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CH452芯片资料 CH452中文手册 1 数码管驱动及键盘控制芯片 CH452 中文手册 版本: 2 http://wch.cn 1、概述 CH452是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH452内置时钟振荡电路,可以动态驱动 8位数 码管或者 64只 LED,具有 BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能;同时还可以进行 64 键的键盘扫描;CH452通过可以级联的 4线串行接口或者 2线串行接口与单片机等交换数据;并且可 以对单片机提供上电复位信号。 ...

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CH452中文 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 1 数码管驱动及键盘控制芯片 CH452 中文手册 版本: 2 http://wch.cn 1、概述 CH452是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH452内置时钟振荡电路,可以动态驱动 8位数 码管或者 64只 LED,具有 BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能;同时还可以进行 64 键的键盘扫描;CH452通过可以级联的 4线串行接口或者 2线串行接口与单片机等交换数据;并且可 以对单片机提供上电复位信号。 2、特点 2.1. 显示驱动 ● 内置电流驱动级,段电流不小于 20mA,字电流不小于 100mA。 ● 动态显示扫描控制,直接驱动 8位数码管、64只发光管 LED或者 64级光柱。 ● 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。 ● BCD译码支持一个自定义的 BCD码,用于显示一个特殊字符。 ● 数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。 ● 各数码管的数字独立闪烁控制,可选快慢两种闪烁速度。 ● 任意段位寻址,独立控制各个 LED或者各数码管的各个段的亮与灭。 ● 64级光柱译码,通过 64个 LED组成的光柱显示光柱值。 ● 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。 ● 可以选择字驱动输出极性,便于外部扩展驱动电压和电流。 DIG7~DIG0 SEG7~SEG0 RST# RST DOUT DCLK LOAD DIN CH452芯片 4线接口 (虚线可选) 单片机 MCU等 8位 数码管 或 64个 发光管 或 64级 光柱 8×8矩阵 64键键盘 DIG7~DIG0 SEG7~SEG0 RST# RST INT# SCL ADDR SDA CH452芯片 2线接口 (虚线可选) 单片机 MCU等 8位 数码管 或 64个 发光管 或 64级 光柱 8×8矩阵 64键键盘 CH452中文手册 2 2.2. 键盘控制 ● 内置 64键键盘控制器,基于 8×8矩阵键盘扫描。 ● 内置按键状态输入的下拉电阻,内置去抖动电路。 ● 键盘中断,可以选择低电平有效输出或者低电平脉冲输出。 ● 提供按键释放标志位,可供查询按键按下与释放。 ● 支持按键唤醒,处于低功耗节电状态中的 CH452可以被部分按键唤醒。 2.3. 外部接口 ● 同一芯片,可选高速的 4线串行接口或者经济的 2线串行接口。 ● 4线串行接口:支持多个芯片级联,时钟速度从 0到 2MHz,兼容 CH451芯片。 ● 4线串行接口:DIN和 DCLK信号线可以与其它接口电路共用,节约引脚。 ● 2线串行接口:支持两个 CH452芯片并联(由 ADDR引脚电平设定各自地址)。 ● 2线串行接口:400KHz时钟速度,兼容两线 I 2 C总线,节约引脚。 ● 内置上电复位,可以为单片机提供高电平有效和低电平有效复位输出。 2.4. 其它杂项 ● 内置时钟振荡电路,不需要外部提供时钟或者外接振荡元器件,更抗干扰。 ● 支持低功耗睡眠,节约电能,可以被按键唤醒或者被命令操作唤醒。 ● 支持 3V~5V电源电压。 ● 提供 SOP28和 DIP24S两种无铅封装,兼容 RoHS,引脚与 CH451芯片兼容。 3、封装 4线串行接口 2线串行接口 封装形式 宽度 引脚间距 封装说明 订货型号 SOP28 7.62mm 300mil 1.27mm 50mil 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的 28脚贴片 CH452A DIP24S 7.62mm 300mil 2.54mm 100mil 窄 24脚双列直插 CH452L ly 铅笔 CH452中文手册 3 注:CH452芯片分 V1和 V2两种版本,主要区别是光柱译码和段位寻址的编址不同,V1版本的编址顺 序为先段后字,V2版本的编址顺序为先字后段,并且 V2版本的功能和温度范围优于 V1版本。V1版 本的批号是 2042XXXXX,仅向已有用户供应,V2版本的批号是 2027XXXXX,本手册仅适用于 V2版本。 4、引脚 4.1. 