鍵盤與數(shù)碼管接口典型應用電路及寄存器

周立功教授新書《面向AMetal框架與接口的編程（上）》，對AMetal框架進行了詳細介紹，通過閱讀這本書，你可以學到高度復用的軟件設計原則和面向接口編程的開發(fā)思想，聚焦自己的“核心域”，改變自己的編程思維，實現(xiàn)企業(yè)和個人的共同進步。

第六章為重用外設驅動代碼，本文內(nèi)容為6.5 鍵盤與數(shù)碼管接口。

6.5 鍵盤與數(shù)碼管接口

>>> 6.5.1 ZLG72128 接口

當矩陣擴大到一定數(shù)目時，逐行掃描的方法會顯得費時，如果需要對2 個以上的按鍵“同時”操作時，則處理起來更是麻煩。ZLG72128 是ZLG 自行設計的數(shù)碼管顯示驅動與鍵盤掃描管理芯片，能夠直接驅動12 位共陰式數(shù)碼管（或96 只獨立的LED），同時還可以掃描管理多達32 個按鍵，其中的8 個按鍵如同電腦鍵盤上的Ctrl、Shift 和Alt 鍵一樣可以作為功能鍵使用。

另外，ZLG72128 內(nèi)部還設置有連擊計數(shù)器，能夠使某鍵按下后不松手而連續(xù)有效。該芯片為工業(yè)級芯片，抗干擾能力強，在工業(yè)測控中已有大量應用。

1． 特點

• 直接驅動12 位1 英寸以下的共陰式數(shù)碼管或96 只獨立的LED；

• 能夠管理多達32 個按鍵，其中的8 個按鍵可以用作功能鍵，自動消除抖動；

• 利用功率電路可以方便地驅動1 英寸以上的大型數(shù)碼管；

• 具有位閃爍、位消隱、段點亮、段熄滅、功能鍵、連擊鍵計數(shù)等強大功能；

• 具有10 種數(shù)字和21 種字母的譯碼顯示功能，亦可直接向顯示緩存寫入顯示數(shù)據(jù)；

• 軟件配置支持0~12 個數(shù)碼管顯示模式；

• 與MCU 之間采用I2C串行總線接口；

• 工作電壓范圍：3.0～5.5V；

• 工作溫度范圍：－40～＋85℃；

• 封裝：TSSOP28。

2． 典型應用電路

如圖6.12 所示為ZLG72128 的管腳排列圖，其相應的管腳功能說明詳見表6.34。

表6.34 引腳功能表

圖6.12 ZLG72128 管腳排列圖

如圖6.13 所示為按鍵電路，ZLG72128 能夠管理多達32 個按鍵（4 行8 列），行線分別連接COM8 ~ COM11 引腳，列線分別連接COM0 ~ COM7。特別地，前3 行按鍵（共計24個按鍵）是普通按鍵，按鍵按下時會通過INT 引腳通知用戶，按鍵釋放時不做任何通知。最后一行按鍵（共計8 個按鍵）是功能鍵，其以一個8 位數(shù)據(jù)表示8 個鍵值的狀態(tài)，F(xiàn)0 ~ F7分別對應bit0 ~ bit 7。按下時相應位為0，釋放時相應位為1，只要表示這8 個按鍵的8 位數(shù)據(jù)值發(fā)生變化，則會通過INT 引腳通知用戶，因此對于功能按鍵，按鍵按下或釋放用戶均能夠得到通知。

注意，需要在鍵盤電路與ZLG72128 芯片引腳之間連接一個電阻，其典型值為1KΩ。在多數(shù)應用中可能不需要這么多的鍵，這時既可以按行也可以按列裁減鍵盤。需要注意的是，該按鍵電路對于3 個或3 個以上鍵按下的情況是不適用的。

圖6.13 按鍵電路

如圖6.14 所示是針對2 個或2 個以上功能鍵與普通鍵搭配使用的情況下的按鍵電路，在功能鍵與普通鍵之間加了一個二極管，注意：二極管應該盡量選擇導通壓降較小的。

圖6.14 多個功能鍵復用按鍵電路

如圖6.15 所示為ZLG72128 的典型應用電路原理圖，用戶在使用芯片驅動數(shù)碼管與管理按鍵時，可參考該電路進行電路設計。ZLG72128 只能直接驅動12 位共陰式數(shù)碼管驅動，在數(shù)碼管的段與ZLG72128 芯片引腳之間需要接一個限流電阻，其典型值為270Ω。如果需要增大數(shù)碼管的亮度，則可以適當減小電阻值。ZLG72128 的驅動能力畢竟有限，當使用大型數(shù)碼管時，則可能顯示亮度不夠，這時可以適當減小數(shù)碼管的限流電阻值以增加亮度，阻值最小為200Ω，如果亮度依舊不夠，就必須加入功率驅動電路，詳見ZLG72128 用戶手冊（http://www.zlgmcu.com）。

