鍵盤顯示專用器件HD7279A的接口設計

2 HD7279A簡介
HD7279A是一款具有簡單SPI串行接口的器件，可直接驅動8位共陰式數碼管(或64個獨立的LED)，管理多達64鍵鍵盤，單片即可完成LED顯示和鍵盤接口的全部功能，大大簡化電路設計，占用單片機資源極少(最少2線)，完全免調試，外圍電路更簡單。HD7279A內部含有譯碼器可直接接收BCD碼或16進制碼，也可不譯碼，并同時具有兩種譯碼方式。此外，該器件還具有多種控制指令，諸如消隱，閃爍，左移，右移和段尋址等，顯示控制方式靈活，其段尋址能力可用于獨立的LED顯示或信息指示燈控制。圖l為HD729A的引腳配置，其各引腳功能描述如表1所列。HD7279A具有片選信號，可方便實現高于8位的顯示或高于64鍵的鍵盤接口，采用多片級聯，對片選信號進行譯碼即可實現。當應用系統(tǒng)中只有一片HD7279A時，片選端CS可直接接地，圖2為其典型應用電路。

應用中，未用的鍵盤或LED數碼管均可省去，而且互不影響。如果不用鍵盤，典型電路中8只10 kΩ位選電阻和8只100 kΩ下拉電阻均可省去，如果僅接下一個按鍵，則8只100 kΩ下拉電阻必須全部連接。除非不接LED，否則8只200 Ω限流電阻均不能省去。外接RC振蕩電路的典型值為：R=1．5 kΩ，C=15 pF。下拉電阻與位選電阻的阻值應遵循一定的比例關系。在不影響顯示的情況下，下拉電阻應盡可能小，大大提高鍵盤抗干擾能力。驅動大功率的LED時需增加驅動電路，或盡量采用高亮度LED以簡化設計。復位端RESET也可由單片機直接控制以增加可靠性，但需占用單片機資源，因此應根據實際應用要求選擇最佳連接方式。因為HD7279A采用動態(tài)掃描方式，一般電流較大．故須在靠近電源端并聯去耦電容以減少于擾，該電容典型值為100μF。

3 HD7279A的工作原理
HD7279A最顯著的優(yōu)點是與單片機的接口簡單，最多只需5條連接線，分別是復位端RESET，片選輸入端CS，同步時鐘輸入端CLK，數據輸入輸出端DATA和按鍵有效輸出端KEY。在一般應用系統(tǒng)中，RESET可直接接電源，當應用系統(tǒng)中只有一片HD7279A器件時，CS也可以直接接地，此時只需占用3條單片機的I／O端口線，如果應用系統(tǒng)中沒有鍵盤，僅具有顯示功能，或者即使有鍵盤，但單片機軟件任務不復雜，均可不接KEY線，使用定時讀取鍵盤鍵值代碼的方法，則此時只需占用2條單片機的I/0端口線。

HD7279A與單片機采用SPI串行接口方式連接，共有3種類型16條命令格式，即不帶數據的純指令，帶數據的指令和讀鍵盤鍵值代碼指令。
(1)復位(清除)指令A4H 該指令清除所有顯示，所有設置的字符消隱、閃爍等屬性也一并清除，實際上電和系統(tǒng)上電初始化后所處狀態(tài)完全相同，相當于初始化命令。該指令為純指令。
(2)下載數據且按方式0譯碼指令該指令第一字節(jié)數據是命令，其中a2，al，a0是8位LED的某一位的二進制編碼。第二字節(jié)數據(D0~D7)的第D7位DP表示是否顯示LED的小數點，DP=l顯示，否則不顯示；D6～D7是X位，是無關位；D3~D0分別為d3，d2，d1，dO，這4位按照方式0譯碼規(guī)則在該位LED顯示某個數字(0~9)或符號(H，E，L，P，一，空)。
(3)讀鍵盤鍵值代碼指令15H該指令讀取鍵盤鍵值代碼，第一字節(jié)數據D7～D0是從單片機流向HD7279A的命令，第二字節(jié)數據D7~D0是從HD7279A流向單片機的鍵值代碼，其值的范圍是OOH～3FH：共64個，無有效按鍵時讀出的鍵值代碼是0FFH。其余指令均與上述3條指令類似。圖3為SIP／串行接口時序。