第17卷第1期漳州师范学院学报(自然科学版)Vol.17No.12004年3月JournalofZhangzhouTeachersCollege（Nat.Sci.）Mar.2004MAX7221的原理与应用张华林（漳州师范学院物理系，福建漳州363000）摘要：MAX7221是串行接口八位LED驱动芯片.文章介绍了MAX7221的工作原理，性能特点，典型应用，及MAX7221和PIC单片机的硬件连接方法.关键词：单片机；串行接口；多路扫描器中图分类号：TP368.1文献标识码:B文章编号：1008-7826（2004）01-0043-051概述MAX7221是Maxim（美信）公司专为LED显示驱动而设计生产的串行接口八位LED显示驱动芯片.该芯片包含有七段译码器、位和段驱动器、多路扫描器、段驱动电流调节器、亮度脉宽调节器及多个特殊功能寄存器.该芯片采用串行接口方式，可以很方便地和单片机相连，未经扩展最多可用于8位数码显示或64段码显示.经实际使用发现，该芯片具有占用单片机I/O口少（仅三线）、显示多样、可靠性高、简单实用、编程灵活方便的特点.2MAX7221功能简介2.1MAX7221的功能特点（1）10MHz的串行接口；（2）BCD译码/非译码模式选择；（3）耗电仅150uA的省电模式（显示关闭）；（4）数字和模拟双重亮度控制；（5）SPI、QSPI、Microwire等多种串行接口；（6）显示位数可方便地进行扩展.2.2MAX7221引脚介绍（见图1）Din脚，串行数据输入端，数据存入内部16位移位寄存器.DIG0~DIG7脚，8位共阴极数码管的控制输入端，显示关闭时输出高电平.GND脚，接地端，4和9脚都要接地.CS脚，片选输入端，当CS=0时，串行数据存入移位寄存器，当CS为上升沿时锁存最后16位数据.CLK脚，串行时钟输入端，最高频率10MHz，在时钟上升沿数据移位存入内部移位寄存器，当时钟下降沿时，数据由Dout输出，CLK输入仅当CS=0时有效.SEGA~SEGG，SEGDP脚，数码管七段驱动和小数点驱动端，关闭显示时各段驱动输出为高电平.收稿日期：2003－11－20作者简介：张华林（1973－），男，福建诏安县人，讲师，学士.44漳州师范学院学报（自然科学版）2004年Iset脚，连接到Vdd的电阻连接端，用来模拟设定各段驱动电流.Vdd脚，5V正电压输入端.Dout脚，串行数据输出端，数据由Din输入，经16.5个时钟延迟后由Dout引脚输出，此引脚用来扩展MAX7221.2.3MAX7221功能2.3.1串行数据输入和控制寄存器串行数据输入输出时CS必须为低电平，串行数据由Din送入一个16位的数据包，并在每个时钟上升沿时存入内部16位移位寄存器.数据经16.5个周期后，在时钟的下降沿由Dout引脚输出.16位数据D0~D15的排列见表1.D0~D7包含数据，D8~D11包含寄存器地址，D12~D15为未定义位，芯片最先接收D15位.控制寄存器的地址图见表2.表1D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0XXXX地址数据表2地址地址HEXHEX寄存器D15-D11寄存器D15-D10D9D8CODED10D9D8D7CODED12D11空操作X0000X0数字6X0111X7数字0X0001X1数字7X1000X8数字1X0010X2译码X1001X9数字2X0011X3亮度X1010XA数字3X0100X4显示位X1011XB数字4X0101X5省电X1100XC数字5X0110X6测试X1111XF2.3.2省电模式MAX7221允许工作在省电模式（显示关闭，见表3），在该模式下，供电电流可降低到150uA.器件在这种模式下上电时，250us内即可进入正常工作模式.在测试状态下，省电模式被屏蔽.表3地寄存器数据模式址D7D6D5D4D3D2D1D0省电模式XCXXXXXXX0正常操作XCXXXXXXX12.3.3译码/非译码模式译码模式寄存器可以设置对每一位数字的BCD译码模式或非译码模式，寄存器的每一位对应一个数字，高电平代表译码，低电平代表旁路译码器.见表4.当芯片处于译码模式时，数据位只有D0~D3有效，D4~D6位为无效位，D7为小数点位，见表5.当芯片处于非译码模式时，数据D0~D7位对应8个笔划段，见表6.第1期张华林:MAX7221的原理与应用45表4寄存器数据HEX译码模式D7D6D5D4D3D2D1D0CODE0~7不译码00000000000译码00000