為了使ZLG72128 芯片電源穩(wěn)定，一般在VCC 和GND 之間接入一個47~470μF 的電解電容。按照I2C總線協(xié)議的要求，信號線SCL 和SDA 上必須分別接上拉電阻，其典型值是4.7KΩ。當通信速率大于100kbps 時，建議減小上拉電阻的值。芯片復位引腳RST 是低電平有效，可以將其接入到MCU 的I/O 來控制其復位。KEY_INT 引腳可輸出按鍵中斷請求信號（低電平有效），可以連接到MCU 的I/O 來獲取按鍵按下或釋放事件。

圖6.15 ZLG72128 典型應用電路

3． 寄存器詳解

ZLG72128 內(nèi)部有12 個顯示緩沖寄存器DispBuf0～DispBuf11，它們直接決定數(shù)碼管顯示的內(nèi)容。ZLG72128 提供有2 種顯示控制方式，一種是直接向顯存寫入字型數(shù)據(jù)，另一種是通過向命令緩沖寄存器寫入控制指令實現(xiàn)自動譯碼顯示。訪問這些寄存器需要通過I2C總線接口來實現(xiàn)，ZLG72128 的I2C總線器件地址是60H（寫操作）和61H（讀操作），訪問

內(nèi)部寄存器要通過“子地址”實現(xiàn)。

（1）系統(tǒng)寄存器SystemReg（地址：00H）

系統(tǒng)寄存器的第0 位（LSB）稱作KeyAvi，標志著按鍵是否有效，0－沒有按鍵被按下，1－有某個按鍵被按下。SystemReg 寄存器的其它位暫時沒有定義。當按下某個鍵時，ZLG72128 的KEY_INT 引腳會產(chǎn)生一個低電平的中斷請求信號。當讀取鍵值后，中斷信號就會自動撤銷（變?yōu)楦唠娖剑鳮eyAvi 也同時予以反映。正常情況下MCU 只需要判斷KEY_INT 引腳即可。通過不斷查詢KeyAvi 位也能判斷是否有鍵按下，這樣就可以節(jié)省微控制器的一根I/O 口線，但是I2C總線處于頻繁的活動狀態(tài)，多消耗電流且不利于抗干擾。

（2）鍵值寄存器Key（地址：01H）

如果K1～K24 的某個普通鍵被按下，則微控制器可以從鍵值寄存器Key 中讀取相應的鍵值1～24。如果微控制器發(fā)現(xiàn)ZLG72128 的KEY_INT 引腳產(chǎn)生了中斷請求，而從Key 中讀到的鍵值是0，則表示按下的可能是功能鍵。鍵值寄存器Key 的值在被讀走后自動變成0。

（3）連擊計數(shù)器RepeatCnt（地址：02H）

ZLG72128 為K1～K24 提供了連擊計數(shù)功能。所謂連擊是指按住某個普通鍵不松手，經(jīng)過兩秒鐘的延遲后，開始連續(xù)有效，連續(xù)有效間隔時間約兩百毫秒。這一特性跟電腦上的鍵盤很類似。在微控制器能夠及時響應按鍵中斷并及時讀取鍵值的前提下，當按住某個普通鍵一直不松手時：首先會產(chǎn)生一次中斷信號，這時連擊計數(shù)器RepeatCnt 的值仍然是0；經(jīng)過兩秒延遲后，會連續(xù)產(chǎn)生中斷信號，每中斷一次RepeatCnt 就自動加1；當RepeatCnt 計數(shù)到255 時就不再增加，而中斷信號繼續(xù)有效。在此期間，鍵值寄存器的值每次都會產(chǎn)生。

（4）功能鍵寄存器FunctionKey（地址：03H）

ZLG72128 提供的8 個功能鍵F0～F7。功能鍵常常是配合普通鍵一起使用的，就像電腦鍵盤上的Shift、Ctrl 和Alt 鍵。當然功能鍵也可以單獨去使用，就像電腦鍵盤上的F1～F12。當按下某個功能鍵時，在KEY_INT 引腳也會像按普通鍵那樣產(chǎn)生中斷信號。功能鍵的鍵值是被保存在FunctionKey 寄存器中的。功能鍵寄存器FunctionKey 的初始值是FFH，每一個位對應一個功能鍵，第0 位（LSB）對應F0，第1 位對應F1，依此類推，第7 位（MSB）對應F7。某一功能鍵被按下時，相應的FunctionKey 位就清零。功能鍵還有一個特性就是“二次中斷”，按下時產(chǎn)生一次中斷信號，抬起時又會產(chǎn)生一次中斷信號；而普通鍵只會在被按下時產(chǎn)生一次中斷。

