MAX6951/MAX6950 LED顯示驅動器與MAXQ2
摘要：本應用筆記說明MAX6951/MAX6950 LED驅動器和MAXQ2000的SPI外設通信的匯編程序設計。
引言
MAX6950和MAX6951分別為5位和8位共陰極LED顯示驅動器，通過高速SPI 接口控制。這兩款器件采用獨特的復用結構，大大減少了LED驅動器與LED面板的連線。MAXQ2000是一款高性能、16位RISC微控制器，集成了SPI模塊，簡化了LED驅動器與微控制器的連接。本應用筆記提供了MAXQ?匯編程序范例，說明MAXQ2000 SPI模塊與MAX6951/MAX6950的配合使用。
硬件和軟件需求
為了實現本應用筆記的接口試驗，需要MAX6951評估板(EV kit)、MAXQ2000評估板(包括MAX-IDE軟件)、科提供最小200mA電流的+5V電源和具備一個可用串口的PC機。
硬件設置
MAX6951評估板跳線設置
去掉JU2、JU3和JU4引腳1與引腳2之間的跳線，斷開/CS\、DIN和SCLK信號與評估板上電平轉換器的連接。MAXQ2000評估板跳線和DIP開關設置
開關SW3的1-8引腳置于off位置
JU1：連接引腳1和引腳2
JU2：連接引腳1和引腳2
JU3：連接引腳1和引腳2
JU4：開路
JU10：開路
JU11：接通(MAXQ2000評估板由一塊JTAG接口板供電，電源為+5V。)按圖1所示連接兩塊評估板。
圖1. MAX6951評估板與MAXQ2000評估板的連接圖
固件說明
可從Maxim網站下載本項目的完整固件文件，通過Maxim提供的集成開發環境和調試環境，用于MAXQ系列微控制器的MAX-IDE，進行編譯。
下載：完整的固件(ZIP, 18.8k)
main.asm文件
該文件為本項目的主循環程序，它通過調用不同的子程序演示正確寫入MAX6951寄存器的數據。固件演示MAX6951的以下功能：
MAX6951 SPI接口初始化。
在16進制譯碼方式下，對MAX6951所有數字的P0和P1級寫入并顯示0、1、2、...、A、B、C、D、E、F和8個小數位(如，點亮所有LED字段)。
在非譯碼方式下，寫入并顯示上述字母和其它用戶內建字符，如H、L、P、Q、Y等。
LED亮度調節，該程序說明如何設置MAX6951亮度寄存器，測試數字亮度控制功能。
掃描限制循環程序。該程序用相同亮度循環顯示第1位到第8位數字。
注：監控進程，以確認掃描限制提高時，降低亮度。閃爍控制，該程序將不同數值寫入每位數據的P0級和P1級。還可采用快速閃爍方式來演示段閃爍控制功能，可同步多個LED驅動器。
滾動循環，該程序從左到右、從右到左滾動顯示文本信息：HELLO。
跳動循環，該程序在LED兩個邊沿之間跳動顯示文本信息：HELLO。
計時循環，這個程序說明在16進制譯碼方式和非譯碼方式下，如何設計顯示毫秒級計時。
max2000ev_6951.asm文件
該文件包含所有用于MAX6951評估板與MAXQ2000微控制器之間通信的功能函數。其主要函數有：
max6951_init：該函數正確地設置MAXQ2000的SPI模式，實現與MAX6951的連接。使能SPI，并初始化MAX6951，在顯示板上顯示八個0。列表1為該函數的詳細代碼。
列表1. MAX6951初始化例程;*********************************************** ;* FuncTIon: max6951_init ;* ;* Sets the correct SPI modes for talking to the MAX6951, enables SPI, and ;* ;* iniTIalizes the MAX6951 to display 8 0s. ;* ;* Input: None. ;* ;* Output: None. ;* ;* Destroys: ACC, A[0] -- A[10], PSF ;* ;*******************************************************MAX6951_INIT: ; SET SPI BAUD RATE MOVE A[0], #2400H ; SYSTEM CLOCK IS 16,000,000 HZMOVE A[1], #00F4HMOVE A[2], #4240H ; DESIRED BAUD RATE IS 1,000,000 HZ MOVE A[3], #000FHCALL SPI_SETBAUDRATE ; SET THE APPROPRIATE MODES FOR THE 6951MOVE C, #SPI_IDLE_LOW ; IDLE = LOWCALL SPI_SETCLOCKPOLARITYMOVE C, #SPI_ACTIVE_EDGE ; ACTIVE = RISING EDGECALL SPI_SETCLOCKPHASEMOVE C, #SPI_LENGTH_16 ; ALWAYS TRANSFER 16 BITSCALL SPI_SETCHARACTERLENGTHMOVE C, #SPI_MASTER_MODE ; MAXQ2000 IS THE MASTER, MAX6951 IS THE SLAVECALL SPI_SETMODE ; ENABLE SPIMOVE C, #1CALL SPI_ENABLE ; SHUTDOWN MAX6951 DISPLAY FIRSTCALL MAX6951_SHUTDOWN ; SET MAX6951 IN HEXADECIMAL DECODE MODEMOVE ACC, #MAX6951REG_DECODESLA4SLA4OR #0FFH ; HEXADECIMAL DECODECALL MAX6951_TRANSMIT ; SET DISPLAY INTENSITY = 16/16MOVE ACC, #MAX6951REG_INTENSITYSLA4SLA4OR #0FH ; INTENSITY = 16/16CALL MAX6951_TRANSMIT ; SCAN LIMIT = 7MOVE ACC, #MAX6951REG_SCANLIMITSLA4SLA4OR #07H ; SCAN LIMIT = 7 CALL MAX6951_TRANSMITRET
