作者：中科院上海技术物理研究所 陈木旺 陈育伟 童子磊
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摘   要：本文重点阐述数码管显示及键盘接口专用控制芯片BC7281A与MCU串行通讯中应注意的几个问题，给出了有效的解决方法，并提出了改进建议。

　　关键词：嵌入式系统；串行通信；BC7281A

　　传统的数码管显示和键盘接口一般直接采用MCU的I/O口对键盘或数码管进行动态扫描的方法，硬件上需要较多的外围部件，且占用MCU大量I/O口，软件上则浪费CPU资源，且给编程人员带来很大的不便。数码管显示及键盘接口专用控制芯片以其实现方法简单、功能强大等显著特点得到广泛的应用。这种芯片外围部件少、与MCU通讯一般采用串行接口或总线、在硬件上和软件上都占用极少资源、且功能强大、使得编程人员可以将更多的时间花在控制上。目前的这类接口芯片主要有：BC728X、HD7279A、ZLG7290、CH451等，BC7281A是其中性价比较高的一种。

　　典型应用电路

　　BC7281A的典型应用电路如图1所示，显示位数为16位，连接的键盘个数为64个，其外接移位寄存器采用74HC164，控制MCU采用ATMEL公司的AT89C51，为简单起见，图中仅画出与BC7281A相关的电路。

　　BC7281A与MCU之间的通讯

　　BC7281A与MCU之间的通讯是采用2线高速串行接口，这两个连线分别是数据线DAT和同步时钟线CLK，其中DAT为双向数据传输线，BC7281A既用该线从MCU接收数据，也用该线向MCU发送数据。BC7281A的DAT引脚为漏极开路输出结构，使用时须在该线上加20KW左右的上拉电阻。CLK引脚为串行时钟接口的同步时钟，由MCU控制，下降沿有效。串行接口数据宽度为8位，时序图如图2所示。

　　由于BC7281A的2线串行接口是自行规定的，一般MCU都不具备此通讯接口，但可以采用软件实现。MCU发送指令或数据到BC7281A子程序为SEND，MCU接收数据子程序为RECEIVE，采用51指令系统编写，其中DATA_OUT为MCU向BC7281A发送数据的寄存器，该寄存器既能直接寻址又能位寻址，DATA_IN为MCU接收BC7281A的数据寄存器，CLK和DAT定义为MCU的I/O口，分别连接到BC7281A芯片上的CLK和DAT引脚。

　　MCU发送指令或数据到BC7281A子程序

SEND:   CLR        CLK

              SETB        CLK             ;发送握手请求脉冲

WAIT1:        JB        DAT,SEND    ; DAT

              CLR        CLK             ;建立通讯

              SETB        CLK

WAIT2:        JNB        DAT,WAIT2 ;发送串行数据

              MOV        BIT_COUNT,#8

SEND_LOOP:       MOV        C,DATA_OUT.7 ; BIT7

                     MOV        DAT,C

                            CLR        CLK ; CLK                                                                    &n