引言

       MAX6950和MAX6951分别为5位和8位共阴极LED显示驱动器,通过高速SPI 接口控制。这两款器件采用独特的复用结构,大大减少了LED驱动器与LED面板的连线。MAXQ2000是一款高性能、16位RISC微控制器,集成了SPI模块,简化了LED驱动器与微控制器的连接。本应用笔记提供了MAXQ®汇编程序范例,说明MAXQ2000 SPI模块与MAX6951/MAX6950的配合使用。

       硬件和软件需求

       为了实现本应用笔记的接口试验,需要MAX6951评估板(EV kit)、MAXQ2000评估板(包括MAX-IDE软件)、科提供最小200mA电流的+5V电源和具备一个可用串口的PC机。

       硬件设置

       MAX6951评估板跳线设置

       去掉JU2、JU3和JU4引脚1与引脚2之间的跳线,断开/CS\、DIN和SCLK信号与评估板上电平转换器的连接。 

       MAXQ2000评估板跳线和DIP开关设置

       开关SW3的1-8引脚置于off位置

       JU1：连接引脚1和引脚2

       JU2：连接引脚1和引脚2

       JU3：连接引脚1和引脚2

       JU4：开路

       JU10：开路

       JU11：接通(MAXQ2000评估板由一块JTAG接口板供电,电源为+5V。) 

       按图1所示连接两块评估板。

          

               图1. MAX6951评估板与MAXQ2000评估板的连接图

       固件说明

       可从Maxim网站下载本项目的完整固件文件,通过Maxim提供的集成开发环境和调试环境,用于MAXQ系列微控制器的MAX-IDE,进行编译。

       该文件为本项目的主循环程序,它通过调用不同的子程序演示正确写入MAX6951寄存器的数据。固件演示MAX6951的以下功能： 

       MAX6951 SPI接口初始化。 

       在16进制译码方式下,对MAX6951所有数字的P0和P1级写入并显示0、1、2、...、A、B、C、D、E、F和8个小数位(如,点亮所有LED字段)。 

       在非译码方式下,写入并显示上述字母和其它用户内建字符,如H、L、P、Q、Y等。
 
       LED亮度调节,该程序说明如何设置MAX6951亮度寄存器,测试数字亮度控制功能。 

       扫描限制循环程序。该程序用相同亮度循环显示第1位到第8位数字。

   

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 HZ
    MOVE    A[1], #00F4H
    MOVE    A[2], #4240H   ; DESIRED BAUD RATE IS 1,000,000 HZ
    MOVE    A[3], #000FH
    CALL    SPI_SETBAUDRATE

    ; SET THE APPROPRIATE MODES FOR THE 6951
    MOVE    C, #SPI_IDLE_LOW  ; IDLE = LOW
    CALL    SPI_SETCLOCKPOLARITY
    MOVE    C, #SPI_ACTIVE_EDGE  ; ACTIVE = RISING EDGE
    CALL    SPI_SETCLOCKPHASE
    MOVE    C, #SPI_LENGTH_16  ; ALWAYS TRANSFER 16 BITS
    CALL    SPI_SETCHARACTERLENGTH
    MOVE    C, #SPI_MASTER_MODE ; MAXQ2000 IS THE MASTER, MAX6951 IS THE SLAVE
    CALL    SPI_SETMODE

    ; ENABLE SPI
    MOVE    C, #1
    CALL    SPI_ENABLE

    ; SHUTDOWN MAX6951 DISPLAY FIRST
    CALL    MAX6951_SHUTDOWN

    ; SET MAX6951 IN HEXADECIMAL DECODE MODE
    MOVE    ACC, #MAX6951REG_DECODE
    SLA4
    SLA4
    OR      #0FFH    ; HEXADECIMAL DECODE
    CALL    MAX6951_TRANSMIT

    ; SET DISPLAY INTENSITY = 16/16
    MOVE    ACC, #MAX6951REG_INTENSITY
    SLA4
    SLA4
    OR      #0FH    ; INTENSITY = 16/16
    CALL    MAX6951_TRANSMIT

    ; SCAN LIMIT = 7
    MOVE    ACC, #MAX6951REG_SCANLIMIT
    SLA4
    SLA4
    OR      #07H    ; SCAN LIMIT = 7
    CALL    MAX6951_TRANSMIT
    RET

max6951_transmit：该函数向Max6951发送一个寄存器地址和数据字节(16位)。
max6951_set_all_n：这些函数将一位数字寄存器的P0级和P1级设置为数字“n”。所有函数具备16进制译码和非译码模式。
max6951_e_d_s_d：该函数先使能MAX6951显示,然后延迟半秒,关断显示,再延迟100ms。
max6951_screenshot：这些函数在8位数字LED面板的八个不同位置处显示HELLO。
max6951_scroll_R_to_L：以不同顺序显示,该函数以非译码方式从右至左滚动显示HELLO。
max6951_scroll_L_to_R：以不同顺序显示,该函数以非译码方式从左至右滚动显示HELLO。
max6951_bouncing：该函数在LED的两个边沿之间跳动显示HELLO。
font_lookup：给定一个16进制数,该函数查询在标准7段LED上以非译码方式显示的相同字符。
max6951_counting：该函数用于显示毫秒计时,精确度为10毫秒。 列表2为详细代码。

