基于STM32f103的TM1640驱动程序（地址自动加1 和 固定地址）
基于STM32f103的TM1640驱动共阴极LED数码管程序（地址自动加1 和 固定地址）
- TM1640的个人理解
首先需要知道TM1640是什么，其功能如何，TM1640 是一种LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 驱动等电路。本产品性能优良，质量可靠。主要应用于电子产品LED显示屏驱动。采用SOP28的封装形式。
管脚定义：在这就自行省略了，下面要说的才是重点，后面会将在网上下载的中文手册贴到下面。
数据传输：其采用的是两线串行接口SCLK和DIN，微处理器的数据通过两线总线接口和 TM1640 通信，在输入数据时当 CLK 是高电平时，DIN 上的信号必须保持不变，只有 CLK 上的时钟信号为低电平时，DIN 上的信号才能改变（可以理解为一个时钟周期发送一个高/低电平）。数据的输入总是低位在前,高位在后传输。在这里加个个人理解，当你想发送一个0x44的指令时，其对应的二进制为0100 0100，那么数据输入的顺序是0010 0010。数据输入的开始条件是 CLK 为高电平时，DIN 由高变低；结束条件是 CLK 为高时，DIN 由低电平变为高电平。开始上图（就是截图过来的），指令数据传输格式：(水印不会去掉，将就着看吧)
由上图可见，当开始一个指令时，CLK和DIN都是由高电平转换为低电平的，而且DIN的转换要在CLK之前，结束时CLK先于DIN转换为高电平。由此就可以写出数据传输的起始和结束指令了：
void TM1640Start(void) //起始指令
{
TM1640SLK_HING;
delay_us(2);
TM1640DAT_HING;
delay_us(2) ;
TM1640DAT_LOW;
delay_us(2);
}
void TM1640Stop(void) //结束指令
{
TM1640SLK_LOW;
delay_us(2);
TM1640DAT_LOW;
delay_us(2);
TM1640SLK_HING;
delay_us(2);
TM1640DAT_HING;
}
如上表所示：这是一个数据命令设置表，在这里只提地址自加和固定地址的模式；如下图所示，
地址自动加1
Command1是设置数据的，就是通过传输上表中的数据来设置芯片工作模式；即 0x40 为地址自动加1模式，0x44 为固定地址模式。（下图为数据地址自动加1模式）
Command2是设置地址，也就是我们平时调试数码管的位选值，这里可以根据个人所使用的原理图来进行选择。后面的就是所要显示的数据传输了，以及Command3的控制显示，就是控制LED的亮度。
上图是每个地址所对应的数据，自动地址加1模式，只需要设置起始地址即可，根据个人的电路需求进行选择起始地址。下面是显示数据与芯片管脚以及显示地址之间的对应关系表：
这些都是根据个人的电路需求来设置的，本次是以驱动共阴极为例的，不建议使用共阳极，个人认为很麻烦。
此为共阴极数码管，由此为例，若选择GRID1为起始地址并显示"7"，其指令的先后顺序是：
1.先传输工作状态指令：0x40
2.继续传输起始地址指令：0xc0
3.发送显示“7”的数据：0x07（0000 0111）（dp g f e d c b a）
4.发送亮度指令：0x8D。
如果要显示更多继续在第三步后面加要显示的数值对应的数据即可。
固定地址显示
下图为固定地址的时序图：可以发现，在每一次传输完指令前后都会有起始和结束的标志。
细心的人可以发现，在Command2和data1之间与地址自动加1的一样并没有结束和起始的标识，但是在data1后面出现了结束标识，CommandN前面出现了开始标识符，由此可见每发送一个地址+显示数据 都要加上 起始和结束标识，其它的和上述的地址自动加1一样。
好了下面直接上代码。
- 代码
先准备头文件 .h
#ifndef __TM1640_H__
#define __TM1640_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
/*
控制显示：
0x88,0x89,0x8a,0x8b,0x8c,0x8d,0x8e,0x8f 0x0X(这里X代表十六进制的任意值)
1/16, 2/16, 4/16, 10/16, 11/16, 12/16, 13/16, 14/16, 关灯
0x40,0x44 分别对应 地址自动加1 和 固定地址
*/
#define SCLK_GPIO_PORT GPIOB
#define SCLK_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define SCLK_GPIO_PIN GPIO_Pin_6
#define DIN_GPIO_PORT GPIOB
#define DIN_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define DIN_GPIO_PIN GPIO_Pin_7
#define TM1640SLK_LOW GPIO_WriteBit( SCLK_GPIO_PORT, SCLK_GPIO_PIN,0)
#define TM1640SLK_HING GPIO_WriteBit( SCLK_GPIO_PORT, SCLK_GPIO_PIN,1)
#define TM1640DAT_LOW GPIO_WriteBit( DIN_GPIO_PORT, DIN_GPIO_PIN,0)
#define TM1640DAT_HING GPIO_WriteBit( DIN_GPIO_PORT, DIN_GPIO_PIN,1)
void TM1640_Init(void);
void TM1640Start(void);
void TM1640Stop(void);
void TM1640WriteByte(u8 date);
void TM1640_Config(u8 InValue);
void TM1640_SendData(u8 Addr1640,u8 *a,u8 DataLong);
下面开始配置驱动程序 .C 文件
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "delay.h"