标准的公共引脚 SOP28 的引脚号 DIP24S 的引脚号 引脚名称 类型 引脚说明 23 2 VCC 电源 正电源,持续电流不小于 150mA 9、10 15 GND 电源 公共接地,持续电流不小于 150mA 22~15 1、 24~18 SEG7 ~SEG0 三态输出 及输入 数码管的段驱动,高电平有效, 键盘扫描输入,高电平有效,内置下拉 1~8 7~14 DIG7 ~DIG0 输出 数码管的字驱动,低电平有效, 键盘扫描输出,高电平有效 14 17 H3L2 输入 串行接口方式选择,内置上拉电阻, 高电平选 4线接口,低电平选 2线接口 12 16 RST 输出 上电复位输出,高电平有效 13 不支持 RST# 输出 上电复位输出,低电平有效 28 不支持 RSTI 输入 手工复位输入,高电平有效,内置下拉 11 不支持 NC. 不连接,禁止使用 4.2. 4线接口引脚 28脚封装 的引脚号 24脚封装 的引脚号 引脚名称 类型 引脚说明 25 4 LOAD 输入 4线串行接口的数据加载,内置上拉电阻 26 5 DIN 输入 4线串行接口的数据输入,内置上拉电阻 27 6 DCLK 输入 4线串行接口的数据时钟,内置上拉电阻 24 3 DOUT 内置上拉 开漏输出 4线串行接口的数据输出, 键盘中断输出,低电平有效 4.3. 2线接口引脚 28脚封装 的引脚号 24脚封装 的引脚号 引脚名称 类型 引脚说明 25 4 ADDR 输入 2线串行接口的地址选择,内置上拉电阻 26 5 SDA 内置上拉 开漏输出 及输入 2线串行接口的数据输入和输出 27 6 SCL 输入 2线串行接口的数据时钟,内置上拉电阻 24 3 INT# 内置上拉 开漏输出 2线串行接口的中断输出, 键盘中断输出,低电平有效 5、功能说明 5.1. 一般说明 CH452中文手册 4 本手册中的数据,以 B 结尾的为二进制数,以 H 结尾的为十六进制数,否则为十进制数,标注 为 x的位 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示该位可以是任意值。 单片机(也可以是 DSP、微处理器等控制器)通过串行接口控制 CH452芯片,CH452的数码管显 示驱动与键盘扫描控制之间相互独立,单片机可以通过操作命令分别启用、关闭这两个功能。CH452 的串行接口是由硬件实现的,单片机可以频繁地进行高速操作,而绝对不会降低 CH452的工作效率。 5.2. 显示驱动 CH452对数码管和发光管采用动态扫描驱动,顺序为 DIG0至 DIG7,当其中一个引脚吸入电流时, 其它引脚则不吸入电流。CH452内部具有电流驱动级,可以直接驱动 0.5英寸至 1英寸的共阴数码管, 段驱动引脚 SEG6~SEG0分别对应数码管的段 G~段 A,段驱动引脚 SEG7对应数码管的小数点,字驱 动引脚 DIG7~DIG0分别连接 8个数码管的阴极;CH452也可以连接 8×8矩阵的发光二级管 LED阵列 或者 64个独立发光管或者 64级光柱;CH452可以改变字驱动输出极性以便直接驱动共阳数码管(不 译码方式),或者通过外接反相驱动器支持共阳数码管,或者外接大功率管支持大尺寸的数码管。 CH452支持扫描极限控制,并且只为有效数码管分配扫描时间。当扫描极限设定为 1时,唯一的 数码管 DIG0 将得到所有的动态驱动时间,从而等同于静态驱动;当扫描极限设定为 8 时,8 个数码 管 DIG7~DIG0各得到 1/8的动态驱动时间;当扫描极限设定为 4时,4个数码管 DIG3~DIG0各得到 1/4的动态驱动时间,此时各数码管的平均驱动电流将比扫描极限为 8时增加一倍,所以降低扫描极 限可以提高数码管的显示亮度。 CH452内部具有 8个 8位的数据寄存器,用于保存 8个字数据,分别对应于 CH452所驱动的 8个 数码管或者 8组每组 8个的发光二极管。CH452支持数据寄存器中的字数据左移、右移、左循环、右 循环,并且支持各数码管的独立闪烁控制,在字数据左右移动或者左右循环移动的过程中,闪烁控制 的属性不会随数据移动。 CH452支持任意段位寻址,可以用于独立控制 64个发光管 LED中的任意一个或者数码管中的特 定段(例如小数点),所有段位统一编址从 00H到 3FH。当用“段位寻址置 1”命令将某个地址的段位 置 1后,该地址对应的发光管 LED或者数码管的段会点亮,该操作不影响任何其它 LED或者数码管其 它段的状态。 CH452支持 64级的光柱译码,用 64个发光管或者 64级光柱表示 65种状态,加载新的光柱值后, 编址小于指定光柱值的发光管会点亮,而大于或者等于指定光柱值的发光管会熄灭。 下表是 V2版本 CH452芯片在 DIG7~DIG0与 SEG7~SEG0之间 8×8矩阵的编址,用于数码管段 位寻址、发光管 LED阵列以及光柱的编址。V1版本 CH452芯片的编址请参考按键编码表。 矩阵编址 DIG7 DIG6 DIG5 DIG4 DIG3 DIG2 DIG1 DIG0 SEG0 38H 30H 28H 20H 18H 10H 08H 00H SEG1 39H 31H 29H 21H 19H 11H 09H 01H SEG2 3AH 32H 2AH 22H 1AH 12H 0AH 02H SEG3 3BH 33H 2BH 23H 1BH 13H 0BH 03H SEG4 3CH 34H 2CH 24H 1CH 14H 0CH 04H SEG5 3DH 35H 2DH 25H 1DH 15H 0DH 05H SEG6 3EH 36H 2EH 26H 1EH 16H 0EH 06H SEG7 3FH 37H 2FH 27H 1FH 17H 0FH 07H CH452默认情况下工作于不译码方式,此时 8个数据寄存器中字数据的位 7~位 0分别对应 8个 数码管的小数点和段 G~段 A,对于发光二极管阵列,则每个字数据的数据位唯一地对应一个发光二 级管。