CH451的使用总结

一 CH451是何物？（来自说明书）
       CH451 是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μP 监控的多功能外围芯片。CH451 内置RC 振荡电路，可以动态驱动8 位数码管或者64 位LED，具有BCD 译码、闪烁、移位等功能；同时还可以进行64 键的键盘扫描；CH451 通过1 线或者可以级联的4 线串行接口与单片机等交换数据；并且提供上电复位和看门狗等监控功能。

它的功能特点有：

1. 显示驱动
● 内置大电流驱动级，段电流不小于30mA，字电流不小于160mA。
● 动态显示扫描控制，直接驱动8 位数码管或者64 位发光管LED。
● 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。
● 字数据左移、右移、左循环、右循环。
● 各数字独立闪烁控制。
● 通过占空比设定提供16 级亮度控制。
● 支持段电流上限调整，可以省去所有限流电阻。
● 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。
2. 键盘控制
● 内置64 键键盘控制器，基于8×8 矩阵键盘扫描。
● 内置去抖动电路。
● 键盘中断，低电平有效输出。
● 提供按键释放标志位。
3. 外部接口
● 可选高速的4 线串行接口，支持芯片级联，时钟速度从0 到10MHz。
● 可选简洁的1 线串行接口。
● 内置RC 阻容振荡电路，同时支持外接阻容振荡。
● 内置上电复位，提供高电平有效复位输出和低电平有效复位输出。
● 内置看门狗电路Watch-Dog。
4. 其它杂项
● 可选多种封装：DIP28、SOP28、DIP24S、CHIP。
● 经过授权采用了2 项专利技术，低成本，简便易用。
二 数码管驱动

          必须先知道单片机是如何与CH451通讯的。请看下图：

CH451本身的引脚很多，但是与单片机有关的，就七个引脚(如图)。CH451 具有硬件实现的高速4 线串行接口，包括4 根信号线：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。因此与数码管显示有关的只有DIN、DCLK、LOAD 。

1   芯片初试化        

       CH451默认选择1线串行接口，需要在DCLK串行时钟输入之前，在P1^0口（假设P1^0接DIN；P1^1接DCLK； P1^2接LOAD）输出一个低电平脉冲（由高电平变为低电平再恢复为高电平）（注：附在keil c实现该功能的代码）通知CH451选择4线串行接口。

附：

sbit     ch451_din  = P1^0;
sbit     ch451_clk  = P1^1;
sbit     ch451_load = P1^2;

void ch451_init(void)        //对芯片初始化

{

  ch451_din  = 0;   
  ch451_din  = 1;
  ch451_load = 1;
  ch451_clk  = 1;

}

2   输送串行数据 

       芯片初始化后，开始输送串行数据。CH451 的各个操作命令均为12 位，即每个操作命令对应12 位串行数据，数据输入的顺序是低位在前，高位在后，如B11B10～～～B0，最后一位B0先进入。串行数据输入 ch451过程可总结如下：

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CH451 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CH451 加载串行数据。

需要注意地，数据是一位一位的往DIN输送，把12位数据全输完，刚好要12次。（附：代码）

ch451_load=0;                            /*命令开始*/    
for(i=0;i<12;i++)
  {                                        /*送入12位数据，低位在前*,&表按位与，如5&7=5,即：0101^0111=5*/
    ch451_din=command&1;    
    ch451_clk=0;
    ch451_clk=1;
    command>>=1;                    /*上升沿有效*/
  }

注意：command>>=1为右移一位，其左边高位补0；类似 command<<=1为左移一位，其右边最高位补0。

    ch451_load=1;                     /*加载数据*/
上述过程可以用电平的变化来描述（如下图）：

 3   操作命令

     每次往串行接口输送数据前，需要了解操作命令的含义，该输送什么命令，这是本小节讨论的。下表列出了CH451 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CH451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。

注意：在送数据前前先为被显示的数码管定义（位选）．找到上表＂加载字数据０＂栏，可以这样定义#define CH451_DIG0      0x0800，该语句表示数码管位0显示；数码管位１显示，可定义#define CH451_DIG1      0x0900，其它类推｀｀｀｀｀｀

       开始输送12位串行数据。

       首先送“设定系统参数”命令。设定系统参数命令用于设定CH451 的系统级参数：看门狗使能WDOG，键盘扫描使能KEYB，显示驱动使能DISP。各个参数均通过1 位数据控制，将相应的数据位置为1 则启用该功能，否则关闭该功能（默认值）。例如，命令数据010000000101B 表示启用看门狗的功能、关闭键盘扫描的功能、启用显示扫描驱动的功能。

        其次送“设定显示参数” 。设定显示参数命令用于设定CH451 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。
       然后送数码管显示的命令。如果是BCD 译码方式，发送“CH451_DIG7|8”，表示数码管7显示，且显示的数值是8；要让数码管5显示“A”数值，就发送命令“CH451_DIG5|10”。

       数码管显示的过程，可以简单记为：初始化芯片（DIN、DCLK、LOAD ），定义操作命令（系统参数、显示参数等），发送操作命令。

 完整的数码管显示程序如下所示：

#include
#include
#define uchar  unsigned char
#define uint   unsigned int
#define CH451_DIG0      0x0800         /*数码管位0显示*/
#define CH451_DIG1      0x0900         /*数码管位1显示*/
#define CH451_DIG2      0x0a00         /*数码管位2显示*/
#define CH451_DIG3      0x0b00         /*数码管位3显示*/
#define CH451_DIG4      0x0c00         /*数码管位4显示*/
#define CH451_DIG5      0x0d00         /*数码管位5显示*/ 
#define CH451_DIG6      0x0e00         /*数码管位6显示*/ 
#define CH451_DIG7      0x0f00         /*数码管位7显示*/
sbit     ch451_din  = P1^0;
sbit     ch451_clk  = P1^1;
sbit     ch451_load = P1^2;
/********************************************************************
函 数 名：ch451_init()
功    能：对ch451芯片进行初始化 
***********************************************************************/
void ch451_init(void)
{
  ch451_din  = 0;           /*先低后高，选择4线输入*/
  ch451_din  = 1;
  ch451_load = 1;
  ch451_clk  = 1;
 }
/********************************************************************
函 数 名：ch451_write()
功    能：把12位的指令或数据写入ch451
说    明：12位数据或指令的写入顺序是低位
入口参数：command
***********************************************************************/
void ch451_write(unsigned int command)
{
  unsigned char i;
  ch451_load=0;                            /*命令开始*/    
  for(i=0;i<12;i++)
  {                                        /*送入12位数据，低位在前*,&表按位与，如5&7=5,即：0101^0111=5*/
    ch451_din=command&1;    
    ch451_clk=0;
    ch451_clk=1;
 command>>=1;                    /*上升沿有效*/
  }
  ch451_load=1;                     /*加载数据*/
  }
void main()
{

  ch451_init();
  //系统参数设定，参照说明书
  ch451_write(0x401);
  //显示参数设定，
  ch451_write(0x580);
  //第六位显示6
  ch451_write(CH451_DIG5|6);
  //第8位显示8
  ch451_write(CH451_DIG7|8);
}