#include "TM1640.h"
void TM1640_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(SCLK_GPIO_CLK|DIN_GPIO_CLK, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(EN_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCLK_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(SCLK_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(SCLK_GPIO_PORT, SCLK_GPIO_PIN); // SCLK
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DIN_GPIO_PIN;
GPIO_Init(DIN_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DIN_GPIO_PORT, DIN_GPIO_PIN); //DIN
}
/****************************************
起始函数
***************************************/
void TM1640Start(void)
{
TM1640SLK_HING;
delay_us(2);
TM1640DAT_HING;
delay_us(2) ;
TM1640DAT_LOW;
delay_us(2);
}
/*************************************
结束函数
***************************************/
void TM1640Stop(void)
{
TM1640SLK_LOW;
delay_us(2);
TM1640DAT_LOW;
delay_us(2);
TM1640SLK_HING;
delay_us(2);
TM1640DAT_HING;
}
/*************************************
TM1640WriteByte
写一字节数据 date 为所要写的数据
***************************************/
void TM1640WriteByte(u8 date)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
TM1640SLK_LOW;
delay_us(2);
if(date & 0x01) //先低位后高位
{
TM1640DAT_HING;
delay_us(3);
}
else
{
TM1640DAT_LOW;
delay_us(3);
}
date = date>>1; //数据右移一位
TM1640SLK_HING;
delay_us(3);
}
}
/***************************************
发送数组
Addr1640：起始地址值
*a : 所要发送的数组
ValueLong:想要发送的数据长度
适用于地址自加1模式
**************************************/
void TM1640_SendData(u8 Addr1640,u8 *a,u8 ValueLong)
{
u8 i;
TM1640Start();
TM1640WriteByte(Addr1640);
for(i=0;i<ValueLong;i++)
{
TM1640WriteByte(a[i]);
}
TM1640Stop();
}
再加一个如何使用的MAIN.C函数吧，仅供参考：
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "TM1640.h"
//共阴极，数码管正常排列数字对应表
u8 Test_data[8] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07};//0,1 2 3 4 5 6 7
void main()
{
u8 flag = 1;
delay_init();
TM1640_Init();
while(1)
{
//地址自加 起始地址为00H 长度为8
if(flag)
{
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0x40);
TM1640Stop();
TM1640Start();
TM1640_SendData(0xc0,Test_data,8);
TM1640Stop();
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0x8b);
TM1640Stop();
flag = 0;
}
else
{
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0x44);
TM1640Stop();
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0xC0);
TM1640WriteByte(Test_data[6]);
TM1640Stop();
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0xC1);
TM1640WriteByte(Test_data[0]);
TM1640Stop();
TM1640Start();
TM1640WriteByte(0xC2);
TM1640WriteByte(GRID1_8(Test_data[4]);
TM1640Stop();
flag = 0;
}
}
}
小结
好了驱动程序写完了，地址自加1的模式比较呆板，但是省事；固定模式虽然要多些步骤但是可以想让哪里亮就哪里亮。
有哪些理解不正确的地方，欢迎指正。
尴尬，第一次发这个，没法导入文档，不过网上很多，大家可自行下载…