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MAX7219是MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极数码管显示驱动芯片，一片MAX7219可驱动8个7段（包括小数点共8段）数字LED、LED条线图形显示器、或64个分立的LED发光二级管。该芯片具有10MHz传输率的三线串行接口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所有LED的段电流。。它的操作很简单，MCU只需通过模拟SPI三线接口就可以将相关的指令写入MAX7219的内部指令和数据寄存器，同时它还允许用户选择多种译码方式和译码位。此外它还支持多片7219串联方式，这样MCU就可以通过3根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）控制更多的数码管显示。MAX7219的外部引脚分配如图1所示及内部结构如图2所示。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1A8.tmp.png 图1 MAX7219的外部引脚分配 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1A9.tmp.png 图2 MAX7219的内部引脚分配 各引脚的功能为： DIN：串行数据输入端 DOUT：串行数据输出端，用于级连扩展 LOAD：装载数据输入 CLK：串行时钟输入 LOAD（CS）: 是 片选信号 不是通讯端口 随便接 所以 一般就接普通IO口 最常用的SPI 通讯 CS 也可以随便接 DIG0~DIG7：8位LED位选线，从共阴极LED中吸入电流 SEG A~SEG G DP 7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 MAX7219有下列几组寄存器：（如图3） MAX7219内部的寄存器如图3，主要有：译码控制寄存器、亮度控制寄存器、扫描界限寄存器、关断模式寄存器、测试控制寄存器。编程时只有正确操作这些寄存器，MAX7219才可工作。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AA.tmp.png 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。file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AB.tmp.png 图4 MAX7219的译码控制寄存器 （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，LED 0~5显示。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AC.tmp.png 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） 用于设置LED是测试状态还是正常工作状态，当测试状态时（最低位 D0=1）各位显示全亮，正常工作状态(D0=0)。 各寄存器具体操作见驱动程序详解。 2 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。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AD.tmp.png 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。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AE.tmp.png 图7 数据读写时序 3 电路原理图 电路原理图 电路原理图如图７，MAX7219与单片机的连接只需要3条线：LOAD（CS）片选引脚、CLK串行时钟引脚、DIN串行数据引脚。其中C1 为电源滤波电容，R1用来设置段电流。 MAX7219的PCB布线有些难度，作者可以提供画好的PCB给读者。有需要的读者请与作者联系。邮箱：zhaoliang_0801@dl.cn file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1AF.tmp.png 图8 电路原理图 4 驱动程序 //管脚定义 sbit LOAD=P1^2; //MAX7219片选 12脚 sbit DIN=P1^1; //MAX7219串行数据 1脚 sbit CLK=P1^0; //MAX7219串行时钟 13脚 //寄存器宏定义 #define DECODE_MODE 0x09 //译码控制寄存器 #define INTENSITY 0x0A //亮度控制寄存器 #define SCAN_LIMIT 0x0B //扫描界限寄存器 #define SHUT_DOWN 0x0C //关断模式寄存器 #define DISPLAY_TEST 0x0F //测试控制寄存器 //函数声明 void Write7219(unsigned char address,unsigned char dat); void Initial(void); //地址、数据发送子程序 void Write7219(unsigned char address,unsigned char dat) { unsigned char i; LOAD=0; //拉低片选线，选中器件 //发送地址 for (i=0;i<8;i++) //移位循环8次 { CLK=0; //清零时钟总线 DIN=(bit)(address&0x80); //每次取高字节 address<<=1; //左移一位 CLK=1; //时钟上升沿，发送地址 } //发送数据 for (i=0;i<8;i++) { CLK=0; DIN=(bit)(dat&0x80); dat<<=1; CLK=1; //时钟上升沿，发送数据 } LOAD=1; //发送结束，上升沿锁存数据 } //MAX7219初始化，设置MAX7219内部的控制寄存器 void Initial(void) { Write7219(SHUT_DOWN,0x01); //开启正常工作模式（0xX1） Write7219(DISPLAY_TEST,0x00); //选择工作模式（0xX0） Write7219(DECODE_MODE,0xff); //选用全译码模式 Write7219(SCAN_LIMIT,0x07); //8只LED全用 Write7219(INTENSITY,0x04); //设置初始亮度 } 测试程序 void main(void) { unsigned char i; Initial(); //MAX7219初始化 while(1) { for(i=1;i<9;i++) { Write7219(i,i); //数码管显示1~8 } } } 典型应用电路： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps1B0.tmp.png | 
