使用MAX6952和MAX6953 5x7 LED驅(qū)動(dòng)器構(gòu)建點(diǎn)陣圖形面板

本應(yīng)用筆記是討論MAX6952和MAX6953 LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中的軟件和處理器接口問(wèn)題的兩篇應(yīng)用筆記之一，用于構(gòu)建用于留言板和動(dòng)畫圖形顯示的LED矩陣圖形面板。

MAX6952和MAX6953為4位陰極排5×7矩陣LED顯示驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)高速SPI（MAX6952）或I2C控制（MAX6953） 串行接口。這些驅(qū)動(dòng)程序主要用于字符顯示應(yīng)用，其中單個(gè) 5×7 矩陣數(shù)字在物理上間隔開以形成一個(gè)或多個(gè)字符行（圖 1）。

圖1.使用 8×2 個(gè)矩陣字符的 5 個(gè)字符 x 7 行矩陣顯示面板的示例。

字符矩陣顯示面板比圖形矩陣面板更便宜，因?yàn)槭褂玫?LED 更少。示例字符面板（圖 1）在字符之間垂直和水平方向上使用 1-LED 間距作為字符間距。對(duì)于等效圖形面板，此間距為每個(gè)水平間距 8 個(gè) LED，每個(gè)垂直間距需要 6 個(gè) LED（圖 2）。當(dāng)然，圖形面板用途更廣;可以平滑滾動(dòng)（逐像素），可以顯示圖形和更大的文本，等等。

圖2.48×16圖形矩陣顯示面板的示例。

MAX6952或MAX6953與圖形顯示器的電氣連接

MAX6952或MAX6953通常驅(qū)動(dòng)4個(gè)單色5×7矩陣陰極排數(shù)字（表1）或2個(gè)雙色數(shù)字（表2）。多路復(fù)用引擎實(shí)際上并不知道或關(guān)心使用的是單色還是雙色顯示器;雙色數(shù)字在電氣和軟件中都被視為兩個(gè)單色數(shù)字。

從多路復(fù)用驅(qū)動(dòng)方案的角度來(lái)看，可以看出MAX6952/3實(shí)際上是在驅(qū)動(dòng)14×10 LED矩陣（表3）。這個(gè)大矩陣通常被細(xì)分以適應(yīng)預(yù)期的 4 個(gè)單色數(shù)字（7 個(gè)陰極行，5 個(gè)陽(yáng)極列）或 2 個(gè)雙色數(shù)字（7 個(gè)陰極行，10 個(gè)陽(yáng)極列）。

定義 LED 圖形面板

單個(gè)MAX6952或MAX6953可通過(guò)14個(gè)陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)多達(dá)10個(gè)陰極的LED陣列，或多個(gè)符合該限值的較小陣列（例如，5個(gè)7×6952陰極排陣列）。最好的方法是設(shè)計(jì)顯示系統(tǒng)，使每個(gè)MAX6953或MAX5驅(qū)動(dòng)其獨(dú)立的顯示矩陣子模塊。因此，首選的顯示元件是 7×<> 矩陣 LED，對(duì)接在一起（或使用分立 LED 等效），根據(jù)需要單色或雙色。

圖形面板通常構(gòu)建為八進(jìn)制尺寸，換句話說(shuō)，每側(cè)的像素或 LED 數(shù)量是 8 的倍數(shù)。八進(jìn)制映射通過(guò) 5 位微處理器簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理，其中顯示器的內(nèi)存映射為字節(jié)寬。此外，等寬小字體的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是 7×8 字體塊中的 8×8 字體。在這種情況下，8×3 塊在每個(gè)字符周圍提供空格以分隔字符（圖 5）。當(dāng)然，圖形面板的優(yōu)點(diǎn)之一是字體可以設(shè)計(jì)成各種大小，粗體和斜體，間距可以成比例，所以 7×<> 字體不太重要。

圖3.5x7 字體塊中的 8×8 字體字符示例。

由 5×7 個(gè)矩陣塊構(gòu)建的最小 LED 陣列也適合由 8×8 個(gè)矩陣塊構(gòu)建的模塊，為 40 × 56 像素（圖 4）。這稱為矩陣子塊。圖 4 將矩陣子塊顯示為橫向格式，這是常見的方向。矩陣子塊改為旋轉(zhuǎn)為縱向格式。

圖4.矩陣子塊;多個(gè) 8x8 矩陣顯示器到多個(gè) 5×7 矩陣顯示器的最小映射。

目標(biāo)圖形面板的大小應(yīng)是此矩陣子塊的精確倍數(shù)。如果能夠做到這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)將使用最少數(shù)量的MAX6952或MAX6953驅(qū)動(dòng)器，軟件驅(qū)動(dòng)程序可以將顯示器視為這些矩陣子模塊的正交陣列。

MAX6952或MAX6953驅(qū)動(dòng)器有多種有效配置，用于驅(qū)動(dòng)該矩陣子模塊內(nèi)的5×7元件。圖 5 和圖 6 顯示了單色和雙色子塊的示例驅(qū)動(dòng)程序配置。現(xiàn)在由面板設(shè)計(jì)人員選擇使用 40 × 56 像素尺寸的整數(shù)倍的圖形面板大小。最后一個(gè)提示：橫向格式子塊可以組合在一起構(gòu)建縱向面板，反之亦然。例如，2 行 6 個(gè)并排縱向面板構(gòu)造一個(gè) 240 × 112 橫向面板。

圖5.MAX6952或MAX6953驅(qū)動(dòng)器分配單色矩陣子模塊的示例

圖6.MAX6952或MAX6953驅(qū)動(dòng)器分配雙色矩陣子模塊的示例。

審核編輯：功夫兔