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CH452 中文手册(一)
1
数码管驱动及键盘控制芯片 CH452
中文手册
版本: 1
http://wch.cn
1、概述
CH452 是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH452 内置时钟振荡电路,可以动态驱动 8 位数
码管或者 64 位 LED,具有 BCD 译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能;同时还可以进行 64
键的键盘扫描;CH452 通过可以级联的 4 线串行接口或者 2 线串行接口与单片机等交换数据;并且可
以对单片机提供上电复位信号。
2、特点
2.1. 显示驱动
● 内置电流驱动级,段电流不小于 15mA,字电流不小于 80mA。
● 动态显示扫描控制,直接驱动 8 位数码管、64 位发光管 LED 或者 64 级光柱。
● 可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者 BCD 译码方式。
● BCD 译码支持一个自定义的 BCD 码,用于显示一个特殊字符。
● 数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。
● 各数码管的数字独立闪烁控制,可选快慢两种闪烁速度。
● 任意段位寻址,独立控制各个 LED 或者各数码管的各个段的亮与灭。
● 64 级光柱译码,通过 64 个 LED 组成的光柱显示光柱值。
● 扫描极限控制,支持 1 到 8 个数码管,只为有效数码管分配扫描时间。
● 可以选择字驱动输出极性,便于外部扩展驱动电压和电流。
DIG7~DIG0
SEG7~SEG0
RST#
RST
DOUT
DCLK
LOAD
DIN
CH452 芯片
4 线接口
(虚线可选)
单片机
MCU 等
8 位
数码管
或
64 个
发光管
或
64 级
光柱
8×8 矩阵
64 键键盘
DIG7~DIG0
SEG7~SEG0
RST#
RST
INT#
SCL
ADDR
SDA
CH452 芯片
2 线接口
(虚线可选)
单片机
MCU 等
8 位
数码管
或
64 个
发光管
或
64 级
光柱
8×8 矩阵
64 键键盘
CH452 中文手册(一)
2
2.2. 键盘控制
● 内置 64 键键盘控制器,基于 8×8 矩阵键盘扫描。
● 内置按键状态输入的下拉电阻,内置去抖动电路。
● 键盘中断,可以选择低电平有效输出或者低电平脉冲输出。
● 提供按键释放标志位,可供查询按键按下与释放。
● 支持按键唤醒,处于低功耗节电状态中的 CH452 可以被部分按键唤醒。
2.3. 外部接口
● 同一芯片,可选高速的 4 线串行接口或者经济的 2 线串行接口。
● 4线串行接口:支持多个芯片级联,时钟速度从 0 到 2MHz,兼容 CH451 芯片。
● 4线串行接口:DIN 和 DCLK 信号线可以与其它接口电路共用,节约引脚。
● 2线串行接口:支持两个 CH452 芯片并联(由 ADDR 引脚电平设定各自地址)。
● 2线串行接口:时钟速度从 500Hz 到 200KHz,兼容两线 I
2
C 总线,节约引脚。
● 内置上电复位,可以为单片机提供高电平有效和低电平有效复位输出。
2.4. 其它杂项
● 内置时钟振荡电路,不需要外部提供时钟或者外接振荡元器件,更抗干扰。
● 支持低功耗睡眠,节约电能,可以被按键唤醒或者被命令操作唤醒。
● 可选两种封装:SOP28、DIP24S,引脚与 CH451 芯片兼容。
● 经过授权采用了 1 项专利技术,低成本,简便易用。
3、封装
4 线串行接口
2 线串行接口
封装形式
宽度 引脚间距 封装说明 订货型号
SOP28 7.62mm 300mil 1.27mm 50mil 标准的 28 脚贴片 CH452S/A
DIP24S 7.62mm 300mil 2.54mm 100mil 窄 24 脚双列直插 CH452L
CH452 中文手册(一)
3
4、引脚
4.1. 标准的公共引脚
28 脚封装
的引脚号
24 脚封装
的引脚号
引脚名称