（5）命令緩沖區(qū)CmdBuf0 和CmdBuf1（地址：07H 和08H）

通過向命令緩沖區(qū)寫入相關的控制命令可以實現(xiàn)段尋址、下載顯示數(shù)據(jù)功能。

（6）閃爍控制寄存器FlashOnOff（地址：0BH）

FlashOnOff 寄存器決定閃爍頻率和占空比。復位值為0111 0111B。高4 位表示閃爍時亮的持續(xù)時間，低4 位表示閃爍時滅的持續(xù)時間。改變FlashOnOff 的值，可以同時改變閃爍頻率和占空比。FlashOnOff 取值00H 時可獲得最快的閃爍速度，亮滅時間計算公式如下：

T ＝ N × 50 ＋ 150mS

T 為閃爍時亮或滅的持續(xù)時間，N 為寄存器的高4 位或低4 位的值，取值0~15.最快閃爍頻率為3.33Hz（周期為300mS），最慢閃爍頻率為0.55Hz（周期為1.8S）。特別說明：單獨設置FlashOnOff 寄存器的值，不會看到顯示閃爍，而應該配合閃爍控制命令一起使用。

（7）消隱寄存器DispCtrl0(地址：0CH)和DispCtrl1(地址：0DH)

如表6.35 所示為消隱寄存器，DispCtrl0、DispCtrl1 寄存器決定哪些位是否顯示，對應數(shù)碼管的1～12 位。寄存器位為1 時，對應數(shù)碼管位不顯示。復位值都是0x00，即數(shù)碼管的12 個位都掃描顯示。

表6.35 消隱寄存器

在實際應用中可能需要顯示的位數(shù)不足12 位，例如只顯示8 位，這時可以把DispCtrl0的值設置為0x0F，把DispCtrl1 的值設置為0x00，則數(shù)碼管的第0~7 位被掃描顯示，而第8～12 位不會顯示。

（8）閃爍寄存器Flash0(地址：0EH)和Flash1(地址：0FH)

如表6.36 所示為閃爍寄存器，F(xiàn)lash0、Flash 1 寄存器決定哪些位是否閃爍，對應數(shù)碼管的1～12 位。寄存器位為1 時，對應數(shù)碼管位閃爍。復位值都是0x00，即數(shù)碼管的12 個位都不閃爍。

表6.36 閃爍寄存器

在實際應用中可能需要某些位閃爍，例如最后2 位閃爍，這時可以把Flash0 的值設置為0x00，把Flash1 的值設置為0x03，則數(shù)碼管的第1、2 位閃爍，而第3～12 位不會閃爍。

（9）顯示緩沖區(qū)DispBuf0～DispBuf11（地址：10H～1BH）

DispBuf0～DispBuf11 這12 個寄存器的取值直接決定了數(shù)碼管的顯示內(nèi)容。每個寄存器的8 個位分別對應數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp 段，MSB 對應a，LSB 對應dp。例如大寫字母H 的字型數(shù)據(jù)為6EH（不帶小數(shù)點）或6FH（帶小數(shù)點）。

4． 控制命令詳解

寄存器CmdBuf0（地址：07H）和CmdBuf1（地址：08H）共同組成命令緩沖區(qū)。通過向命令緩沖區(qū)寫入相關的控制命令可以實現(xiàn)段尋址、下載顯示數(shù)據(jù)、控制閃爍等功能。

（1）段尋址（SegOnOff）

如表6.37 所示為段尋址寄存器，在段尋址命令中12 位數(shù)碼管被看成是96 個段，每一個段實際上就是一個獨立的LED。

雙字節(jié)命令在指令格式中，CmdBuff0 的高4 位“0001”是命令碼，CmdBuff0 的最低位on 位表示該段是否點亮，0—熄滅，1—點亮。CmdBuff0 的B3B2B1B0 是位地址，取值0~11。S3S2S1S0 是4 位段地址，取值0~7，對應數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp。

表6.37 段尋址寄存器

（2）下載數(shù)據(jù)并譯碼（Download）

如表6.38 所示為下載數(shù)據(jù)及譯碼寄存器，雙字節(jié)命令在指令格式中，CmdBuff0 的高4位“0010”是命令碼A3A2A1A0 是數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的位地址，位地址編號按從左到右的順序依次為11、10、9、8、……、0，dp 控制小數(shù)點是否點亮，0－熄滅，1－點亮。Flash 表示是否要閃爍，0－正常顯示，1－閃爍。d4d3d2d1d0 是要顯示的數(shù)據(jù)，包括10 種數(shù)字和21種字母，顯示數(shù)據(jù)按照表6.39 中的規(guī)則進行譯碼。

表6.38 下載數(shù)據(jù)、譯碼寄存器

表6.39 下載數(shù)據(jù)并譯碼命令的數(shù)據(jù)表

（3）復位命令(Reset)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“0011”是命令碼，其功能是將所有LED 熄滅，詳見表6.40。