当数据位为 1时,对应的数码管的段或者发光管就会点亮;当数据位为 0时,则对应的数码管 的段或者发光管就会熄灭。例如,第三个数据寄存器的位 0为 1,所以对应的第三个数码管的段 A点 亮。通过设定,CH452还可以工作于 BCD译码方式,该方式主要应用于数码管驱动,单片机只要给出 二进制数 BCD码,由 CH452将其译码后直接驱动数码管显示对应的字符。BCD译码方式是指对数据寄 存器中字数据的位 4~位 0进行 BCD译码,控制段驱动引脚 SEG6~SEG0的输出,对应于数码管的段 G~ 段 A,同时用字数据的位 7 控制段驱动引脚 SEG7的输出,对应于数码管的小数点,字数据的位 6 和 位 5不影响 BCD译码。下表为数据寄存器中字数据的位 4~位 0进行 BCD译码后,所对应的段 G~段 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 CH452中文手册 5 A以及数码管显示的字符。参考下表,如果需要在数码管上显示字符 0,只要置入数据 0xx00000B或 者 00H;需要显示字符 0.(0带小数点),只要置入数据 1xx00000B或者 80H;类似地,数据 1xx01000B 或者 88H对应于字符 8.(8带小数点);数据 0xx10011B或者 13H对应于字符=;数据 0xx11010B或者 1AH对应于字符.(小数点);数据 0xx10000B或者 10H对应于字符 (空格,数码管没有显示);数据 0xx11110B或者 1EH对应于自定义的特殊字符,由“自定义 BCD码”命令定义。 下图是数码管的段名称 下表是 BCD译码表 位 4~位 0 段 G~段 A 显示的字符 位 4~位 0 段 G~段 A 显示的字符 00000B 0111111B 0 10000B 0000000B 空格 00001B 0000110B 1 10001B 1000110B -| -1或加号 00010B 1011011B 2 10010B 1000000B - 负号减号 00011B 1001111B 3 10011B 1000001B = 等于号 00100B 1100110B 4 10100B 0111001B [ 左方括号 00101B 1101101B 5 10101B 0001111B ] 右方括号 00110B 1111101B 6 10110B 0001000B _ 下划线 00111B 0000111B 7 10111B 1110110B H 字母 H 01000B 1111111B 8 11000B 0111000B L 字母 L 01001B 1101111B 9 11001B 1110011B P 字母 P 01010B 1110111B A 11010B 0000000B . 小数点 01011B 1111100B b 11110B SELF_BCD 自定义字符 01100B 1011000B c 其余值 0000000B 空格 01101B 1011110B d 01110B 1111001B E 01111B 1110001B F SELF_BCD是由“自定义 BCD码”命令 定义的新字符,复位后默认值为空格 下图是 CH452的段驱动引脚 SEG7~SEG0的内部电路简图。 CH452中文手册 6 下图是 CH452的字驱动引脚 DIG7~DIG0的内部电路简图。 5.3. 键盘扫描 CH452 的键盘扫描功能支持 8×8 矩阵的 64 键键盘。在键盘扫描期间,DIG7~DIG0 引脚用于列 扫描输出,SEG7~SEG0引脚都带有内部下拉电阻,用于行扫描输入。当启用键盘扫描功能后,4线串 行接口中的 DOUT引脚的功能由串行接口的数据输出变为键盘中断输出以及按键数据输出。 CH452 定期在显示驱动扫描过程中插入键盘扫描。在键盘扫描期间,DIG7~DIG0 引脚按照 DIG0 至 DIG7的顺序依次输出高电平,其余 7个引脚输出低电平;SEG7~SEG0引脚的输出被禁止,当没有 键被按下时,SEG7~SEG0都被下拉为低电平;当有键被按下时,例如连接 DIG3与 SEG4的键被按下, 则当 DIG3输出高电平时 SEG4检测到高电平;为了防止因为按键抖动或者外界干扰而产生误码,CH452 实行两次扫描,只有当两次键盘扫描的结果相同时,按键才会被确认有效。如果 CH452检测到有效的 按键,则记录下该按键代码,并通过 4线串行接口中的 DOUT引脚或者 2线串行接口中的 INT#引脚产 生低电平有效的键盘中断(当 INTM为 1时输出低电平脉冲中断,参考 5.5节和 5.6节中的说明),此 时单片机可以通过串行接口读取按键代码;在没有检测到新的有效按键之前,CH452不再产生任何键 盘中断。CH452不支持组合键,也就是说,同一时刻,不能有两个或者更多的键被按下;如果多个键 同时按下,那么按键代码较小的按键优先。 CH452所提供的按键代码为 7位,位 2~位 0是列扫描码,位 5~位 3是行扫描码,位 6是状态 码(键按下为 1,键释放为 0)。例如,连接 DIG3与 SEG4的键被按下,则按键代码是 1100011B或者 63H,键被释放后,按键代码通常是 0100011B或者 23H(也可能是其它值,但是肯定小于 40H),其中, 对应 DIG3的列扫描码为 011B,对应 SEG4的行扫描码为 100B。单片机可以在任何时候读取按键代码, 但一般在 CH452检测到有效按键而产生键盘中断时读取按键代码,此时按键代码的位 6总是 1,另外, 如果需要了解按键何时释放,单片机可以通过查询方式定期读取按键代码,直到按键代码的位 6为 0。 下表是在 DIG7~DIG0与 SEG7~SEG0之间 8×8矩阵的按键编码。