單片機的學習可以分為幾個階段：單片機的I/O口的學習、單片機內部的資源（定時器、中斷、串口驅動等等）的學習和常用外圍器件的驅動程序等等幾個步驟。之后你就可以用所學過的東西作些項目了。這里作者主要介紹單片機常用外圍器件的驅動以及簡單應用，并陸續介紹了幾種通用串行總線的驅動方法。

總結

1 MAX7219 簡介

MAX7219是MAXIM公司生產的串行輸入/輸出共陰極數碼管顯示驅動芯片，一片MAX7219可驅動8個7段（包括小數點共8段）數字LED、LED條線圖形顯示器、或64個分立的LED發光二級管。該芯片具有10MHz傳輸率的三線串行接口可與任何微處理器相連，只需一個外接電阻即可設置所有LED的段電流。。它的操作很簡單，MCU只需通過模擬SPI三線接口就可以將相關的指令寫入MAX7219的內部指令和數據寄存器，同時它還允許用戶選擇多種譯碼方式和譯碼位。此外它還支持多片7219串聯方式，這樣MCU就可以通過3根線（即串行數據線、串行時鐘線和芯片選通線）控制更多的數碼管顯示。MAX7219的外部引腳分配如圖1所示及內部結構如圖2所示。

圖1 MAX7219的外部引腳分配

圖2 MAX7219的內部引腳分配

各引腳的功能為：

DIN：串行數據輸入端

DOUT：串行數據輸出端，用于級連擴展

LOAD：裝載數據輸入

CLK：串行時鐘輸入

DIG0~DIG7：8位LED位選線，從共陰極LED中吸入電流

SEG A~SEG G DP     7段驅動和小數點驅動

ISET：  通過一個10k電阻和Vcc相連，設置段電流

MAX7219有下列幾組寄存器：（如圖3）

MAX7219內部的寄存器如圖3，主要有：譯碼控制寄存器、亮度控制寄存器、掃描界限寄存器、關斷模式寄存器、測試控制寄存器。編程時只有正確操作這些寄存器，MAX7219才可工作。

圖 3 MAX7219內部的相關寄存器

分別介紹如下：

（１）        譯碼控制寄存器（X9H）

如圖4所示，MAX7219有兩種譯碼方式：B譯碼方式和不譯碼方式。當選擇不譯碼時，8個數據為分別一一對應7個段和小數點位；B譯碼方式是BCD譯碼，直接送數據就可以顯示。實際應用中可以按位設置選擇B譯碼或是不譯碼方式。

圖4 MAX7219的譯碼控制寄存器

（２）        掃描界限寄存器（XBH）

如圖5所示，此寄存器用于設置顯示的LED的個數（1~8），比如當設置為0xX4時，LED 0~5顯示。

圖5 MAX7219的掃描界限控制寄存器

（３）        亮度控制寄存器（XAH）

共有16級可選擇，用于設置LED的顯示亮度，從0xX0~0xXF

（４）        關斷模式寄存器（XCH）

共有兩種模式選擇，一是關斷狀態，（最低位 D0=0）一是正常工作狀態（D0=1）。

（５）        顯示測試寄存器（XFH）

用于設置LED是測試狀態還是正常工作狀態，當測試狀態時（最低位 D0=1）各位顯示全亮，正常工作狀態(D0=0)。

各寄存器具體操作見驅動程序詳解。

2 讀寫時序說明

MAX7129是SPI總線驅動方式。它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應寄存器的數據。

       要想與MAX7129通信，首先要先了解MAX7129的控制字。MAX7129的控制字格式如圖6。

圖6 控制字（即地址及命令字節）

如圖，工作時,MAX7219規定一次接收16位數據，在接收的16位數據中：D15~D12可以與操作無關，可以任意寫入，D11~D8決定所選通的內部寄存器地址，D7~D0為待顯示數據或是初始化控制字。在CLK脈沖作用下，DIN的數據以串行方式依次移入內部16位寄存器，然后在一個LOAD上升沿作用下，鎖存到內部的寄存器中。注意在接收時，先接收最高位D16，最后是D0，因此，在程序發送時必須先送高位數據，在循環移位。工作時序圖見圖7。

由于51是8位單片機故需要分兩次來送數據。具體操作見驅動程序詳解。

圖7  數據讀寫時序

驅動程序
//管腳定義
sbit LOAD=P2^1;          //MAX7219片選           12腳
sbit DIN=P2^0;           //MAX7219串行數據       1腳
sbit CLK=P2^2;           //MAX7219串行時鐘        13腳
//寄存器宏定義
#define DECODE_MODE  0x09   //譯碼控制寄存器
#define INTENSITY    0x0A   //亮度控制寄存器
#define SCAN_LIMIT   0x0B   //掃描界限寄存器
#define SHUT_DOWN    0x0C   //關斷模式寄存器
#define DISPLAY_TEST 0x0F   //測試控制寄存器        
//函數聲明
void Write7219(unsigned char address，unsigned char dat);
void Initial(void);




//地址、數據發送子程序
void Write7219(unsigned char address，unsigned char dat)
{  
unsigned char i;
ACC=address;
    LOAD=0;    //拉低片選線，選中器件
    //發送地址
    for (i=0;i<8;i++)        //移位循環8次            
    {  
       CLK=0;        //清零時鐘總線
       DIN=A7;   //每次取最高位 送max7219  
CLK=1;        //時鐘上升沿，發送地址  
       address<<=1;             //左移一位
      
    }
//發送數據
ACC=dat;
    for (i=0;i<8;i++)              
    {  
       CLK=0;
       DIN=A7;
       dat<<=1;
       CLK=1;        //時鐘上升沿，發送數據
    }
    LOAD=1;    //發送結束，上升沿鎖存數據                     
}

//MAX7219初始化，設置MAX7219內部的控制寄存器
void Initial(void)               
{
    Write7219(SHUT_DOWN,0x01);         //開啟正常工作模式（0xX1）
    Write7219(DISPLAY_TEST,0x00);      //選擇工作模式（0xX0）
    Write7219(DECODE_MODE,0x00);       //選用不譯碼模式
    Write7219(SCAN_LIMIT,0x07);         //8只LED全用
    Write7219(INTENSITY,0x04);          //設置初始亮度     
}

MAX7219、STC12C5A60S2 資料.7z (165.28 KB, 下載次數: 30)

2020-4-29 18:33 上傳

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