表6.40 復位命令寄存器

（4）測試命令(Test)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“0100”是命令碼，其功能是將所有LED 按照0.5S 的速率閃爍，詳見表6.41。

表6.41 測試命令寄存器

（5）左移命令(ShiftLeft)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“0101”是命令碼，詳見表6.42。功能是以數(shù)碼管的位為單位的，左移n 位。左移后右邊空出的位不顯示任何內(nèi)容，即全部LED熄滅狀態(tài)。n 的取值范圍1~11，大于11 的值無效，n 的值由CmdBuf0 的低4 位決定，按下列公式計算：

n = (b3×8)+( b2×4)+ (b1×2)+ b0

表6.42 左移命令寄存器

（6）循環(huán)左移命令(CyclicShiftLeft)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“0110”是命令碼，詳見表6.43。功能是以數(shù)碼管的位為單位的，循環(huán)左移n 位。

左移后右邊顯示從最左邊移出的內(nèi)容。n 的取值范圍1~11，大于11 的值無效，n 的值由CmdBuf0 的低4 位決定，按下列公式計算：

n = (b3×8)+( b2×4)+ (b1×2)+ b0

表6.43 循環(huán)左移命令寄存器

（7）右移命令(ShiftRight)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“0111”是命令碼，詳見表6.44。功能是以數(shù)碼管的位為單位的，右移n 位。

右移后左邊空出的位不顯示任何內(nèi)容，即全部LED 熄滅狀態(tài)。n 的取值范圍1~11，大于11 的值無效，n 的值由CmdBuf0 的低4 位決定，按下列公式計算：

n = (b3×8)+( b2×4)+ (b1×2)+ b0

表6.44 右移命令寄存器

（8）循環(huán)右移命令(CyclicShiftRight)

單字節(jié)命令，在指令格式中，CmdBuf0 的高4 位的“1000”是命令碼，詳見表6.45。功能是以數(shù)碼管的位為單位的，循環(huán)右移n 位。右移后左邊顯示從最右邊移出的內(nèi)容，n 的取值范圍1~11，大于11 的值無效，n 的值由CmdBuf0 的低4 位決定，按下列公式計算：

n = (b3×8)+( b2×4)+ (b1×2)+ b0

表6.45 循環(huán)右移命令寄存器

（9）數(shù)碼管掃描位數(shù)設置指令 (Scanning)

單字節(jié)命令，在指令格式中CmdBuf0 的高4 位的“1001”是命令碼，設置數(shù)碼管掃描位數(shù)n，詳見表6.46。n 的取值為0~12，大于12 按12 位進行掃描。掃描位數(shù)n 以位選端第1位開始到位選端第n 位掃描有效。n 的值由CmdBuf0 的低四位決定，按下列公式計算。

n = (b3×8)+( b2×4)+ (b1×2)+ b0

表6.46 掃描位數(shù)設置寄存器

在使用過程中，如果不需要12 位數(shù)碼管顯示，從最高位開始裁剪，同時將數(shù)碼掃描位數(shù)設置成相應的數(shù)碼管位數(shù)。數(shù)碼管的掃描位數(shù)減少后，有用的顯示位由于分配的掃描時間更多，因而顯示亮度得以提高。

>>> 6.5.2 ZLG72128 初始化

AMetal 已經(jīng)提供了ZLG72128 的驅動函數(shù)，使用其它各功能函數(shù)管理數(shù)碼管和按鍵前，必須先完成ZLG72128 的初始化。其初始化函數(shù)（am_zlg72128.h）的原型為：

該函數(shù)意在獲取ZLG72128 的實例句柄。其中，p_dev 是指向am_zlg72128_dev_t 類型實例的指針，p_devinfo 是指向am_zlg72128_devinfo_t 類型實例信息的指針。

• 實例

定義am_zlg72128_dev_t 類型（am_zlg72128.h）實例如下：

其中，g_zlg72128_dev 為用戶自定義的實例，其地址作為p_dev 的實參傳遞。

• 實例信息

實例信息描述了中斷引腳相關的信息， 其類型am_zlg72128_devinfo_t 的定義（am_zlg72128.h）如下：

其中，use_int_pin 表示是否使用ZLG72128 的中斷輸出引腳（KEY_INT）。若該值為TRUE，表明需要使用中斷引腳，此時int_pin 指定與主控制器（如LPC824）連接的引腳號，按鍵鍵值將在引腳中斷中獲?。蝗粼撝禐镕ALSE，表明不使用中斷引腳，此時interval_ms 指定查詢鍵值的時間間隔。

一般地，只要主控器的I/O 資源不是非常緊缺，均會使用中斷引腳。若為節(jié)省一個I/O中斷資源，可將use_int_pin 設置為FALSE，此時將不占用IO 中斷資源，而系統(tǒng)將會以查詢的方式從ZLG72128 中獲取鍵值，這就會耗費一定的CPU 資源，因為每隔一段時間就要主動查詢一次鍵值。假設使用ZLG72128 的中斷引腳，主控制器使用LPC824，ZLG72128 的KEY_INT 引腳與LPC824 的PIO0_17 連接。其實例信息定義如下：

