MAX7221的资料

MAX7221
1 概述
MAX7221 是Maxim（美信）公司专为LED 显示驱动而设计生产的串行接口八位LED 显示驱动芯片.该芯片包含有七段译码器、位和段驱动器、多路扫描器、段驱动电流调节器、亮度脉宽调节器及多个特殊功能寄存器.
该芯片采用串行接口方式，可以很方便地和单片机相连，未经扩展最多可用于 8 位数码显示或 64 段码显示.经实际使用发现，该芯片具有占用单片机 I/O 口少（仅三线）、显示多样、可靠性高、简单实用、编程灵活方便的特点.
2 MAX7221 功能简介
MAX7221 的功能特点
（1）10MHz 的串行接口；
（2）BCD 译码/非译码模式选择；
（3）耗电仅150uA 的省电模式（显示关闭）；
（4）数字和模拟双重亮度控制；
（5）SPI、QSPI、Microwire 等多种串行接口；
（6）显示位数可方便地进行扩展.
MAX7221 引脚介绍（见图1）
Din 脚，串行数据输入端，数据存入内部16 位移位寄存器.
DIG0~DIG7 脚，8 位共阴极数码管的控制输入端，显示关闭时输出高电平.
GND 脚，接地端，4 和9 脚都要接地.
CS 脚，片选输入端，当CS=0 时，串行数据存入移位寄存器，当CS 为上升沿时锁存最后16 位数据.
CLK 脚，串行时钟输入端，最高频率10MHz，在时钟上升沿数据移位存入内部移位寄存器，当时钟下降沿时，数据由Dout 输出，CLK 输入仅当CS=0 时有效.
SEGA~SEGG，SEGDP 脚，数码管七段驱动和小数点驱动端，关闭显示时各段驱动输出为高电平.
收稿日期：2003－11－20
作者简介：张华林（1973－），男，福建诏安县人，讲师，学士.
Iset 脚，连接到Vdd 的电阻连接端，用来模拟设定各段驱动电流.
Vdd 脚，5V 正电压输入端.
Dout 脚，串行数据输出端，数据由 Din 输入，经个时钟延迟后由 Dout 引脚输出，此引脚用来扩展MAX7221.
MAX7221 功能
串行数据输入和控制寄存器
串行数据输入输出时CS 必须为低电平，串行数据由Din 送入一个16 位的数据包，并在每个时钟上升沿时存入内部 16 位移位寄存器.数据经个周期后，在时钟的下降沿由 Dout 引脚输出.16 位数据D0~D15 的排列见表~D7 包含数据，D8~D11 包含寄存器地址，D12~D15 为未定义位，芯片最先接收D15 位.控制寄存器的地址图见表2.
表1
表2
省电模式
MAX7221 允许工作在省电模式（显示关闭，见表3），在该模式下，供电电流可降低到150uA.
器件在这种模式下上电时，250us 内即可进入正常工作模式.在测试状态下，省电模式被屏蔽.
表3
译码/非译码模式
译码模式寄存器可以设置对每一位数字的BCD 译码模式或非译码模式，寄存器的每一位对应一个数字，高电平代表译码，低电平代表旁路译码器.见表4.
当芯片处于译码模式时，数据位只有D0~D3 有效，D4~D6 位为无效位，D7 为小数点位，见表5.
当芯片处于非译码模式时，数据D0~D7 位对应8 个笔划段，见表6.
表5
表6
亮度控制寄存器
本芯片允许由外加在Vdd 和Iset 之间的电阻Rset 调节LED 亮度，Rset 阻值至少为，它也允许由亮度控制寄存器进行设置，通过设置每一笔划的扫描脉冲占空比达到调整亮度的目的，见表7.
扫描位数控制寄存器
扫描位数控制寄存器可以设置显示1~8 位（见表8），多路扫描器在显示8 位时典型的扫描频率为 800Hz.显示位数减少时，扫描频率上升为 8f/N（f 为扫描频率，N 为显示位数）.当显示位数为3 位、2 位、1 位时，Rset 应至少增大为15K、20K、40K.
表8
显示测试模式和空操作模式
显示测试寄存器操作有两种模式：正常模式和显示测试模式（见表9）.显示测试时屏蔽所有功能设置，全部8 位的每一笔划的扫描脉冲占空比均为15/16.
空操作模式用于芯片扩展，后面的芯片要显示的数据经过前面的芯片时，前面的芯片应处于空操作模式.
表9
3 MAX7221 与PIC 单片机的连接
MAX7221 与 PIC16C73 单片机的接口电路如图 2 所示，该电路是某型号打码机的显示部分电路，U1、U2、U3 分别用来显示打码速度、打码碳带温度、打码位置.U1、U2、U3 共占用 7 个数码管，另有4 个指示灯，分别为工作指示、测试指示、温度过高报警指示、碳带用完报警指示.PIC 单片机的RC3、RC4、RC5 分别接MAX7221 的CLK、DATAIN、CS 引脚.
本文介绍的显示电路应用于某型号打码机，经实践证明，其显示简单，运行可靠.该芯片还
A
可以广泛应用于段曲线显示、工业控制、LED 矩阵显示等.
图1
G4
DIG5
10 G5
DIG6 5
G6
DIG7
8 +5
LED1
图2
LED3。