### TM1639 LED驱动控制专用电路详解
#### 一、概述
TM1639是一款集成有微控制器数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等功能于一体的LED数码管驱动控制芯片。这款芯片由新华龙公司提供，并且广泛应用于C8051f41系列单片机实验板上。它主要用于冰箱、空调、家庭影院等高端电子产品的显示驱动，具有较高的实用性和灵活性。
#### 二、主要特性
- **工艺技术**：采用先进的功率CMOS工艺制造，确保了芯片的高效能和稳定性。
- **显示模式**：支持8段×8位的显示模式，即每个LED数码管可显示8个独立的段落，共有8位LED数码管可以同时显示。
- **键盘扫描**：具备4×2bit的键盘扫描功能，可以检测多达8个按键的状态。
- **辉度调节**：具有8级可调的占空比控制，可以根据需要调整LED的亮度。
- **串行接口**：提供简单的串行通信接口，包括时钟（CLK）、数据输入/输出（DIO）以及片选信号（STB）三个信号线。
- **振荡方式**：内置RC振荡器，工作频率约为450KHz±5%，保证了芯片的自主运行能力。
- **内置复位**：具有上电复位功能，增强了系统的可靠性。
- **封装形式**：采用DIP24封装，便于安装和使用。
#### 三、管脚定义及功能说明
| 符号 | 管脚名称 | 功能描述 |
|------|----------|----------|
| DIO | 数据输入/输出 | 在时钟上升沿输入/输出串行数据，从最低位开始。 |
| STB | 片选信号 | 用于初始化串行接口，后续用于接收指令。STB为低电平时，等待接收指令；STB为高电平时，忽略CLK信号。 |
| CLK | 时钟输入 | 在上升沿输入/输出串行数据。 |
| K1～K3 | 键扫描数据输入 | 输入的数据在显示周期结束后被锁存，用于键盘扫描。 |
| SEG1/KS1~SEG4/KS4 | 段输出 | 用于控制LED的显示段，同时也是键盘扫描输出。 |
| SEG9～SEG10 | 段输出 | 控制额外的LED显示段。 |
| GRID1～GRID8 | 位输出 | 用于控制LED数码管的点亮状态。 |
| VDD | 逻辑电源 | 提供5V±10%的工作电压。 |
| GND | 逻辑地 | 接系统地。 |
#### 四、显示寄存器地址和显示模式
TM1639包含16个字节的显示寄存器，地址范围为00H至0FH。这些寄存器用于存储从外部设备通过串行接口传入的数据。具体映射如下：
- 地址00H-0FH分别对应8位LED数码管的显示数据，每两个字节控制一个LED数码管的上下两部分。
- 写入显示数据时，应按照从低地址到高地址、从数据字节的低位到高位的顺序进行操作。
- 对于未使用的SEG输出口，应在对应的BIT地址位置写入0值。
#### 五、键扫描和键扫数据寄存器
- TM1639支持4×2bit的键盘扫描功能，可以检测多达8个按键的状态。
- 键扫数据寄存器分为两个字节，每个字节内的比特位对应不同的按键状态。
- 当某键按下时，其对应的比特位将被置为1。
- 需要注意的是，读取按键数据时，只能按顺序从BYTE1读到BYTE2，不允许跨字节读取或者多读。
#### 六、应用实例
假设有一个基于C8051f41系列单片机的实验板，需要使用TM1639来驱动一组LED数码管并实现按键检测功能。根据上述特性，可以通过以下步骤进行设计：
1. **硬件连接**：将TM1639的DIO、STB、CLK等信号线连接到单片机的相应引脚上，并确保VDD和GND正确供电。
2. **软件编程**：
- 初始化TM1639，设置串行接口参数，配置显示模式。
- 编写显示数据的发送函数，根据需要显示的内容向寄存器中写入相应的数据。
- 实现键盘扫描功能，定期读取按键状态，根据按键结果执行相应的操作。
3. **调试测试**：通过编写测试程序验证LED数码管的显示效果以及按键功能是否正常。
TM1639是一款功能强大且易于使用的LED驱动控制芯片，非常适合用于各种需要显示和按键交互的应用场景。
