使用MAX6954驅(qū)動(dòng)16段LED顯示器

　　MAX6954的一個(gè)常見應(yīng)用是驅(qū)動(dòng)多達(dá)8位的16段單色LED。本篇應(yīng)用筆記指導(dǎo)用戶如何連接MAX6954與16段顯示器，以及如何配置其內(nèi)部寄存器控制顯示內(nèi)置字模中的104個(gè)字符。

　　MAX6954使用一種交替改變驅(qū)動(dòng)器端口極性的復(fù)用技術(shù)來減少引腳數(shù)目。這與驅(qū)動(dòng)器陰極和陽極引腳單獨(dú)使用的標(biāo)準(zhǔn)LED復(fù)用連接方式不同。應(yīng)用筆記"Charlieplexing - Reduced Pin-Count LED Display Multiplexing"對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了討論。表1為MAX6954與16段顯示器的連線表，此表兼容于MAX6954的復(fù)用配置及其104個(gè)字符的內(nèi)置字模。表1中的字母對(duì)應(yīng)于圖2中的段標(biāo)識(shí)。圖1為MAX6954驅(qū)動(dòng)八位16段顯示器的電路示意圖。

　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　?圖1. MAX6954 16段顯示應(yīng)用電路

　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　圖2. 16段顯示器的段標(biāo)識(shí)

　　　表1.與八位16段顯示器連線表
　　

　　完成MAX6954與16段顯示器連線后，可利用顯示測(cè)試模式檢查連線正確性。顯示測(cè)試模式不受控制和數(shù)據(jù)寄存器影響，點(diǎn)亮顯示器所有的段，但不改變?nèi)魏?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/寄存器">寄存器內(nèi)容。向寄存器0x07寫入0x01啟動(dòng)顯示測(cè)試模式。測(cè)試模式下顯示器如果有不亮的段則說明連線有誤。向寄存器0x07寫入0x00退出顯示測(cè)試模式。

　　完成連線檢查后，需要按驅(qū)動(dòng)16段顯示器的要求設(shè)置MAX6954寄存器值。表2包括MAX6954一些重要寄存器的上電初始值。 MAX6954初次上電時(shí)處于關(guān)斷模式，各位顯示消隱，選擇16段字模并將掃描位數(shù)設(shè)為最大，即八位。譯碼模式寄存器（0x01）和數(shù)字類型（0x0C）的默認(rèn)值適用于16段顯示器。

　　　　　圖3. 16段顯示字模

　　表2. MAX6954上電后寄存器初始狀態(tài)

　　

　　配置寄存器（0x04）用來設(shè)置進(jìn)入和退出關(guān)斷模式，控制閃爍功能，全局清除各位數(shù)據(jù)，以及選擇對(duì)各位亮度進(jìn)行全局還是單獨(dú)控制。配置寄存器包含7位（見表3）。

　　S 位用來選擇關(guān)斷模式還是正常工作模式（讀/寫）。
　　B 位用來選擇閃爍速率（讀/寫）。
　　E 位用來全局啟動(dòng)或禁止閃爍功能（讀/寫）。
　　T 位用來復(fù)位閃爍時(shí)序（此數(shù)據(jù)不被存儲(chǔ)—瞬態(tài)位）。
　　R 位用來全局清除所有顯示位對(duì)應(yīng)的P0和P1兩級(jí)寄存器（此數(shù)據(jù)不被存儲(chǔ)—瞬態(tài)位）。
　　I 位用來選擇對(duì)各位亮度進(jìn)行全局還是單獨(dú)控制（讀/寫）。
　　P 位用來返回當(dāng)前閃爍時(shí)序相位（只讀—向此位寫入值將被忽略）。

　　表 3. 配置寄存器格式


　　通過向寄存器0x04寫入0x01啟動(dòng)顯示器驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)將工作方式設(shè)置為全局亮度控制、禁止閃爍。內(nèi)部振蕩器在MAX6954退出關(guān)斷模式時(shí)啟動(dòng)，振蕩器輸出引腳為OSC_OUT。注意，數(shù)據(jù)控制寄存器0x60至0x67上電狀態(tài)為0x20或沒有段被點(diǎn)亮?xí)r，16段顯示器保持顯示消隱（見表2和圖3）。

　　MAX6954內(nèi)置了用于16段顯示器的104個(gè)字符的ASCII字模圖。字符為標(biāo)準(zhǔn)ASCII字模加, , , °, ?, ±, , 和這些常用符號(hào)。用7位表示這104個(gè)字符，第8位用于選擇是否點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)（DP）（見表4）。數(shù)據(jù)寄存器有兩級(jí)，P0和P1。每個(gè)顯示位用存儲(chǔ)器中的2字節(jié)表示，一個(gè)字節(jié)位于P0，另一個(gè)位于P1（見表7）。數(shù)據(jù)寄存器為映射地址方式，所以每位數(shù)據(jù)可在P0（寄存器0x20至0x27）中更新，也可在P1 （寄存器0x40至0x47）中更新，還可以兩級(jí)同時(shí)更新（寄存器0x60至0x67）。數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)并不直接控制16段顯示器中各段的顯示。而是被用來尋址一個(gè)存儲(chǔ)著16段字模數(shù)據(jù)的字符發(fā)生器（見圖3）。寄存器數(shù)據(jù)低7位（D6至D0）用來從字模中選擇字符。最高位（D7）控制小數(shù)點(diǎn)（DP）顯示；置為1則顯示DP，置為0則不顯示DP。

　　表 4. 數(shù)字類型數(shù)據(jù)寄存器格式


　　如果閃爍功能被配置寄存器閃爍使能位E（見表3）禁止，則P0中數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)被用作顯示器復(fù)用。而P1中數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)不被使用。如果閃爍功能被啟用，則交替使用P0和P1中的數(shù)據(jù)復(fù)用顯示器。P0和P1中的數(shù)據(jù)分別應(yīng)用于閃爍時(shí)鐘交替變化的不同相位，從而復(fù)用LED顯示器實(shí)現(xiàn)閃爍功能。

　　下面是一個(gè)利用MAX6954驅(qū)動(dòng)顯示八個(gè)字符，“MAXIM-IC”，的實(shí)例。設(shè)置配置寄存器禁止閃爍功能，這樣就可以通過向寄存器0x20至0x27寫入數(shù)據(jù)來分別控制數(shù)據(jù)位0至7。使用圖3中的字模圖得到每個(gè)字符對(duì)應(yīng)的代碼。

　　表 5. MAXIM-IC顯示范例
　　　

　　通過向寄存器0x02（全局亮度控制寄存器）寫入數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)顯示亮度，亮度可在0x00（最小亮度，1/16的電流）和0xFF（最大亮度，15/16的電流）之間調(diào)節(jié)。也可以對(duì)每一位的亮度進(jìn)行單獨(dú)控制。關(guān)于顯示亮度調(diào)節(jié)和其它先進(jìn)特性（如GPIO和按鍵掃描）的詳細(xì)信息請(qǐng)參考MAX6954的數(shù)據(jù)資料。

　　表6. 快速入門例程指令集
　　

　　表7. MAX6954/MAX6955的部分寄存器地址圖