摘 要：本文介紹了一種新型的，由廣州周立功單片機發展有限公司設計的鍵盤及數碼控制芯片ZLG7289A。它是具有SPI串行接口功能的，可同時驅動8位共陰極數碼管（或64只獨立LED）的智能顯示驅動芯片，只需一片單片機即可完成LED顯示，鍵盤接口的全部功能。
　　關鍵詞：ZLG7289A ； LED ；鍵盤控制 ； 串行接口

　　引言

　　現代數字式智能儀器中，人機對話配置是不可缺少的組成部分，一般來說，人對儀器狀態的干預和數據輸入最常用的設備是鍵盤，而儀器輸出運行狀態及運行結果最常用的是LED/LCD顯示器和數碼管等。

　　廣州周立功單片機發展有限公司設計了一種新型鍵盤及數碼管控制芯片ZLG7289A。它是具有SPI串行接口功能的可同時驅動8位共陰極數碼管（或64只獨立LED）的智能顯示驅動芯片，該芯片同時可接多達64個鍵的鍵盤矩陣。只用單片機即可完成LED顯示，鍵盤接口的全部功能。ZLG7289A內部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進制碼，并同時具有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，可方便的實現多于8位的顯示或多于64個鍵的鍵盤接口。

　　ZLG7289A技術特點：

　　1)串行接口，無須外圍元件可直接驅動LED。

　　2)各位獨立控制譯碼/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，方便控制獨立LED。

　　5)64鍵鍵盤控制器，內含去抖動電路。

　　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)

　　指令介紹及時序圖

　　ZLG7289A的指令結構可以分為三種類型：純指令、帶有數據的指令和讀鍵盤數據指令。

　　ZLG7289A內部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進制碼，并同時具有兩種譯碼方式。

　　① 不帶數據的純指令。

　　指令結構如表2所示。指令寬度為8個bit，即微處理器需發送8個CLK脈沖。例如：復位指令，測試指令，左、右移指令，循環左、右移指令。時序圖如圖1所示。

　　表2 ：不帶數據的純指令結構（略）

　　圖1 純指令時序圖（略）

　　② 帶有數據的指令。

　　指令結構如表3所示。寬度為16個bit，即微處理器需發送16個CLK脈沖。命令由兩個字節組成。前半部分為指令，后半部分為數據。例如：閃爍控制、消隱控制、段點亮、關閉控制等指令。時序圖如圖2所示。

　　控制指令

　　表3: 帶有數據的控制指令結構（略）

　　下載數據指令

　　下載數據但不譯碼。指令結構見表4。

　　表4: 下載數據但不譯碼的指令結構（略）

　　通過譯碼下載數據。指令結構見表5。

　　表5: 通過譯碼下載數據的指令結構（略）

　　圖2 帶有數據的指令時序圖（略）

　　③ 讀鍵盤數據指令

　　該指令從ZLG7289A讀出當前的鍵盤代碼。寬度為16個bit，前8個為微處理器發送到ZLG7289A的指令(指令結構為：D7D6D5D4D3D2D1D0=00010101)，后8個bit為ZLG7289A返回的鍵盤代碼（d7d6d5d4d3d2d1d0）。
執行此指令時，ZLG7289A的DATA端在第9個CLK脈沖的上升沿變為輸出狀態，并與第16個脈沖的下降沿恢復為輸入狀態，等待接收下一個指令。時序圖如圖3所示。

　　圖3 讀取鍵盤指令（略）

　　應用電路

　　硬件連接方法

　　如圖4所示為ZLG7289A的電路應用原理圖。單片機AT89C51的引腳P0.1-P0.4分別接到ZLG7289A的/CS，CLK，DIO，/KEY端。ZLG7289A應連接共陰極數碼管。在應用中用不到的鍵盤和數碼管可以不接。省去鍵盤和數碼管不會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，應有下拉電阻，以提高驅動能力。

　　圖4 典型應用原理圖（略）

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

　　ZLG7289A的/RET復位端在一般應用情況下可以直接和VCC相連，在需要較高可靠性的情況下，可以連接一外部復位電路或直接由微處理器控制。在上電或RESET端由低電平變為高電平后，ZLG7289A大約要經過10-15秒的時間才會進入正常工作狀態。

　　因為芯片可直接驅動LED數碼管顯示，電流較大，且為動態掃描方式。為提高電路抗干擾能力、減小電源噪聲干擾，應用時可在電源的正負極并入一個100 F的電容。

　　軟件實現

　　ZLG7289A采用串行方式與微處理器通訊，串行數據從DATA引腳送入芯片，并由CLK端同步。當片選信號變為低電平后，DATA引腳上的數據在CLK引腳的上升沿被寫入7289的緩沖寄存器。

　　接口程序

　　下面一段是實用接口程序，程序編譯通過并經過驗證。程序中延時