Keyboard ghosting en rollover: waarom sommige toetscombinaties mislukken

Ghosting betekent dat een toetsenbord een toets meldt die je niet indrukte, of een toets negeert die je wel indrukte, omdat meerdere toetsen tegelijk ingedrukt worden. Het gebeurt op toetsenborden die draden tussen toetsen delen. Rollover is het aantal toetsaanslagen dat het toetsenbord tegelijk kan doorgeven. Eenvoudige USB-toetsenborden melden vaak zes gewone toetsen tegelijk, dat is six-key rollover. Full N-key rollover meldt elke toets die ingedrukt is, en dat is wat je zoekt als je games speelt of typt met veel toetsen tegelijk.

Hoe de toetsmatrix ghosts veroorzaakt

De meeste toetsenborden hebben niet voor elke toets een eigen draad. Toetsen zitten op de kruispunten van een raster van rijen en kolommen. De controller vindt een ingedrukte toets door één rij tegelijk aan te sturen en te lezen welke kolommen actief zijn. Een toetsaanslag sluit het circuit op één kruispunt.

Ghosting ontstaat wanneer drie ingedrukte toetsen een pad vormen dat de controller verkeerd kan lezen. Stel je drie toetsen voor op drie hoeken van een rechthoek in het raster. Houd je ze ingedrukt, dan kan de controller een route door de rechthoek volgen naar de vierde hoek, en meldt hij een vierde toets die niemand indrukte. Afhankelijk van de bedrading en de scanvolgorde zie je dan een schijntoetsaanslag verschijnen, of wordt een echte toets genegeerd. De genegeerde toets is degene die faalt wanneer een game een combinatie weigert.

Een diode onder elke toets blokkeert die lus. Een diode laat stroom maar in één richting door, zodat de controller geen pad terug kan volgen via andere toetsen. Goedkope membraantoetsenborden hebben vaak geen diodes. Veel toetsenborden met full rollover hebben ze wel, en daarom worden de twee kenmerken vaak samen verkocht.

Rollover: 6KRO en NKRO

Een USB-toetsenbord vertelt de computer welke toetsen ingedrukt zijn door vaak per seconde een klein rapport te sturen. Het standaard boot-protocol-rapport is acht bytes lang. Eén byte geeft de modifiertoetsen aan, Shift, Ctrl, Alt en de Windows- of Command-toets. Eén byte is gereserveerd, en zes bytes bevatten de codes van de gewone toetsen die ingedrukt zijn.

Omdat de zes plekken voor gewone toetsen zijn, kan een boot-protocol-toetsenbord er tegelijk zes melden. Modifiers hebben hun eigen byte, dus Shift vasthouden met zes letters is nog steeds een geldig rapport. Een zevende gewone toets wordt niet gemeld; het rapport vult de toetsplekken dan met een foutcode. Dat is six-key rollover, of 6KRO.

N-key rollover, NKRO, werkt anders. In plaats van zes plekken is het rapport een bitmap met één bit per toets. Elke ingedrukte toets zet zijn eigen bit, zodat het toetsenbord elk aantal toetsen kan melden, binnen de grenzen van zijn ontwerp.

Bij het meeste typen worden nooit meer dan zes gewone toetsen tegelijk vastgehouden, dus 6KRO is prima voor tekst. Het merk je vooral in games, waar meerdere bewegings- en actietoetsen op hetzelfde moment ingedrukt kunnen zijn. Sommige toetsenborden beperken de rollover in draadloze modus, dus controleer de notities van de fabrikant als je er een via Bluetooth gebruikt.

Combinaties testen

Gebruik de toetsenbordtest om je eigen toetsenbord te controleren:

1. Klik op het vak en houd dan één toets vast. Ze wordt mintgroen zolang ze ingedrukt is, en de teller voor het meest ingedrukte aantal staat op 1.
2. Voeg een tweede en derde toets toe, en daarna een vierde, en kijk hoe het getal stijgt. Het stopt bij het aantal dat de browser kan lezen, en dat kan lager zijn dan de echte rollover van je toetsenbord.
3. Test een rechthoek. Op een standaardindeling vormen W, E en S drie hoeken van een rechthoek waarvan de vierde hoek D is. Houd die drie vast. Als D oplicht terwijl je hem niet indrukte, ghost het toetsenbord in die hoek.
4. Probeer een tweede set, zoals R, T en F, waarvan de vierde hoek op een standaardindeling G is. Eén schijntoets is een aanwijzing. Schijntoetsen bij meerdere sets wijzen erop dat het toetsenbord geen anti-ghosting heeft.

De pagina toont wat de browser ontvangt. Een schijntoets die het toetsenbord verstuurt, licht op, en een toets die het toetsenbord laat vallen, blijft donker. Systeemtoetsen zoals volume en helderheid bereiken de pagina soms helemaal niet, dus tel die niet als fouten.

Oplossingen die werken

• Kies voor full rollover of anti-ghosting voor games. Als combinaties voor jou belangrijk zijn, zoek dan naar NKRO of anti-ghosting in de specificaties, niet alleen in de reclame.
• Verplaats de combinatie. Koppel een toetscombinatie in een game aan toetsen die geen rechthoek vormen op het raster. Gebruik de test om te zien welke sets ghosten, en verdeel de toetsen daarna opnieuw.
• Probeer de kabel. Sommige draadloze toetsenborden melden minder toetsen dan in de bekabelde modus. Test opnieuw via de kabel voordat je besluit dat het toetsenbord de oorzaak is.
• Geef niet de poort de schuld. Een USB-hub of een andere poort verandert niets aan de bedrading van de toetsen. De beperking zit in het toetsenbord en zijn rapport, dus een andere poort maakt meestal geen verschil.

Uitzonderingen

• Dode toetsen. Een toets die nooit reageert, heeft een andere oorzaak dan ghosting. Zie waarom toetsenbordtoetsen niet werken.
• Vasthouden en herhalen. Een toets die je vasthoudt, herhaalt in een tekstvak, en de test laat die herhaling zien. Een herhaling is geen tweede aanslag, dus tel die niet mee als rollover-resultaat.
• Vastzittende schakelaars. Een toets die ingedrukt blijft nadat je hem loslaat, is een schakelaarfout en geen ghosting. Maak de toets schoon en test opnieuw voordat je de matrix de schuld geeft.
• Laptops. Laptoptoetsenborden verschillen sterk. Test de combinaties die voor jou belangrijk zijn voordat je erop vertrouwt, in plaats van full rollover aan te nemen.