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LED顯示驅動器與微控制器的通訊
 

【作者: ADI】   2023年02月19日 星期日

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MAX6950和MAX6951分別為5位元和8位元共陰極LED顯示驅動器,透過高速SPI 介面控制。此兩款元件採用獨特的多工結構,大幅減少了LED驅動器與LED面板的連線。MAXQ2000為一款高性能、16位元RISC微控制器,整合SPI模組,簡化LED驅動器與微控制器的連接。本應用筆記提供MAXQ組合語言程式範例,說明MAXQ2000 SPI模組與MAX6951/MAX6950的配合使用。


硬體和軟體需求

為了實現本文中的介面試驗,需要MAX6951評估板(EV kit)、MAXQ2000評估板(包括MAX-IDE軟體)、提供最小200mA電流的+5V電源和具備一個可用序列埠的PC。


硬體設定

1.MAX6951評估板跳線設定


去除JU2、JU3和JU4接腳1與接腳2之間的跳線,斷開/CS\、DIN和SCLK訊號與評估板上位準轉換器的連接。


2. MAXQ2000評估板跳線和DIP開關設定


開關SW3的1-8接腳置於off位置


JU1:連接接腳1和接腳2


JU2:連接接腳1和接腳2


JU3:連接接腳1和接腳2


JU4:開路


JU10:開路


JU11:接通(MAXQ2000評估板由一塊JTAG介面板供電,電源為+5V)


3.如圖一所示連接兩塊評估板。



圖一 : MAX6951評估板與MAXQ2000評估板的連接圖
圖一 : MAX6951評估板與MAXQ2000評估板的連接圖

韌體說明

從網站下載完整韌體檔,透過ADI提供的整合式開發環境和偵錯環境,用於MAXQ系列微控制器的MAX-IDE,進行編譯。


main.asm文件

該檔為本專案的主迴圈程式,其透過調用不同的副程式展示正確寫入MAX6951暫存器的數據。韌體展示MAX6951的以下功能:


1. MAX6951 SPI介面初始化。


2. 在16進制解碼方式下,對MAX6951所有數字的P0和P1級寫入並顯示0、1、2、...、A、B、C、D、E、F和8個小數位(如,點亮所有LED欄位)。


3. 在非解碼方式下,寫入並顯示上述字母和其它使用者內建字元,如H、L、P、Q、Y等。


4. LED亮度調節,該程式說明如何設定MAX6951亮度暫存器,測試數位亮度控制功能。


5. 掃描限制迴圈程式。該程式用相同亮度迴圈顯示第1位元到第8位元數字。


注:監控進程,以確認掃描限制提高時,降低亮度。


6. 閃爍控制,該程式將不同數值寫入每位元資料的P0級和P1級。還可採用快速閃爍方式展示段閃爍控制功能,可同步多個LED驅動器。


7. 滾動迴圈,該程式從左到右、從右到左滾動顯示文本資訊:HELLO。


8. 跳動迴圈,該程式在LED兩個邊緣之間跳動顯示文本資訊:HELLO。


9. 計時迴圈,此程式說明在16進制解碼方式和非解碼方式下,如何設計顯示毫秒級計時。


max2000ev_6951.asm文件

該檔包含所有用於MAX6951評估板與MAXQ2000微控制器之間通訊的功能函數。其主要函數有:


1. max6951_init:該函數正確設定MAXQ2000的SPI模式,實現與MAX6951的連接。使能SPI,並初始化MAX6951,在顯示板上顯示八個0。表一為該函數的詳細代碼。


圖二 : MAX6951初始化範例程式
圖二 : MAX6951初始化範例程式
圖三
圖三

max6951_transmit:該函數向Max6951發送一個暫存器位址和數據位元組(16位元)。


2. max6951_set_all_n:這些函數將一位元數位暫存器的P0級和P1級設定為數字“n”。所有函數具備16進制解碼和非解碼模式。


3. max6951_e_d_s_d:該函數先使能MAX6951顯示,然後延遲半秒,關斷顯示,再延遲100ms。


4. max6951_screenshot:這些函數在8位元數位LED面板的八個不同位置處顯示HELLO。


5. max6951_scroll_R_to_L:以不同順序顯示,該函數以非解碼方式從右至左滾動顯示HELLO。


6. max6951_scroll_L_to_R:以不同順序顯示,該函數以非解碼方式從左至右滾動顯示HELLO。


7. max6951_bouncing:該函數在LED的兩個邊緣之間跳動顯示HELLO。


8. font_lookup:給定一個16進制數,該函數查詢在標準7段LED上以非解碼方式顯示的相同字元。


9. max6951_counting:該函數用於顯示毫秒計時,精準度為10毫秒。表二為詳細代碼。



圖四 : MAX6951計時範例程式
圖四 : MAX6951計時範例程式
圖六
圖六
圖七
圖七

maxq2000_spi.asm文件:該檔用於配置、使用MAXQ2000 SPI模組。整合在MAX-IDE,用戶無需修改即可使用。


divide32.asm文件:這是MAX-IDE軟體提供的32位元除法程式。


maxq2000.inc、maxq2000_spi.inc和max2000ev_6951.inc文件:這些是MAXQ2000接腳定義和MAX6951暫存器定義的嵌套檔。


結論

MAX6951/MAX6950 SPI LED驅動器是簡單易用的共陰極顯示器驅動器,其透過SPI序列介面連接微控制器。MAXQ系列微控制器整合了SPI模組,可透過SPI介面與LED驅動器通訊。在此介紹的範例程式有助於使用者理解MAX6951的LED驅動功能,該範例程式也能應用到類似的MAXQ2000系統開發中。


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