5x24 模擬開關陣列芯片 CH446X
一、概述
CH446X 是 5x24 矩陣模擬開關芯片。CH446X 包含 120 只模擬開關，分布於 5x24 信號通道矩陣的各個交叉點，每只模擬開關都可以獨立的開啟或者關閉，從而實現 5x24 信號通道的任意路由。
二、引腳
三、功能說明
參考首頁的框圖，CH446X 芯片內部分為三個部分：接口控制邏輯、128 只鎖存器、120 只模擬開關陣列。
128 只模擬開關分布於由 24 個 X 端口和5 個 Y 端口組成的 5x24 矩陣的每個交叉點，使得任意一個 X 端口和任意一個 Y 端口之間能夠在需要時導通或者斷開，甚至可以使某兩個 X 端口分別導通到某個 Y 端口，實現任意兩個 X 端口之間或者任意兩個 Y 端口之間的間接導通（CH446X 雖然有 128 只鎖存器，但是只有 120 只模擬開關，有 8 只鎖存器沒有任何用途）
128 只鎖存器用於分別控制 128 只模擬開關的導通或者斷開，128 只鎖存器被編址為 0 到 127，由 7 位地址 ADDR6～ADDR0 譯碼后選擇。從 RST 引腳輸入高電平復位信號可以將所有鎖存器清 0，從而導致所有模擬開關斷開。需要開啟或者關閉某一模擬開關時，應該通過 7 位的 ADDR 提供鎖存器的地址，並通過 DAT 提供開關數據（1 則導通，0 則關閉），然后產生一個 ACT 激活脈沖，將開關數據寫入由 ADDR 譯碼指定的鎖存器，實現對指定的某個模擬開關的控制。
接口控制邏輯主要用於產生 ADDR 地址和 ACT 激活脈沖。在串行地址輸入方式下，由 CS/CK 引腳輸入時鍾，在其每個上升沿，從 DAT 引腳依次輸入 ADDR6、ADDR5直到ADDR1、ADDR0（分別對應於 AY2、AY1 直到 AX1、AX0），CS/CK 引腳需要提供 7 個上升沿得到 7位地址，並由 STB 引腳輸入的高電平選通脈沖直接產生 ACT 激活脈沖。
實際上，在串行地址輸入方式下，ACT 信號只是來自 STB 引腳的輸入。RST 復位信號優先於 ACT 信號，當 RST 輸入高電平時，ACT 信號將被忽略，所有鎖存器總是被清 0。在 ACT 激活脈沖有效期間，DAT 引腳可以動態改變輸入的開關數據，並使得相應的模擬開關實時地導通或者關閉，但是在 ACT 信號結束之前（即STB 的下降沿之前），DAT 引腳的輸入數據應該保持穩定以便正確地鎖存數據。
下圖是一個串行地址輸入的實例，控制 14H 地址（Y1 和 X4 之間）的模擬開關，先開再關。
下表是 CH446X 芯片 7 位地址 ADDR 的譯碼真值表，也是 120 只模擬開關的編址表。
四、應用 -- 串行地址輸入
如果 VEE 接負電壓，那么模擬開關可以通過負電壓的模擬信號，否則 VEE 接 GND，模擬開關只能通過高於-0.3V 的模擬信號。
由於模擬電路與數字電路共用 VDD，為減少干擾，VDD 和 VEE 引腳必須外接退耦電容，並且建議將數字輸入信號的邊沿適當放緩，降低傳輸頻率。另外，對於強干擾的應用環境，單片機可以每隔數秒定期對 CH446 進行刷新，確保各個模擬開關處於正確的開關狀態。
串行地址輸入方式下的控制步驟：通過 DAT 引腳依次提供 7 位地址並用 CS/CK 引腳的 7 個上升沿移入 CH446，通過 DAT 引腳提供數據、向 STB 引腳提供一個高電平脈沖。
如果單片機通過 SPI 總線連接 CH446X，那么 SPI 提供的一字節 8 位數據的位 7 將被 CH446 丟棄，SPI 的位 6 到位 0 作為地址，單片機 SPI 的串行數據輸出引腳連接 DAT 引腳提供開關數據，單片機使用一個獨立引腳控制 CH446 的 STB 引腳。
圖為8x16 矩陣模擬開關芯片CH446Q，CH446X類似
五、程序接口
1 /* ***************************************************** 2 // 函數功能：CH446X模擬開關復位，即通道全部關閉 3 // 輸入參數： 4 // 輸出參數： 5 // 函數返回： 6 // 修改記錄： 7 // 補充說明： 8 ***************************************************** */ 9 void Control_Switch_Reset(void) 10 { 11 CH446X_RST = 1; // RST引腳高電平 12 CH446X_RST = 1; 13 CH446X_RST = 1; 14 NOP; // 延時 15 NOP; 16 NOP; 17 NOP; 18 NOP; 19 NOP; 20 CH446X_RST = 0; 21 CH446X_RST = 0; 22 } 23 24 /* ***************************************************** 25 // 函數功能：CH446X模擬開關通道選擇導通 26 // 輸入參數： 27 // 輸出參數： 28 // 函數返回： 29 // 修改記錄： 30 // 補充說明： 31 ***************************************************** */ 32 void Control_Switch_State(u8 Address,u8 State) 33 { 34 u8 ByteCnt; 35 36 CH446X_STB = 0; 37 CH446X_DAT = 0; 38 NOP; 39 NOP; 40 for(ByteCnt = 0; ByteCnt < 7; ByteCnt++ ) 41 { 42 CH446X_CK = 0; 43 NOP; 44 if( Address & 0x80 ) 45 { 46 CH446X_DAT = 1; 47 } 48 else 49 { 50 CH446X_DAT = 0; 51 } 52 CH446X_CK = 1; 53 NOP; 54 NOP; 55 NOP; 56 NOP; 57 NOP; 58 Address <<= 1; // 左移1位 59 } 60 CH446X_CK = 0; 61 if( State == 1 ) 62 { 63 CH446X_DAT =1; 64 } 65 else 66 { 67 CH446X_DAT =0; 68 } 69 NOP; 70 NOP; 71 NOP; 72 NOP; 73 CH446X_STB =1; 74 NOP; 75 NOP; 76 CH446X_STB =0; 77 NOP; 78 NOP; 79 } 80 81 void main( void ) 82 { 83 Control_Switch_Reset(); 84 85 Control_Switch_State(0x00, 1); // Y0,X0導通 86 Control_Switch_State(0x01, 1); // Y0,X1導通 87 while(1) 88 { 89 90 } 91 92 }