HD7279串行接口8位LED数码管及64键及程序.doc

HD7279串行接口8位LED数码管及64键键盘智能控制芯片

图5.13
HD7279(A)是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵。
HD7279内部含有译码器，可直接接受16进制码，HD7279A还同时具有2种译码方式，HD7279(A)还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。
特点：
·串行接口
·各位独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性
·(循环)左移/(循环)右移指令
·具有段寻址指令，方便控制独立LED
·64键键盘控制器，内含去抖动电路
控制指令
HD7279的控制指令分为二大类——纯指令和带有数据的指令。
·纯指令
1、复位(清除)指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
0
0
1
0
0
当HD7279收到该指令后，将所有的显示清除，所有设置的字符消隐、闪烁等属性也被一起清除。执行该指令后，芯片所处的状态与系统上电后所处的状态一样。
2、测试指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
1
1
1
1
1
该指令使所有的LED全部点亮，并处于闪烁状态，主要用于测试。
3、左移指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
0
0
0
0
1
使所有的显示自右向左(从第1位向第8位)移动一位(包括处于消隐状态的显示位)，但对各位所设置的消隐及闪烁属性不变。移动后，最右边一位为空(无显示)。例如，原显示为
4
2
5
2
L
P
3
9
其中第2位‘3’和第4位‘L’为闪烁显示，执行了左移指令后，显示变为
2
5
2
L
P
3
9

第二位‘9’和第四位‘P’为闪烁显示。
4、右移指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
0
0

0
0
0
与左移指令类似，但所做移动为自左向右(从第8位向第1位)移动，移动后，最左边一位为空。

5、循环左移指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
0
0
0
1
1
与左移指令类似，不同之处在于移动后原最左边一位(第8位)的内容显示于最右位(第1位)。在上例中，执行完循环左移指令后的显示为
2
5
2
L
P
3
9
4
第二位‘9’和第四位‘P’为闪烁显示。
6、循环右移指令
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
1
0
0
0
1
0
与循环左移指令类似，但移动方向相反。
·带有数据的指令
1、下载数据且按方式0译码
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
0
0
a2
a1
a0

DP
X
X
X
d3
d2
d1
d0
X=无影响
命令由二个字节组成，前半部分为指令，其中a2 ，a1，a0为位地址，具体分配如下：
a2
a1
a0
显示位
0
0
0
1
0
0
1
2
0
1
0
3
0
1
1
4
1
0
0
5
1
0
1
6
1
1
0
7
1
1
1
8
d0—d3为数据，收到此指令时，HD7279(A)按以下规则(译码方式0)进行译码，如下表：

十六进制
d3
d2
d1
d0
7段显示
00H
0
0
0
0
0
01H
0
0
0
1
1
02H
0
0
1
0
2
03H
0
0
1
1
3
04H
0
1
0
0
4
05H
0
1
0
1
5
06H
0
1
1
0
6
07H
0
1
1
1
7
08H
1
0
0
0
8
09H
1
0
0
1
9
0AH
1
0
1
0
-
0BH
1
0
1
1
E
0CH
1
1
0
0
H
0DH
1
1
0
1
L
0EH
1
1
1
0
P
0FH
1
1
1
1
空(无显示)
小数点的显示由DP位控制，DP=1时，小数点显示，DP=0时，小数点不显示。
2、下载数据且按方式1译码(仅对HD7279A有效)

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
1
0
0
1
a2
a1
a0

DP
X
X
X
d3
d2
d1
d0
X=无影响
此指令与上一条指令基本相同，所不同的是译码方式，且只有HD7279A才具有此指令。该指令的译码按下表进行：

十六进制
d3
d2
d1
d0
7段显示
00H
0
0
0
0
0
01H
0
0
0
1
1
02H
0
0
1
0
2
03H
0
0
1
1
3
04H
0
1
0
0
4
05H
0
1
0
1
5
06H
0
1
1
0
6
07H
0
1
1
1
7
08H
1
0
0
0
8
09H
1
0
0
1
9
0AH
1
0
1
0
A
0BH
1
0
1
1
b
0CH
1
1
0
0
C
0DH
1
1
0
1
d
0EH
1
1
1
0
E
0FH
1
1
1
1
F

3、下载数据但不译码

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
1
0
a2
a1
a0

DP
A
B
C
D
E
F
G
其中，a2 ，a1，a0为位地址(参见‘下载数据且译码’指令)，A-G和DP为显示数据，分别对应7段LED数码管的各段。
4、闪烁控制