• I2C句柄i2c_handle

若使用LPC824 的I2C1 與ZLG72128 通信，則I2C句柄可以通過LPC82x 的I2C1 實例初始化函數(shù)am_lpc82x_i2c1_inst_init()獲得。即：

獲得的I2C句柄即可直接作為i2c_handle 的實參傳遞。

• 實例句柄

am_zlg72128_init()函數(shù)的返回值為ZLG72128 實例的句柄，該句柄將作為其它功能接口（數(shù)碼管顯示、按鍵管理等）的第一個參數(shù)（handle）的實參。

其類型am_zlg72128_handle_t（am_zlg72128.h）定義如下：

若返回值為NULL，說明初始化失??；若返回值不為NULL，說明返回一個有效的handle。

基于模塊化編程思想，將初始化相關的實例、實例信息等的定義存放到對應的配置文件中，通過頭文件引出實例初始化函數(shù)接口，源文件和頭文件的程序范例分別詳見程序清單6.111 和程序清單6.112。

程序清單6.111 ZLG72128 實例初始化函數(shù)實現(xiàn)（am_hwconf_zlg72128.c）

程序清單6.112 ZLG72128 實例初始化函數(shù)聲明（am_hwconf_zlg72128.h）

后續(xù)只需要使用無參數(shù)的實例初始化函數(shù)即可獲取到ZLG72128 的實例句柄。即：

>>> 6.5.3 按鍵管理接口函數(shù)

ZLG72128 支持32 個鍵（4 行8 列矩陣鍵盤），其中，前3 行為普通鍵，同一時刻只能有一個普通鍵按下。最后一行為功能鍵，多個功能鍵可以同時按下。按鍵管理僅一個注冊按鍵回調接口函數(shù)。

為了在檢測到按鍵事件（有鍵按下）時，及時將按鍵事件通知用戶，需要用戶注冊一個回調函數(shù)，當有按鍵事件發(fā)生時，將自動調用用戶注冊的回調函數(shù)。其函數(shù)原型為：

其中，pfn_key_cb 為注冊的按鍵回調函數(shù)，p_arg 為回調函數(shù)的第一個參數(shù)的值，即當檢測到按鍵事件自動調用回調函數(shù)時，將p_arg 的值作為回調函數(shù)的第一個參數(shù)的值。

回調函數(shù)的類型am_zlg72128_key_cb_t（am_zlg72128.h）定義如下：

由此可見，回調函數(shù)有4 個參數(shù)，用戶可以通過這些參數(shù)獲取按鍵相關的信息。特別地，第一個參數(shù)p_arg 為用戶自定義的參數(shù)，其值即為注冊回調函數(shù)時p_arg 參數(shù)設置的值。

key_val、repeat_cnt、funkey_val 表示按鍵事件的相關信息，ZLG72128 可能的按鍵事件有以下3 種：

• 有普通鍵按下（普通鍵釋放不作為按鍵事件）

當有普通鍵按下時，key_val 表示按下鍵的鍵值，鍵值的有效范圍為1 ~ 24，普通鍵的鍵值已在am_zlg72128.h 中定義為宏，宏名為AM_ZLG72128_KEY_X_Y，其中X 表示行號（1 ~ 3），Y 表示列號（1 ~ 8），如第2 行第5 個鍵的鍵值為：AM_ZLG72128_KEY_2_5。

• 普通鍵一直按下（處于連擊狀態(tài)）

普通鍵按下保持時間超過2s 后進入連擊狀態(tài)，處于連擊狀態(tài)時，每隔200ms 左右會產(chǎn)生一個按鍵事件，并使用一個連擊計數(shù)器對產(chǎn)生的按鍵事件計數(shù)，每產(chǎn)生一個按鍵事件連擊計數(shù)器的值加1，由于連擊計數(shù)器的位寬為8 位，因此，當值達到255 后不再加1，但同樣還會繼續(xù)產(chǎn)生按鍵事件，直到鍵釋放，連擊計數(shù)器清0。處于連擊狀態(tài)時，key_val 表示按下鍵的鍵值，repeat_cnt 表示連擊計數(shù)器的值。

• 功能鍵狀態(tài)發(fā)生變化（功能鍵按下或釋放都會造成狀態(tài)改變）

funkey_val 的值表示所有功能鍵的狀態(tài)。最后一行最多8 個鍵，從左至右分別為F0 ~ F7，與funkey_val 的bit0 ~ bit7 一一對應，位值為0 表示對應功能鍵按下，位值為1 表示對應功能鍵未按下。當無任何功能鍵按下時，funkey_val 的值為0xFF。只要funkey_val 的值發(fā)生改變，就會產(chǎn)生一個按鍵事件，功能鍵不提供連擊功能?？梢允褂胊m_zlg72128.h 中的宏

