数码管显示和键盘扫描的ch451应用.doc

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1、451的数码管显示和键盘显示1.系统功能：单片机在开发过程中，常常会因为资源不足而不得不大量扩展接口芯片以满足应用系统的需要，其中原因之一是人机界面中的键盘显示占用了系统太多资源，从而造成系统庞大，同时降低了系统的可靠性。在单片机应用系统中，键盘显示通常可采用以下几种方式：(１)采用并行接口的键盘显示专用芯片８２７９。但８２７９所需外围元件多（显示驱动、译码等）、占用电路板面积大、综合成本高，在中小系统中常常大材小用；(２)采用通用并行Ｉ／Ｏ芯片扩展（如用８１５５等），但此方案同样需要驱动显示，同时键盘显示扫描还需占用ＣＰＵ大量时间；(３)

2、采用专用显示控制器，并用ＣＰＵ的Ｉ／Ｏ引脚完成键盘输入（如ＭＣ１４４９９、ＰＳ７２１９、ＭＡＸ７２１９、ＩＣＭ７２１８、ＴＬＣ５９２１等，大多是串行接口并有显示驱动能力，Ｉ／Ｏ占用少）。这种接口方式省去了显示的扫描，而且电路大多也很简单，通常在系统需要的按键较少时比较适用；(４)采用带Ｉ２Ｃ总线的键盘显示芯片（如显示用ＳＡＡ１０６４，键盘用ＰＣＦ８５７４），不过这种方式对于无Ｉ２Ｃ总线接口的ＣＰＵ来说，编程显得有些不便；(５)采用串行接口的键盘显示专用芯片，如ＢＣ７２８０／８１、ＨＤ７２７９、ＣＨ４５１等。这类芯片占用ＣＰＵ的资源少，传输速

3、度较快，外围器件要求也较少，在中小系统中都可得到广泛的应用，本文着重介绍ＣＨ４５１的主要特性及接口应用方法。ＣＨ４５１是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μＰ监控的多功能外围芯片。ＣＨ４５１内置ＲＣ振荡电路，可以直接动态驱动８位数码管或者６４位ＬＥＤ，具有ＢＣＤ译码或不译码功能，可实现数据的左移、右移、左循环、右循环、各数字独立闪烁等控制功能。ＣＨ４５１内置大电流驱动级，段电流不小于３０ｍＡ，字电流不小于１６０ｍＡ，并有１６级亮度控制功能；在键盘控制方面，该器件内置６４键键盘控制器，可实现８×８矩阵键盘扫描，并内置去抖动电路，可提供

4、按键中断与按键释放标志位等功能；在外部接口方面，ＣＨ４５１可选择简洁的１线串行接口或高速４线串行接口，且内置上电复位，可提供高电平有效复位和低电平有效复位两种输出，同时内置看门狗电路Ｗａｔｃｈ－Ｄｏｇ。2.性能指标：2.1显示驱动内置大电流驱动级，段电流不小于25mA,字电流不小于150mA。动态显示扫描控制，直接驱动8位数码管或64只发光LED。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。数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。各数码管数字独立闪烁控制。任意段位寻址，独立控制各个LED或者数码管的各个段的亮与灭。支持段电

5、流上限调整，可以省去所有限流电阻。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。2.2键盘控制内置64键键盘控制器，基于8x8矩阵键盘扫描。内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖电路。键盘中断，低电平有效输出。提供按键释放标志位，可供按键按下查询释放。2.3其他高速的4线串行接口，支持多片级联，时钟速度从0到10MHZ。串行接口中的DIN和DCLK信号线可以与其他接口电路共用，节约引脚。内置时钟振荡电路，不需外接晶体或阻容振荡。内置上电复位和看门狗，提供高电平有效和低电平有效复位输出。支持3V到5V电源电压。提供SOP28和D

6、IP24无铅封装。引脚及功能基本兼容4线接口方式的CH452芯片。2.4电气特性CH451显示扫描的周期最大为6.5毫秒，所以数码管不会出现闪屏现象。键盘扫描间隔，按键响应时间最大为70毫秒；数码管闪烁显示值0.7HZ;看门狗溢出范围300到930毫秒，典型值为550毫秒。2.5ch451的操作命令ＣＨ４５１的操作命令均为１２位，其中高４位为标识码，低８位为参数，各操作命令如下：●空操作：００００ｘｘｘｘｘｘｘｘＢ（ｘ可为任意值，下同）空操作命令对ＣＨ４５１不产生任何影响。该命令可以在多个ＣＨ４５１级联的应用中透过前级ＣＨ４５１向后级ＣＨ４

7、５１发送操作命令而不影响前级ＣＨ４５１的状态。例如，要将操作命令１Ｂ发送给两级级联电路中的后级ＣＨ４５１（后级ＣＨ４５１的ＤＩＮ引脚连接到前级ＣＨ４５１的ＤＯＵＴ引脚），只要在该操作命令后添加空操作命令０Ｂ再发送，那么，该操作命令将经过前级ＣＨ４５１到达后级ＣＨ４５１，而空操作命令留给了前级ＣＨ４５１。另外，为了在不影响ＣＨ４５１的前提下变化ＤＣＬＫ以清除看门狗计时器，也可以发送空操作命令。在非级联的应用中，空操作命令可只发送高４位。●芯片内部复位：１Ｂ内部复位命令可将ＣＨ４５１的各个寄存器和各种参数复位到默认的状态。芯片上电时，ＣＨ４５１

8、均被复位，此时各个寄存器均复位为０，各种参数均恢复为默认值。●字数据移位：[Ｄ１][Ｄ０]Ｂ字数据移位命令共有４个：开环左移、右移，闭环左移、右移。Ｄ０为０时为开环，为１时为闭环