使用MAX6954驱动16段LED显示器

　　MAX6954的一个常见应用是驱动多达8位的16段单色LED。本篇应用笔记指导用户如何连接MAX6954与16段显示器，以及如何配置其内部寄存器控制显示内置字模中的104个字符。

　　MAX6954使用一种交替改变驱动器端口极性的复用技术来减少引脚数目。这与驱动器阴极和阳极引脚单独使用的标准LED复用连接方式不同。应用笔记"Charlieplexing - Reduced Pin-Count LED Display Multiplexing"对这一技术进行了讨论。表1为MAX6954与16段显示器的连线表，此表兼容于MAX6954的复用配置及其104个字符的内置字模。表1中的字母对应于图2中的段标识。图1为MAX6954驱动八位16段显示器的电路示意图。

　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　?图1. MAX6954 16段显示应用电路

　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图2. 16段显示器的段标识

　　　表1.与八位16段显示器连线表
　　

　　完成MAX6954与16段显示器连线后，可利用显示测试模式检查连线正确性。显示测试模式不受控制和数据寄存器影响，点亮显示器所有的段，但不改变任何寄存器内容。向寄存器0x07写入0x01启动显示测试模式。测试模式下显示器如果有不亮的段则说明连线有误。向寄存器0x07写入0x00退出显示测试模式。

　　完成连线检查后，需要按驱动16段显示器的要求设置MAX6954寄存器值。表2包括MAX6954一些重要寄存器的上电初始值。 MAX6954初次上电时处于关断模式，各位显示消隐，选择16段字模并将扫描位数设为最大，即八位。译码模式寄存器（0x01）和数字类型（0x0C）的默认值适用于16段显示器。

　　　　　图3. 16段显示字模

　　表2. MAX6954上电后寄存器初始状态

　　

　　配置寄存器（0x04）用来设置进入和退出关断模式，控制闪烁功能，全局清除各位数据，以及选择对各位亮度进行全局还是单独控制。配置寄存器包含7位（见表3）。

　　S 位用来选择关断模式还是正常工作模式（读/写）。
　　B 位用来选择闪烁速率（读/写）。
　　E 位用来全局启动或禁止闪烁功能（读/写）。
　　T 位用来复位闪烁时序（此数据不被存储—瞬态位）。
　　R 位用来全局清除所有显示位对应的P0和P1两级寄存器（此数据不被存储—瞬态位）。
　　I 位用来选择对各位亮度进行全局还是单独控制（读/写）。
　　P 位用来返回当前闪烁时序相位（只读—向此位写入值将被忽略）。

　　表 3. 配置寄存器格式


　　通过向寄存器0x04写入0x01启动显示器驱动器，同时将工作方式设置为全局亮度控制、禁止闪烁。内部振荡器在MAX6954退出关断模式时启动，振荡器输出引脚为OSC_OUT。注意，数据控制寄存器0x60至0x67上电状态为0x20或没有段被点亮时，16段显示器保持显示消隐（见表2和图3）。

　　MAX6954内置了用于16段显示器的104个字符的ASCII字模图。字符为标准ASCII字模加, , , °, ?, ±, , 和这些常用符号。用7位表示这104个字符，第8位用于选择是否点亮小数点（DP）（见表4）。数据寄存器有两级，P0和P1。每个显示位用存储器中的2字节表示，一个字节位于P0，另一个位于P1（见表7）。数据寄存器为映射地址方式，所以每位数据可在P0（寄存器0x20至0x27）中更新，也可在P1 （寄存器0x40至0x47）中更新，还可以两级同时更新（寄存器0x60至0x67）。数据寄存器中的数据并不直接控制16段显示器中各段的显示。而是被用来寻址一个存储着16段字模数据的字符发生器（见图3）。寄存器数据低7位（D6至D0）用来从字模中选择字符。最高位（D7）控制小数点（DP）显示；置为1则显示DP，置为0则不显示DP。

　　表 4. 数字类型数据寄存器格式


　　如果闪烁功能被配置寄存器闪烁使能位E（见表3）禁止，则P0中数据寄存器的数据被用作显示器复用。而P1中数据寄存器的数据不被使用。如果闪烁功能被启用，则交替使用P0和P1中的数据复用显示器。P0和P1中的数据分别应用于闪烁时钟交替变化的不同相位，从而复用LED显示器实现闪烁功能。

　　下面是一个利用MAX6954驱动显示八个字符，“MAXIM-IC”，的实例。设置配置寄存器禁止闪烁功能，这样就可以通过向寄存器0x20至0x27写入数据来分别控制数据位0至7。使用图3中的字模图得到每个字符对应的代码。

　　表 5. MAXIM-IC显示范例
　　　

　　通过向寄存器0x02（全局亮度控制寄存器）写入数据来调节显示亮度，亮度可在0x00（最小亮度，1/16的电流）和0xFF（最大亮度，15/16的电流）之间调节。也可以对每一位的亮度进行单独控制。关于显示亮度调节和其它先进特性（如GPIO和按键扫描）的详细信息请参考MAX6954的数据资料。

　　表6. 快速入门例程指令集
　　

　　表7. MAX6954/MAX6955的部分寄存器地址图