由于按键代码是 7位,键按下 时位 6 总是 1,所以当键按下时,CH452 所提供的实际按键代码是表中的按键编码加上 40H,也就是 说,此时的按键代码应该在 40H到 7FH之间。 按键编码 DIG7 DIG6 DIG5 DIG4 DIG3 DIG2 DIG1 DIG0 SEG0 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H SEG1 0FH 0EH 0DH 0CH 0BH 0AH 09H 08H SEG2 17H 16H 15H 14H 13H 12H 11H 10H SEG3 1FH 1EH 1DH 1CH 1BH 1AH 19H 18H SEG4 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H SEG5 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H SEG6 37H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H SEG7 3FH 3EH 3DH 3CH 3BH 3AH 39H 38H 5.4. 附加功能 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 线条 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 线条 CH452中文手册 7 CH452 可以向单片机提供上电复位。单片机、DSP、微处理器的复位输入引脚可以根据需要直接 连接到 CH452的 RST引脚或者 RST#引脚,当 CH452通电时,RST引脚输出高电平有效的复位脉冲信号, RST#引脚输出低电平有效的复位脉冲信号。CH452的上电复位脉冲信号同时作用于 CH452芯片的内部 电路。 CH452的上电复位是指上电过程(从断电状态变为正常供电状态的过程)中产生的复位脉冲。为 了减少 CH452驱动大电流而产生的电源干扰,在设计印制电路板 PCB时,应该紧靠 CH452芯片,在正 负电源之间并联一组电源退耦电容,包括至少一个容量不小于 0.1uF的独石或者瓷片电容和一个容量 不小于 100uF的电解电容。 5.5. 4线串行接口 下面是框图。 CH452具有硬件实现的高速 4线串行接口,包括 4个信号线:串行数据输入线 DIN、串行数据时 钟线 DCLK、串行数据加载线 LOAD、串行数据输出线 DOUT。其中,DIN、DCLK、LOAD是带上拉的输入 信号线,默认是高电平;DOUT 在未启用键盘扫描功能时作为串行数据输出线,在启用键盘扫描功能 后作为键盘中断和数据输出线,默认是高电平。 DIN 用于提供串行数据,高电平表示位数据 1,低电平表示位数据 0,串行数据输入的顺序是低 位在前,高位在后。 DCLK用于提供串行时钟,CH452在其上升沿从 DIN输入数据,在其下降沿从 DOUT输出数据。CH452 内部具有 12位移位寄存器,在 DCLK的上升沿,DIN上的位数据被移入移位寄存器的最高位寄存器, 以此类推,原次低位数据移入最低位寄存器,在该上升沿后的第一个下降沿,原次低位数据从 DOUT 输出。CH452允许 DCLK引脚的串行时钟频率高达 10MHz,从而可以实现高速串行输入输出。 LOAD用于加载串行数据,CH452在其上升沿加载移位寄存器中的 12位数据,作为操作命令分析 并处理。也就是说,LOAD的上升沿是串行数据帧的帧完成标志,此时无论移位寄存器中的 12位数据 是否有效,CH452都会将其当作操作命令。 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 铅笔 CH452中文手册 8 由于 CH452 只在 LOAD 的上升沿加载命令数据并处理,所以单片机不能将 LOAD 信号线用于其它 用途,但是 DIN 和 DCLK 可以用于其它用途。当单片机 I/O 引脚资源紧张时,CH452只需要独占使用 LOAD信号线,DIN和 DCLK信号线可以与其它接口电路共用。 单片机向 CH452输出串行数据的过程是(不是唯一的过程,可以有很多变化): ① 输出一位数据,即向 DIN输出最低位数据 B0,并向 DCLK输出低电平脉冲(从高电平变为低 电平再恢复为高电平),其中包括一个上升沿使 CH452输入位数据; ② 以同样的方式,输出位数据 B1~B11; ③ 向 LOAD输出低电平脉冲,其中包括一个上升沿使 CH452加载串行数据。 在本说明书中,将以 B0^B1^B2^B3^B4^B5^B6^B7^B8^B9^B10^B11^↑作为上述过程的简化描述, 其中,^代表 DCLK的上升沿,↑代表 LOAD的上升沿,B0~B11分别代表 1位数据,如果是字符 0或 1 则对应 DIN 输入的位数据,如果是字符 L 或 H 则对应 DOUT 输出的位数据 0 或 1。例如, 1^0^0^0^0^0^0^0^0^1^0^0^↑表示向 CH452 发送了一组 12 位的串行数据 001000000001B;1^1^1^0^ ↑H^H^L^L^L^H^H^表示先向 CH452发送了一组 4位的串行数据 0111B,然后接收了一组 7位的串行数 据 1100011B。 在未启用键盘扫描功能时,DOUT用于输出串行数据,移位寄存器中的最低位数据总是在 DCLK的 下降沿出现在 DOUT 引脚。CH452 支持无限制的级联,只要 3 根信号线就可以连接多个 CH452 芯片。 其中,所有 CH452的 DCLK并联后连接单片机的 DCLK输出,所有 CH452的 LOAD并联后连接单片机的 LOAD输出,后级 CH452的 DIN连接前级 CH452的 DOUT输出,最前级 CH452的 DIN连接单片机的 DIN 输出。