帶總線接口的LED驅動器SAA1064及其應用

　　ＳＡＡ１０６４是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司生產的４位ＬＥＤ驅動器，為雙極型電路，具有接口。該電路是特別為驅動４位帶有小數點的七段顯示器而設計的，通過多路開關可對兩個２位顯示器進行切換顯示。該器件內部帶有總線從發送接收器，可以通過地址引腳ＡＤＲ的輸入電平編程為４個不同的從器件地址。內部的模式控制器可以控制ＬＥＤ的各個位以使其能夠工作于靜態模式、動態模式、熄滅模式及段測試模式。

　　２．引腳功能及封裝形式

　　ＳＡＡ１０６４采用２４腳ＤＩＰ和ＳＯＴ兩種封裝形式，圖１所示為２４腳ＤＩＰ封裝的引腳排列。各主要引腳的功能如下：

　　ＡＤＲ（１）：地址輸入線；

　　（２）：內部振蕩器電容輸入端，典型值為２．７ｎＦ；

　　Ｐ８～Ｐ１（３～１０）：段數據輸出口１；

　　Ｐ９～Ｐ１６（１５～２２）：段數據輸出口２；

　　ＭＸ１（１１）：多路選擇開關輸出１；

　　ＭＸ２（１４）：多路選擇開關輸出２：

　　（１２）：地；

　　（１３）：電源；

　　ＳＤＡ（２３）：總線串行數據線；

　　ＳＣＬ（２４）：總線串行時鐘線；

　　３．功能說明

　　３．１

　　通訊規約

　　主器件ＣＰＵ通過總線對ＳＡＡ１０６４進行讀或寫，讀／寫方式中總線上的信息傳送格式如圖２所示，圖中：Ｓ為啟動信號；Ｐ為結束信號；Ａ為響應位；Ｘ為任意值；Ａ１Ａ０由ＡＤＲ輸入電位確定２位地址位；ＳＣ　ＳＢ　ＳＡ為單元地址位；Ｃ６～Ｃ０為控制位；ＰＲ為上電復位標志。

　　３．２　ＳＡＡ１０６４的從地址

　　ＳＡＡ１０６４的從地址是由引腳ＡＤＲ上的輸入電平決定的。ＡＤＲ引腳在接、３／８、５／８和時分別對應于４個不同的從地址（Ａ１Ａ０＝００、０１、１０、１１）。在寫方式時，它們對應的從地址字節值為７０Ｈ、７２Ｈ、７４Ｈ、７６Ｈ，而在讀方式時，它們對應的從地址字節值為７１Ｈ、７３Ｈ、７５Ｈ、７７Ｈ。其他的地址不為該器件所響應。

　　３．３狀態字節

　　ＳＡＡ１０６４的狀態字節中只用１位：即上電復位標志位ＰＲ，它為邏輯“１”時，表示從上次讀狀態以后出現過掉電和加電，而在讀狀態字節操作完成以后，該標志清０。

　　３．

　　４單元地址

　　用位ＳＣ、ＳＢ、ＳＡ形成１個指針以確定指令字節以后的數據字節寫入哪個寄存器，而其它的數據依次寫入后繼單元中，這種特性稱為單元地址增量。單元地址指針范圍為０～７。單元地址分配如表１所列。

　　３．５

　　控制字節

　　控制字節各位（Ｃ０～Ｃ６）的含義如下：

　　Ｃ０＝０　靜態顯示，數字位１和２可以連續顯示；

　　Ｃ０＝１動態顯示，數字位１、３和２、４交替顯示；

　　Ｃ１＝０／１數字位１、３暗／亮選擇位；

　　Ｃ２＝０／１數字位２、４暗／亮選擇位；

　　Ｃ３＝１　所有段導通以便段測試，其電流由Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６所決定；

　　Ｃ４＝１　段輸出電流增加３ｍＡ；

　　Ｃ５＝１　段輸出電流增加６ｍＡ；

　　Ｃ６＝１　段輸出電流增加１２ｍＡ；

　　３．６數據字節

　　數據字節中數據為１時為對應的段導通（亮），數據字節Ｄ１７～Ｄ１０、Ｄ２７～Ｄ２０、Ｄ３７～Ｄ３０、Ｄ４７～Ｄ４０分別對應于位１、２、３和４的顯示器，高位對應于輸出端Ｐ８或Ｐ１６，低位對應于輸出端Ｐ１或Ｐ９，顯示器１～４顯示的數據對應于單元地址１～４的內容。

　　３．７ＳＤＡ、ＳＣＬ

　　ＳＤＡ、ＳＣＬ分別為總線的數據線和時鐘線。為防止這些引腳上出現過壓脈沖，應接一個穩壓管（５．５Ｖ）至，即正常的線電壓不應超過５．５Ｖ。正常情況下，數據在響應位的時鐘上跳變鎖存。

　　３．８上電復位

　　上電復位信號是在ＳＡＡ１０６４芯片的內部產生的，該信號能使內部各位清０而顯示全暗，此時只有掉電標志置位。

　　３．９外部定時控制電容

　　在ＳＡＡ１０６４的引腳（２腳）上接一個定時電容到地可使內部多路轉換的振蕩器工作。在靜態工作方式中，因為不需要振蕩器工作，因此，該引腳可接或浮空。

　　３．

　　１０段數據輸出端

　　Ｐ１～Ｐ１６是吸收電流可控的段數據輸出端，可用相應的數字位控制其導通，并由Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６控制位控制其電流的大小。

　　３．１１

　　多路輸出端

　　ＳＡＡ１０６４的多路輸出端ＭＸ１和ＭＸ２在動態顯示方式中交替導通，它們均由內部時鐘的分頻信號驅動。

　　在靜態方式中，ＭＸ１總是導通，其輸出由內部射極跟隨器組成，可直接驅動２位顯示器的公共極，如果超過了電路的總功耗，應當用晶體管把１１腳和１４腳相連在一起。

　　４．

　　典型應用

　　圖３給出了ＳＡＡ１０６４和４位顯示器（動態顯示）的接口電路，圖中的顯示器為共陽極發光二極管組成的七段顯示器。

　　此電路可以用在電源模塊電路中作模塊電壓或電流值的顯示，也可用于檢測模塊電路中上報給ＣＰＵ的電壓、電流值與實際值是否一致。用于控制總線的單片機電路的方框圖如圖４所示。其中的８０Ｃ５５２是飛利浦（ＰＨＩＬＩＰＳ）公司的８０Ｃ５１單片機，它具有２５６字節ＲＡＭ數據存儲器、８路１０位Ａ／Ｄ轉換器、３個定時器／計數器及一個監視定時器；具有串行總線等特點。圖４中，模塊中的電壓值Ｖ、電流值Ｉ經變換后送入Ａ／Ｄ轉換口，經采樣并將采樣值轉化為段數據經總線串行輸出到ＳＡＡ１０６４。

　　控制ＳＡＡ１０６４顯示電壓、電流的程序流程圖如圖５所示。可實現的功能為：最高位ＬＥＤ１顯示“Ｕ”，則表明顯示的是電壓值，如顯示“Ｃ”，則表明顯示的是電流值，后３位顯示的是電壓、電流的具體數值，如顯示“Ｕ４５．０”表示電壓值為４５．０Ｖ。電壓電流值每隔５秒交替顯示。在程序中，電壓、電流、顯示時間是由主程序的大循環控制的，這樣可提高ＣＰＵ的工作效率。