【文章內(nèi)容簡介】 0 1 71 0E 注 ： 由于用 MAX7219 驅(qū)動譯碼，所以，本文選用共陰極數(shù)碼管，只顯示 09，如果要用 7 段數(shù)碼顯示器顯示多位數(shù)字，就用 MAX7219 來驅(qū)動，下一節(jié)MAX7219 的驅(qū)動。詳情請參考上一節(jié)。 驅(qū)動芯片的簡介 MAX7219 是 MAXMI 公司生產(chǎn)的一種串行接口方式 7 段共陰極 LED顯示驅(qū)動器。其片內(nèi)包含有一個 BCD 碼到 B 碼的譯碼器、多路復(fù)用掃描電路、字段和南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計 12 字位驅(qū)動器，以及存儲每個數(shù)字的 8X8RAM。每位數(shù)字都可以被尋址和更新，允許對每一位數(shù)字選擇 B 碼譯碼或不譯碼。采用三線串行方式與單片機(jī)接口。電路十分簡單，只需要一個 10KΩ 左右的外接電阻來設(shè)置所有 LED 的段電流。MAX7219 的引腳排列如圖 所示。 圖 MAX7219 的引腳排 列 （ 1）引腳功能簡介 DIN：串行數(shù)據(jù)輸入。在 CLK 時鐘的上升沿，串行數(shù)據(jù)被移入內(nèi)部移位寄存器。移入時最高位（ MSB）在前。 DIG07： 8 根字位驅(qū)動引腳，它從 LED 顯示器吸入電流。 GND：接地，兩根 GND 引腳必須相連。 LOAD：裝載數(shù)據(jù)輸入。在 LOAD 的上升沿，串行輸入數(shù)據(jù)的最后 16 位被鎖存。 CLK：時鐘輸入。它是串行數(shù)據(jù)輸入時所需的移位脈沖。最高時鐘頻率為10MHz，在 CLK 地上升沿串行數(shù)據(jù)被移入內(nèi)部移位寄存器，在 CLK 的下降沿數(shù)據(jù)從 DOUT 移出。 SEGASEGG,DP：七段和小數(shù)點驅(qū)動輸 出，它提供 LED 顯示器源電流。 ISET：通過一個 10KΩ 電阻 Rset 接到 V+以設(shè)置峰值段電流。 V+： +5V 電源電壓。 DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出。輸入到 DIN 的數(shù)據(jù)經(jīng)過 個時鐘周期后，在 DOUT端有效。 (2) MAX7219 的傳輸方式 ： 采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式，由 16 位數(shù)據(jù)包發(fā)送到 DIN 引腳的串行數(shù)據(jù)在每個CLK 的上升沿被移入的內(nèi)部 16 位移位寄存器，然后在 LOAD 的上升沿將數(shù)據(jù)所存到數(shù)字或控制寄存器中。 LOAD 信號必須在第 16 個時鐘上升沿同時或之后，南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計 13 但在下一個時鐘上升沿之前變高；否則將會丟失數(shù)據(jù)。 DIN 端的數(shù)據(jù)通過移位寄存器傳送，并在 個時鐘周期之后出現(xiàn)在 DOUT 端。 DOUT 端的數(shù)據(jù)在 CLK的下降沿輸出。串行數(shù)據(jù)以 16 位為一幀，其中， D11D8 為內(nèi)部寄存器地址，D7D0 為寄存器數(shù)據(jù)，格式如表 22 所 示 。 表 22 MAX7219 的串行數(shù)據(jù)格式 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X 地址 MSN 數(shù)據(jù) LSB (3) MAX7219 的內(nèi)部寄存器 ： MAX7219 具有 14 個可尋址 的內(nèi)部數(shù)字和控制寄存器。 8 個數(shù)字寄存器由一個片內(nèi) 8X8 雙端口 SRAM 實現(xiàn)，它們可以直接尋址；因此，可以對單個數(shù)字進(jìn)行更新；并且只要 V+超過 2V,數(shù)據(jù)就可以保留下去。控制寄存器有 5 個，分別為譯碼方式、顯示亮度、掃描界限（掃描數(shù)位的個數(shù)）、停機(jī)和顯示測試。另外還有一個空操作寄存器（ NOOP），在不改變顯示或影響任一控制寄存器的條件下器件級聯(lián)時，它允許數(shù)據(jù)從 DIN 傳到 DOUT。表 所列為 MAX7219 的內(nèi)部寄存器及其地址。 表 23 MAX7219 的內(nèi)部寄存器及其地址 寄存器 地址 D15D12 D11 D10 D9 D8 十六進(jìn)制代碼 NO – OP X 0 0 0 0 X0H 數(shù)字 0 X 0 0 0 1 X1H 數(shù)字 1 X 0 0 1 0 X2H 數(shù)字 2 X 0 0 1 1 X3H 數(shù)字 3 X 0 1 0 0 X4H 數(shù)字 4 X 0 1 0 1 X5H 數(shù)字 5 X 0 1 1 0 X6H 數(shù)字 6 X 0 1 1 1 X7H 數(shù)字 7 X 1 0 0 0 X8H 譯碼方式 X 1 0 0 1 X9H 亮度 X 1 0 1 0 XAH 掃描界限 X 1 0 1 1 XBH 停機(jī) X 1 1 0 0 XCH 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計 14 顯示測試 X 1 1 1 1 XFH 下面以表格形式對 MAX7219 內(nèi)部寄存器中不同數(shù)據(jù)所表示的含義進(jìn)行說明。 表 24 為譯碼方式寄存器中數(shù)據(jù)的含義。從表中可 見，寄存器中的每一位與一個數(shù)字位相對應(yīng)，邏輯高電平選擇 B 譯碼，而邏輯低電平則選擇旁路譯碼器。 