一、接口時(shí)序?qū)咏榻B與函數(shù)編寫

這里介紹了數(shù)據(jù)傳輸接口時(shí)序圖。時(shí)序圖，就是數(shù)據(jù)按照時(shí)間變換的圖。時(shí)間是從左到右進(jìn)行的，就像數(shù)學(xué)里的時(shí)間軸T?？磿r(shí)序圖需要遵循以下規(guī)則，從左到右，從上到下來(lái)看時(shí)序圖。仔細(xì)看開始條件和結(jié)束條件那里，有一個(gè)淺淺的豎線。觀察SCLK和DIN哪個(gè)先改變電平狀態(tài)。

下面主要寫數(shù)據(jù)傳輸，如何通過(guò)IIC接口傳輸一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)：一個(gè)字節(jié)8位，每一位只能在SCLK低電平期間改變，在高電平期間，DIN口數(shù)據(jù)要保持不變。可以這樣理解，SCLK高電平時(shí)，TM1640會(huì)讀取DIN上的電平信號(hào)，所以，這個(gè)時(shí)候單片機(jī)不要改變DIN上的電平，否則，讀取會(huì)錯(cuò)誤。當(dāng)SCLK低電平時(shí)，DIN電平讀取完畢了，這個(gè)時(shí)候，單片機(jī)可以改變DIN的電平。一個(gè)字節(jié)8位，先傳遞第0位數(shù)據(jù)，最后是傳遞第7位數(shù)據(jù)。下面看程序。

這個(gè)程序很簡(jiǎn)單啊，就是SCLK先變低，然后，判斷，數(shù)據(jù)的最低位是否為高電平，如果是高電平，DIN就輸出1，否則輸出0。然后SCLK變高，TM1640讀取數(shù)據(jù)，然后把下一位數(shù)據(jù)移動(dòng)到最低位，然后重復(fù)上面的步驟，一直到8位傳輸完畢。到此，TM1640的接口時(shí)序就編寫完畢了。

二、通信協(xié)議層介紹與函數(shù)編寫

下面我們看看TM1640的通信協(xié)議，根據(jù)手冊(cè)有兩種模式，固定地址和地址自加模式。

在第五步里，我們要看通訊協(xié)議，我們可以發(fā)現(xiàn)是按照cmd+data這種格式來(lái)傳輸?shù)?。那么我們先了解下命令碼。B7 B6兩位是不同命令碼的識(shí)別碼，一共三種命令碼：數(shù)據(jù)命令，抵制命令，顯示命令。比如，01表示數(shù)據(jù)命令，剩余的6位是具體的數(shù)據(jù)命令的區(qū)分。一個(gè)芯片會(huì)有多種數(shù)據(jù)命令。我們這里地址模式就是通過(guò)數(shù)據(jù)命令來(lái)設(shè)置的。常用的地址自增模式，也就是默認(rèn)模式，它的命令碼是01000000B = 0x40。自增模式里command1就是用來(lái)設(shè)置地址模式的?？梢栽O(shè)置固定地址模式，自增模式。

那么,command2很明顯就是地址了，因?yàn)檫@個(gè)命令后面緊跟著是data，所以，肯定是地址。那么，地址怎么設(shè)置？上面的表格地址命令B7 B6為11就是表示地址命令，剩余的位就是表示地址。TM1640一共能驅(qū)動(dòng)16位數(shù)碼管，那么地址就有16個(gè)。地址從0到16，所以地址命令碼就是0xC0+地址(0-16)。

地址后面就是跟著的數(shù)據(jù)，這個(gè)很簡(jiǎn)單，直接發(fā)送數(shù)據(jù)就可以了。Command3是啥，手冊(cè)上說(shuō)是控制顯示，研究了下，是關(guān)于數(shù)碼管顯示的亮度的。看下圖，我們知道10是顯示命令，剩余的位數(shù)表示亮度。

