max7219数据手册（使用方法、max7219驱动数码管点阵显示威廉希尔官方网站 与使用时需注意事项）

1、MAX7219介绍

MAX7219是一种高集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器，可实现微处理器与7段码的接口，可以显示8位或64位单一LED。芯片上包括BCD码译码器、多位扫描威廉希尔官方网站 、段驱动器、位驱动器、内含8&TImes;8位静态RAM，用于存放显示数据。只需外接一个电阻就可为所有的LED提供段电流。

MAX7219的三线串行接口适用于所有微处理器，单一位数据可被寻址和修正，无需重写整个显示器。MAX7219具有软件译码和硬件译码两种功能，软件译码是根据各段笔划与数据位的对应关系进行编码，硬件译码采用BCD码（简称B码）译码。MAX7219工作模式包括150μA低压电源关闭模式、模拟数字亮度控制、限扫寄存器（允许用户从第1位数字显示到第8位）及测试模式（点亮所有LED）。

2、MAX7219引脚功能

MAX1279引脚排列如图1所示，

图1 MAX1279引脚排列图

引脚功能：

DIN：串行数据输入端。当CLK为上升沿时，数据存入内部的16位寄存器

DOUT：串行数据输出端，用于级连扩展

LOAD：装载数据输入，在装载的上升沿，串行输入的最后一个16位数据被锁存。

CLK：串行时钟输入，其最大工作频率可达10MHz。时钟上升沿是数据输入，时钟下降时数据从串行数据输出口输出

DIG0~DIG7：8位LED位选线，从共阴极LED中吸入电流

SEGA~SEGGDP7段驱动和小数点驱动

ISET：通过一个10k电阻和Vcc相连，设置段电流

GND：地线

V+：电源

3、MAX7219的功能框图

图2 MAX7219的功能框图

串行输入数据在时钟上升沿时移入内部的16位移位寄存器，在装载的上升沿时数据被锁存在每一位或寄存器中。装载信号必须在第16个时钟上升沿发生时或之后达到高电平，但要在下一个时钟的上升沿和数据丢失之前到达。串行输入数据通过移位寄存器传输，在以后数据输出的16.5个时钟循环出现，数据在时钟的下降沿记录下来。数据各位记录为D0～D15（如表2所列），D8～D11为移位寄存器地址，D0～D7为数据，D12～D15是无关位。第一位接收到的位是最高位D15。D7为数据最高有效位，D0为数据最低有效位。

4、MAX7219控制字

MAX7219有14个可寻址的控制字寄存器（如表3），控制字寄存器由芯片的8&TImes;8双端口SRAM识别，SRAM直接寻址，这样单一的位能被更改或保留，条件是电源电压明显大于2V。控制字寄存器包括译码模式、显示强度、扫描限制（被扫描位的个数）、关闭模式、显示测试（点亮所有的LED）。另外还有一个空操作寄存器，该寄存器允许数据从DIN直送DOUT，在设备串接情况下，不会改变显示或影响任何控制寄存器。

图3 MAX7219内部的相关寄存器

分别介绍如下：

（1）译码控制寄存器（X9H）

如图4所示，MAX7219有两种译码方式：B译码方式和不译码方式。当选择不译码时，8个数据为分别一一对应7个段和小数点位；B译码方式是BCD译码，直接送数据就可以显示。实际应用中可以按位设置选择B译码或是不译码方式。

图4 MAX7219的译码控制寄存器

当选择软件译码方式时，数据D7～D0对应的MAX7219码的各段笔划如表5所列。当工作于硬件（B码）译码模式时，译码器只选择数据寄存器中较低的几位（D3～D0），不考虑D4～D6位。D7位显示十进制小数点，独立于译码器，当D7=1时，十进制小数DP点亮。字符0～9对应的16进制码为&TImes;0～&TImes;9，字符-、E、H、L、P和消隐分别对应的16进制码为×A～×F。

