带总线接口的LED驱动器SAA1064及其应用

　　１．概述

　　ＳＡＡ１０６４是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司生产的４位ＬＥＤ驱动器，为双极型电路，具有接口。该电路是特别为驱动４位带有小数点的七段显示器而设计的，通过多路开关可对两个２位显示器进行切换显示。该器件内部带有总线从发送接收器，可以通过地址引脚ＡＤＲ的输入电平编程为４个不同的从器件地址。内部的模式控制器可以控制ＬＥＤ的各个位以使其能够工作于静态模式、动态模式、熄灭模式及段测试模式。

　　２．引脚功能及封装形式

　　ＳＡＡ１０６４采用２４脚ＤＩＰ和ＳＯＴ两种封装形式，图１所示为２４脚ＤＩＰ封装的引脚排列。各主要引脚的功能如下：

　　ＡＤＲ（１）：地址输入线；

　　（２）：内部振荡器电容输入端，典型值为２．７ｎＦ；

　　Ｐ８～Ｐ１（３～１０）：段数据输出口１；

　　Ｐ９～Ｐ１６（１５～２２）：段数据输出口２；

　　ＭＸ１（１１）：多路选择开关输出１；

　　ＭＸ２（１４）：多路选择开关输出２：

　　（１２）：地；

　　（１３）：电源；

　　ＳＤＡ（２３）：总线串行数据线；

　　ＳＣＬ（２４）：总线串行时钟线；

　　３．功能说明

　　３．１

　　通讯规约

　　主器件ＣＰＵ通过总线对ＳＡＡ１０６４进行读或写，读／写方式中总线上的信息传送格式如图２所示，图中：Ｓ为启动信号；Ｐ为结束信号；Ａ为响应位；Ｘ为任意值；Ａ１Ａ０由ＡＤＲ输入电位确定２位地址位；ＳＣ　ＳＢ　ＳＡ为单元地址位；Ｃ６～Ｃ０为控制位；ＰＲ为上电复位标志。

　　３．２　ＳＡＡ１０６４的从地址

　　ＳＡＡ１０６４的从地址是由引脚ＡＤＲ上的输入电平决定的。ＡＤＲ引脚在接、３／８、５／８和时分别对应于４个不同的从地址（Ａ１Ａ０＝００、０１、１０、１１）。在写方式时，它们对应的从地址字节值为７０Ｈ、７２Ｈ、７４Ｈ、７６Ｈ，而在读方式时，它们对应的从地址字节值为７１Ｈ、７３Ｈ、７５Ｈ、７７Ｈ。其他的地址不为该器件所响应。

　　３．３状态字节

　　ＳＡＡ１０６４的状态字节中只用１位：即上电复位标志位ＰＲ，它为逻辑“１”时，表示从上次读状态以后出现过掉电和加电，而在读状态字节操作完成以后，该标志清０。

　　３．

　　４单元地址

　　用位ＳＣ、ＳＢ、ＳＡ形成１个指针以确定指令字节以后的数据字节写入哪个寄存器，而其它的数据依次写入后继单元中，这种特性称为单元地址增量。单元地址指针范围为０～７。单元地址分配如表１所列。

　　３．５

　　控制字节

　　控制字节各位（Ｃ０～Ｃ６）的含义如下：

　　Ｃ０＝０　静态显示，数字位１和２可以连续显示；

　　Ｃ０＝１动态显示，数字位１、３和２、４交替显示；

　　Ｃ１＝０／１数字位１、３暗／亮选择位；

　　Ｃ２＝０／１数字位２、４暗／亮选择位；

　　Ｃ３＝１　所有段导通以便段测试，其电流由Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６所决定；

　　Ｃ４＝１　段输出电流增加３ｍＡ；

　　Ｃ５＝１　段输出电流增加６ｍＡ；

　　Ｃ６＝１　段输出电流增加１２ｍＡ；

　　３．６数据字节

　　数据字节中数据为１时为对应的段导通（亮），数据字节Ｄ１７～Ｄ１０、Ｄ２７～Ｄ２０、Ｄ３７～Ｄ３０、Ｄ４７～Ｄ４０分别对应于位１、２、３和４的显示器，高位对应于输出端Ｐ８或Ｐ１６，低位对应于输出端Ｐ１或Ｐ９，显示器１～４显示的数据对应于单元地址１～４的内容。

　　３．７ＳＤＡ、ＳＣＬ

　　ＳＤＡ、ＳＣＬ分别为总线的数据线和时钟线。为防止这些引脚上出现过压脉冲，应接一个稳压管（５．５Ｖ）至，即正常的线电压不应超过５．５Ｖ。正常情况下，数据在响应位的时钟上跳变锁存。

　　３．８上电复位

　　上电复位信号是在ＳＡＡ１０６４芯片的内部产生的，该信号能使内部各位清０而显示全暗，此时只有掉电标志置位。

　　３．９外部定时控制电容

　　在ＳＡＡ１０６４的引脚（２脚）上接一个定时电容到地可使内部多路转换的振荡器工作。在静态工作方式中，因为不需要振荡器工作，因此，该引脚可接或浮空。

　　３．

　　１０段数据输出端

　　Ｐ１～Ｐ１６是吸收电流可控的段数据输出端，可用相应的数字位控制其导通，并由Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６控制位控制其电流的大小。

　　３．１１

　　多路输出端

　　ＳＡＡ１０６４的多路输出端ＭＸ１和ＭＸ２在动态显示方式中交替导通，它们均由内部时钟的分频信号驱动。

　　在静态方式中，ＭＸ１总是导通，其输出由内部射极跟随器组成，可直接驱动２位显示器的公共极，如果超过了电路的总功耗，应当用晶体管把１１脚和１４脚相连在一起。

　　４．

　　典型应用

　　图３给出了ＳＡＡ１０６４和４位显示器（动态显示）的接口电路，图中的显示器为共阳极发光二极管组成的七段显示器。

　　此电路可以用在电源模块电路中作模块电压或电流值的显示，也可用于检测模块电路中上报给ＣＰＵ的电压、电流值与实际值是否一致。用于控制总线的单片机电路的方框图如图４所示。其中的８０Ｃ５５２是飞利浦（ＰＨＩＬＩＰＳ）公司的８０Ｃ５１单片机，它具有２５６字节ＲＡＭ数据存储器、８路１０位Ａ／Ｄ转换器、３个定时器／计数器及一个监视定时器；具有串行总线等特点。图４中，模块中的电压值Ｖ、电流值Ｉ经变换后送入Ａ／Ｄ转换口，经采样并将采样值转化为段数据经总线串行输出到ＳＡＡ１０６４。

　　控制ＳＡＡ１０６４显示电压、电流的程序流程图如图５所示。可实现的功能为：位ＬＥＤ１显示“Ｕ”，则表明显示的是电压值，如显示“Ｃ”，则表明显示的是电流值，后３位显示的是电压、电流的具体数值，如显示“Ｕ４５．０”表示电压值为４５．０Ｖ。电压电流值每隔５秒交替显示。在程序中，电压、电流、显示时间是由主程序的大循环控制的，这样可提高ＣＰＵ的工作效率。