原创 HD7279的驱动程序和使用方法

以前用HD7279搭了一个“数码管+按键”的小模块，最近新做了一版更加通用的，因为HD7279本身能够驱动8个共阴极段选数码管和64个按键，而每次使用的数码管大小可能不一样，按键可能这次用得多下次用得少，因此不如只把接口留出来，用什么就往上接什么，自己在家DIY点东西就很方便。

原理图（DIP封装和SOP封装可以任选其一焊上去）：

PCB板：

实物图：

接线图：

驱动的.h文件：
/*
 * HD7279.h
 *
 *  Created on: Semptember 12, 2014
 *      Author: Marianna Zhu
 */
#ifndef HD7279_H
#define HD7279_H

#include //msp430f2616.h，尖括号可能无法显示在网页上
#include "timedelay.h"

#define HD7279_KEY_H()        P2OUT |=  (1 << 0)
#define HD7279_KEY_L()        P2OUT &= ~(1 << 0)
#define HD7279_DATA_H()        P2OUT |=  (1 << 1)
#define HD7279_DATA_L()        P2OUT &= ~(1 << 1)
#define HD7279_CLK_H()        P2OUT |=  (1 << 2)
#define HD7279_CLK_L()        P2OUT &= ~(1 << 2)
#define HD7279_CS_H()        P2OUT |=  (1 << 3)
#define HD7279_CS_L()        P2OUT &= ~(1 << 3)

#define HD7279_KEY_DIR_OUT()    P2DIR |=  (1 << 0)
#define HD7279_KEY_DIR_IN()        P2DIR &= ~(1 << 0)
#define HD7279_DATA_DIR_OUT()    P2DIR |=  (1 << 1)
#define HD7279_DATA_DIR_IN()    P2DIR &= ~(1 << 1)
#define HD7279_CLK_DIR_OUT()    P2DIR |=  (1 << 2)
#define HD7279_CLK_DIR_IN()        P2DIR &= ~(1 << 2)
#define HD7279_CS_DIR_OUT()        P2DIR |=  (1 << 3)
#define HD7279_CS_DIR_IN()        P2DIR &= ~(1 << 3)

#define HD7279_DATA_HIGH        P2IN & (1 << 1)
#define HD7279_KEY_IO            (1 << 0)

#define HD7279_CMD_RESET        0xA4        
#define HD7279_CMD_TEST         0xBF        
#define HD7279_RTL_UNCYL          0xA1        
#define HD7279_RTR_UNCYL          0xA0    
#define HD7279_RTL_CYCLE          0xA3        
#define HD7279_RTR_CYCLE          0xA2    
#define HD7279_DECODE0            0x80
#define HD7279_DECODE1              0xC8        
#define HD7279_UNDECODE          0x90        
#define HD7279_BLINKCTL          0x88        
#define HD7279_ACTCTL              0x98        
#define HD7279_SEGON              0xE0            
#define HD7279_SEGOFF              0xC0        
#define HD7279_CMD_READ          0x15    

extern int key_flag;

extern void HD7279_send_com(uint8_t com);
extern void HD7279_send_com_data(uint8_t com, uint8_t data);
extern uint8_t HD7279_read_key(void);
extern void HD7279_init(void);
extern void HD7279_led_demo(void);

#endif

驱动的.c文件：
/*
 * HD7279.c
 *
 *  Created on: Semptember 12, 2014
 *      Author: Marianna Zhu
 */

#include //msp430f2616.h，尖括号可能无法显示在网页上
#include "timedelay.h"
#include "HD7279.h"

int key_flag = 0;

void HD7279_send_com(uint8_t com)
{
    int i;
    uint8_t byte = com;

    HD7279_DATA_DIR_OUT();
    HD7279_CS_L();    
    Delay10Us_xt2(5);

    for (i = 0; i < 8; i++) {
        if (byte & 0x80)
            HD7279_DATA_H();
        else
            HD7279_DATA_L();
        byte <<= 1;
        HD7279_CLK_H();
        Delay10Us_xt2(1);
        HD7279_CLK_L();
        Delay10Us_xt2(1);
    }
    HD7279_CS_H();
    Delay10Us_xt2(1);
}

void HD7279_send_com_data(uint8_t com, uint8_t data)
{
    int i;
    uint16_t bytes = com;
    bytes = (bytes << 8) + data;
    