类型 引脚说明
23 2 VCC 电源 正电源,持续电流不小于 120mA
9、10 15 GND 电源 公共接地,持续电流不小于 120mA
22~15
1、
24~18
SEG7
~SEG0
三态输出
及输入
数码管的段驱动,高电平有效,
键盘扫描输入,高电平有效,内置下拉
1~8 7~14
DIG7
~DIG0
输出
数码管的字驱动,低电平有效,
键盘扫描输出,高电平有效
14 17 H3L2 输入
串行接口方式选择,内置上拉电阻,
高电平选 4 线接口,低电平选 2 线接口
12 16 RST 输出 上电复位输出,高电平有效
13 不支持 RST# 输出 上电复位输出,低电平有效
28 不支持 RSTI 输入 手工复位输入,高电平有效,内置下拉
11 不支持 NC. 不连接,禁止使用
4.2. 4 线接口引脚
28 脚封装
的引脚号
24 脚封装
的引脚号
引脚名称
类型 引脚说明
25 4 LOAD 输入 4线串行接口的数据加载,内置上拉电阻
26 5 DIN 输入 4线串行接口的数据输入,内置上拉电阻
27 6 DCLK 输入 4线串行接口的数据时钟,内置上拉电阻
24 3 DOUT
内置上拉
开漏输出
4 线串行接口的数据输出,
键盘中断输出,低电平有效
4.3. 2 线接口引脚
28 脚封装
的引脚号
24 脚封装
的引脚号
引脚名称
类型 引脚说明
25 4 ADDR 输入 2线串行接口的地址选择,内置上拉电阻
26 5 SDA
内置上拉
开漏输出
及输入
2 线串行接口的数据输入和输出
27 6 SCL 输入 2线串行接口的数据时钟,内置上拉电阻
24 3 INT#
内置上拉
开漏输出
2 线串行接口的中断输出,
键盘中断输出,低电平有效
5、功能说明
5.1. 一般说明
本手册中的数据,以 B 结尾的为二进制数,以 H 结尾的为十六进制数,否则为十进制数,标注
为 x 的位表示该位可以是任意值。
CH452 中文手册(一)
4
单片机(也可以是 DSP、微处理器等控制器)通过 4 线串行接口或者 2 线串行接口控制 CH452 芯
片,CH452 的数码管显示驱动与键盘扫描控制之间相互独立,单片机可以通过操作命令分别启用、关
闭、设定这两个功能。CH452 的 4 线串行接口是由硬件实现的,单片机可以频繁地通过串行接口进行
高速操作,而绝对不会降低 CH452 的工作效率;但是 2 线串行接口是由软件与硬件共同实现的,所以
不适合不间断地频繁操作。
5.2. 显示驱动
CH452 对数码管和发光管采用动态扫描驱动,顺序为 DIG0 至 DIG7,当其中一个引脚吸入电流时,
其它引脚则不吸入电流。CH452 内部具有电流驱动级,可以直接驱动 0.5 英寸至 1 英寸的共阴数码管,
段驱动引脚 SEG6~SEG0 分别对应数码管的段 G~段 A,段驱动引脚 SEG7 对应数码管的小数点,字驱
动引脚 DIG7~DIG0 分别连接 8 个数码管的阴极;CH452 也可以连接 8×8 矩阵的发光二级管 LED 阵列
或者 64 个独立发光管或者 64 级光柱;CH452 可以改变字驱动输出极性以便直接驱动共阳数码管(不
译码方式),或者通过外接反相驱动器支持共阳数码管,或者外接大功率管支持大尺寸的数码管。
CH452 支持扫描极限控制,并且只为有效数码管分配扫描时间。当扫描极限设定为 1 时,唯一的
数码管 DIG0 将得到所有的动态驱动时间,从而等同于静态驱动;当扫描极限设定为 8 时,8 个数码
管 DIG7~DIG0 各得到 1/8 的动态驱动时间;当扫描极限设定为 4 时,4 个数码管 DIG3~DIG0 各得到
1/4 的动态驱动时间,此时各数码管的平均驱动电流将比扫描极限为 8 时增加一倍,所以降低扫描极
限可以提高数码管的显示亮度。
CH452 内部具有 8 个 8 位的数据寄存器,用于保存 8 个字数据,分别对应于 CH452 所驱动的 8 个
数码管或者 8 组每组 8 个的发光二极管。CH452 支持数据寄存器中的字数据左移、右移、左循环、右
循环,并且支持各数码管的独立闪烁控制,在字数据左右移动或者左右循环移动的过程中,闪烁控制
的属性不会随数据移动。
CH452 支持任意段位寻址,可以用于独立控制 64 个发光管 LED 中的任意一个或者数码管中的特