级联电路中,单片机每次输出的串行数据必须是单个 CH452的串行数据的位数乘以级联的级数。 例如,CH452的串行数据是 12位,如果 3 个 CH452进行级联,则单片机每次输出的数据位数必须是 36位,依次是后级 CH452的命令数据、中级 CH452的命令数据、前级 CH452的命令数据。 上图是在未启用键盘扫描功能时,单片机通过 4线串行接口向 CH452发送 12位数据的波形示意 图,数据是 001000000001B,LOAD的低电平脉冲可以更宽,图中以虚线表示。 当启用键盘扫描功能后,DOUT 用于键盘中断和数据输出,默认是高电平。当 CH452 检测到有效 按键时,DOUT输出低电平有效的键盘中断;单片机被中断后,发出读取按键代码命令,CH452在 LOAD 的上升沿后从 DOUT输出 7位按键代码的最高位;单片机继续输出串行时钟,在 DCLK的每个下降沿, CH452依次从 DOUT输出 7位按键代码的剩余 6位,顺序是高位在前,低位在后;7位按键代码输出完 毕后,无论 DCLK如何变化,CH452都将 DOUT恢复为默认的高电平。参考下图,单片机从 CH452获得 按键代码的过程是: ly 线条 ly 线条 ly 铅笔 ly 铅笔 ly 线条 CH452中文手册 9 ① 输出一位数据,即向 DIN输出读取按键代码命令的最低位数据 B0,并向 DCLK输出低电平脉 冲; ② 以同样的方式,输出读取按键代码命令的位数据 B1~B11; ③ 向 LOAD输出低电平脉冲,其中包括一个上升沿使 CH452加载串行数据,CH452分析出是读 取按键代码命令,立即在 DOUT输出按键代码的最高位数据 K6; ④ 读取一位数据,即从 DOUT输入按键代码的最高位数据 K6,并向 DCLK输出低电平脉冲; ⑤ 以同样的方式,输入按键代码的位数据 K5~K0。 实际上,CH452的读取按键代码命令只有位数据 B8~B11是有效的,所以单片机不必发出读取按 键代码命令的 B0~B7。例如,按键代码是 63H,则上述过程的简化描述是 1^1^1^0^↑H^H^L^L^L^H^H^, 即先向 CH452发出读取按键代码命令 0111xxxxxxxxB,然后从 DOUT接收按键代码 1100011B。上图是 单片机向 CH452发送命令并接收按键代码的波形示意图,MCU是指单片机的工作状态。 如果在“设置系统参数”命令中设定 INTM 为 1,选择按键中断输出方式为低电平脉冲(边沿中 断),那么当 CH452检测到有效按键时,DOUT输出的键盘中断为几个微秒宽度的低电平脉冲。 5.6. 2线串行接口 CH452具有经济的 2线串行接口,包含 2个主要信号线:串行数据时钟输入线 SCL、串行数据输 入和输出线 SDA;以及 2个辅助信号线:串行接口的地址选择线 ADDR、串行接口的中断输出线 INT#。 其中,SCL、ADDR 是带上拉的输入信号线,默认是高电平;SDA 是带上拉的准双向信号线,默认是高 电平;INT#是带上拉的开漏输出,在启用键盘扫描功能后作为键盘中断输出线,默认是高电平。 SDA 用于串行数据输入和输出,高电平表示位数据 1,低电平表示位数据 0,串行数据输入的顺 序是高位在前,低位在后。 SCL用于提供串行时钟,CH452在其上升沿后的高电平期间从 SDA输入数据,在其下降沿后的低 电平期间从 SDA输出数据。 ADDR用于静态选择 CH452的设备地址。为了节约单片机的 I/O引脚,可以将两个 CH452芯片连 接到同一组 SCL和 SDA信号线,称为并联方式,为了区分两个 CH452,可以将其中一个 CH452的 ADDR 引脚接低电平,另一个 CH452的 ADDR接高电平(或者悬空),使两者具有不同的设备地址。 在 SCL为高电平期间发生的 SDA下降沿定义为串行接口的启动信号,CH452只在检测到启动信号 后才接收并分析命令。所以在单片机 I/O 引脚资源紧张时,不但 INT#引脚可以省掉而改用 SDA 引脚 的脉冲中断方式,而且在保持 SDA引脚状态不变的情况下,SCL引脚也可以与其它接口电路共用。 单片机向 CH452输出串行数据的过程是(不是唯一的过程,可以有很多变化): ① SDA输出高电平,SCL输出高电平,准备启动信号; ② SDA输出低电平,产生启动信号; ③ SCL输出低电平,启动完成; ④ 输出一位数据,即向 SDA输出最高位数据 DA0(总是 0),并向 SCL 输出高电平脉冲(从低 电平变为高电平再恢复为低电平),其中包括一个上升沿及高电平使 CH452输入位数据; ⑤ 以同样的方式,输出位数据 DA1(总是 1)、ADDR(地址选择)、B11~B8; ⑥ 以同样的方式,输出位数据 R/-W,低电平 0代表写操作,也就是将要继续输出位数据; ⑦ 以同样的方式,输出位数据 1,也就是不输出,以便 I 2 C设备回送应答位,注意,默认情况 下 CH452不回送应答位,但是执行有效的“2线接口 ACK”命令后将回送应答位; ⑧ 以同样的方式,输出位数据 B7~B0; ⑨ 直接结束,不过,建议将 SCL恢复为高电平,建议将 SDA恢复为高电平。 上图是单片机通过 2线串行接口向 CH452发送 12位数据的波形示意图,数据是 001000000001B, ADDR用于选择设备地址,图中以虚线表示。 INT#用于键盘中断输出,默认是高电平。当 CH452 检测到有效按键时,INT#输出低电平有效的 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 CH452中文手册 10 键盘中断;单片机被中断后,发出读取按键代码命令,CH452将 INT#恢复为高电平,并从 SDA输出按 键代码。