（2）扫描界限寄存器（XBH）

如图5所示，此寄存器用于设置显示的LED的个数（1~8），比如当设置为0xX4时，LED0~5显示。

图5 MAX7219的扫描界限控制寄存器

（3）亮度控制寄存器（XAH）

共有16级可选择，用于设置LED的显示亮度，从0xX0~0xXF

（4）关断模式寄存器（XCH）

共有两种模式选择，一是关断状态，（最低位D0=0）一是正常工作状态（D0=1）。

（5）显示测试寄存器（XFH）

显示检测寄存器有两种操作模式：一般测试和显示测试。显示测试模式时所有的LED点亮，方法是将所有控制字寄存器（包括关闭寄存器）置成无效。在显示测试模式下扫描8位的串行接口8位LED显示驱动器MAX7219工作周期是31/32。正常测试的16进制码为×0，显示测试的16进制码为×1。

（6）空操作寄存器

空操作寄存器在MAX7219串接时使用，把所有芯片的LOAD端连在一起，并将DOUT连接到下一个MAX7219的DIN上。DOUT是CMOS输出，可以驱动后边的串接MAX7219。例如，4个MAX7219串联，然后写第4个片子，再送入设想的16位字，紧跟3个空操作码（×0××），当LOAD升高时，所有装置的数据被锁存，前3个芯片接到空操作命令，第4个芯片接到设想的数据。

5、读写时序说明

MAX7129是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。

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

图6 控制字（即地址及命令字节）

如图，工作时，MAX7219规定一次接收16位数据，在接收的16位数据中：D15~D12可以与操作无关，可以任意写入，D11~D8决定所选通的内部寄存器地址，D7~D0为待显示数据或是初始化控制字。在CLK脉冲作用下，DIN的数据以串行方式依次移入内部16位寄存器，然后在一个LOAD上升沿作用下，锁存到内部的寄存器中。注意在接收时，先接收最高位D16，最后是D0，因此，在程序发送时必须先送高位数据，在循环移位。工作时序图见图7。

由于51是8位单片机故需要分两次来送数据。具体操作见驱动程序详解。

图7 数据读写时序

6、使用时需注意事项

　　下图是MAX7219的一种典型应用威廉希尔官方网站 。

1）三根信号线

MAX7219的3线串行接口可方便地连接到各种通用的μP上，当其16位数据串行发送到DIN端后，该数据将在每个CLK的上升沿被移入内部16位移位寄存器中，然后在LOAD的上升沿锁存到数字或控制寄存器中。在强干扰环境下，如大功率电机的起停或高压发生过程中，干扰源可能通过供电电源或3根信号线串入显示威廉希尔官方网站 而造成显示器的不稳定，从而出现笔段跳跃、显示不全、甚至全暗或全亮的现象。为此，可通过在3根信号线上对地接入一个1000pF的瓷片电容来有效地滤除因空间干扰而引起的尖脉冲。

2）亮度控制电阻

MAX7219通过V+和ISET之间所接的外部电阻（RSET）来控制亮度。通常来自驱动器的峰值电流为ISET的100倍，当RSET取最小值9.53kΩ时，段电流为37mA。在笔者的产品应用中，最初RSET取10kΩ电阻，当采用RC复位威廉希尔官方网站 时，显示正常;而采用MAX813L监控复位威廉希尔官方网站 时，在LED各段均亮时复位有效，从而使单片机系统无法工作。其原因在于MAX7219的各个数字驱动器的消耗功率太大，即选定的RSET太小而使峰值段电流增大，从而引起单片机系统的供电电压低于MAX813L的监控电压而使系统长期复位。后来将RSET换为30kΩ电阻后，显示威廉希尔官方网站 可正常工作。

3）工作电源

为防止微机系统电源及其干扰源对显示威廉希尔官方网站 造成影响和避免上面所描述的问题，同时为了给显示威廉希尔官方网站 提供足够的电源功率，在实际设计中，应对显示威廉希尔官方网站 单独供电，并在MAX7219的电源（V+）与地（GND）间并接一个0.1μF去耦电容和一个10μF/16V电解电容，以有效提高其工作可靠性。