    HD7279_DATA_DIR_OUT();
    HD7279_CS_L();    
    Delay10Us_xt2(5);

    for (i = 0; i < 16; i++) {
        if (bytes & 0x8000)
            HD7279_DATA_H();
        else
            HD7279_DATA_L();
        bytes <<= 1;
        HD7279_CLK_H();
        Delay10Us_xt2(1);
        HD7279_CLK_L();
        Delay10Us_xt2(1);
        
        if (i == 7)
            Delay10Us_xt2(2);    
    }
    HD7279_CS_H();
    Delay10Us_xt2(1);
}

uint8_t HD7279_read_key(void)
{
    int i;
    uint8_t byte = HD7279_CMD_READ, key = 0;

    HD7279_DATA_DIR_OUT();
    HD7279_CS_L();    
    Delay10Us_xt2(5);

    for (i = 0; i < 8; i++) {
        if (byte & 0x80)
            HD7279_DATA_H();
        else
            HD7279_DATA_L();
        byte <<= 1;
        HD7279_CLK_H();
        Delay10Us_xt2(1);
        HD7279_CLK_L();
        Delay10Us_xt2(1);
    }

    HD7279_DATA_DIR_IN();
    Delay10Us_xt2(2);
    
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        HD7279_CLK_H();    
        Delay10Us_xt2(1);

        key = key << 1;
        if (HD7279_DATA_HIGH)
            key += 1;

        HD7279_CLK_L();
        Delay10Us_xt2(1);
    }
    
    HD7279_CS_H();    
    Delay10Us_xt2(1);
    return key;    
}

void HD7279_init(void)
{
    DelayMs_xt2(25);

    HD7279_DATA_DIR_OUT();
    HD7279_CS_DIR_OUT();
    HD7279_CLK_DIR_OUT();
    HD7279_KEY_DIR_IN();

    HD7279_DATA_H();
    HD7279_CS_H();
    HD7279_CLK_L();
    HD7279_KEY_H();

    P2IE |= HD7279_KEY_IO;
    P2IES &= ~HD7279_KEY_IO;
    P2IFG &= ~HD7279_KEY_IO;

    HD7279_send_com(HD7279_CMD_RESET);    
    HD7279_send_com_data(HD7279_BLINKCTL, 0xFF);
    HD7279_send_com_data(HD7279_ACTCTL, 0xFF);
}

#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void PORT2_ISR(void)
{
    P2IFG &= ~HD7279_KEY_IO;
    key_flag = sTRUE;
}

void HD7279_led_demo(void)
{
    int i, j;

    HD7279_send_com(HD7279_CMD_TEST);
    DelayMs_xt2(2000);

    HD7279_send_com(HD7279_CMD_RESET);
    for (i = 0; i < 16; i++) {
        for (j = 0; j < 8; j++)
            HD7279_send_com_data(HD7279_DECODE0 + j, i);
        DelayMs_xt2(500);
    }
    for (i = 0; i < 16; i++) {
        for (j = 0; j < 8; j++)
            HD7279_send_com_data(HD7279_DECODE1 + j, i);
        DelayMs_xt2(500);
    }
}

/* the end */

很多硬件的驱动程序，会有一个问题是，添加了策略进去，下面这段话来自《Linux设备驱动程度》，但我觉得对于单片机的硬件驱动，也是成立的：

“编写访问硬件的内核代码时，不要给用户强加任何特定策略。因为不同的用户有不同的需求，驱动程序应该处理如何使硬件可用的问题，而将怎样使用硬件的问题留给上层应用程序。因此，当驱动程序只提供了访问硬件的功能而没有附加任何限制时，这个驱动程序就比较灵活。然而，有时候我们也需要在驱动程序中实现一些策略。例如，某个数字I/O只提供以字节为单位访问硬件的方法，这样就可避免编写额外代码来处理单个数据位的麻烦。”

写这个HD7279的驱动程序的时候，同样面临：是提供完善的使用策略，还是只写出实现（因为不确定实际使用的时候到底用的是LED还是数码管，KEY又有几个）？

这里暂时选择了后者，如果你对HD7279很熟悉的话，可能会发现这几个函数刚好是你需要的；如果你对HD7279不熟悉，可能会找不到使用的方法。所以这个README也是关于使用方法的小tip。

首先是初始化：
HD7279_init();

以译码方式0在第n位上显示byte(译码方式1/2和它类似)：
HD7279_send_com_data(HD7279_DECODE0 + n, byte);

读取键盘值：
key = HD7279_read_key();
（64个键对应0～0x3F，没有键按下时为0xFF。）
（实际上你可以在任何时候读取键盘值，不管它有没有键按下。）
（当有键按下时，HD7279的key引脚会拉低，因此可以把key接到单片机的外部中断。）