AM_ZLG72128_FUNKEY_CHECK(funkey_val, funkey_num)來簡單判斷某一功能鍵是否按下。funkey_num 用于表示需要檢測的功能鍵， 值已經(jīng)定義為宏， F0 ~ F7 分別為AM_ZLG72128_FUNKEY_0 ~ AM_ZLG72128_FUNKEY_7。若對應鍵按下，則宏值為TURE；反之，則宏值FALSE。例如，通過funkey_val 判斷F0 是否按下可以使用如下語句：

功能鍵類似PC 機上的Ctrl、Alt、Shift 等按鍵，使用普通鍵和功能鍵很容易實現(xiàn)組合鍵應用，注冊按鍵回調函數(shù)的范例程序詳見程序清單6.113。

程序清單6.113 ZLG72128 注冊按鍵回調函數(shù)使用范例

若只按下第一行第一個鍵，則LED0 狀態(tài)翻轉，若按下第一行第一個鍵的同時，也按下了功能鍵F0，則LED1 狀態(tài)翻轉，該示例簡單的展示了組合鍵的使用方法。

>>> 6.5.4 數(shù)碼管顯示接口函數(shù)

ZLG72128 支持12 位共陰式數(shù)碼管，以及閃爍、位移等功能，雖然接口函數(shù)種類繁多，但各個接口函數(shù)的功能較為簡單，下面將一一介紹各個接口函數(shù)的使用方法。

1． 閃爍持續(xù)時間

當數(shù)碼管閃爍時，設置其點亮和熄滅持續(xù)時間的函數(shù)原型為：

上電時，數(shù)碼管點亮和熄滅的持續(xù)時間默認值為500ms。on_ms 和off_ms 有效的時間值為150、200、250、……、800、850、900，即150ms ~ 900ms，且時間間隔為50ms。若時間間隔不是這些值，應該選擇一個最接近的值。比如，設置數(shù)碼管以最快的頻率閃爍，即亮、滅時間最短為150ms，其使用方法如下：

注：僅設置閃爍時間還不能立即看到閃爍現(xiàn)象，必須打開某位的閃爍開關后才能看到閃爍現(xiàn)象，詳見am_zlg72128_digitron_flash_ctrl()函數(shù)介紹。

2． 閃爍控制

控制數(shù)碼管是否閃爍的函數(shù)原型為：

其中，ctrl_val 為控制值，bit0 ~ bit11 為有效位，分別對應數(shù)碼管0 ~ 11，位值為0 時不閃爍，位值為1 時閃爍。上電默認值為0x0000，即所有數(shù)碼管均不閃爍。比如，控制所有數(shù)碼管閃爍，其使用方法如下：

注：由于初始時可能數(shù)碼管未顯示任何內(nèi)容，這段代碼可能看不到閃爍現(xiàn)象，因此可以在設置前，使用后續(xù)相關API 使數(shù)碼管顯示一些實際有效的內(nèi)容。

3． 顯示屬性（開或關）

顯示屬性是指控制哪些數(shù)碼管顯示，哪些數(shù)碼管不顯示。在默認情況下，所有數(shù)碼管均處于打開顯示狀態(tài)，掃描12 位數(shù)碼管。而實際上，可能需要顯示的位數(shù)并不足12 位，此時可以使用該函數(shù)關閉某些位的顯示。其函數(shù)原型為：

其中，ctrl_val 為控制值，bit0 ~ bit11 為有效位，分別對應數(shù)碼管0 ~ 11，位值為0 時打開顯示，位值為1 時關閉顯示。上電的默認值為0x0000，即所有位均正常顯示。比如，只使用了數(shù)碼管0 ~ 7，基于此，可以關閉數(shù)碼管8 ~ 11，其使用方法如下：

注：使用該函數(shù)控制顯示屬性時，對應數(shù)碼管的段碼內(nèi)容并不會改變。

4． 顯示字符

在指定位置顯示字符，ZLG72128 已經(jīng)提供了0 ~ 9 這10 個數(shù)字和常見的21 種字母的自動譯碼顯示，無需應用再自行譯碼。其函數(shù)原型為：

顯示的字符必須是ZLG72128 已經(jīng)支持的可以自動完成譯碼的字符，包括字符'0'~'9'與AbCdEFGHiJLopqrtUychT（區(qū)分大小寫）。注意，若要顯示數(shù)字1，則ch 參數(shù)應為字符'1'，而不是數(shù)字1。

若指定的字符不支持，則返回-AM_ENOTSUP。只要成功顯示，則返回AM_OK。若需要顯示一些自定義的圖形，使用 am_zlg72128_digitron_dispbuf_set() 直接設置顯示的段碼。

