占用；这样第一个byte就代表第一个按键信息，当第2个byte字节传输到第二个带数据线的磁感应芯片时，第2个byte的bit0被设置为1即bit0＝1表示第二个带数据线的磁感应芯片的第2个byte被占用，这样第2个byte就代表第2个按键信息，当第3个byte字节传输到第三个带数据线的磁感应芯片时，第3个byte的bit0被设置为1即bit0＝1表示第三个带数据线的磁感应芯片的第3个byte被占用，这样第3个byte就代表第3个按键信息，以此类推。bit1定义为带数据线的磁感应芯片的工作频率工作模式。bit1＝1定义为带数据线的磁感应芯片的工作频率为高频工作模式,bit1＝0定为带数据线的磁感应芯片的工作频率为低频工作模式，高低频工作方式决定磁感应的功耗大小，bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7代表按键信息,如果带数据线的磁感应芯片为线性磁感应,bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7为按键电压数字码信息：按键最大电压就是bit2＝1、bit3＝1、bit4＝1、bit5＝1、bit6＝1、bit7＝1,按键最小电压就是bit1＝0、bit2＝0、bit3＝0、bit4＝0、bit5＝0、bit6＝0、bit7＝0.如果带数据线的磁感应芯片为非线性磁感应,那么bit1＝0、bit2＝0、bit3＝0、bit4＝0、bit5＝0、bit6＝0,bit7代表按键信息,bit7＝0表示按键没有被按下,bit7＝1表示按键被按下。

带数据线的磁感应芯片工作原理如下:

从MCU传递出一个低电平复位码(长度为数十微秒)到第1个带数据线的磁感应芯片的DIN(1)脚位启动数据传输,依次传递byte(1)、byte(2)、byte(3),此时第1个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(1)对应bit位,占位码bit0＝1，bit1根据MCU设置可0可1。bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7根据实际按键信息设置，byte(2)、byte(3)不做任何处理按照MCU设置传输。

当byte(1)、byte(2)、byte(3)传输到第2个磁感应集成电路芯片时，第1个byte(1)被采样保持，第2个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(2)对应bit位,占位码bit0＝1，bit1根据MCU设置可0可1。bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7根据实际按键信息设置，byte(3)不做任何处理按照MCU设置传输。

当byte(1)、byte(2)、byte(3)传输到第3个磁感应集成电路芯片时，第1个byte(1)被采样保持，第2个byte(2)被采样保持，第3个磁感应集成电路芯片将按键所有信息对应签入byte(3)对应bit位,占位码bit0＝1，bit1根据MCU设置可0可1。bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7根据实际按键信息设置。依此第3个磁感应集成电路芯片便将byte(1)、byte(2)、byte(3)通过DOUT(3)传递到MCU。

为了节省传递时间,每个带数据线的磁感应芯片可以边改写数据边传递信息。

实施例5

一种带数据线的集成电路芯片，集成了集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，RGB幻彩驱动电路与磁感应集成电路共用数据线，分时传输RGB颜色灰度信息和按键信息。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

将3个带数据线的集成芯片级联,所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；RGB幻彩驱动电路和磁感应电路共用数据信息输入脚和数据信息输出脚。

如图8，第1个集成电路芯片的数据信息输入脚为DIA(1)和数据信息输出脚为DOA(1)，第2个集成电路芯片的数据信息输入脚为DIA(2)和数据信息输出脚为DOA(2)，第3个集成电路芯片的数据信息输入脚为DIA(3)和数据信息输出脚为DOA(3)。

如图9，本实施例中采取以下通讯协议：根据读写命令的不同分时传输RGB幻彩驱动电路的LED数据码和按键数据码，RGB幻彩驱动电路采取写的方式到数据线,磁感应电路采取读的方式到数据线；磁感应电路配合带磁性元件的开关获得按键信息形成按键数据码。分时传输的的最大好处就是可以提高对按键信息码获取的频率,提高按键响应速度。

实施例6

一种带数据线的集成电路芯片，集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚、第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚；电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的第一数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的第一数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的第一数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的第一数据信息输出脚连接；第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似；若干个集成电路芯片的第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个集成电路芯片的第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚之间的连线形成第二数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；RGB幻彩驱动电路将RGB颜色和灰度信息通过第二数据线传输。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

如图10，将3个带数据线的集成芯片级联,所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、RGB幻彩驱动电路数据信息输入脚和RGB幻彩驱动电路数据信息输出脚,磁感应电路数据信息输入脚和磁感应电路数据信息输出脚。电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地。RGB幻彩驱动电路和磁感应电路因为有了属于各自的数据信息通道，使得它们二者之间同时工作相互不受影响,工作效率进一步提升。

