可编程数码管键盘串行接口芯片HD7279A的原理与应用

### 可编程数码管键盘串行接口芯片HD7279A的原理与应用 #### 概述 HD7279A是一款专为智能键盘和LED显示器设计的控制芯片，具备串行接口，能够同时驱动8位共阴式数码管或者64个独立LED。此外，它还支持连接64键的键盘矩阵，使得单片即可实现LED显示及键盘接口的所有功能。由于其简单的接口设计、较少的占用口线以及优异的性价比，HD7279A在微型控制器、智能仪表、控制面板和家用电器等领域得到了广泛应用。 #### 主要特性 - **集成度高**：HD7279A集成了串行接口，可以直接驱动LED，无需额外的外围元件。 - **独立控制**：每位都可以独立控制译码/非译码、消隐和闪烁等属性，提高了显示的灵活性。 - **指令多样化**：支持循环左移/右移指令，以及段寻址指令，便于控制独立的LED显示管。 - **去抖动电路**：内置的64键键盘控制器含有去抖动电路，可以提高键盘操作的可靠性。 #### 引脚说明 HD7279A芯片共有28个引脚，下面是其中一些关键引脚的功能： - **RESET**：复位端。当该端由低电平变为高电平并保持25ms以上，复位过程完成。通常，该端接+5V电源。 - **DIG0~DIG7**：8个LED管的位驱动输出端。 - **SA~SG**：LED数码管的A段~G段的输出端。 - **DP**：小数点的驱动输出端。 - **RC**：外接振荡元件连接端，电阻典型值为1.5kΩ，电容典型值为15pF。 - **CS**：片选信号（低电平有效）。 - **DATA**：串行数据端，发送数据时作为输入端，接收键盘代码时作为输出端。 - **CLK**：数据串行传送的同步时钟输入端，时钟的上升沿表示数据有效。 - **KEY**：按键信号输出端，无键按下时为高电平，有键按下时变为低电平，并保持到按键释放为止。 #### 控制指令与接口时序 HD7279A的控制指令分为纯指令和带有数据的指令两大类。 ##### 纯指令 - **复位（清除）指令A4H**：用于清除所有的显示，同时清除所有设置的字符消隐和闪烁等属性。执行该指令后，芯片回到初始状态。 - **左移指令A1H**：使所有显示自右向左移动一位（包括处于消隐状态的显示位），但不影响消隐及闪烁属性。 - **右移指令A0H**：与左移指令类似，但方向相反，即自左向右移动。 ##### 带有数据的指令 - **下载数据且按方式0译码**：这种指令由两个字节组成，前半部分为指令，包含位地址和数据。根据指定的方式0进行译码，例如0000显示为数字0，1001显示为数字9等。 - **下载数据且按方式1译码**：与方式0类似，但译码方式不同，d0~d3的值对应于0~9和A~F。 - **下载数据但不译码**：该指令直接将数据写入相应的LED段，适用于特定的显示需求，如显示特殊符号等。 #### 接口电路及设计程序 为了实现HD7279A与CPU的有效通信，需要正确设计接口电路，并编写相应的程序来控制显示和键盘操作。接口电路主要包括时钟信号、数据信号和控制信号的连接。程序设计时，需要考虑指令序列、数据传输时序以及如何处理键盘输入等问题。 #### 实际应用注意事项 在实际应用中，需要注意以下几点： - **电源稳定性**：确保电源稳定，避免电压波动导致的显示错误。 - **去耦电容**：在电源线上添加适当的去耦电容，以减少噪声干扰。 - **时序控制**：准确控制时序，确保数据的正确传输。 - **键盘去抖**：虽然HD7279A内置去抖动电路，但在极端情况下仍可能需要额外的软件去抖处理。 HD7279A以其强大的功能和简便的接口设计，成为了许多需要显示和键盘控制应用的理想选择。通过合理的设计和编程，可以充分发挥其优势，实现高效可靠的系统控制。