比如，在數(shù)碼管0 顯示字符F，不顯示小數(shù)點，不閃爍，其使用方法如下：

5． 顯示字符串

指定字符串顯示的起始位置，開始顯示一個字符串。其函數(shù)原型為：

字符串顯示遇到字符結束標志'\0'將自動結束，或當超過有效的字符顯示區(qū)域時，也會自動結束。顯示的字符應確保是ZLG72128 能夠自動完成譯碼的，包括字符'0'~'9'與AbCdEFGHiJLopqrtUychT（區(qū)分大小寫）。如遇到有不支持的字符，對應位置將不顯示任何內(nèi)容。比如，從數(shù)碼管0 開始，顯示字符串“0123456789”，其使用方法如下：

6． 顯示0~9 的數(shù)字

在指定位置顯示0~9 的數(shù)字，其函數(shù)原型為：

該函數(shù)僅用于顯示一個0~9 的數(shù)字，若數(shù)字大于9，應自行根據(jù)需要分別顯示各個位。

注意，num 參數(shù)為數(shù)字0~9，不是字符'0'~'9'。比如，在數(shù)碼管0 顯示數(shù)字8，不顯示小數(shù)點，不閃爍。其使用方法如下：

7． 直接設置數(shù)碼管顯示段碼

該函數(shù)用于設置各個數(shù)碼管顯示的段碼，當需要顯示一些不能自動譯碼顯示的圖形或字符時，可以使用該函數(shù)靈活的顯示各種各樣的圖形。其函數(shù)原型為：

該函數(shù)一次可以設置多個連續(xù)數(shù)碼管顯示的緩沖區(qū)內(nèi)容，起始顯示位置由start_pos 指定，有效值為0 ~ 11，連續(xù)顯示數(shù)碼管的個數(shù)由參數(shù)num 指定。該函數(shù)將依次設置start_pos~ (start_pos + num -1)的各個數(shù)碼管的顯示內(nèi)容。

段碼為8 位，bit0~bit7 分別對應段a ~ dp。位值為1 時，對應段點亮，位值為0 時，對應段熄滅。如顯示數(shù)字1，則需要點亮段b 和段c，這就需要bit1 和bit2 為1，因此段碼為00000110，即0x06。其它顯示圖形可以以此類推。比如，在數(shù)碼管0 ~ 9 顯示數(shù)字0~9，可以使用該函數(shù)直接設置各個數(shù)碼管顯示的段碼，使用方法如下：

8． 直接控制段的點亮或熄滅

雖然已經(jīng)提供了直接設置顯示段碼的函數(shù)，但為了更加靈活的顯示一個圖形，或控制圖形的變換。ZLG72128 支持直接控制某個段的亮滅。其函數(shù)原型為：

pos 用于指定數(shù)碼管的位置，有效值為0~11。seg 表明要控制的段，有效值為0~7，分別對應a ~ dp。各個段已經(jīng)在am_zlg72128.h 文件中使用宏的形式定義好了。建議不要直接使用立即數(shù)0~7，而應使用與a ~ dp 相對應的宏AM_ZLG72128_DIGITRON_SEG_A ~AM_ZLG72128_DIGITRON_SEG_DP。比如，在當前顯示的基礎上，需要在數(shù)碼管0 顯示出小數(shù)點，其它內(nèi)容不變，此時就可以直接使用該函數(shù)控制點亮數(shù)碼管0 的dp 段，其使用方法如下：

注：一次只能控制一個段。

9． 顯示移位控制

ZLG72128 支持移位控制，可以使所有數(shù)碼管根據(jù)命令進行移位。共支持4 種移位方式，左移、循環(huán)左移、右移和循環(huán)右移。其函數(shù)原型為：

dir 指定移位方向，表示方向的宏值已經(jīng)在am_zlg72128.h 文件中使用宏的形式定義好了，應直接使用宏值作為dir 參數(shù)的值，左移為AM_ZLG72128_DIGITRON_SHIFT_LEFT，右移為AM_ZLG72128_DIGITRON_SHIFT_RIGHT。

is_cyclic 為TRUE 時表明是循環(huán)移位，否則不是循環(huán)移位。如果不是循環(huán)移位，則移位后，右邊空出的位（左移）或左邊空出的位（右移）將不顯示任何內(nèi)容。若是循環(huán)移動，則空出的位將會顯示被移除位的內(nèi)容。num 指定移動的位數(shù)，一次可以移動 0 ~ 11 位。大于11 的值將視為無效值。比如，要將當前數(shù)碼管顯示循環(huán)左移一位，其使用方法如下：

實際中，可能會發(fā)現(xiàn)移位方向與傳入的命令恰恰相反，這是由于硬件設計的不同造成的。常見的，可能有以下兩種硬件設計方式：

• 最右邊為數(shù)碼管0，從左至右為：11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0

• 最左邊為數(shù)碼管0，從左至右為：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11

這主要取決于硬件設計時 COM0 ~ COM11 引腳所對應數(shù)碼管所處的物理位置。此處左移和右移的概念是以ZLG72128 典型應用電路為參考的，其COM0 對應的是最右邊的數(shù)碼管，即最右邊為數(shù)碼管0。那么左移和右移的概念分別為：

