當(dāng)我們需要通過(guò)單片機(jī)去驅(qū)動(dòng)一款芯片正常工作的時(shí)候，我們第一時(shí)間會(huì)去閱讀它的數(shù)據(jù)手冊(cè)，當(dāng)你沒(méi)有接觸過(guò)類似的芯片時(shí)候，這個(gè)時(shí)候越看會(huì)感覺(jué)腦殼越疼，哪怕等你真的驅(qū)動(dòng)它正常工作以后會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)它是如此的簡(jiǎn)單。大部分人卡在最難的部分無(wú)疑是時(shí)序上，數(shù)據(jù)手冊(cè)里面給出了時(shí)序的要求如下：

      拋開(kāi)復(fù)雜的時(shí)序，軟件其實(shí)沒(méi)那么復(fù)雜，首先我們要找到連接的引腳，并進(jìn)行初始化：

STM32       TM1638

PA5   ----- CLK

PA6   ----- DIO

PA7   ----- STB

3.3V  ----- VCC

GND   ----- GND

// 先定義幾個(gè)"暗號(hào)"
#define TM1638_CLK_PIN  GPIO_PIN_5
#define TM1638_DIO_PIN  GPIO_PIN_6
#define TM1638_STB_PIN  GPIO_PIN_7
#define TM1638_PORT     GPIOA

// 初始化GPIO，相當(dāng)于教STM32怎么"搭訕"
void TM1638_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
    // CLK和STB是輸出模式，像主動(dòng)出擊的直男
    GPIO_InitStruct.Pin = TM1638_CLK_PIN | TM1638_STB_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(TM1638_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
    // DIO是雙向的，時(shí)而輸出時(shí)而輸入，像戀愛(ài)中的忽冷忽熱
    GPIO_InitStruct.Pin = TM1638_DIO_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    HAL_GPIO_Init(TM1638_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
    // 先保持高冷姿態(tài)
    TM1638_STB_HIGH();
    TM1638_CLK_HIGH();
}

      接下來(lái)，我們需要實(shí)現(xiàn)最終的就是根據(jù)時(shí)序完成一個(gè)字節(jié)的讀取和寫(xiě)入操作：

// 發(fā)送一個(gè)字節(jié)，像說(shuō)一句情話
void TM1638_WriteByte(uint8_t data) {
    for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
        TM1638_CLK_LOW();  // 先低頭示好
        
        // 根據(jù)數(shù)據(jù)位決定是送花(1)還是送巧克力(0)
        if(data & 0x01) {
            TM1638_DIO_HIGH();
        } else {
            TM1638_DIO_LOW();
        }
        
        HAL_Delay(1);  // 停頓一下，別太著急
        TM1638_CLK_HIGH();  // 抬起頭等待回應(yīng)
        HAL_Delay(1);
        
        data >>= 1;  // 準(zhǔn)備下一句情話
    }
}

// 接收一個(gè)字節(jié)，像等待對(duì)方回復(fù)
uint8_t TM1638_ReadByte(void) {
    uint8_t data = 0;
    
    // 先把DIO設(shè)置為輸入模式，像豎起耳朵聽(tīng)回復(fù)
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = TM1638_DIO_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    HAL_GPIO_Init(TM1638_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
    for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
        TM1638_CLK_LOW();
        HAL_Delay(1);
        
        // 讀取DIO狀態(tài)，像揣摩對(duì)方心思
        if(HAL_GPIO_ReadPin(TM1638_PORT, TM1638_DIO_PIN)) {
            data |= (1 << i);
        }
        
        TM1638_CLK_HIGH();
        HAL_Delay(1);
    }
    
    // 讀完切回輸出模式，繼續(xù)主動(dòng)出擊
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    HAL_GPIO_Init(TM1638_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
    return data;
}

      有了讀取和寫(xiě)入的操作，我們就可以嘗試讓數(shù)碼管顯示一個(gè)數(shù)字，需要自定義顯示的數(shù)組，這個(gè)跟數(shù)碼管的連接相關(guān)，這里應(yīng)用共陰極數(shù)碼管，最最通用的連接方式下的數(shù)組定義及顯示函數(shù)：

