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以下是內(nèi)容預(yù)覽（無圖）：
串行接口 8 位 LED 顯示驅(qū)動器
一、概述
MAX7219/MAX7221是一種集成化的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器,它連接微處理器
與8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示，也可以連接條線圖顯示器或者64個獨立的LED。其上包括一
個片上的B型BCD編碼器、多路掃描回路，段字驅(qū)動器，而且還有一個8*8的靜態(tài)RAM用來存
儲每一個數(shù)據(jù)。 只有一個外部寄存器用來設(shè)置各個LED的段電流。 MAX7221與SPI™、 QSPI™
以及 MICROWIRE™相兼容，同時它有限制回轉(zhuǎn)電流的段驅(qū)動來減少EMI（電磁干擾）。
一個方便的四線串行接口可以聯(lián)接所有通用的微處理器。 每個數(shù)據(jù)可以尋址在更新時不需
要改寫所有的顯示。MAX7219/MAX7221同樣允許用戶對每一個數(shù)據(jù)選擇編碼或者不編碼。
整個設(shè)備包含一個150μA的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個掃描限制寄存
器允許用戶顯示1-8位數(shù)據(jù)，還有一個讓所有LED發(fā)光的檢測模式。
在應(yīng)用時要求3V的操作電壓或segment blinking，可以查閱MAX6951數(shù)據(jù)資料。
二、應(yīng)用
條線圖顯示 儀表面板 工業(yè)控制 LED矩陣顯示
三、管腳配置
四、功能特點
z 10MHz 連續(xù)串行口
z 獨立的 LED 段控制
z 數(shù)字的譯碼與非譯碼選擇
z 150μA的低功耗關(guān)閉模式
z 亮度的數(shù)字和模擬控制
z 高電壓中斷顯示
z 共陰極 LED 顯示驅(qū)動
z 限制回轉(zhuǎn)電流的段驅(qū)動來減少EMI（MAX7221）
z SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口（MAX7221）
z 24腳的 DIP和 SO 封裝
五、分類信息
芯片 工作溫度范圍 管腳封裝
MAX7219CNG 0°C to +70°C 24 Narrow Plastic DIP
MAX7219CWG 0°C to +70°C 24 Wide SO
MAX7219C/D 0°C to +70°C Dice*
MAX7219ENG -40°C to +85°C 24 Narrow Plastic DIP
MAX7219EWG -40°C to +85°C 24 Wide SO
MAX7219ERG -40°C to +85°C 24 Narrow CERDIP
六、典型應(yīng)用電路
七、管腳描述
管腳 名稱 功能
1 DIN
串行數(shù)據(jù)輸入端口。在時鐘上升沿時數(shù)據(jù)被載入內(nèi)部
的 16 位寄存器。
2,3,5-8,10,11
DIG 0–DIG
7
八個數(shù)據(jù)驅(qū)動線路置顯示器共陰極為低電平。關(guān)閉時
7219 此管腳輸出高電平，7221 呈現(xiàn)高阻抗。
4,9 GND 地線（4 腳和 9 腳必須同時接地）
LOAD
(MAX7219)
載入數(shù)據(jù)。連續(xù)數(shù)據(jù)的后 16 位在 LOAD 端的上升沿時
被鎖定。
12
CS
(MAX7221)
片選端。該端為低電平時串行數(shù)據(jù)被載入移位寄存
器。連續(xù)數(shù)據(jù)的后 16 位在cs端的上升沿時被鎖定。
13 CLK
時鐘序列輸入端。最大速率為 10MHz.在時鐘的上升
沿， 數(shù)據(jù)移入內(nèi)部移位寄存器。 下降沿時， 數(shù)據(jù)從 DOUT
端輸出。對 MAX7221 來說，只有當(dāng)cs端為低電平時時
鐘輸入才有效。
14-17,20-23
SEG
A–SEG G,
DP
7 段和小數(shù)點驅(qū)動，為顯示器提供電流。當(dāng)一個段驅(qū)
動關(guān)閉時，7219 的此端呈低電平，7221 呈現(xiàn)高阻抗。
18 SET 通過一個電阻連接到 VDD 來提高段電流。
19 V+ 正極電壓輸入，+5V
24 DOUT
串行數(shù)據(jù)輸出端口，從 DIN 輸入的數(shù)據(jù)在 16.5 個時
鐘周期后在此端有效。當(dāng)使用多個 MAX7219/MAX7221
時用此端方便擴展。
八、功能圖表
九、時序圖
十、詳細描述
（一）MAX7219 和 MAX7221 的不同之處
MAX7219 和 MAX7221 是相同的除了以下兩點：
（1） ：MAX7219 的段驅(qū)動有回流限制可以減少 EMI；
（2） ：MAX7219 的串行口和 SPI 完全兼容。
（二）串行地址格式
對 MAX7219 來說，串行數(shù)據(jù)在 DIN 輸入 16 位數(shù)據(jù)包，無論 LOAD 端處于何種狀