左移：數(shù)碼管0（最右側數(shù)碼管）顯示切換到1，數(shù)碼管1 顯示切換到2，……，數(shù)碼管10 顯示切換到11。

右移：數(shù)碼管11（最左側數(shù)碼管）顯示切換到10，數(shù)碼管1 顯示切換到2，……，數(shù)碼管10 顯示切換到11。

若硬件電路設計數(shù)碼管位置是相反的（如COM0 對應的是最左邊的數(shù)碼管），則移位效果恰恰是相反的，此處只需要稍微注意即可。

10． 復位顯示

復位顯示將數(shù)碼管顯示的內(nèi)容清空，即所有數(shù)碼管不顯示任何內(nèi)容。其函數(shù)原型為：

11． 測試命令

測試命令主要用于測試數(shù)碼管的硬件電路是否連接正常。其函數(shù)原型為：

執(zhí)行測試命令后，數(shù)碼管段顯示“8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.”，并以0.5s 的速率閃爍。

12． 數(shù)碼管顯示測試

為了判斷數(shù)碼管是否工作正常，實現(xiàn)一個簡單的數(shù)碼管顯示測試：系統(tǒng)啟動時，數(shù)碼管進入測試狀態(tài)，數(shù)碼管所有段全部點亮，即顯示“8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.”，并以0.5s 的速率閃爍。歷時3 秒后，清空顯示內(nèi)容。

由于ZLG72128 自帶數(shù)碼管測試命令，所以該項功能很容易實現(xiàn)，直接調用測試命令接口，延時3s 后，復位數(shù)碼管顯示即可。范例程序詳見程序清單6.114。

程序清單6.114 數(shù)碼管顯示測試范例程序

13． 單個普通鍵測試

為了測試各個普通鍵是否工作正常，實現(xiàn)一個簡單的按鍵測試：按下任何一個普通鍵，數(shù)碼管顯示當前鍵的鍵值（1~24）。

對于普通鍵，當鍵按下時，可以通過按鍵回調函數(shù)直接獲取到鍵值（1~24），獲取到鍵值后，使用數(shù)碼管顯示接口將該值顯示出來即可。范例程序詳見程序清單6.115。

程序清單6.115 普通按鍵測試范例程序

14． 組合鍵使用

ZLG72128 有8 個功能鍵，功能鍵如同電腦鍵盤的Ctrl、Shift 和Alt 鍵，與其它普通按鍵組合可以實現(xiàn)豐富的功能，如Ctrl+S（保存），Ctrl+A（全選），Ctrl+Z（撤銷）等。

這里，以功能鍵F0 為例，展示其如何與普通按鍵組合使用。為方便觀察，定義下列操作及對應的現(xiàn)象：

• F0 + K1：數(shù)碼管顯示循環(huán)左移；

• F0 + K2：數(shù)碼管顯示循環(huán)右移；

• F0 + K3：所有閃爍顯示打開/關閉。

各種組合鍵對應的功能都有相應的API，相應的范例程序詳見程序清單6.116。

程序清單6.116 組合鍵使用范例程序

至此，各個功能的處理函數(shù)都編寫好了。但對于按鍵事件的處理，還有關鍵的一步就是獲取到鍵值。通過上述對ZLG72128 接口函數(shù)的介紹可知，如需獲取鍵值，只需要注冊按鍵回調函數(shù)，然后在回調函數(shù)中即可通過傳遞給回調函數(shù)的參數(shù)獲得鍵值。

按照常規(guī)思維，獲取鍵值后，可能直接在回調函數(shù)中調用相關處理函數(shù)對按鍵作相應處理，但這是非常不妥的。這是因為，回調函數(shù)一般都是在中斷環(huán)境中執(zhí)行的，如果回調函數(shù)的處理占用了很長的時間，將嚴重影響整個系統(tǒng)的實時性。應該保證回調函數(shù)的處理盡可能快的結束。基于此，在按鍵回調函數(shù)中僅完成鍵值的保存，實際的處理在am_main()函數(shù)主循環(huán)中完成。因此回調函數(shù)的處理就非常簡單了，只需要保存下鍵值，并設置一個標志供am_main()主循環(huán)查詢即可。范例程序詳見程序清單6.117。

程序清單6.117 回調函數(shù)處理范例程序

這里定義了一個按鍵事件信息結構體變量，將按鍵回調函數(shù)中的相關信息全部存放在該結構體中。當key_event 的值為TRUE 時，說明有按鍵事件，范例程序詳見程序清單6.118。

程序清單6.118 綜合示例程序