列表2. MAX6951计时例程
;*******************************************************************************
;* 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_SHUTDOWN
 CALL MAX6951_SET_ALL_0 ; SET ALL BITS OF DATA REGISTERS TO 0
 MOVE   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 0
 MOVE A[2], #0   ; A[2] => DIGIT 1
 MOVE A[3], #0   ; A[3] => DIGIT 2
 MOVE A[4], #0   ; A[4] => DIGIT 3

COUNT_LOOP: 
INCREASE_DIGIT3:
 MOVE ACC, A[4]   ; PROCESS DIGIT 3   
 SUB #9
 JUMP Z, INCREASE_DIGIT2  ; DIGIT 3 = 9, THERE IS CARRY OVER
 MOVE ACC, A[4]   ; DIGIT 3 < 9, CONTINUE
 ADD #1
 MOVE A[4], ACC
 CALL FONT_LOOKUP   ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
      ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
 OR #6300H
 CALL MAX6951_TRANSMIT   ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 3 NEW VALUE
 MOVE ACC, A[9]   ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 7
 OR     #6700H
 CALL MAX6951_TRANSMIT
 JUMP DISPLAY_NUMBER

INCREASE_DIGIT2:
 OR #6300H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; WRITE 0 TO DIGIT 3 REGISTER FIRST
 MOVE A[4], #0   ; SET DIGIT 3 BACK TO 0
 MOVE ACC, #677EH   ; NO DECODE VALUE FOR FONT ''0'' IS "7EH"
 CALL  MAX6951_TRANSMIT   ; WRITE 7EH TO DIGIT 7 REGISTER

 MOVE ACC, A[3]   ; PROCESS DIGIT 2
 SUB #9
 JUMP Z, INCREASE_DIGIT1  ; DIGIT 2 = 9, THERE IS CARRY OVER
 MOVE ACC, A[3]   ; DIGIT 2 < 9, CONTINUE
 ADD #1
 MOVE A[3], ACC
 CALL FONT_LOOKUP   ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
      ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
 OR #6200H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 2 NEW VALUE
 MOVE ACC, A[9]   ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 6
 OR     #6600H
 CALL MAX6951_TRANSMIT
 JUMP DISPLAY_NUMBER

INCREASE_DIGIT1:
 OR #6200H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; WRITE 0 TO DIGIT 2 REGISTER FIRST
 MOVE A[3], #0   ; SET DIGIT 2 BACK TO 0
 MOVE 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 1
 SUB #9
 JUMP Z, INCREASE_DIGIT0  ; DIGIT 1 = 9, THERE IS CARRY OVER
 MOVE ACC, A[2]   ; DIGIT 1 < 9, CONTINUE
 ADD #1
 MOVE A[2], ACC
 CALL FONT_LOOKUP   ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
      ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
 OR #6100H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 1 NEW VALUE
 MOVE ACC, A[9]   ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 5
 OR     #6500H
 CALL MAX6951_TRANSMIT
 JUMP DISPLAY_NUMBER

INCREASE_DIGIT0:
 OR #6100H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; WRITE 0 TO DIGIT 1 REGISTER FIRST
 MOVE A[2], #0   ; SET DIGIT 1 BACK TO 0
 MOVE ACC, #657EH   ; NO DECODE VALUE FOR FONT ''0'' IS "7EH"
 CALL  MAX6951_TRANSMIT   ; WIRTE 7EH TO DIGIT 5 REGISTER
 
 MOVE ACC, A[1]   ; PROCESS DIGIT 0
 SUB #9
 JUMP Z, COUNT_COMPLETE  ; DIGIT 0 = 9, COUNTING IS OVER
 MOVE ACC, A[1]   ; DIGIT 0 < 9, CONTINUE
 ADD #1
 MOVE A[1], ACC
 CALL FONT_LOOKUP   ; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
      ; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
 OR #6000H
 CALL MAX6951_TRANSMIT  ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 0 NEW VALUE
 MOVE ACC, A[9]   ; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 4
 OR     #6400H
 CALL MAX6951_TRANSMIT

DISPLAY_NUMBER:  ; DISPLAY DIGIT 3-0 IN HEXADECIMAL DECODE MODE
    ; DIEPLAY DIGIT 7-4 IN NO DECODE MODE
 CALL MAX6951_ENABLE
 CALL MAX6951_10MS_DELAY
 JUMP  COUNT_LOOP

COUNT_COMPLETE:
 RET

maxq2000_spi.asm文件：该文件用于配置、使用MAXQ2000 SPI模块。集成在MAX-IDE,用户无需修改即可使用。

divide32.asm文件：这是MAX-IDE软件提供的32位除法程序。

maxq2000.inc、maxq2000_spi.inc和max2000ev_6951.inc文件：这些是MAXQ2000引脚定义和MAX6951寄存器定义的嵌套文件。

       结论

       MAX6951/MAX6950 SPI LED驱动器简单易用的共阴极显示器驱动器,通过SPI串行接口连接微控制器。MAXQ系列微控制器集成了SPI模块,可通过SPI接口与LED驱动器通信。这里介绍的例程有助于用户理解MAX6951的LED驱动功能。也可将该例程应用到类似的MAXQ2000系统开发中。