表 24 譯碼方式寄存器（地址 = X9H） 含義 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進(jìn)制代碼 7 – 0 位均不譯碼 0 0 0 0 0 0 0 0 00H 0 位譯成 B 碼， 7 – 1 均不譯碼 0 0 0 0 0 0 0 1 01H 3 – 0 譯成 B 碼， 7 – 4 均不譯 0 0 0 0 1 1 1 1 0FH 7 – 0 位譯成 B 碼 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH MAX7219 可用 V+和 ISET 之間所接外部電阻 Rset 來控制顯示亮度。來自段驅(qū)動器的峰值電流通常為進(jìn)入 ISET 電流的 100 倍。 Rset 既可以為固定電阻，也可以為可變電阻，以提供來自面板的亮度調(diào)節(jié)，其最小值為 。段電流的數(shù)字控制由內(nèi)部脈寬調(diào)制 DAC 控制。該 DAC 通過亮度寄存器向低 4 位加載，將平均峰值電流按 16 級比例設(shè)計，從 Rset設(shè)置峰值電流的 31/32 的最大值到 1/32的最小值，如表 25 所列，最大亮度出現(xiàn)在占空比為 31/32 時。 表 25 亮度寄存器（地址 = XAH） 占空比（亮度） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進(jìn)制代碼 1/32（最小亮度） X X X X 0 0 0 0 X0H 3/32 X X X X 0 0 0 1 X1H 5/32 X X X X 0 0 1 0 X2H 29/32 X X X X 1 1 1 0 XEH 31/32（最大亮度） X X X X 1 1 1 1 XFH 掃描界限寄存器用于設(shè)置所顯示的數(shù)字位，可以為 18。通常以掃描頻率為1300Hz、 8 位數(shù)字、多路方式顯示。因為所掃描數(shù)字的多少會影響顯示亮度，所以要注意調(diào)整。如果掃描界限寄存器被設(shè)置為 3 個數(shù)字或更少，各數(shù)值驅(qū)動器將消耗過量的功率。因此， Rset 電阻的值必須按所顯示數(shù)字的位數(shù)多少適當(dāng)調(diào)整，以限制各個數(shù)字驅(qū)動器的功耗。表 26 為掃描界限寄存器中數(shù)據(jù)的含義。 表 26 掃描界限寄存器（地址 =XBH） 顯示數(shù)字位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進(jìn)制代碼 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計 15 只顯示第 0 位 X X X X X 0 0 0 X0H 顯示第 0 位 第 1 位數(shù)字 X X X X 0 0 0 1 X1H 顯示第 0 位 第 2 位數(shù)字 X X X X 0 0 1 0 X2H 顯示第 0 位 第 6 位數(shù)字 X X X X X 0 1 1 X6H 顯示第 0 位 第 7 位數(shù)字 X X X X X 1 1 1 X7H 當(dāng) MAX7219 處于停機(jī)方式時，掃描振蕩器停止工作，所有的段電流源被拉到地，而所有的位驅(qū)動器被拉到 V+，此時 LED 將不顯示。在數(shù)字和控制寄存器中的數(shù)據(jù)保持不變。停機(jī)方式可用于節(jié)省功耗或使 LED 處于閃爍。 MAX7219退出停機(jī)方式的時間不到 250uS，在停機(jī)方式下顯示驅(qū)動器還可以進(jìn)行編程。停機(jī)方式可以被顯示測試功能取消。表 27 為停機(jī)寄存器中數(shù)據(jù)的含義。 表 27 停機(jī)寄存器（地址 = XCH） 工作方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進(jìn)制代碼 停機(jī) X X X X X X X 0 X0H 正常 X X X X X X X 1 X1H 顯示測試寄存器有兩種工作方式：正常和顯示測試。在顯示測試方式下 8位數(shù)字被掃描，占空比為 31/32。通常不考慮（但不改變）所有控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器（包括停機(jī)寄存器）內(nèi)的控制器來接通所有的 LED 顯示器。表 28 為顯示測試寄存器中數(shù)據(jù)的含義。 表 28 顯示測試寄存器（地址 = XFH） 工作方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進(jìn)制代碼 停機(jī) X X X X X X X 0 X0H 顯示設(shè)置 X X X X X X X 1 X1H 數(shù)字 07 寄存器受譯碼器寄存器的控制：譯碼或不譯碼。數(shù)據(jù)將寄存器可將 BCD 碼譯成 B 碼（ 0 、 E、 L、 P），如表 29 所列。如果不譯碼，則數(shù)字寄存器中數(shù)據(jù)的 D6D0 為 =位分別對應(yīng) 7 段 LED 顯示器的 AG 段， D7 位對應(yīng)LED 的小數(shù)點 DP。某一位數(shù)據(jù)為 1，則點亮與該位對應(yīng)的 LED 段；數(shù)據(jù)為 0，則熄滅該段。 表 29 數(shù)字 07 寄存器（地址 = X1H – X8H） 7 段 寄存器數(shù)據(jù) 點亮段 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計 16 字形 D7 D6D4 D3 D2 D1 D0 DP A B C D E F G 0 X 0 0 0 0 1