如图11，第1个集成电路芯片的磁感应电路数据信息输入脚为DIA(1)和磁感应电路数据信息输出脚为DOA(1)，第2个集成电路芯片的磁感应电路数据信息输入脚为DIA(2)和磁感应电路数据信息输出脚为DOA(2)，第3个集成电路芯片的磁感应电路数据信息输入脚为DOA(3)和磁感应电路数据信息输出脚为DOA(3)。

第1个集成电路芯片的RGB幻彩驱动电路数据信息输入脚为DIB(1)和RGB幻彩驱动电路数据信息输出脚为DOB(1)，第2个集成电路芯片的RGB幻彩驱动电路数据信息输入脚为DIB(2)和RGB幻彩驱动电路数据信息输出脚为DOB(2)，第3个集成电路芯片的RGB幻彩驱动电路数据信息输入脚为DOB(3)和RGB幻彩驱动电路数据信息输出脚为DOB(3)。

实施例7

一种带数据线的集成电路芯片，包括带数据线的磁感应芯片和带数据线的的RGB幻彩驱动芯片；所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚和第一数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；

所述RGB幻彩驱动电路芯片共用磁感应集成电路芯片的电源管脚、接地脚；RGB幻彩驱动芯片还包括第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚，第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似。

所述RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输出脚与相邻的下一个RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输入脚连接，所述RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输入脚与相邻的上一个RGB幻彩驱动电路芯片的第二数据信息输出脚连接；若干个RGB幻彩驱动电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成第二数据线；若干个所述RGB幻彩驱动电路芯片相互级联后与MCU连接；根据不同的通信协议，若干个RGB颜色和灰度信息通过第二数据线传输。

以3个按键为例进行说明，多个按键同理：

如图12，将3个带数据线的集成芯片级联。一种带数据线的集成电路芯片包括带数据线的磁感应集成电路芯片、带数据线的RGB幻彩驱动电路芯片,采用LED封装工艺将带数据线的磁感应集成电路芯片1和带数据线的RGB幻彩驱动电路芯片2物理叠加,使它们共用电源脚VCC,共用地脚GND。带数据线的磁感应集成电路芯片1用自身的数据线DI1和DO1传输数据；带数据线的RGB幻彩驱动电路芯片2用自身的数据线DI2和DO2传输数据。它们在本质上是两个不同的芯片,而在形式上采取了LED封装工艺并将带数据线的磁感应集成电路芯片、带数据线的RGB幻彩驱动电路芯片共用电源脚VCC、共用地脚GND,从而减少成品芯片脚位数，缩小容积，降低成本。

实施例1至7中，所述磁感应集成电路芯片优先为霍尔集成电路芯片，所述磁感应集成电路优先为霍尔集成电路；所述霍尔集成电路芯片、霍尔集成电路可以为线性霍尔，也可以为非线性霍尔。所述磁感应集成电路芯片还可以为磁阻集成电路芯片等其他芯片，所述磁感应集成电路还可以为磁阻集成电路等其他电路。

一种按键，包括按键本体，所述按键本体包括上壳体、下壳体和按柄，所述上壳体与下壳体固定相连，按柄可上下移动地设置在上壳体上，所述上壳体与下壳体之间形成容置空间，所述容置空间内设有弹性元件，所述弹性元件位于按柄下方，还包括磁性元件和磁感应元件，所述磁性元件固定在按柄上，随按柄上下移动，所述磁感应元件包括上述实施例1至7中的带数据线的集成电路芯片，磁感应元件设置在印制电路板上，磁性元件与磁感应元件相对应设置。

一种机械键盘，包括印制电路板，所述印制电路板上设有单片机，还包括若干个上述按键。

实施例5、6中的电源管脚为1个或2个。

当电源管脚为1个时，磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路共用一个电源管脚供电。

如图13，当电源管脚为2个时，磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路各用一个电源管脚分别供电。

图2、4、5、7中，D1、D2、D3为三个带数据线的集成芯片。

实施例1至7中，凡是含RGB幻彩驱动电路的芯片需要采用LED封装工艺。

实施例1至7中，所述集成电路芯片可以设置有备份数据线传输通道。下面以实施例8为例进行说明。

实施例8

本实施例在实施例1的基础上，设置有备份数据线传输通道。

如图14，将3个带数据线的磁感应集成电路芯片级联，该电路带有两个数据线，具备双数据通路通信功能。当两个通道同时接收到有效数据信息时，默认DIN(1)脚位、DOUT(1)脚位、DIN(2)脚位、DOUT(2)脚位、DIN(3)脚位、DOUT(3)脚位形成的数据线为数据传输通道，且定时检测数据传输通道的运行状况，若检测到该数据线断路时间大于设定值(例如数毫秒)，自动将DIN(4)脚位、DOUT(4)脚位、DIN(5)脚位、DOUT(5)脚位、DIN(6)脚位、DOUT(6)脚位形成的数据线为数据传输通道，此时该数据线作为备份数据线传输通道，大大提高了系统工作的可靠性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，RGB幻彩驱动电路与磁感应集成电路共用数据线，分时传输RGB颜色灰度信息和按键信息。