// 顯示數(shù)字，像送出一份禮物
void TM1638_DisplayNum(uint8_t pos, uint8_t num) {
    const uint8_t digitToSegment[] = {
        0x3F,  // 0
        0x06,  // 1
        0x5B,  // 2
        0x4F,  // 3
        0x66,  // 4
        0x6D,  // 5
        0x7D,  // 6
        0x07,  // 7
        0x7F,  // 8
        0x6F   // 9
    };
    
    TM1638_STB_LOW();  // 開(kāi)始深情告白
    TM1638_WriteByte(0x44);  // 固定地址模式
    TM1638_STB_HIGH();
    
    TM1638_STB_LOW();
    TM1638_WriteByte(0xC0 | (pos << 1));  // 設(shè)置顯示位置
    
    // 送出數(shù)字"禮物"
    TM1638_WriteByte(digitToSegment[num]);
    
    TM1638_STB_HIGH();
}

      TM1638還支持軟件設(shè)置數(shù)碼管的顯示亮度，這比我們用三極管調(diào)電阻的方式方便太多了：

// 設(shè)置亮度，像調(diào)節(jié)戀愛(ài)熱度
void TM1638_SetBrightness(uint8_t brightness) {
    // 亮度范圍0-7，7最亮
    brightness = brightness > 7 ? 7 : brightness;
    
    TM1638_STB_LOW();
    TM1638_WriteByte(0x88 | brightness);
    TM1638_STB_HIGH();
}

      除了點(diǎn)數(shù)碼管以外，它還支持掃描按鍵輸入功能（真心對(duì)得起這個(gè)價(jià)格）：

// 讀取按鍵狀態(tài)，像揣摩對(duì)方心思
uint8_t TM1638_ReadKeys(void) {
    uint8_t keys = 0;
    
    TM1638_STB_LOW();
    TM1638_WriteByte(0x42);  // 讀取按鍵指令
    
    for(uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
        keys |= TM1638_ReadByte() << i;
    }
    
    TM1638_STB_HIGH();
    
    return keys;  // 每個(gè)bit代表一個(gè)按鍵狀態(tài)
}

      以下是終極的示例代碼：

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    TM1638_Init();
    
    // 先來(lái)個(gè)"自我介紹"
    TM1638_SetBrightness(7);  // 最大亮度示愛(ài)
    
    // 顯示"520"表白
    TM1638_DisplayNum(0, 5);
    TM1638_DisplayNum(1, 2);
    TM1638_DisplayNum(2, 0);
    
    while(1) {
        // 持續(xù)關(guān)注"女神"的反饋（按鍵）
        uint8_t keys = TM1638_ReadKeys();
        
        if(keys != 0) {
            // 如果有按鍵按下，改變顯示內(nèi)容
            TM1638_DisplayNum(3, keys % 10);
        }
        
        HAL_Delay(100);
    }
}

      在實(shí)際調(diào)試中可能會(huì)遇到的問(wèn)題：

1. 數(shù)碼管無(wú)顯示情況

   - 檢查硬件連接，是不是"紅線"(VCC)接錯(cuò)了。

   - 確認(rèn)STM32的GPIO時(shí)鐘已開(kāi)啟，有時(shí)候可以連上示波器調(diào)到觸發(fā)狀態(tài)看下波形。

2.數(shù)碼管顯示亂碼（顯示不正常）

   - 檢查時(shí)序延遲，是不是時(shí)序太快了，示波器該上了。

   - 確認(rèn)數(shù)碼管是共陰還是共陽(yáng)。

3.按鍵讀取數(shù)據(jù)不準(zhǔn)

   - 檢查上拉電阻是否接好。

   - 增加去抖動(dòng)處理。

      到這里本篇的內(nèi)容就結(jié)束了，希望對(duì)大家有所幫助，感謝閱讀！