参考下图,单片机从 CH452获得按键代码的过程是: ① SDA输出高电平,SCL输出高电平,准备启动信号; ② SDA输出低电平,产生启动信号; ③ SCL输出低电平,启动完成; ④ 输出一位数据,即向 SDA输出最高位数据 DA0(总是 0),并向 SCL 输出高电平脉冲(从低 电平变为高电平再恢复为低电平),其中包括一个上升沿及高电平使 CH452输入位数据; ⑤ 以同样的方式,输出位数据 DA1(总是 1)、ADDR(地址选择)、B11~B8; ⑥ 以同样的方式,输出位数据 R/-W,高电平 1代表读操作,也就是要求 CH452输出位数据; ⑦ 以同样的方式,输出位数据 1,也就是不输出,以便 I 2 C设备回送应答位,注意,默认情况 下 CH452不回送应答位,但是执行有效的“2线接口 ACK”命令后将回送应答位; ⑧ 在 SCL为低电平期间,CH452向 SDA输出位数据 K7(总是 0),单片机向 SCL输出高电平脉 冲,并在 SCL为高电平期间从 SDA读取位数据; ⑨ 以同样的方式,CH452输出位数据 K6~K0,单片机输入位数据作为按键代码; ⑩ 直接结束,不过,建议将 SCL恢复为高电平,建议将 SDA恢复为高电平。 上图是单片机向 CH452发送命令并接收按键代码的波形示意图,命令数据是 0111xxxxxxxxB,接 收的按键代码是 01100011B。 如果在“设置系统参数”命令中设定 INTM 为 1,选择按键中断输出方式为低电平脉冲(边沿中 断),那么当 CH452检测到有效按键时,将等待直到 SCL和 SDA空闲(SCL和 SDA保持高电平 40微秒 以上),然后从 SDA输出几个微秒宽度的低电平脉冲作为键盘中断,之后仍然从 INT#输出低电平有效 的键盘中断。这种中断方式用于节约单片机的 I/O引脚,只需要连接 SCL和 SDA,而不必连接 INT#, 空闲时单片机使 SCL和 SDA保持高电平,CH452通过 SDA的低电平脉冲向单片机通知键盘中断。 6、操作命令(仅适用于 V2版本的 CH452芯片) CH452的操作命令均为 12位,下表列出了 CH452的各个操作命令所对应的 12位串行数据。其中, 标注为 x的位表示该位可以是任意值;标有名称的位表示该位在 CH452芯片内部具有相应的寄存器, 其数据根据操作命令的不同而变化。 4线接口方式只支持下表中[方向]属性含“写”的命令和[读取按键代码]命令。对于 4线接口方 式,单片机无法回读之前写入 CH452的数据,读取按键代码命令是唯一的具有数据返回的命令。 2 线接口方式支持下表中的所有命令,方向位 R/-W用于指示读或者写操作,即数据传输方向。 对于 2 线接口方式,单片机可以回读之前写入的数据用于校验,下表中标为灰色的命令,当位数据 R/-W为 0时执行写入操作,位数据 R/-W为 1时执行回读操作。 ly 线条 CH452中文手册 11 操作命令 方向 位 11 位 10 位 9 位 8 位 7 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0 空操作 写 0 0 0 0 x x x x x x x x 加载光柱值 写 0 0 0 1 0 LEVEL 段位寻址清 0 写 0 0 0 1 1 0 BIT_ADDR 段位寻址置 1 写 0 0 0 1 1 1 BIT_ADDR 芯片内部复位 写 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 进入睡眠状态 写 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 字数据左移 写 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 字数据右移 写 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 字数据左循环 写 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 字数据右循环 写 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 自定义 BCD码 写/读 0 0 1 1 1 SELF_BCD 设定系统参数 写/读 0 1 0 0 0 GPOE INTM SSPD DPLR WDOG KEYB DISP 设定显示参数 写/读 0 1 0 1 MODE LIMIT INTENSITY 设定闪烁控制 写/读 0 1 1 0 D7S D6S D5S D4S D3S D2S D1S D0S 加载字数据 0 写/读 1 0 0 0 DIG_DATA, DIG0对应的字数据 加载字数据 1 写/读 1 0 0 1 DIG_DATA, DIG1对应的字数据 加载字数据 2 写/读 1 0 1 0 DIG_DATA, DIG2对应的字数据 加载字数据 3 写/读 1 0 1 1 DIG_DATA, DIG3对应的字数据 加载字数据 4 写/读 1 1 0 0 DIG_DATA, DIG4对应的字数据 加载字数据 5 写/读 1 1 0 1 DIG_DATA, DIG5对应的字数据 加载字数据 6 写/读 1 1 1 0 DIG_DATA, DIG6对应的字数据 加载字数据 7 写/读 1 1 1 1 DIG_DATA, DIG7对应的字数据 读取芯片版本 2线读 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 读取 SEG引脚 2线读 0 0 0 1 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 SEG0 读取按键代码 读 0 1 1 1 0 KEY6 KEY5 KEY4 KEY3 KEY2 KEY1 KEY0 2线接口 ACK 2线写 0 1 1 1 x x x x x x x X 6.1. 