2.一种带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片集成了磁感应集成电路、RGB幻彩驱动电路；

所述集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚、第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚；电源管脚用于为集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述集成电路芯片的第一数据信息输出脚与相邻的下一个集成电路芯片的第一数据信息输入脚连接，所述集成电路芯片的第一数据信息输入脚与相邻的上一个集成电路芯片的第一数据信息输出脚连接；第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似；若干个集成电路芯片的第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个集成电路芯片的第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚之间的连线形成第二数据线；若干个所述集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；RGB幻彩驱动电路将RGB颜色和灰度信息通过第二数据线传输。

3.一种带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片包括磁感应集成电路芯片、RGB幻彩驱动电路芯片；

所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、第一数据信息输入脚和第一数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成第一数据线；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过第一数据线传输；

所述RGB幻彩驱动电路芯片共用磁感应集成电路芯片的电源管脚、接地脚；RGB幻彩驱动电路芯片还包括第二数据信息输入脚和第二数据信息输出脚，第二数据信息输入脚、第二数据信息输出脚的连接关系与第一数据信息输入脚、第一数据信息输出脚类似。

4.一种带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片为磁感应集成电路芯片，所述磁感应集成电路芯片包括电源管脚、接地脚、数据信息输入脚和数据信息输出脚，电源管脚用于为磁感应集成电路芯片供电，接地脚用于信号接地和电源接地；所述磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚与相邻的下一个磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚连接，所述磁感应集成电路芯片的数据信息输入脚与相邻的上一个磁感应集成电路芯片的数据信息输出脚连接；若干个所述磁感应集成电路芯片相互级联后与MCU连接；若干个集成电路芯片的数据信息输入脚、数据信息输出脚之间的连线形成数据线；一个磁感应集成电路芯片配合一个带磁性元件的按键获得一个按键信息，根据不同的通信协议，若干个按键信息通过数据线传输。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，单个按键信息按位传输，整个键盘的n个按键对应n bit的信息，nbit的信息与复位信息组成一个周期的按键信息；每个磁感应集成电路芯片工作频率根据MCU读取所有按键信息的周期来调整。

6.根据权利要求5所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，MCU一次性发出对应n个磁感应集成电路芯片的n bit位编码，n bit位编码依次经过n个按键；

每个按键对应一个bit位，每个bit位对应一个单极性归零码，设定按键的初始码0状态为高电平占整周期不大于第一设定值；每经过一个按键时，若该按键没有被按下，则将该按键的编码调整为占位码0状态，占位码0状态为高电平占整周期不大于第二设定值且大于第一设定值；若该按键被按下，则将按键的编码调整为码1状态，码1状态为高电平占整周期大于第三设定值，且第三设定值大于第二设定值；

或者，MCU发出复位码后，若干个按键信息采用累加方式传输，直至传输至MCU。

7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，单个按键信息按一个字节传输，单个按键信息包括x bit位的同步信息，y bit位的磁感应集成电路芯片工作频率信息，z bit位的按键电压信息；x bit、y bit、z bit之和为一个字节；按键电压信息为连续性的电压信息或者数字电压值；

整个键盘的n个按键对应n byte的信息，n byte信息与复位信息组成一个周期的按键信息。

8.根据权利要求7所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，MCU发出复位码后，若干个按键信息采用累加方式传输，直至传输至MCU；

或者，MCU一次性发出对应n个磁感应集成电路芯片的n byte字节编码，nbyte字节编码依次经过n个按键；

每个按键对应一个byte字节，字节里每个bit位对应一个单极性归零码。

9.根据权利要求1至2中任一权利要求所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述电源管脚为1个或2个。

10.根据权利要求1至4中任一权利要求所述带数据线的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片设置有备份数据线传输通道。

11.一种按键，包括按键本体，所述按键本体包括上壳体、下壳体和按柄，所述上壳体与下壳体固定相连，按柄可上下移动地设置在上壳体上，所述上壳体与下壳体之间形成容置空间，所述容置空间内设有弹性元件，所述弹性元件位于按柄下方，其特征在于，还包括磁性元件和磁感应元件，所述磁性元件固定在按柄上，随按柄上下移动，所述磁感应元件包括权利要求1至10中任一权利要求所述带数据线的集成电路芯片，磁感应元件设置在印制电路板上，磁性元件与磁感应元件相对应设置。

12.一种机械键盘，包括印制电路板，所述印制电路板上设有单片机，其特征在于，还包括若干个权利要求11所述按键。