態(tài)，在時鐘的上升沿數(shù)據(jù)均移入到內(nèi)部 16 位移位寄存器。對 MAX7221 來說，無論數(shù)
據(jù)輸入或輸出cs必須為低電平。然后數(shù)據(jù)在 LOAD/ cs的上升沿被載入數(shù)據(jù)寄存器或
控制寄存器。LOAD/ cs端在第 16 個時鐘的上升沿同時或之后，下個時鐘上升沿之前
變?yōu)楦唠娖剑駝t數(shù)據(jù)將會丟失。在 DIN 端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫髟?16.5 個時鐘
周期之后出現(xiàn)在 DOUT 端。在時鐘的下降沿數(shù)據(jù)將被輸出。數(shù)據(jù)位標(biāo)記為 D0-D15（如
表 1 表示） 。D8-D11 為寄存器地址位。D0-D7 為數(shù)據(jù)位。D12-D15 為無效位。在傳輸
過程中，首先接收到的是 D15 位，是非常重要的一位（MSB） 。
表 1：串行數(shù)據(jù)格式
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
× × × × 地址 MSB 數(shù)據(jù) LSB
（三）數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器
表 2 列出了 14 個可尋址的數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器。數(shù)據(jù)寄存器由一個在片上的
8×8 的雙向 SRAM 來實現(xiàn)。它們可以直接尋址所以只要在 V+大于 2V 的情況下每個數(shù)
據(jù)都可以獨立的修改或保存。控制寄存器包括編碼模式、顯示亮度、掃描限制、關(guān)
閉模式以及顯示檢測五個寄存器。
表 2：數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器
（四）掉電模式
MAX7219 掉電后，掃描震蕩器關(guān)閉，所有段電流源和地連接，所要數(shù)字驅(qū)動與 V+相
連，所以顯示熄滅。MAX 7221 除了數(shù)字驅(qū)動呈現(xiàn)高阻抗以外其他都與 MAX7219 一樣。
在數(shù)據(jù)和控制寄存器里的數(shù)據(jù)是不變的。停機模式可以節(jié)省電源，當(dāng)有一個連續(xù)的
警報使顯示器發(fā)光時，便能離開掉電模式。為了滿足掉電模式最低的工作電流，邏
輯輸入應(yīng)該在 GND 或 V+（CMOS 的邏輯電位） 。
MAX7219 和 MAX7221 可以在小于 250μs 的時間內(nèi)離開掉電模式。在掉電模式下，顯示
驅(qū)動是可以編程的，而且在顯示檢測的時候不用考慮他是否在掉電模式工作。
（五）初始狀態(tài)
在初始狀態(tài)下，所有的控制寄存器將被重置，顯示器熄滅，MAX7219/MAX7221 進入掉
電模式。對顯示驅(qū)動預(yù)先編程為以后顯示而用。否則它將以最初的設(shè)置來掃描每一
位數(shù)據(jù)，不對數(shù)據(jù)寄存器里的數(shù)據(jù)進行掃描，顯示亮度寄存器設(shè)置為最小值。
（六）譯碼模式寄存器
用來設(shè)置對每個數(shù)據(jù)進行 B 型 BCD 譯碼或者不譯碼。寄存器中的每一位對應(yīng)一個數(shù)
據(jù)。邏輯高電平用來選擇譯碼低電平取消譯碼。表 4 舉例說明了譯碼控制寄存器的
格式。
當(dāng)選擇譯碼模式時，譯碼器只對數(shù)據(jù)的低四位進行譯碼（D3-D0） ，D4-D6 為無效位。
D7 位用來設(shè)置小數(shù)點，不受譯碼器的控制且為高電平。表五為 B 型譯碼的格式。
當(dāng)選擇不譯碼時，數(shù)據(jù)的八位與
MAX7219/MAX7221的各段線上的信號
一致。 表六列出了每個數(shù)字對應(yīng)的段
位碼。
（七）亮度控制
MAX7219/MAX7221通過加在V+和ISET之間的一個外部電阻來控制顯示亮度。段驅(qū)動電流一般
是流入ISET端電流的100倍。這個電阻可以是固定的，也可以是可變電阻，通過前面板來控制以
選擇合適的亮度。其最小值為9.53KΩ，它設(shè)定段電流為40mA。顯示亮度也可以通過亮度寄存器
來控制。
數(shù)字控制顯示亮度是通過亮度寄存器的低四位來控制的脈寬調(diào)制器來控制。調(diào)制器將段電流
平均分為16個階次，最大值為由RSET設(shè)置的最大電流的31/32，最小值為電流峰值的1/32
（MAX7221為15/16到1/16）。表7列出了亮度寄存器的格式。最小數(shù)據(jù)熄滅時間設(shè)置為時鐘周
期的1/32.
（八） 掃描控制寄存器
掃描控制寄存器用來設(shè)定掃描顯示器的個數(shù)，從 1 個到 8 個.它們將以 800Hz 的掃描
速率進行多路掃描顯示。如果數(shù)據(jù)少的話，掃描速率為 8*fosc/N，N 是指需要掃描數(shù)字的個
數(shù)。掃描數(shù)據(jù)的個數(shù)影響顯示亮度，所以不能將掃描寄存器設(shè)置為空掃描。表 8 列出了掃描
寄存器的格式。 |
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