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MAX7219的PROTEUS仿真
MAX7219是美國MAXIM(美信)公司生產(chǎn)的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器。它采用了3線串行接口，傳送速率達10M數(shù)據(jù)，能驅(qū)動8位七段數(shù)字型LED或條形顯示器或64只獨立的LED。MAX7219內(nèi)置BCD碼譯碼器、多路掃描電路、段和數(shù)字驅(qū)動器和存儲每一位的8*8靜態(tài)RAM。能方便的用模擬或數(shù)字方法控制段電流的大小，改變顯示器的數(shù)量；能進入低功耗的關(guān)斷模式（僅消耗150uA電流，數(shù)據(jù)保留）；能方便地進行級聯(lián)�？蓮V泛用于條形圖顯示、七段顯示、工業(yè)控制、儀器儀表面板等領(lǐng)域。而且其最重要的一點是，每個顯示位都能個別尋址和刷新，而不需要重寫其他的顯示位，這使得軟件編程十分簡單且靈活。MAX719后綴表示其封裝方式和工作溫度，如表所示： 一. MAX7219的結(jié)構(gòu)和功能
1．引腳說明 MAX7219的引腳排列如圖所示，各引腳功能敘述如下： （1）腳：DIN，串行數(shù)據(jù)輸入。在CLK的上升沿到來時，數(shù)據(jù)被移入到內(nèi)部的16位移位寄存器中。 （2）、（3）、（5）~（8）、（10）、（11）腳：DIG0—DIG7，輸入。8位數(shù)字位位選線，從共陰極顯示器吸收電流。 （4）、（9）腳：GND，地。兩個引腳必須連接在一起。 （12）腳：LOAD，數(shù)據(jù)裝載輸入端。在LOAD上升沿，移位寄存器接受的數(shù)據(jù)被鎖存。 （13）腳：CLK，時鐘輸入端，最高時鐘頻率10MHz。在CLK的上升沿，數(shù)據(jù)被移入到內(nèi)部的16位移位寄存器中。在CLK的下降沿，數(shù)據(jù)從DOUT腳輸出。 （14）~(15)、（20）~（23）腳：輸出。七段驅(qū)動器和小數(shù)點驅(qū)動器。它供給顯示器電流。 （18）腳：ISET，電流調(diào)節(jié)端。通過一個電阻和VCC相連，來調(diào)節(jié)最大段電流。 （19）腳：VCC。電源輸入端。 （24）腳：DOUT。串行數(shù)據(jù)輸出。輸入到DIN的數(shù)據(jù)在16.5各時鐘周期后，在DOUT端有效。該腳常用于幾個MAX7219的級聯(lián)。
2．串行數(shù)據(jù)傳送的說明 MAX7219采用串行尋址方式，在傳送的串行數(shù)據(jù)中包含內(nèi)部RAM的地址。加在DIN腳上的串行數(shù)據(jù)，必須在LOAD信號為高電平的前提下，以每個字節(jié)為一個數(shù)據(jù)包，在CLK信號上升沿移入16位的移位寄存器。然后在LOAD信號的上升沿鎖存進數(shù)字或控制寄存器中。LOAD信號必須在第16個CLK信號上升沿的同時，或在下一個CLK信號上升沿之前升高，否則，數(shù)據(jù)會丟失。DIN腳上的串行數(shù)據(jù)在16.5個CLK信號后出現(xiàn)在DOUT腳上，以便級聯(lián)應(yīng)用時傳到下一個MAX7219上。 其數(shù)據(jù)串行傳送時序圖如下圖所示：
發(fā)送的16位串行數(shù)據(jù)格式為： 發(fā)送的16位串行數(shù)據(jù)格式如上表所示：D15在先，D15---D12位（4位）可為任意值。D11---D8位(4位)指定14個內(nèi)部寄存器的地址。D7---D0位（8位）為送入的指定寄存器的數(shù)據(jù)（包括顯示數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)）。 3．寄存器功能及說明 MAX7219內(nèi)部共有14個可尋址的數(shù)字、控制寄存器和空操作寄存器。數(shù)字寄存器由一個片內(nèi)8×8靜態(tài)RAM組成。控制寄存器包括譯碼方式、亮度控制、掃描數(shù)量、停機模式、測試模式等寄存器組成，如下表所示： 下面從使用的角度，對MAX7219內(nèi)部控制器的功能加以說明： （1）譯碼控制寄存器（地址09H）：譯碼方式寄存器可以對每個數(shù)進行設(shè)置，使其為BCD譯碼方式或不譯碼方式。寄存器的每一位和一個數(shù)位相對應(yīng)。為“1”時，選擇BCD譯碼方式，為“0”選擇不譯碼方式。例如，0---7位不譯碼，則給譯碼寄存器09H送00H。第一位譯碼，其余位不譯碼，則給譯碼寄存器09H送01H。 譯碼方式控制寄存器舉例（地址09H）： * 當(dāng)采用BCD譯碼方式時，譯碼器僅對寄存器中數(shù)據(jù)的低四位（D3-D0）有效，高四位（D7-D4）位無效。BCD碼的字形為：當(dāng)數(shù)據(jù)為00-09H時，顯示為0-9；當(dāng)數(shù)據(jù)為0AH-0EH時，顯示為-，E，H，L，P。當(dāng)數(shù)據(jù)為0FH時，數(shù)據(jù)被消隱，處于不顯示狀態(tài)。 代碼BCD字形表： 小數(shù)點由D7設(shè)置，D7=1亮，D7=0不亮。 * 當(dāng)采用不譯碼方式時，數(shù)據(jù)位D7-D0和字段的對應(yīng)關(guān)系如圖3所示：
