基于东软载波微电子ES32F0283芯片的电竞键盘方案

Part 1 简介

     东软载波微电子ES32F0283是采用ARM 32位Cortex-M0内核的微控制器，具有128KB FLASH和16KB SRAM。工作电压范围介于 1.8V≤VDD≤5.5V。定时器部份具有1路4通道16位高级Timer、4路2通道16位通用Timer、3路4通道16位通用Timer、1路4通道32位通用Timer和1路基本Timer。通信接口包含2个I2C接口，3个SPI接口（其中一组支持全双工I2S），4个UART，1个全速USB OTG，还有专门为电竞键盘设计的KBCU模块，键盘控制模块包含7x24组输入扫描数组，256-bit RGB PWM灯控，32阶亮度调整。

 
 
Part 2 电竞键盘方案

1、 概述

电源：
USB Bus 供电

特点：
    USB HID规范
    无鬼键硬件设计
    全键盘NKRO支持
    BIOS模式兼容
    PWM驱动LED
    上位机配置协议
    HID在线更新

2、 原理框图
 

3、 设计要点

使用针对电竞键盘设计的KBCU模块开发，可免去开发人员在按键扫描及灯效控制切换上的负担，有效缩短开发时程。配合PC AP，可实时设定电竞键盘的各项配置，操作更灵活。
 

KBCU：

经由0283特有的KBCU模块完成按键扫描及灯效RGB PWM输出。
支持配置扫描列（COLUMN），最少15组，最多24组。
按键提供三组可配置0-256阶占空比PWM输出，支持反向输出。
支持最大32阶的亮度控制。

 、
键盘：
    USB HID - 兼容于USB规范的HID键盘协议。
    NKRO - 不受限于传统USB键盘规范的6个按键，可达到支持全键盘按键的功能，并可兼容BIOS模式。
    宏功能 - 经由上位机协议可定义每个按键发送最多120个按键的宏功能。
键码自定义 - 经由上位机协议可重新定义每个按键发送的键码，不受传统键盘排列限制。

灯效：
    内建8组灯效：Solid，Breathe，Reactive，Rain，Gradient，Fade，Ripple，Wave。
    可经由上位机协议或组合键切换灯效。
    可经由上位机协议或组合键调整灯效颜色。
    可经由上位机协议或组合键调整灯效速度。
可经由上位机协议或组合键调整显示方向。

协议：
通过ESSEMI自定义的HID控制协议，搭配上位机软件可实现实时配置键盘宏，灯效及LED动态显示的设定。
在线更新：
内含上海东软载波微电子自定义的USB在线更新协议，可在不插拔USB传输线的情况下，实现更新FW的功能。

4、 硬件设计
 
 
 
5、 软件设计
USB HID Keyboard协议。
Key Scan：以ES32F0283特有的KBCU模块实现电竞键盘的按键扫描。
RGB PWM：以ES32F0283特有的KBCU模块实现各种灯效的RGB PWM控制。
电竞协议：以电竞协议实现由上位机控制键盘布局的功能。
在线更新：以在线更新协议实现不插拔USB传输线更新FW的功能。
 
Part3 小结

ES32F0283是上海东软载波微电子推出的一款适用于需要USB OTG控制功能需求场景的芯片，针对电竞键盘应用集成了KBCU模块。使用KBCU模块可轻易实现键盘的按键扫描及各种灯效RGB的PWM配置，可有效提升电竞键盘的开发效率。更可配合我司自定义的HID电竞协议直接经由上位机软件实时配置电竞键盘的专属功能。