CXLE88143BN内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动和键盘扫描电路，支持14段×8位的显示模式，最大可驱动8×2矩阵按键。其串行接口（CLK, STB, DIO）简化了与主控MCU的通信，内置RC振荡器和上电复位电路，无需外部时钟源，具备较强的抗干扰能力，封装形式为SOP32，适用于紧凑型设计

CXLE88143BN：高性能LED驱动控制与键盘扫描芯片全面解析

       CXLE88143BN是一款集成了键盘扫描接口的LED驱动控制专用集成电路（IC），采用CMOS工艺制造，具备高可靠性、强抗干扰能力和优异的稳定性。该芯片广泛应用于智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉、机顶盒、电子秤、智能电表等设备的数码管或LED显示模块中。本文将深入解析CXLE88143BN的特性、功能、应用电路及程序设计流程，为工程师和电子爱好者提供全面的技术参考。

一、产品概述

        CXLE88143BN内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动和键盘扫描电路，支持14段×8位的显示模式，最大可驱动8×2矩阵按键。其串行接口（CLK, STB, DIO）简化了与主控MCU的通信，内置RC振荡器和上电复位电路，无需外部时钟源，具备较强的抗干扰能力，封装形式为SOP32，适用于紧凑型设计。

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二、主要特性

▲显示能力：14段×8位LED驱动

▲键盘支持：8×2矩阵按键扫描

▲亮度调节：8级占空比可调

▲通信接口：串行接口（CLK, STB, DIO）

▲内置功能：RC振荡、上电复位、数据锁存

▲封装类型：SOP32

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三、管脚定义与说明

           芯片管脚包括数据输入输出（DIO）、时钟（CLK）、片选（STB）、键扫输入（K0~K1）、段输出（SEG1~SEG14）和位输出（GRID1~GRID8）。DIO为开漏输出，需外接1–10kΩ上拉电阻，建议使用10kΩ。CLK在上升沿读取数据，下降沿输出数据，STB下降沿初始化通信，高电平时忽略CLK信号。

▲注意：1、DIO 口输出数据时为 N 管开漏输出,在读键的时候需要外接 1K-10K 的上拉电阻。本公司推荐 10K 的
上拉电阻。 DIO 在时钟的下降沿控制 N 管的动作,此时读数时不稳定, 在上升沿读出数据才稳定。

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四、指令系统

指令分为三类，通过字节最高两位（B7、B6）区分：

4.1.数据命令设置（B7=0, B6=1）：用于数据读写模式、地址增加模式和普通模式设置。
该指令用来设置数据写和读,B1 和B0 位不允许设置 01 或 11。

4.2.显示控制命令（B7=1, B6=0）：控制显示开关和8级亮度调节。
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有 8 级辉度可供选择进行调节。

4.3地址命令设置（B7=1, B6=1）：设置显示寄存器地址，范围00H–0FH。
      该指令用来设置显示寄存器的地址。最多有效地址为 16 位(00H-0FH),如果地址设为 10H或更高,数据
被忽略,直到有效地址被设定。上电时,地址默认设为 00H。

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五、显示寄存器与驱动方式

         显示寄存器共16字节（00H–0FH），分别对应SEG和GRID输出。芯片支持共阴和共阳数码管驱动，需注意SEG接LED阳极，GRID接阴极。上电后建议对显存进行清零操作，避免乱码。

       该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到CXLE88143BN的数据,最多有效地址从 00H-0FH共 16 字节单
元,分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2)：
写LED显示数据的时候,按照从显示地址从低位到高位,从数据字节的低位到高位操作。

     ▲注意：芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的,此时客户直接发送开屏命令,
将有可能出现显示乱码。所以我司建议客户对显示寄存器进行一次上电清零操作,即上电后向 16 位显存地址
（00H-0FH）中全部写入数据 0x00。
5.2.显示：

5.2.1）驱动共阴数码管：

      图 7 给出共阴极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向 00H（GRID1）地址中从低位
开始写入 0x3F数据即可,此时 00H对应每一个SEG1-SEG8 的数据如下表格。

5.2.2）驱动共阳数码管：

     图 8 给出共阳极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,需要向地址单元 00H(GRID1)、02H(GRID2)、
04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址 0CH(GRID7)、 0EH(GRID8)
单元全部写数据 00H。每一个SEG1-SEG8 对应的数据如下表格。

▲注意：无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG引脚只能接LED的阳极,GRID只能接LED的阴极,不
可反接。

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六、键盘扫描功能

     支持8×2按键矩阵，键值数据通过4字节（BYTE1–BYTE4）读取，按顺序输出，不可跨字节读取。按键扫描周期约为4.7ms，支持复合按键处理，建议将复合键设于不同KS线上或串联二极管。

6.1.键扫描和键扫数据寄存器：

该芯片最大支持的键扫矩阵为 8×2bit,如图（3）所示：

键扫数据储存地址如图（4）所示,先发读按键命令后,开始读取按键数据BYTE1—BYTE4 字节,读数据从低
位开始输出,芯片K和KS引脚对应的按键按下时,相对应的字节内的BIT位为 1。