max6951_transmit：該函數向Max6951發送一個寄存器地址和數據字節(16位)。
max6951_set_all_n：這些函數將一位數字寄存器的P0級和P1級設置為數字“n”。所有函數具備16進制譯碼和非譯碼模式。
max6951_e_d_s_d：該函數先使能MAX6951顯示，然后延遲半秒，關斷顯示，再延遲100ms。
max6951_screenshot：這些函數在8位數字LED面板的八個不同位置處顯示HELLO。
max6951_scroll_R_to_L：以不同順序顯示，該函數以非譯碼方式從右至左滾動顯示HELLO。
max6951_scroll_L_to_R：以不同順序顯示，該函數以非譯碼方式從左至右滾動顯示HELLO。
max6951_bouncing：該函數在LED的兩個邊沿之間跳動顯示HELLO。
font_lookup：給定一個16進制數，該函數查詢在標準7段LED上以非譯碼方式顯示的相同字符。
max6951_counting：該函數用于顯示毫秒計時，精確度為10毫秒。 列表2為詳細代碼。
列表2. MAX6951計時例程;******************************************** ;* Function: max6951_counting ;* ;* This routine counts how many 10-milliseconds have elapsed and displays ;* ;* the value from 0000 to 9999 on LED digits 3-0(no way to blank leading digits). ;* ; The routine displays the same value on LED digits 7-4(by using no decode ;* ;* mode, individual leading digits can be blanked). ;* ;* Input: None ;* ;* Output: None ;* ;* Destroys: ACC, A[1] - A[4], A[9] ;* ;*********************************************** MAX6951_COUNTING:CALL MAX6951_SHUTDOWNCALL MAX6951_SET_ALL_0 ; SET ALL BITS OF DATA REGISTERS TO 0MOVE ACC, #010FH ; HEXDECIMAL DECODE DIGITS 3-0, NO DEOCDE DIGITS 7-4 CALL MAX6951_TRANSMIT ; INITIALIZE THE COUNT TO 0 MOVE A[1], #0 ; A[1] => DIGIT 0MOVE A[2], #0 ; A[2] => DIGIT 1MOVE A[3], #0 ; A[3] => DIGIT 2MOVE A[4], #0 ; A[4] => DIGIT 3COUNT_LOOP: INCREASE_DIGIT3:MOVE ACC, A[4] ; PROCESS DIGIT 3 SUB #9JUMP Z, INCREASE_DIGIT2 ; DIGIT 3 = 9, THERE IS CARRY OVERMOVE ACC, A[4] ; DIGIT 3 < 9, CONTINUEADD #1MOVE A[4], ACCCALL FONT_LOOKUP ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED OR #6300HCALL MAX6951_TRANSMIT ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 3 NEW VALUEMOVE ACC, A[9] ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 7 OR #6700HCALL MAX6951_TRANSMITJUMP DISPLAY_NUMBERINCREASE_DIGIT2:OR #6300HCALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 0 TO DIGIT 3 REGISTER FIRSTMOVE A[4], #0 ; SET DIGIT 3 BACK TO 0MOVE ACC, #677EH ; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"CALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 7EH TO DIGIT 7 REGISTERMOVE ACC, A[3] ; PROCESS DIGIT 2SUB #9JUMP Z, INCREASE_DIGIT1 ; DIGIT 2 = 9, THERE IS CARRY OVERMOVE ACC, A[3] ; DIGIT 2 < 9, CONTINUEADD #1MOVE A[3], ACCCALL FONT_LOOKUP ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED OR #6200HCALL MAX6951_TRANSMIT ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 2 NEW VALUEMOVE ACC, A[9] ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 6 OR #6600HCALL MAX6951_TRANSMITJUMP DISPLAY_NUMBERINCREASE_DIGIT1:OR #6200HCALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 0 TO DIGIT 2 REGISTER FIRSTMOVE A[3], #0 ; SET DIGIT 2 BACK TO 0MOVE ACC, #667EH ; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"CALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 7EH TO DIGIT 6 REGISTER MOVE ACC, A[2] ; PROCESS DIGIT 1SUB #9JUMP Z, INCREASE_DIGIT0 ; DIGIT 1 = 9, THERE IS CARRY OVERMOVE ACC, A[2] ; DIGIT 1 < 9, CONTINUEADD #1MOVE A[2], ACCCALL FONT_LOOKUP ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED OR #6100HCALL MAX6951_TRANSMIT ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 1 NEW VALUEMOVE ACC, A[9] ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 5 OR #6500HCALL MAX6951_TRANSMITJUMP DISPLAY_NUMBERINCREASE_DIGIT0:OR #6100HCALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 0 TO DIGIT 1 REGISTER FIRSTMOVE A[2], #0 ; SET DIGIT 1 BACK TO 0MOVE ACC, #657EH ; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"CALL MAX6951_TRANSMIT ; WIRTE 7EH TO DIGIT 5 REGISTERMOVE ACC, A[1] ; PROCESS DIGIT 0SUB #9JUMP Z, COUNT_COMPLETE ; DIGIT 0 = 9, COUNTING IS OVERMOVE ACC, A[1] ; DIGIT 0 < 9, CONTINUEADD #1MOVE A[1], ACCCALL FONT_LOOKUP ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED OR #6000HCALL MAX6951_TRANSMIT ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 0 NEW VALUEMOVE ACC, A[9] ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 4 OR #6400HCALL MAX6951_TRANSMITDISPLAY_NUMBER: ; DISPLAY DIGIT 3-0 IN HEXADECIMAL DECODE MODE ; DIEPLAY DIGIT 7-4 IN NO DECODE MODECALL MAX6951_ENABLECALL MAX6951_10MS_DELAYJUMP COUNT_LOOPCOUNT_COMPLETE:RET
maxq2000_spi.asm文件：該文件用于配置、使用MAXQ2000 SPI模塊。集成在MAX-IDE，用戶無需修改即可使用。
divide32.asm文件：這是MAX-IDE軟件提供的32位除法程序。
maxq2000.inc、maxq2000_spi.inc和max2000ev_6951.inc文件：這些是MAXQ2000引腳定義和MAX6951寄存器定義的嵌套文件。
結論
MAX6951/MAX6950 SPI LED驅動器簡單易用的共陰極顯示器驅動器，通過SPI串行接口連接微控制器。MAXQ系列微控制器集成了SPI模塊，可通過SPI接口與LED驅動器通信。這里介紹的例程有助于用戶理解MAX6951的LED驅動功能。也可將該例程應用到類似的MAXQ2000系統開發中。
關鍵詞： 微控制器
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