需要說明的是：不管對MAX7219設(shè)置的是譯碼方式還是非譯碼方式，D7位始終和數(shù)碼位的小數(shù)點DP相連，當(dāng)D7=1時，小數(shù)點亮，當(dāng)D7=0時，小數(shù)點滅。 （2）亮度控制寄存器（地址0AH）：MAX7219的亮度控制有兩種方式：即模擬法和數(shù)字法。 * 模擬法：在引腳ISET和VCC之間接電阻RSET，各段驅(qū)動峰電流約為RSET中電流（Iset）的100倍，RSET的最小阻值為9.53KΩ，這時數(shù)碼顯示處于最亮狀態(tài)。RSET可用電位器代替，放到面板上用來調(diào)節(jié)數(shù)碼顯示的亮度。 * 數(shù)字法：將數(shù)據(jù)寫入到亮度控制寄存器中，即可按16各等級控制亮度。數(shù)值為00H，對應(yīng)電流1/32Iset（最暗）；數(shù)值為0FH，對應(yīng)電流31/32Iset（最亮）。此數(shù)值加1，電流增大1/16。 亮度寄存器格式（地址0AH） （3）掃描位數(shù)（界限）寄存器（地址0BH）：掃描（界限）寄存器用來設(shè)定多少個數(shù)位處于顯示態(tài)，范圍為1到8。MAX7219的各個數(shù)位按1300Hz的掃描頻率分路驅(qū)動，輪流點亮8各顯示器。若需要顯示的數(shù)位少，可降低掃描數(shù)量，以提高掃速和亮度。該寄存器的低3位指定要掃描的數(shù)位，即00-07H分別對應(yīng)1-8個數(shù)位。但此值最好不要小于4，否則需要改變RSET的值。 掃描位數(shù)寄存器（地址0BH）的格式： （4）停機控制寄存器（地址0CH）：關(guān)斷寄存器的D0位控制MAX7219處于怎樣的顯示狀態(tài)。當(dāng)D0=0時，MAX7219處于關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)D0=1時，MAX7219處于正常顯示狀態(tài)。當(dāng)處于關(guān)斷狀態(tài)時，掃描振蕩器暫停，顯示器熄滅，各寄存器中的數(shù)據(jù)不變，這時總電流小于150uA，，但仍可以編程。進入此狀態(tài)后，至少250uS才能退出。當(dāng)將D0位置1后（即0CH寫01H），即可回到正常顯示狀態(tài)。 （5）顯示測試寄存器（地址0FH）：顯示測試寄存器有兩種工作方式：當(dāng)送01H時，MAX7219便進入測試工作狀態(tài)，所有數(shù)碼管顯示8及小數(shù)點，電流占空比為31/32，內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)及控制寄存器的值都不改變。當(dāng)送00H時，MAX7219進入正常工作方式。 （6）空操作寄存器（地址00H）：即寫入0000H，可允許數(shù)據(jù)通過而不對當(dāng)前的MAX7219產(chǎn)生影響，可用于兩個或多個MAX7219進行級連。這樣只要三根信號線就可以驅(qū)動，在控制時只要把待編程的MAX7219之前的那些MAX7219設(shè)置為空操作即可。 4．典型應(yīng)用電路
典型應(yīng)用
級聯(lián)應(yīng)用連線 二 MAX7219的PROTUES仿真電路 據(jù)說PROTEUS里的MAX7219模型在級連時仿真有問題，時序和實際電路的不同。 三 MAX7219的PROTUES仿真源程序 /* 顯示12345678*/
- #include <reg52.h>
- #include <stdio.h>
- #define uchar unsigned char
-
- sbit DIN=P3^1;
- sbit CLK=P3^3;
- sbit LOAD=P3^2;
- void send(uchar add,uchar dat)
- {
- uchar ADS,i,j;
- CLK=0;
- LOAD=0;
- DIN=0;
- i=4;
- while(i<16)
- {
- if(i<8)
- {
- ADS=add;
- }
- else
- {
- ADS=dat;
- }
- for(j=8;j>=1;j--)
- {
-
- if((ADS&0x80)==0)
- { DIN=0 ;}
- else
- { DIN=1;}
- ADS=ADS<<1;
-
- CLK=1;
- CLK=0;
- }
- i=i+8;
- }
- LOAD=1;
- }
-
- void main(void)
- {
- send(0x0c,0x01);//正常狀態(tài)
- send(0x0b,0x07);//設(shè)置掃描范圍DIG0-7
- send(0x0a,0x05);//設(shè)置亮度11/32
- send(0x09,0xff);//采用譯碼方式
-
- while(1)
- {
- send(0x01,0x81);
- send(0x02,0x82);
- send(0x03,0x83);
- send(0x04,0x84);
- send(0x05,0x85);
- send(0x06,0x86);
- send(0x07,0x87);
- send(0x08,0x88);
-
- }
- }
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