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| 应用笔记3729
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MAX6951/MAX6950 LED显示驱动器与MAXQ2000微控制器的通信 |
摘要：本应用笔记说明MAX6951/MAX6950 LED驱动器和MAXQ2000的SPI外设通信的汇编程序设计。
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。
下载：完整的固件(ZIP, 18.8k)
main.asm文件
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。
注：监控进程，以确认扫描限制提高时，降低亮度。
- 闪烁控制，该程序将不同数值写入每位数据的P0级和P1级。还可采用快速闪烁方式来演示段闪烁控制功能，可同步多个LED驱动器。
- 滚动循环，该程序从左到右、从右到左滚动显示文本信息：HELLO。
- 跳动循环，该程序在LED两个边沿之间跳动显示文本信息：HELLO。
- 计时循环，这个程序说明在16进制译码方式和非译码方式下，如何设计显示毫秒级计时。
max2000ev_6951.asm文件
该文件包含所有用于MAX6951评估板与MAXQ2000微控制器之间通信的功能函数。其主要函数有：
- max6951_init：该函数正确地设置MAXQ2000的SPI模式，实现与MAX6951的连接。使能SPI，并初始化MAX6951，在显示板上显示八个0。列表1为该函数的详细代码。
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
CALLMAX6951_SET_ALL_0; SET ALL BITS OF DATA REGISTERS TO 0
MOVE ACC, #010FH; HEXDECIMAL DECODE DIGITS 3-0, NO DEOCDE DIGITS 7-4
CALLMAX6951_TRANSMIT
; INITIALIZE THE COUNT TO 0
MOVEA[1], #0; A[1] => DIGIT 0
MOVEA[2], #0; A[2] => DIGIT 1
MOVEA[3], #0; A[3] => DIGIT 2
MOVEA[4], #0; A[4] => DIGIT 3
COUNT_LOOP:
INCREASE_DIGIT3:
MOVEACC, A[4]; PROCESS DIGIT 3
SUB#9
JUMPZ, INCREASE_DIGIT2; DIGIT 3 = 9, THERE IS CARRY OVER
MOVEACC, A[4]; DIGIT 3 < 9, CONTINUE
ADD#1
MOVEA[4], ACC
CALLFONT_LOOKUP; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
OR#6300H
CALLMAX6951_TRANSMIT ; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 3 NEW VALUE
MOVEACC, A[9]; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 7
OR #6700H
CALLMAX6951_TRANSMIT
JUMPDISPLAY_NUMBER
INCREASE_DIGIT2:
OR#6300H
CALLMAX6951_TRANSMIT; WRITE 0 TO DIGIT 3 REGISTER FIRST
MOVEA[4], #0; SET DIGIT 3 BACK TO 0
MOVEACC, #677EH; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"
CALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 7EH TO DIGIT 7 REGISTER
MOVEACC, A[3]; PROCESS DIGIT 2
SUB#9
JUMPZ, INCREASE_DIGIT1; DIGIT 2 = 9, THERE IS CARRY OVER
MOVEACC, A[3]; DIGIT 2 < 9, CONTINUE
ADD#1
MOVEA[3], ACC
CALLFONT_LOOKUP; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
OR#6200H
CALLMAX6951_TRANSMIT; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 2 NEW VALUE
MOVEACC, A[9]; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 6
OR #6600H
CALLMAX6951_TRANSMIT
JUMPDISPLAY_NUMBER
INCREASE_DIGIT1:
OR#6200H
CALLMAX6951_TRANSMIT; WRITE 0 TO DIGIT 2 REGISTER FIRST
MOVEA[3], #0; SET DIGIT 2 BACK TO 0
MOVEACC, #667EH; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"
CALL MAX6951_TRANSMIT ; WRITE 7EH TO DIGIT 6 REGISTER
MOVEACC, A[2]; PROCESS DIGIT 1
SUB#9
JUMPZ, INCREASE_DIGIT0; DIGIT 1 = 9, THERE IS CARRY OVER
MOVEACC, A[2]; DIGIT 1 < 9, CONTINUE
ADD#1
MOVEA[2], ACC
CALLFONT_LOOKUP; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
OR#6100H
CALLMAX6951_TRANSMIT; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 1 NEW VALUE
MOVEACC, A[9]; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 5
OR #6500H
CALLMAX6951_TRANSMIT
JUMPDISPLAY_NUMBER
INCREASE_DIGIT0:
OR#6100H
CALLMAX6951_TRANSMIT; WRITE 0 TO DIGIT 1 REGISTER FIRST
MOVEA[2], #0; SET DIGIT 1 BACK TO 0
MOVEACC, #657EH; NO DECODE VALUE FOR FONT '0' IS "7EH"
CALL MAX6951_TRANSMIT ; WIRTE 7EH TO DIGIT 5 REGISTER
MOVEACC, A[1]; PROCESS DIGIT 0
SUB#9
JUMPZ, COUNT_COMPLETE; DIGIT 0 = 9, COUNTING IS OVER
MOVEACC, A[1]; DIGIT 0 < 9, CONTINUE
ADD#1
MOVEA[1], ACC
CALLFONT_LOOKUP; LOOK UP THE VALUE FOR THIS FONT
; STORE IT IN A[9], KEEP ACC UNCHANGED
OR#6000H
CALLMAX6951_TRANSMIT; NO CARRY OVER, WRITE DIGIT 0 NEW VALUE
MOVEACC, A[9]; WRITE THE NO DECODE VALUE TO DIGIT 4
OR #6400H
CALLMAX6951_TRANSMIT
DISPLAY_NUMBER:; DISPLAY DIGIT 3-0 IN HEXADECIMAL DECODE MODE
; DIEPLAY DIGIT 7-4 IN NO DECODE MODE
CALLMAX6951_ENABLE
CALLMAX6951_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。
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APP 3729: Jun 20, 2006
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