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
0
1
0
0
0

d8
d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
此命令控制各个数码管的闪烁属性。d1- d8分别对应数码管1-8，0=闪烁，1=不闪烁。开机后，缺省的状态为各位均不闪烁。
5、消隐控制

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
1
1
0
0
0

d8
d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
此命令控制各个数码管的消隐属性。d1- d8分别对应数码管1-8，1=显示，0=消隐。当某一位被赋予了消隐属性后，HD7279在扫描时将跳过该位，因此在这种情况下无论对该位写入何值，均不会被显示，但写入的值将被保留，在将该位重新设为显示状态后，最后一次写入的数据将被显示出来。当无需用到全部8个数码管显示的时候，将不用的位设为消隐属性，可以提高显示的亮度。
注意：至少应有一位保持显示状态，如果消隐控制指令中d1- d8全部为0，该指令将不被接受，HD7279保持原来的消隐状态不变。
6、段点亮指令

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
1
1
0
0
0
0
0

X
X
d5
d4
d3
d2
d1
d0
此为段寻址指令，作用为点亮数码管中某一指定的段，或LED矩阵中某一指定的LED。
指令中，X=无影响；d0- d5为段地址，范围从00H—3FH，具体分配为：
第1个数码管的G段地址为00H，F段为01H，……A段为06H，小数点DP为07H，第2个数码管的G段为08H，F段为09H，……，依此类推直至第8个数码管的小数点DP地址为3FH。
7、段关闭指令

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
1
0
0
0
0
0
0

X
X
d5
d4
d3
d2
d1
d0
段寻址命令，作用为关闭(熄灭)数码管中的某一段，指令结构与‘段点亮指令’相同，请参阅上文。
8、读键盘数据指令

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
1
0

1
0
1

d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
d0
该指令从HD7279读出当前的按键代码。与其它指令不同，此命令的前一个字节00010101B为微控制器传送到HD7279的指令，而后一个字节d0- d7则为HD7279返回的按键代码，其范围是0-3FH(无键按下时为0xFF)，各键键盘代码的定义，请参阅图2。
此指令的前半段，HD7279的DATA引脚处于高阻输入状态，以接受来自微处理器的指令；在指令的后半段，DATA引脚从输入状态转为输出状态，输出键盘代码的值。故微处理器连接到DATA引脚的I/O口应有一从输出态到输入态的转换过程，详情请参阅本文‘串行接口’一节的内容。
当HD7279检测到有效的按键时，KEY引脚从高电平变为低电平，并一直保持到按键结束。在此期间，如果HD7279接收到‘读键盘数据指令’，则输出当前按键的键盘代码；如果在收到‘读键盘指令’时没有有效按键，HD7279将输出FFH (11111111B)。
串行接口
HD7279采用串行方式与微处理器通讯， 串行数据从DATA引脚送入芯片，并由CLK端同步。当片选信号变为低电平后，DATA引脚上的数据在CLK引脚的上升沿被写入HD7279的缓冲寄存器。
HD7279的指令结构有三种类型：1、不带数据的纯指令，指令的宽度为8个BIT，即微处理器需发送8个CLK脉冲。2、带有数据的指令，宽度为16个BIT，即微处理器需发送16个CLK脉冲。3、读取键盘数据指令，宽度为16个BIT，前8个为微处理器发送到HD7279的指令，后8个BIT为HD7279返回的键盘代码。执行此指令时，HD7279的DATA端在第9个CLK脉冲的上升沿变为输出状态，并与第16个脉冲的下降沿恢复为输入状态，等待接收下一个指令。
串行接口的时序如下图：
1、纯指令

2、带数据指令

8位指令(高位在前) 8位数据(高位在前)

3、读键盘指令

读键盘指令(8位，高位在前) HD7279输出的键盘代码(8位，高位在前)

2、EM78P156 接口程序

硬件连接如图，EM78P156所用时钟频率4MHz, 选4个时钟周期为一个指令周期,
;转移指令用2个指令周期。程序使用ASM456编译程序编译通过。程序中延时时间
;以HD7279A外接R=1.5K, C=15pF为准，如使用不同的CPU时钟频率或R/C参数，
;请注意调整延时时间。

图 5.14 EM78P156与HD7279A 的硬件连接

;**********************************
; 寄存器定义
;**********************************
STATUS 0X03
P5 == 5
C == 0