空操作:0000xxxxxxxxB 空操作命令不对 CH452产生任何影响。该命令可以在多个 CH452级联的应用中,透过前级 CH452 向后级 CH452发送操作命令而不影响前级的状态。例如,要将操作命令 001000000001B发送给两级级 联电路中的后级 CH452(后级 CH452的 DIN连接前级 CH452的 DOUT),只要在该命令后添加空操作命 令 000000000000B 再发送,简化描述是 1^0^0^0^0^0^0^0^0^1^0^0^0^0^0^0^0^0^0^0^0^0^0^0^↑, 那么,该操作命令将经过前级 CH452到达后级 CH452,而空操作命令留给了前级 CH452。另外,在非 级联的应用中,空操作命令可以只发送有效数据 B8~B11,简化描述是 0^0^0^0^↑。空操作也可以用 于唤醒处于低功耗睡眠状态的 CH452,避免其它命令影响 CH452的工作状态。 6.2. 加载光柱值:00010[LEVEL]B 加载光柱值命令用于指定新的光柱值 LEVEL,有效的光柱值是 00H到 40H。该命令使编址小于光 柱值的发光管点亮,而大于或者等于光柱值的发光管熄灭。例如,命令数据 000100000000B表示加载 光柱值 00H,那么所有 LED灭;命令数据 000100010110B表示加载光柱值 16H,那么编址为 00H到 15H 的 LED亮(共 16H个 LED亮),而编址 16H到 3FH的 LED灭;命令数据 000101000000B表示加载光柱 值 40H,那么所有 LED亮。 6.3. 段位寻址清 0:000110[BIT_ADDR]B 段位寻址清 0 命令用于将指定地址的发光管(或者数码管的指定段)熄灭,该命令一次只能熄 灭指定地址的一个发光管,并且完全不影响其它发光管的状态。段位寻址的编址顺序请参考矩阵编址 表。例如,命令数据 000110111010B表示将编址为 3AH的发光管熄灭。 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 ly 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 椭圆 P.F.ZHANG 椭圆 P.F.ZHANG 椭圆 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 矩形 P.F.ZHANG 矩形 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 椭圆 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 线条 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 椭圆 P.F.ZHANG 铅笔 P.F.ZHANG 铅笔 CH452中文手册 12 6.4. 段位寻址置 1:000111[BIT_ADDR]B 段位寻址置 1 命令用于将指定地址的发光管(或者数码管的指定段)点亮,该命令一次只能点 亮指定地址的一个发光管,并且完全不影响其它发光管的状态。段位寻址的编址顺序请参考矩阵编址 表。例如,命令数据 000111000110B表示将编址为 06H的发光管点亮。 6.5. 芯片内部复位:001000000001B 内部复位命令将 CH452的各个寄存器和各种参数复位到默认的状态。芯片上电时,CH452总是被 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。 6.6. 进入睡眠状态:001000000010B 进入睡眠状态命令使 CH452 暂停显示驱动和键盘扫描,并进入低功耗睡眠状态,从而可以节约 电能。执行该命令之前,应该先用设定系统参数命令关闭 CH452的显示驱动使能和按键扫描使能,并 且执行该命令本身必须在 20uS之内完成,发出命令后 DCLK或者 SCL引脚必须保持不变。 处于低功耗睡眠状态中的 CH452 可以被下述两种事件中的任何一种唤醒,第一种事件是检测到 SEG3~SEG0上的按键,有效按键代码是 40H到 5FH;第二种事件是接收到单片机发出的操作命令(通 常是空操作命令),或者检测到 DCLK或者 SCL引脚的状态变化。睡眠和唤醒操作本身不会影响 CH452 的工作状态。 6.7. 字数据左移:001100000000B 字数据左移命令将 CH452的字数据左移一次,即从 DIG0向 DIG7移动一位,然后最右边的 DIG0 补进数据 00H。例如,在数码管 DIG7~DIG0 显示“87654321”时,执行字数据左移命令,显示变为 “7654321 ”(不译码方式)或者“76543210”(BCD译码方式)。 6.8. 字数据右移:001100000010B 字数据右移命令将 CH452的字数据右移一次,即从 DIG7向 DIG0移动一位,然后最左边的 DIG7 补进数据 00H。例如,在数码管 DIG7~DIG0 显示“87654321”时,执行字数据右移命令,显示变为 “ 8765432”(不译码方式)或者“08765432”(BCD译码方式)。 6.9. 字数据左循环:001100000001B 字数据左循环命令将 CH452 的字数据左循环一次,即从 DIG0 向 DIG7 移动一位,然后最右边的 DIG0 补进原 DIG7 的数据。