好了，這樣子，通訊協(xié)議基本上了解了。一共三部分，先是設(shè)置地址模式，然后設(shè)置地址，發(fā)送數(shù)據(jù)，最后設(shè)置顯示亮度。這樣一看，是不是很簡(jiǎn)單了。這里，亮度設(shè)置碼我們用宏定義表示了下，便于我們閱讀代碼。

具體的代碼如何寫呢？下面我以地址自增模式，顯示16位數(shù)碼管。

上面三個(gè)函數(shù)就是直接和芯片相關(guān)的操作函數(shù)。當(dāng)然了，地址設(shè)置，亮度設(shè)置一般只需要設(shè)置一次。因?yàn)門M1640默認(rèn)是地址自增模式，所以，不需要我們?cè)O(shè)置。在芯片初始化階段，我們只要把需要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到TM1640就行了，然后開啟顯示就OK了。在while循環(huán)里，我們只需要定時(shí)刷新數(shù)碼管的數(shù)據(jù)顯示緩存就行了。那么這里，有個(gè)注意點(diǎn)，就是顯示數(shù)據(jù)變化時(shí)，才執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)。這里需要使用memcmp函數(shù)比較兩個(gè)數(shù)組內(nèi)容是否一致。一個(gè)數(shù)組是存放要顯示的數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)組存放的是上次顯示的數(shù)據(jù)。

三、應(yīng)用層函數(shù)編寫以及數(shù)據(jù)?構(gòu)造

這里數(shù)據(jù)顯示構(gòu)造了一個(gè)聯(lián)合體類型，見下圖。

我們定義了一個(gè)聯(lián)合體數(shù)組，我們知道聯(lián)合體成員具有共同的地址，這樣做有什么好處么？好多很多，首先可以對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行直接操作，也可以對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位操作。在上電的時(shí)候，一般會(huì)把所有的數(shù)碼管點(diǎn)亮，用來(lái)檢測(cè)是否有數(shù)碼管壞掉的顯示段。看下面這張圖，列出了常見的顯示緩存操作。

數(shù)碼管用戶層函數(shù)就兩個(gè)，一個(gè)是數(shù)據(jù)顯示數(shù)組刷新函數(shù)，另一個(gè)就是數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)。我們想顯示哪段LED，就向聯(lián)合體數(shù)組里寫數(shù)據(jù)，然后，在數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)里檢測(cè)數(shù)據(jù)是否變化，如果變化，就把聯(lián)合體數(shù)組里的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

最后，總結(jié)一下關(guān)于芯片的?驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)。

最底層是接口數(shù)據(jù)傳輸層，這里傳輸是按照位數(shù)據(jù)傳輸，這一層又叫做接口時(shí)序?qū)印tart(),stop(),TM1640_WriteData()都屬于接口時(shí)序?qū)印?/p>

中間層是通信數(shù)據(jù)協(xié)議層，這一層主要是說(shuō)明單片機(jī)和芯片按照什么格式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。地址模式設(shè)置函數(shù)，數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，顯示亮度顯示函數(shù)都屬于這一層。

最后，就是用戶層，這一層主要是構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及編寫具體的用戶應(yīng)用。比如，數(shù)據(jù)刷新函數(shù)，緩存檢測(cè)函數(shù)。又或者根據(jù)具體的需要，定時(shí)關(guān)閉數(shù)碼管顯示。還有就是數(shù)據(jù)顯示函數(shù)，顯示數(shù)字456，要把456拆分成4,5,6分別送到顯示數(shù)組里。這些都屬于具體的應(yīng)用。不管是數(shù)碼管還是其他顯示屏，這些用戶層都是共用的。當(dāng)我們，更換使用屏?xí)r，只需要修改低層代碼就行了。

要掌握根據(jù)時(shí)序圖寫程序的方法，這個(gè)很重要。在以后學(xué)習(xí)中，我們可以不寫驅(qū)動(dòng)程序，使用別人的程序也是可以的，但是，你要有寫驅(qū)動(dòng)程序的能力。還有就是掌握程序的分層方法，規(guī)范合理的程序結(jié)構(gòu)有利于程序的閱讀和修改。