发光二极管(LED)在工业控制器仪表、医疗装置和家用电器等方面有着广泛的应用。传统的LED显示驱动器采用74HC573和74LS47等逻辑器件，使用的器件较多，占用较多的微处理器I/O口和较大的电路板面积，特别是在LED数量大的情况下，这些缺点尤为突出。为了克服这些缺点，串行接口的LED显示驱动器应运而生，Maxim公司推出的MAX6950/MAX6951属于这类驱动器，其输入引脚少，驱动能力强，而且集成了译码器和亮度控制器。

　　2 MAX6950/MAX6951

　　MAX6950/MAX6951是紧凑的共阴极显示驱动器，可通过SPI、QSPI、MICROWIRE兼容的串行接口将微处理器连接到独立的7段LED数码管、条形图或分立LED。MAX6950可驱动5位7段数码管或40个分立的LED。MAX6951可驱动8位7段数码管或64个分立的LED。

　　该驱动器内含16进制的字符译码器(0-9，A-F)、复用扫描电路、段和数码驱动器及用于存储每位数字的静态RAM。LED段电流由内部数字亮度控制电路设定。

　　除了数据寄存器外，还有译码模式寄存器(使能16进制字符译码器)、亮度控制寄存器、扫描限制寄存器(允许用户选择1至8位显示数字)、配置寄存器(清零、闪烁、关断)等。工作模式有：正常模式、低功耗关断模式和强制所有LED打开的测试模式。

　　由于采用独特的复用扫描电路，所以MAX6950/MAX6951采用小型16引脚QSOP型封装。

　　2.1 内部结构

　　MAX6950/MAX6951的内部结构如图l所示。

　　2.1 引脚功能

　　图2示出采用QSOP型封装的MAX6950/MAX6951的引脚排列，其引脚功能如下所述：

• 　　DIN(引脚1)：串行数据输入，在CLK的上升沿将数据移入内部16位移位寄存器。
• 　　CLK(引脚2)：串行时钟输入，片选CS有效时，在CLK的上升沿，数据移入内部移位寄存器，在CLK的下降沿，数据在DOUT端移出。
• 　　DIGX/SEGX(引脚3~6，10~14)：位驱动器，位X输出吸入来自显示器共阴极的电流，段X驱动器位显示器输出电流，位/段驱动器在关断时处于高阻状态。
• 　　ISET(引脚7)：电流设定，此引脚与GND之间接一个电阻RSET，设置峰值电流，该电阻器还与电容器CSET一起设置多路复用的显示时钟频率。
• 　　GND(引脚8)：电源地。
• 　　OSC(引脚9)：多路复用显示时钟输出。
• 　　CS(引脚15)：电路选择输入，低电平时，串行数据移入移位寄存器，在CS的上升沿锁存最后的16位数据。
• 　　V+(引脚16)：电源正端。

　　2.2 工作原理

　　微控制器将16位串行数据发送到移位寄存器(时序如图3所示)，CS信号跳变为高电平时，数据加载到16位锁存器，接着，对锁存器中的16位数据进行解码并执行相应的命令。16位数据的高8位是地址，低8位是寄存器的值。有关寄存器的具体设置和控制功能，请参阅文献[1]。

　　3 应用举例

　　下面以MAX6951驱动数码管显示为例说明此电路的应用。某工业控制器用MAX695l驱动8个数码管，微处理器是以ARM7TDMI为核的PHILIPS公司的LPC2214，软件开发平台为ADS1.2，通过编程实现对MAX6951的控制。在此设计中，并没有使用SPI口，而是使用LPC2214的3个通用I/O口(P1.15、P1.16、P1.17)。模拟图3的时序给MAX6951传输数据，以完成各种控制和显示功能。

　　3.1 硬件电路

　　硬件电路如图4所示，其中DIN、CS、CLK分别与LPC2214的P1.15、P1.16、P1.17相连。由于采用独特的引脚复用方式，要求8个显示位(数码管)中每个段码的连线都不相同，而且每个显示位的共阴极连线也不相同，如表1所示。

点击看原图