例如,在数码管 DIG7~DIG0 显示“87654321”时,执行字数据左循环命 令,显示变为“76543218”。 6.10. 字数据右循环:001100000011B 字数据右循环命令将 CH452 的字数据右循环一次,即从 DIG7 向 DIG0 移动一位,然后最左边的 DIG7 补进原 DIG0 的数据。例如,在数码管 DIG7~DIG0 显示“87654321”时,执行字数据右循环命 令,显示变为“18765432”。 6.11. 自定义 BCD码:00111[SELF_BCD]B 自定义 BCD码命令用于自行定义常规 BCD译码中未实现的特殊字符,CH452支持一个自定义 BCD 码,其 BCD值为 1EH,显示编码由该命令指定,编码共 7位,分别对应于数码管的 7个段,而小数点 由 BCD值的最高位单独控制。例如,命令数据 001110111110B表示自定义 BCD字符 U(对应的段显示 数据为 3EH),在 BCD译码方式下,当单片机要求显示 BCD值 1EH时,CH452会在对应的数码管中显示 字符 U,当单片机要求显示 BCD值 9EH时,CH452会在对应的数码管中显示字符 U.(含小数点)。 6.12. 设定系统参数:01000[GPOE][INTM][SSPD][DPLR]0[KEYB][DISP]B 设定系统参数命令用于设定 CH452的系统级参数:显示驱动使能 DISP、键盘扫描使能 KEYB、看 门狗使能 WDOG、字驱动输出极性 DPLR、闪烁速度 SSPD、中断输出方式 INTM、通用输出引脚使能 GPOE。 各个参数均通过 1位数据控制,详细说明参考下表。例如,命令数据 010000000001B表示关闭键盘扫 ly 线条 ly 线条 ly 线条 CH452中文手册 13 描的功能、启用显示扫描驱动的功能。 位 参数说明 简写 位为 0(默认) 位为 1 0 显示驱动功能的使能 DISP 关闭显示驱动 允许显示驱动 1 键盘扫描功能的使能 KEYB 关闭键盘扫描 启用键盘扫描 2 看门狗功能的使能 WDOG 关闭看门狗 启用看门狗 3 字驱动 DIG输出极性 DPLR 低电平有效 高电平有效 4 闪烁速度/频率 SSPD 低速(约 1.5Hz) 快速(约 3Hz) 5 按键中断输出方式 INTM 低电平有效 (电平或边沿中断) 低电平脉冲 (边沿中断) 6 通用输出引脚使能 (仅 DIG6和 DIG7引脚) GPOE 用于显示驱动字输出 禁止通用输出 当扫描极限为 1~6时, 多余的 DIG6和 DIG7引脚 用于通用输出,分别由 闪烁位 D6S和 D7S控制 6.13. 设定显示参数:0101[MODE][LIMIT][INTENSITY]B 设定显示参数命令用于设定 CH452 的显示参数:译码方式 MODE,扫描极限 LIMIT,显示亮度 INTENSITY。译码方式 MODE通过 1位数据控制,置 1时选择 BCD译码方式,置 0时选择不译码方式(默 认值)。扫描极限 LIMIT通过 3位数据控制,数据 001B~111B和 000B分别设定扫描极限为 1~7和 8 (默认值)。显示亮度 INTENSITY通过 4位数据控制,数据 0001B~1111B和 0000B分别设定显示驱动 占空比为 1/16~15/16 和 16/16(默认值)。例如,命令数据 010101110000B 表示选择不译码方式、 扫描极限为 7、显示驱动占空比为 16/16;命令数据 010110001010B表示选择 BCD译码方式、扫描极 限为 8、显示驱动占空比为 10/16。 6.14. 设定闪烁控制:0110[D7S][D6S][D5S][D4S][D3S][D2S][D1S][D0S]B 设定闪烁控制命令用于设定 CH452 的闪烁显示属性:D7S~D0S 分别对应于 8 个字驱动 DIG7~ DIG0。闪烁属性 D7S~D0S分别通过 1位数据控制,将相应的数据位置为 1则使能闪烁显示,否则为 正常显示,不闪烁(默认值)。例如,命令数据 011000100001B表示设定数码管 DIG5和 DIG0闪烁显 示,其余数码管正常显示,不闪烁。 6.15. 加载字数据:1[DIG_ADDR][DIG_DATA]B 加载字数据命令用于将字数据 DIG_DATA写入 DIG_ADDR指定地址的数据寄存器中。DIG_ADDR通 过 3 位数据指定数据寄存器的地址,数据 000B~111B 分别指定地址 0~7,对应于 DIG0~DIG7 引脚 驱动的 8 个数码管。DIG_DATA 是 8 位的字数据。例如,命令数据 100001111001B 表示将字数据 79H 写入第 1 个数据寄存器,如果是不译码方式,则 DIG0 引脚驱动的数码管将显示 E;命令数据 110010001000B表示将字数据 88H写入第 5个数据寄存器,如果是 BCD译码方式,则 DIG4引脚驱动 的数码管将显示 8.。 6.16. 读取芯片版本:000001000000B(读) 读取芯片版本命令仅支持 2线接口方式,用于获取 CH452芯片的版本号,对于 V1版本将返回 10H, 对于 V2版本将返回 20H。 6.17. 读取 SEG引脚:0001[SEG7][SEG6][SEG5][SEG4][SEG3][SEG2][SEG1][SEG0]B(读) 读取 SEG引脚命令仅支持 2线接口方式,用于获取 CH452的 SEG7~SEG0引脚的当前状态,即从 引脚输入 8位数据。 6.18. 读取按键代码:01110[KEY6][K
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