定段(例如小数点),段位编址顺序与键盘编址一致,编址从 00H 到 3FH。当用“段位寻址置 1”命令
将某个地址的段位置 1 后,该地址对应的发光管 LED 或者数码管的段会点亮,该操作不影响任何其它
LED 或者数码管其它段的状态。
CH452 支持 64 级的光柱译码,用 64 个发光管或者 64 级光柱表示 65 种状态,加载新的光柱值后,
编址小于指定光柱值的发光管会点亮,而大于或者等于指定光柱值的发光管会熄灭。
CH452 默认情况下工作于不译码方式,此时 8 个数据寄存器中字数据的位 7~位 0 分别对应 8 个
数码管的小数点和段 G~段 A,对于发光二极管阵列,则每个字数据的数据位唯一地对应一个发光二
级管。当数据位为 1 时,对应的数据管的段或者发光管就会点亮;当数据位为 0 时,则对应的数据管
的段或者发光管就会熄灭。例如,第三个数据寄存器的位 0 为 1,所以对应的第三个数码管的段 A 点
亮。通过设定,CH452 还可以工作于 BCD 译码方式,该方式主要应用于数码管驱动,单片机只要给出
二进制数 BCD 码,由 CH452 将其译码后直接驱动数码管显示对应的字符。BCD 译码方式是指对数据寄
存器中字数据的位 4~位 0 进行 BCD 译码,控制段驱动引脚 SEG6~SEG0 的输出,对 应于数码管的段 G~
段 A,同时用字数据的位 7 控制段驱动引脚 SEG7 的输出,对应于数码管的小数点,字数据的位 6 和
位 5 不影响 BCD 译码。下表为数据寄存器中字数据的位 4~位 0 进行 BCD 译码后,所对应的段 G~段
A 以及数码管显示的字符。参考下表,如果需要在数码管上显示字符 0,只要置入数据 0xx00000B 或
者 00H;需要显示字符 0.(0 带小数点), 只 要 置 入 数据 1xx00000B 或者 80H;类似地,数据 1xx01000B
或者 88H 对应于字符 8.(8 带小数点);数据 0xx10011B 或者 13H 对应于字符=;数据 0xx11010B 或者
1AH 对应于字符.(小数点);数据 0xx10000B 或者 10H 对应于字符 (空格,数码管没有显示);数据
0xx11110B 或者 1EH 对应于自定义的特殊字符,由“自定义 BCD 码”命令定义。
下图是数码管的段名称
CH452 中文手册(一)
5
下表是 BCD 译码表
位 4~位 0 段 G~段 A 显示的字符 位 4~位 0 段 G~段 A 显示的字符
00000B 0111111B 0 10000B 0000000B 空格
00001B 0000110B 1 10001B 1000110B -| -1 或加号
00010B 1011011B 2 10010B 1000000B - 负号减号
00011B 1001111B 3 10011B 1000001B = 等于号
00100B 1100110B 4 10100B 0111001B [ 左方括号
00101B 1101101B 5 10101B 0001111B ] 右方括号
00110B 1111101B 6 10110B 0001000B _ 下划线
00111B 0000111B 7 10111B 1110110B H 字母 H
01000B 1111111B 8 11000B 0111000B L 字母 L
01001B 1101111B 9 11001B 1110011B P 字母 P
01010B 1110111B A 11010B 0000000B . 小数点
01011B 1111100B b 11110B SELF_BCD 自定义字符
01100B 1011000B c 其余值 0000000B 空格
01101B 1011110B d
01110B 1111001B E
01111B 1110001B F
SELF_BCD 是由“自定义 BCD 码”命令
定义的新字符,复位后默认值为空格
下图是 CH452 的段驱动引脚 SEG7~SEG0 的内部电路简图。
下图是 CH452 的字驱动引脚 DIG7~DIG0 的内部电路简图。
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