台式机与笔记本共用外设方案探索

背景

近期使用 Windows 台式机的频率远高于 MacBook Air。分析原因，主要在于台式机连接了更大尺寸的显示器，并且使用的外置键盘和鼠标在操作上更为舒适便捷。因此，产生了让 MacBook Air 也能共用这套外置显示器和键鼠设备的想法，以提升其使用体验。

方案探索与选择

目标是在两台电脑（Windows 台式机和 MacBook Air）间便捷地共享一台显示器、一套键盘和鼠标。评估了以下几种方案：

1. 手动切换线缆：每次使用不同电脑时，手动将显示器视频线（HDMI/DP）和键鼠的 USB 线缆从一台电脑拔下，连接到另一台电脑。
   • 优点：无需额外设备或成本。
   • 缺点：操作繁琐，频繁插拔易损坏接口，体验差。放弃此方案。
2. 独立硬件 KVM 切换器：购置一个专门的 KVM 切换器设备。将两台电脑的视频输出和USB接口连接到KVM，显示器和键鼠也连接到 KVM。通过 KVM 上的按钮或快捷键切换控制的电脑。
   • 优点：切换相对方便，是解决此类问题的标准方案。
   • 缺点：需要额外购买设备，增加成本，且需占用桌面空间和电源接口。暂不考虑。
3. 利用显示器自带 KVM 功能：观察发现当前使用的显示器具备KVM功能。这意味着显示器本身集成了视频切换和 USB Hub 功能，并能将 USB 设备（键鼠）的控制权随视频信号源一同切换。
   • 优点：无需额外设备，充分利用现有显示器功能，成本最低，桌面更简洁。
   • 缺点：依赖显示器本身的功能和接口。选择此方案实施。

方案实施与连接方式

基于选定的显示器 KVM 方案，进行如下连接：

1. MacBook Air：通过 USB Type-C 扩展坞使用 HDMI 线连接显示器的 HDMI 端口。
2. Windows 台式机：使用 DP 线连接台式机显卡与显示器的DP输入接口。

遇到的问题与解决过程

问题一：初期 HDMI 连接下 MacBook Air 键鼠无效

• 现象：最初尝试使用 USB Type-C 扩展坞的 HDMI 口连接 MacBook Air 和显示器，键鼠连接显示器 USB 口后，MacBook Air 显示输出正常，但键盘和鼠标无响应。
• 原因：HDMI 线缆仅传输视频和音频信号，不传输 USB 数据（键盘鼠标信号）。通过扩展坞的 USB Type-C 口连接时，USB 数据通道未被正确利用。
• 解决：更换为支持视频信号和 USB 数据传输的全功能 USB Type-C 线，直接连接笔记本与显示器。连接后，键鼠功能恢复正常。

问题二：DP 连接下 Windows 台式机键鼠无效

• 现象：台式机通过 DP 线连接显示器后，视频输出正常，但连接在显示器 USB Hub 上的键盘和鼠标无响应。
• 原因：DP 线缆同样只负责视频信号传输，不传输 USB 数据。显示器需要独立的 USB 上行连接来接收键鼠信号并传输给当前激活的主机。
• 解决：连接 USB Type-B 转 USB Type-A 数据线，一端接入显示器背面的 USB Type-B 接口，另一端接入台式机主板的任意 USB Type-A 接口。连接后，键鼠功能恢复正常。

问题三：macOS 下键鼠使用体验问题

• 现象：
  • 鼠标：滚轮滚动方向与 Windows 习惯相反（“自然滚动”）。在 macOS 系统设置中修改鼠标滚动方向会同时影响触控板的滚动方向，不符合期望（仅需改变鼠标，保持触控板原生方向）。
  • 键盘：在 macOS 下输入时，出现按键连击（一个按键触发多次输入）或反应迟钝的现象。
• 解决：
  • 鼠标滚动方向：安装第三方软件 Mos。该软件运行于 macOS 后台，可独立反转鼠标滚轮的滚动方向，使其符合 Windows 习惯，同时不影响触控板的原生“自然滚动”设置。
  • 键盘异常：经过排查，确认为键盘本身与 macOS 的兼容性问题，可能与固件有关。
    • 尝试调整 macOS 系统偏好设置中的键盘重复速率和延迟等参数，问题未解决。
    • 搜索相关信息，在 V2EX 社区发现关于同型号键盘在 macOS 下类似问题的讨论，指向键盘固件版本。
    • 联系键盘品牌寻求支持：
      • 京东平台客服：未提供相关驱动或固件。
      • 品牌官方公众号客服：回复称该键盘“不支持 macOS”。
      • 品牌英文官网邮箱：发送求助邮件未获回复。
    • 最终通过该品牌在淘宝的官方旗舰店客服沟通，说明具体现象和需求（更新固件解决 macOS 兼容性问题）。客服提供了针对该型号键盘的 Windows 版固件更新工具和驱动。
    • 在 Windows 系统下运行该工具，对键盘进行固件升级。
    • 升级完成后，切换回 macOS 系统，键盘的连击和延迟问题消失，输入恢复正常。

最终结果与小结

经过设备连接和上述问题的解决，成功实现了既定目标：Windows 台式机与 MacBook Air 可以共享同一台显示器、一套键盘和一套鼠标。通过物理切换显示器上的输入信号源（选择 DP 输入对应台式机，选择 USB Type-C 输入对应 MacBook Air），即可同步切换显示画面以及键盘、鼠标的控制权。

实现要点总结：

1. 核心依赖：显示器需具备 KVM 功能（集成视频切换与 USB Hub 控制切换）。
2. 主机连接关键：
   • 视频信号传输：通过标准视频接口（HDMI、DP）或支持视频传输的 USB Type-C 实现。
   • USB 控制信号传输（KVM 核心）：必须为每台需要通过 KVM 控制键鼠的主机建立独立的 USB 上行通道：
     • 对于 USB Type-C 主机（如 MacBook Air）：需使用全功能 USB Type-C 线（同时承载视频和 USB 数据）。
     • 对于传统视频接口主机（如台式机使用 DP/HDMI）：必须额外连接 USB Type-B 转 USB Type-A 数据线，将主机的 USB Type-A 端口与显示器的 USB Type-B 端口相连。
3. macOS 适配：
   • 鼠标滚动方向差异可通过 Mos 等工具独立调整。
   • 部分外设（尤其是键盘）在 macOS 下的异常行为，需排查是否为固件问题，并尝试更新制造商提供的固件/驱动。

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标题横幅图片：Image by yeiferr from Pixabay