电竞产业爆发式成长,玩家对键盘的要求早已不局限于“手感”,而是“极限速度+极限精度”。传统机械轴触发键程约2.0 mm,回弹时间5 ms以上;新一代“磁轴”利用霍尔效应,无物理接触、无抖动,可将键程压缩到0.1 mm、响应时间压进亚毫秒级。然而,磁轴方案对主控提出了两大苛刻需求:
①超高扫描与回报速率:USB 8K Hz(0.125 ms)成为2024年旗舰键盘标配;
②超高ADC精度与速度:检测0.01 mm级磁通变化,需要≥4 MSPS采样率、≤1 LSB噪声的模拟前端。
国民技术N32H481系列MCU凭借240 MHz Cortex-M4F内核、4.7 MSPS ADC、内置USB HS PHY等硬核指标,一站式解决上述痛点,率先实现“真·零延迟”磁轴电竞键盘量产落地。
方案亮点

240 MHz主频+300 DMIPS算力
单周期FMAC/CORDIC,硬件加速磁通量线性化算法,0.3µs完成一次键位位移解算;
支持128级触发点可编程,玩家可在0.005 mm~4.0 mm范围内以0.05 mm步进微调,真正做到“一键一世界”。
4路独立ADC、4.7 MSPS采样率
4×12-bit独立SAR ADC,可并行扫描4颗磁轴,等效吞吐量18.8 MSPS;
硬件过采样+数字抽取滤波,有效位数提升至13.5 bit,定位噪声<0.15 mT,对应键程分辨率0.005 mm。
内置USB HS OTG(集成PHY)
无需外接USB PHY芯片,BOM成本降低0.3美元,PCB面积省30 mm²;
原生8K Hz回报率(0.125 ms),实测抖动<30 ns,职业级电竞赛事直接过检。
三模连接——有线+蓝牙5.2+2.4G私有协议
SPI×6接口,外接国民技术蓝牙5.2 SoC或Nordic 2.4G芯片,三模热切换≤0.5 s;
无线模式下通过内部FIFO缓存+DMA,保持1K Hz回报率,续航≥200小时(800 mAh锂电)。
高抗干扰磁轴数字接口
GPIO翻转速率120 MHz,直接驱动数字霍尔/磁编码器,抗ESD±8 kV;
内置模拟看门狗,按键卡死>8 ms自动复位,杜绝“幽灵键”。
大容量缓存与扩展接口
512 KB SRAM,其中128 KB ECC,支持32级宏定义缓存,灯效+键扫描+USB描述符三缓冲零等待;
QSPI×2,外挂16 MB Nor Flash,可存储8套用户配置、RGB灯效视频表,实现“脱驱”切换。
系统架构
磁轴矩阵(87/98/108可选)
N32H481——扫描+算法+USB/蓝牙/2.4G三模协议
全彩RGB LED(最大可驱432颗WS2812,DMA输出,零CPU占用)
旋转编码器+OLED副屏(SPI接口,实时显示触发点/APM/回报率)
800 mAh锂电池+TYPE-C PD充电(内置12-bit ADC监测电量,3 mV精度)
