摘 要：本文介紹了一種新型的，由廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司設(shè)計(jì)的鍵盤及數(shù)碼控制芯片ZLG7289A。它是具有SPI串行接口功能的，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，只需一片單片機(jī)即可完成LED顯示，鍵盤接口的全部功能。
　　關(guān)鍵詞：ZLG7289A ； LED ；鍵盤控制 ； 串行接口

　　引言

　　現(xiàn)代數(shù)字式智能儀器中，人機(jī)對(duì)話配置是不可缺少的組成部分，一般來說，人對(duì)儀器狀態(tài)的干預(yù)和數(shù)據(jù)輸入最常用的設(shè)備是鍵盤，而儀器輸出運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行結(jié)果最常用的是LED/LCD顯示器和數(shù)碼管等。

　　廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司設(shè)計(jì)了一種新型鍵盤及數(shù)碼管控制芯片ZLG7289A。它是具有SPI串行接口功能的可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)可接多達(dá)64個(gè)鍵的鍵盤矩陣。只用單片機(jī)即可完成LED顯示，鍵盤接口的全部功能。ZLG7289A內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有2種譯碼方式。此外，還有多種控制指令，如消隱，閃爍，左移，右移等指令。ZLG7289A具有片選信號(hào)，可方便的實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64個(gè)鍵的鍵盤接口。

　　ZLG7289A技術(shù)特點(diǎn)：

　　1)串行接口，無須外圍元件可直接驅(qū)動(dòng)LED。

　　2)各位獨(dú)立控制譯碼/不譯碼及消隱、閃爍功能。

　　3)左移、右移指令。

　　4)具有段尋址指令，方便控制獨(dú)立LED。

　　5)64鍵鍵盤控制器，內(nèi)含去抖動(dòng)電路。

　　ZLG7289A引腳說明

　　該芯片采用28腳DIP封裝，工作電壓為4.5-5.5V。引腳說明見表1。

　　表1： ZLG7289A引腳說明(略)

　　指令介紹及時(shí)序圖

　　ZLG7289A的指令結(jié)構(gòu)可以分為三種類型：純指令、帶有數(shù)據(jù)的指令和讀鍵盤數(shù)據(jù)指令。

　　ZLG7289A內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有兩種譯碼方式。

　　① 不帶數(shù)據(jù)的純指令。

　　指令結(jié)構(gòu)如表2所示。指令寬度為8個(gè)bit，即微處理器需發(fā)送8個(gè)CLK脈沖。例如：復(fù)位指令，測(cè)試指令，左、右移指令，循環(huán)左、右移指令。時(shí)序圖如圖1所示。

　　表2 ：不帶數(shù)據(jù)的純指令結(jié)構(gòu)（略）

　　圖1 純指令時(shí)序圖（略）

　�、� 帶有數(shù)據(jù)的指令。

　　指令結(jié)構(gòu)如表3所示。寬度為16個(gè)bit，即微處理器需發(fā)送16個(gè)CLK脈沖。命令由兩個(gè)字節(jié)組成。前半部分為指令，后半部分為數(shù)據(jù)。例如：閃爍控制、消隱控制、段點(diǎn)亮、關(guān)閉控制等指令。時(shí)序圖如圖2所示。

　　控制指令

　　表3: 帶有數(shù)據(jù)的控制指令結(jié)構(gòu)（略）

　　下載數(shù)據(jù)指令

　　下載數(shù)據(jù)但不譯碼。指令結(jié)構(gòu)見表4。

　　表4: 下載數(shù)據(jù)但不譯碼的指令結(jié)構(gòu)（略）

　　通過譯碼下載數(shù)據(jù)。指令結(jié)構(gòu)見表5。

　　表5: 通過譯碼下載數(shù)據(jù)的指令結(jié)構(gòu)（略）

　　圖2 帶有數(shù)據(jù)的指令時(shí)序圖（略）

　�、� 讀鍵盤數(shù)據(jù)指令

　　該指令從ZLG7289A讀出當(dāng)前的鍵盤代碼。寬度為16個(gè)bit，前8個(gè)為微處理器發(fā)送到ZLG7289A的指令(指令結(jié)構(gòu)為：D7D6D5D4D3D2D1D0=00010101)，后8個(gè)bit為ZLG7289A返回的鍵盤代碼（d7d6d5d4d3d2d1d0）。
執(zhí)行此指令時(shí)，ZLG7289A的DATA端在第9個(gè)CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)，并與第16個(gè)脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài)，等待接收下一個(gè)指令。時(shí)序圖如圖3所示。

　　圖3 讀取鍵盤指令（略）

　　應(yīng)用電路

　　硬件連接方法

　　如圖4所示為ZLG7289A的電路應(yīng)用原理圖。單片機(jī)AT89C51的引腳P0.1-P0.4分別接到ZLG7289A的/CS，CLK，DIO，/KEY端。ZLG7289A應(yīng)連接共陰極數(shù)碼管。在應(yīng)用中用不到的鍵盤和數(shù)碼管可以不接。省去鍵盤和數(shù)碼管不會(huì)影響其它部分電路的正常工作。若想增加按鍵，只需將ZLG7289A的18-23引腳拉出，分別接到按鍵上即可。在按鍵電路中，應(yīng)有下拉電阻，以提高驅(qū)動(dòng)能力。

　　圖4 典型應(yīng)用原理圖（略）

　　ZLG7289A需要一個(gè)外接晶體振蕩電路供系統(tǒng)工作典型值為fosc＝12MHz，c=15pF。

　　ZLG7289A的/RET復(fù)位端在一般應(yīng)用情況下可以直接和VCC相連，在需要較高可靠性的情況下，可以連接一外部復(fù)位電路或直接由微處理器控制。在上電或RESET端由低電平變?yōu)楦唠娖胶螅琙LG7289A大約要經(jīng)過10-15秒的時(shí)間才會(huì)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

　　因?yàn)樾酒芍苯域?qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示，電流較大，且為動(dòng)態(tài)掃描方式。為提高電路抗干擾能力、減小電源噪聲干擾，應(yīng)用時(shí)可在電源的正負(fù)極并入一個(gè)100 F的電容。

　　軟件實(shí)現(xiàn)

　　ZLG7289A采用串行方式與微處理器通訊，串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片，并由CLK端同步。當(dāng)片選信號(hào)變?yōu)榈碗娖胶�，DATA引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入7289的緩沖寄存器。

　　接口程序

　　下面一段是實(shí)用接口程序，程序編譯通過并經(jīng)過驗(yàn)證。程序中延時(shí)