7段数码管驱动芯片,7279原理与应用

HD7279A的原理与应用

作者：河北科技大学电气信息学院王改名赫苏敏王忠杰

摘要：详述一种专用的智能键盘和LED控制芯片HD7279A的工作原理、工作时序及其控制指令；介绍HD7279A与CPU及键盘显示器的接口电路，并给出实际接口电路的程序实例和实际应用中的注意事项。

关键词：HD7279A 接口电路接口程序

HD7279A硬件电路图HD7279A是一种管理键盘和LED显示器的专用智能控制芯片。它能对8位共阴极LED显示器或64个LED发光管进行管理和驱动，同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监视，具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能，从而可以提高CPU工作的效率。HD7279A和微处理器之间采用串行接口，其接口电路和外围电路简单，占用口线少，加之它具有较高的性能价格比，因此，在微型控制器、智能仪表、控制面板和家用电器等领域中日益获得广泛的应用。

一、引脚说明与接口电路

279A的硬件电路如图1所示，它共有28个引脚。 RC引脚用于连接HD7279A的外接振荡元件，其典型值为R=1.5kΩ,C=15pF。RESET为复位端。该端由低电平变成高电平并保持25ms即复位结束。通常，该端接+5V即可。DIG0~DIG7分别为8个LED管的位驱动输出端。SA~SG分别为LED数码管的A段~G段的输出端。DP为小数点的驱动输出端。HD7279A片内具有驱动电路，它可以直接驱动1英吋及以下的LED数码管，使外围电路变得简单可靠。 DIG0~DIG7和SA~SG同时还分别是64键盘的列线和行线端口，完成对键盘的监视、译码和键码的识别。在8×8阵列中每个键的键码是用十六进制表示的，可用读键盘数据指令读出，其范围是00H~3FH。 HD7279与微处理器仅需4条接口线，其中CS为片选信号（低电平有效）。当微处理器访问HD7279A（读键号或写指令）时，应将片选端置为低电平。DATA为串行数据端，当向HD7279A 发送数据时，DATA为输入端；当HD7279A输出键盘代码时，DATA为输出端。CLK为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为按键信号输出端，在无键按下时为高电平；而有键按下时此引脚变为低电平并且一直保持到键释放为止。(图1 HD7279A硬件电路图，点击下载)

二、电特性

表1所列为HD7279A的电特性。

参数符号测试条件最小值典型值最大值

电源电压Vcc/V . 4.5 5.0 5.5

工作电流Icc/mA 不接LED . 3 5

工作电流Icc/mA LED全亮， ISEG=10mA. 60 100

逻辑输入高电平Vih/V . 2.0 . 5.5

逻辑输入低电平Vil/V . 0 . 0.8

按键响应时间Tkey/ms 含去抖时间10 18 40

KEY引脚输入电流Iki/mA . . . 10

KEY引脚输出电流IKO/mA . . . 7

表 1

三、控制指令

1 HD7279A指令系统由6条纯指令、7条带数据指令和1条读键盘指令组成。6条纯指令为：

（1）复位指令。指令代码为A4H，其功能为清除所有显示，包括字符消隐属性和闪烁属性。

（2）测试指令。指令代码为BFH，其功能为将所有的LED点亮并闪烁，可用于自检。

（3）左移指令。指令代码为A1H，其功能为将所有的显示左移1位，移位后，最右位空（无显示），不改变消隐和闪烁属性。

（4）右移指令。指令代码为A0H，其功能与左移指令相似，只是方向相反。

（5）循环左移指令。指令代码为A3H，其功能为将所有的显示循环左移1位。移位后，最左位内容移至最右位，不改变消隐和闪烁属性。

（6）循环右移指令。指令代码为A2H，其功能与循环左移指令相似，只是方向相反。

2 带数据指令均由双字节组成，它们是：

（1）按方式0译码下载指令

1 0 0 0 0 a

2 a1 a0 DP X X X d

3 d2 d1 d0

X X：无影响第1字节为指令，其中a2,a1,a0代表显示位地址：

a2,a1,a0 7 6 5 4 3 2 1 0

显示位8 7 6 5 4 3 2 1

显示位8为最高位，参见图1。第2字节为显示内容，其中DP为小数点控制位，DP=1，小数点显示；DP=0，小数点熄灭。d3 d2 d1 d0为数据，按方式0译码时数据和显示的关系如下：

d3 d2 d1 d0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06HH 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 显示内容0123456789-E H L P空

（2）按方式1译码下载指令

1 1 0 0 1 a

2 a1 a0 DP X X X d

3 d2 d1 do

该指令和按方式0译码下载指令的含义基本相同。按方式1译码时数据和显示的关系如下：

d3 d2 d1 d0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06HH 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 显示内容012345678 9 -E H L P空

（3）不译码下载指令

1 0 0 1 0 a

2 a1 a0 DP A B C D E F G

a2 a1 a0仍为位地址，第2字节仍为显示内容，其中DP和A~G分别代表小数点和LED显示器的7段，相应位为1时，该段点亮；为0时，该段熄灭。

（4）闪烁控制指令

1 0 0 0 1 0 0 0 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d

2 d1

该指令规定了每个数码管的闪烁属性。d1~d8分别对应第1到第8个数码管，该位为1不闪烁；该位为0闪烁。缺省状态为所有数码管均不闪烁。

（５）消隐控制指令

1 0 0 1 1 0 0 0 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d

2 d1

该指令规定了每个数码管的消隐属性。d1~d8分别对应第1到第8个数码管，该位为1显示；该位为0消隐。应该注意的是至少要有1位保持显示状态，如果全部消隐则该命令无效。

（6）段点亮指令

1 1 1 0 0 0 0 0 X X d5 d4 d3 d

2 d1 d0

XX:无影响。

该指令的作用是点亮某个LED数码管中的某一段或64个LED发光管中的某一个。d0~d5的范围是

00H~3FH，所对应的段如下：

数据00H 01H ...06H 07H 08H 09H ...0EH 0FH ... ... 38H 39H ...3EH 3FH

段G F ... A DP G F ... A DP ... ... G F ... A DP

数码管第1个 ... ... 第2个 ... ... ... ... 第8个 ... ...

（7）关闭指令