BIT_COUNT == 0X10
DATA_OUT == 0X11
DATA_IN == 0X12
TEN == 0X13
TIMER == 0X14
TIMER1 == 0X15

;**********************************
; I/O口定义
;**********************************
CS == 0 ;CS连接于EM78P156的P50
CLK == 1 ;CLK连接于EM78P156的P51
DAT == 2 ;DAT连接于EM78P156的P52
KEY == 3 ;KEY连接于EM78P156的P53

ORG 0x00
JMP START

ORG 0X10
;*******************************************
; 延时子程序
;*******************************************
LONG_DELAY: MOV A,@16 ;设定延时时间为约50uS
MOV TIMER,A
DELAY_LOOP: DJZ TIMER
JMP DELAY_LOOP
RET
SHORT_DELAY MOV A,@3 ;设定延时时间为约9uS
MOV TIMER,A
SHORT_LP: DJZ TIMER
JMP SHORT_LP
RET
;*******************************************
; 发送1个字节到HD7279，高位在前
;*******************************************
SEND: MOV DATA_OUT,A ;待发送数据存入DATA_OUT
MOV A,@8
MOV BIT_COUNT,A ;设定位记数器=8
BC P5,CS ;设CS为低电平
CALL LONG_DELAY ;长延时
SEND_LOOP: BC STATUS,C
RLC DATA_OUT ;输出1位
BC P5,DAT
JBC STATUS,C
BS P5,DAT
BS P5,CLK ;设CLK为高电平
CALL SHORT_DELAY ;短延时
BC P5,CLK ;设CLK为低电平
CALL SHORT_DELAY
DJZ BIT_COUNT ;检查是否8位均发送完毕
JMP SEND_LOOP ;未发送完，发送下一位
BC P5,DAT
RET ;发送完毕，返回
;**
; 从HD7279接收一个字节，高位在前
;*******************************************
RECEIVE: MOV A,@8
MOV BIT_COUNT,A ;设定位记数器=8
MOV A,@0B11111100 ;设P5.2(DATA)口为输入状态
IOW P5
CALL LONG_DELAY ;长延时
RECEIVE_LOOP: BS P5,CLK ;置CLK为高电平
CALL SHORT_DELAY ;短延时
BS STATUS,C
JBS P5,DAT
BC STATUS,C
RLC DATA_IN ;读取一位数据
BC P5,CLK ;置CLK为低电平
CALL SHORT_DELAY
DJZ BIT_COUNT ;是否已接收8位数据
JMP RECEIVE_LOOP
MOV A,@0B11111000 ;重新设P52(DATA)口为输出态
IOW P5
RET
;*******************************************
; 初始化
;*********************************
START: MOV A,@0B11111000 ;I/O口初始化
IOW P5
MOV A,@0B11111001
MOV P5,A
MOV A,@0X19 ;延时约25MS
MOV TIMER,A
START_DELAY: MOV A,@0XFF
MOV TIMER1,A
START_DELAY1: DJZ TIMER1
JMP START_DELAY1
DJZ TIMER
JMP START_DELAY
MOV A,@0B10100100 ;发复位(清除)指令
CALL SEND
BS P5,CS ;恢复CS为高电平
;*******************************************
; 主程序
;*******************************************
MAIN: JBC P5,KEY ;检测是否有键按下
JMP MAIN
MOV A,@0B00010101 ;有键按下，发送读键盘指令
CALL SEND ;发送读键盘指令
CALL RECEIVE ;从HD7279A读键盘代码
BS P5,CS ;设CS为高电平
;***************************
; 16进制——BCD码转换
;*******************************************
CLR TEN
GET_DEC MOV A,@10
SUB A,DATA_IN
JBS STATUS,C
JMP OVER
MOV DATA_IN,A
INC TEN
JMP GET_DEC
;*******************************************
;发送按键的BCD码到HD7279A
;**********************************
;发2次左移指令，使当前显示内容左移，留出空
;位供显示新数据
OVER MOV A,@0B10100001 ;左移指令
CALL SEND ;发送指令到HD7279A
MOV A,@0B10100001 ;左移指令
CALL SEND ;发送指令到HD7279A
MOV A,@0B10000001 ;下载数据且译码指令(第2位)
CALL SEND ;发送指令到HD7279A
MOV A,TEN
CALL SEND ;发送十位数字到HD7279A
MOV A,@0B10000000 ;下载数据且译码指令(第1位)
CALL SEND ;发送指令到HD7279A
MOV A,DATA_IN
CALL SEND ;发送个位数字到HD7279A
BS P5,CS
WAIT JBS P5,KEY ;等待按键放开
JMP WAIT
JMP MAIN

;EOP

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