TM1638通讯接口与操作详解

"TM1638是一个用于驱动数码管显示和矩阵键盘扫描的集成电路，其主要功能包括控制数码管的段码和位选以及读取矩阵键盘的状态。本文档是作者根据自身应用经验编写的TM1638使用说明，旨在提供更易理解的操作指南。" TM1638与单片机的通信依赖于三个接口：DIO（数据线）、STB（片选线）和CLK（时钟线）。DIO线用于数据传输，支持读写操作；CLK线提供同步时钟信号；STB线用于选择芯片是否接收数据。在写数据的过程中，数据需在CLK的下降沿送出，并在上升沿被TM1638捕获，而STB需保持低电平。相反，读取数据时，TM1638在CLK的下降沿刷新DIO上的数据，CPU则在上升沿读取数据，同样需要STB保持低电平。 在进行读写操作时，必须遵循特定的时序要求。例如，STB由高变低之前至少维持1微秒的高电平，CLK的高低电平持续时间不得少于400纳秒，确保通信速率不超过1MHz。读取数据时，从CLK下降沿到TM1638的DIO输出稳定最多需300纳秒，而写数据时，CPU输出下降沿到上升沿之间至少需要100纳秒，并且在CLK上升沿之后，DIO上的数据延迟至少100纳秒。 TM1638的矩阵键盘部分，K1、K2、K3为列向量，KS1~KS8为行向量，当CPU发出按键扫描命令，TM1638会在KS1~KS8上逐行输出高电平，然后检测K1~K3列是否有键被按下。例如，返回值为0x31表示KS1与K3，以及KS2与K3对应的键被按下，总共3个键被按下了。通过分析这4个字节，可以确定24个键的当前状态。 TM1638可以驱动共阴极或共阳极数码管。在共阴极配置下，Seg1~Seg10连接到数码管的各段，Grid1~Grid8作为选通端；而在共阳极配置中，Grid1~Grid8连接到数码管的各段，Seg1~Seg10用作选通端。例如，要点亮Seg2和Grid3对应的LED，需要向地址04HL的寄存器写入0x02。 实际操作TM1638时，它能执行两种主要功能：一是数码管显示控制，这涉及到同时控制Seg1~Seg10和Grid1~Grid8的输出；二是矩阵键盘的扫描，通过读取返回值来确定按键的状态。TM1638是一个高效且灵活的解决方案，适用于各种需要数码管显示和键盘输入的应用场景。