▲注意：1、CXLE88143BN最多可以读 4个字节,不允许多读。
2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE4 读取,不可跨字节读。例如：硬件上的K2 与KS8 对应按键按
下时,此时想要读到此按键数据,必须需要读到第 4 个字节的第 6BIT位,才可读出数据。

6.2.按键：

6.2.1）按键扫描：按键扫描由CXLE88143BN自动完成,不受用户控制,用户只需要按照时序读键值。完成一次键

扫需要 1 个显示周期,一个显示周期大概需要T=4.7ms,在 4.7ms内先后按下了 2 个不同的按键,2 次读到的键值都
是先按下的那个按键的键值。
CXLE88143BN上电后芯片内部扫描SEG1/KS1-SEG8/KS8的波形如图（10）：

▲注意： 一个周期时间与IC工作的振荡频率有关,每颗IC振荡频率不完全一致。以上数据仅供参考,以
实际测量为准。

6.2.2）按键复用： 复合按键的问题异常：SEG1/KS1-SEG8/KS8 是显示和按键扫描复用的。以图（12）为例,

显示需要D1 亮,D2 灭,需要让SEG1 为“ 0”,SEG2 为“ 1”状态,如果S1,S2 同时被按下,相当于SEG1,SEG2 被短路,
这时D1,D2 都被点亮。

解决方案：
1、在硬件上,可以将需要同时按下的键设置在不同的K线上面如图（13）所示,

2、串联二极管如图（14）所示。

▲注意: 建议使用同一个KS不同的K键作为复合按键。

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七、串行通信与时序

      数据在CLK上升沿读写，STB下降沿启动传输。支持地址自动增加和固定地址两种模式，读键时需在第八个CLK上升沿后等待至少2μs再读取数据。

7.1.串行数据传输格式：

读取和接收 1 个BIT都在时钟的上升沿操作

▲注意：1、读取数据时,从串行时钟CLK 的第 8 个上升沿开始设置指令到CLK下降沿读数据之间需要一个
等待时间Twait(最小 2μS)。具体参数见时序特性表。

7.2.应用时串行数据的传输：

7.2.1）地址增加模式
使用地址自动加 1 模式,设置地址实际上是设置传送的数据流存放的起始地址。起始地址命令字发送完毕,
“STB”不需要置高紧跟着传数据,最多 16BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。

Command1: 设置数据命令
Command2: 设置显示地址
Data1～n: 传输显示数据至Command2 地址和后面的地址内（最多 16bytes）
Command3: 显示控制命令
7.2.2）固定地址模式
使用固定地址模式,设置地址其实际上是设置需要传送的 1BYTE数据存放的地址。地址发送完毕,“STB”
不需要置高,紧跟着传 1BYTE数据,数据传送完毕才将“STB”置高。然后重新设置第 2 个数据需要存放的地址,
最多 16BYTE数据传送完毕,“STB”置高。

Command1: 设置数据命令
Command2: 设置显示地址 1
Data1: 传输显示数据 1 至Command2 地址内
Command3: 设置显示地址 2
Data2: 传输显示数据 2 至Command3 地址内
Command4: 显示控制命令
7.2.3）读按键时序

Command1: 设置读按键命令
Data1～4:读取按键数据
7.2.4）采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图：

7.2.4.1）采用自动地址加一的程序设计流程图：

7.2.4.2）采用固定地址的程序设计流程图：

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八、应用电路设计

典型应用包括共阴和共阳数码管驱动电路。设计时应注意：

▲VDD与GND间滤波电容应靠近芯片放置

▲DIO、CLK、STB线路上建议添加100pF电容抗干扰

▲驱动蓝光数码管时建议供电电压为5V
▲CXLE88143BN驱动共阴数码屏硬件电路图

▲CXLE88143BN驱动共阳数码屏接线电路图（19）

▲注意：     1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近CXLE88143BN芯片放置,加强滤波效果。
2、连接在DIO、SCLK、STB通讯口上三个 101(100pF)电容可以降低对通讯口的干扰。
3、因蓝光数码管的导通压降压约为 3V,因此CXLE88143BN供电应选用 5V。

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九、电气参数与时序特性

        工作电压5V，极限电压-0.5~7.0V，工作温度-40~85℃。SEG输出电流20–50mA，GRID吸入电流最大140mA。最大时钟频率1MHz，数据传输需满足建立和保持时间要求。

9.1.极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0V）

9.2.正常工作范围（Vss = 0V）

9.3.电气特性（VDD = 5 V, Vss = 0V）

9.4.开关特性（VDD = 5V）

9.5.时序特性（VDD = 5V）

9.6.时序波形图：

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十、总结

      CXLE88143BN是一款功能丰富、应用灵活的LED驱动与键盘控制芯片，尤其适合家电、智能仪表等嵌入式显示场景。其高度集成的设计减少了外部元件数量，降低了系统成本，同时提供了可靠的性能和良好的抗干扰能力。开发者可通过本文提供的指令说明、时序流程和应用建议，快速实现产品开发与调试。

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