第4章 硬件设计
4.3 键盘显示器芯片HD7279A
4.3.1 HD7279A芯片简介
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。
4.3.2 引脚说明与接口电路
图4.4 硬件结构图
HD7279A的硬件电路如图4.4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英时及以下的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
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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。
4.3.3 电特性
表4-9所列为HD7279A的电特性。
表 4-9 HD7279A的电特性
参数 电源电压 工作电流 工作电流
符号 Vcc/V Icc/mA Icc/mA
测试条件
. 不接LED LED全亮， ISEG=10mA
逻辑输入高电平 逻辑输入低电平 按键响应时间 KEY引脚输入电
流
KEY引脚输出电
流
IKO/mA
.
.
.
7
Vih/V Vil/V Tkey/ms Iki/mA
. . 含去抖时间
.
2.0 0 10 .
. . 18 .
5.5 0.8 40 10
最小值 4.5 . .
典型值 5.0 3 60
最大值 5.5 5 100
4.3.4 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。
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（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） 下载数据且按方式0译码
表4-10 下载数据且按方式0译码
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 1
0
0
0
0
a2
a1
a0
DP
D6 X
D5 X
D4 X
D3 d3
D2 d2
D1 D0 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：
表4-11 位地址分配
a2 0 0 0 0 1 1 1 1
a1 0 0 1 1 0 0 1 1
a0 0 1 0 1 0 1 0 1
显示位
1 2 3 4 5 6 7 8
d0～d3为数据，收到此指令时。HD7279A按以下规则（译码方式0），如下表：
表4-12 译码方式0
d0～d3（十六进制）
d3
d2
d1
d0
7段显示
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00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - E H L P 空
（2） 下载数据且按方式1译码
表4-13 下载数据且按方式1译码
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 1
1
0
0
1
a2
a1
a0
DP
D6 X
D5 X
D4 X
D3 d3
D2 d2
D1 D0 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，该指令的译码按下表进行：
表4-14 译码方式1
d0—d3（十六进制） 00H 01H 02H 03H
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 2 3
d3
d2
d1
d0
7段显示
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