摘要：本指南給出了MAX6956 LED顯示驅(qū)動(dòng)器以及I/O擴(kuò)展器編程的詳細(xì)信息。同時(shí)還討論了類似器件(MAX6957、MAX7300以及MAX7301)的一些編程技巧。

概述

MAX6956 LED驅(qū)動(dòng)器和I/O擴(kuò)展器無需外部限流電阻，即可為全部20或28個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口(取決于采用何種封裝類型)提供并維持所期望的恒定電流。所有端口可以同時(shí)設(shè)置，具有十六級(jí)恒定電流(從1.5mA至24mA)；或者可以分別將各個(gè)端口設(shè)置為不同的恒定電流。MAX6956不僅僅具有LED亮度控制，同時(shí)器件的端口匹配精度確保了色度更將一致。除了恒流LED驅(qū)動(dòng)器，MAX6956的各個(gè)獨(dú)立端口還可以作為帶有瞬態(tài)檢測(cè)功能的輸入端口，或者具有10mA吸入電流和4.5mA源出電流的推挽輸出端口。

MAX6957與MAX6956類似，但采用SPI?而不是I2C兼容接口。MAX7300是一款與MAX6956相類似的通用I/O (GPIO)端口擴(kuò)展器，但該器件不帶恒流LED驅(qū)動(dòng)功能。MAX7301則是一款類似MAX7300的GPIO端口擴(kuò)展器，但器件采用SPI接口而不是I2C兼容接口。

圖1給出了在沒有限流電阻的情況下，采用MAX6956驅(qū)動(dòng)十路白光和RGB LED的簡(jiǎn)單應(yīng)用范例。


圖1. MAX6956應(yīng)用電路

MAX6956配置寄存器

MAX6956的具體操作受控于對(duì)89個(gè)寄存器的寫入。除了數(shù)據(jù)資料里所描述的四個(gè)寄存器(全局電流、配置、瞬態(tài)檢測(cè)屏蔽以及顯示測(cè)試)，MAX6956還具有其它三個(gè)寄存器組：

1. 端口配置(0x09至0x0F)
   端口配置寄存器中每個(gè)端口分為兩個(gè)位。這兩個(gè)位可以將各個(gè)端口定義為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器、輸出端口或帶/不帶上拉電阻的輸入端口。對(duì)應(yīng)28個(gè)端口具有7個(gè)端口配置寄存器。
2. 獨(dú)立電流(0x12至0x1F)
   獨(dú)立電流寄存器中每個(gè)端口分為四個(gè)位。這四個(gè)位可以將各個(gè)獨(dú)立端口定義到期望的恒定電流。最小的步長(zhǎng)為連接在ISET引腳的外部電阻所設(shè)置的最大電流值的1/16。
3. 端口I/O值(0x20至0x5F)
   器件具有29個(gè)端口I/O值寄存器對(duì)應(yīng)各個(gè)獨(dú)立端口(端口31有兩個(gè)寄存器)。有21個(gè)端口I/O值寄存器可用于同時(shí)定義8個(gè)不同端口為一組的I/O值。其他端口I/O值寄存器可以用于同時(shí)定義2、3、4、5、6或7個(gè)不同端口為一組。

MAX6956 I2C命令

下面給出了上電時(shí)，將所有端口設(shè)置到24mA最大恒定電流(采用39kΩ外部電阻)的一半的I2C命令。當(dāng)AD0和AD1引腳均連接到地時(shí)，MAX6956的I2C器件地址為0x80。I2CWrite例程利用寄存器地址自動(dòng)遞增特性，向一個(gè)MAX6956寄存器寫入一個(gè)特定字節(jié)或向一系列連續(xù)的寄存器寫入多個(gè)字節(jié)的命令。

I2CWrite(0x80, 0x02, 0x07);  // Set a half global constant current

I2CWrite(0x80, 0x09, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00);  // Set all ports to LED drive mode

I2CWrite(0x80, 0x04, 0x01); // Set the shutdown/run bit of the configuration register

作為參考檢查點(diǎn)，設(shè)置關(guān)斷/運(yùn)行位寫命令的等效二進(jìn)制數(shù)在下面列出來。

I2CWrite(0x80, 0x04, 0x01);

1 0 0 0 0 0 0 0  	0 0 0 0 0 1 0 0  	0 0 0 0 0 0 0 1  

下面給出了上電時(shí)，將一個(gè)端口(本例為P4)設(shè)置到滿量程恒定電流的I2C命令。

I2CWrite(0x80, 0x12, 0x07);  // Set a half port P4 constant current

I2CWrite(0x80, 0x09, 0xA8); // Set P4 to LED drive mode

I2CWrite(0x80, 0x04, 0x01); // Set the shutdown/run bit of the configuration register

上電時(shí)，所有端口均被設(shè)置為不帶上拉電阻的邏輯輸入。僅需下列I2C命令即可將MAX6956設(shè)置到所有上電默認(rèn)狀態(tài)工作。

I2CWrite(0x80, 0x04, 0x01); // Set the shutdown/run bit of the configuration register

MAX6957 SPI命令

MAX6957的任意一個(gè)寄存器可以通過SPI接口發(fā)送包含寄存器地址以及緊接數(shù)據(jù)字節(jié)的16位字對(duì)其進(jìn)行寫入或讀出。地址字節(jié)的第一位決定是寫(0)命令還是讀(1)命令。所有16位字可以與其他字排放在一起。

下面給出了MAX6957 DIN輸入引腳上的數(shù)據(jù)字節(jié)，用于將所有端口設(shè)置到24mA最大恒定電流的一半。這些命令與MAX6956相似，除了需要指定器件地址。對(duì)于SPI接口，通過將低有效的CS輸入引腳設(shè)為低電平可以選擇特定的器件。MAX6957沒有寄存器地址自動(dòng)遞增功能。

0x02, 0x07;  	// Set a half global constant current

0x09, 0x00;	// Set ports P4 through P7 to LED drive mode

0x0A, 0x00;	// Set ports P8 through P11 to LED drive mode

0x0B, 0x00;	// Set ports P12 through P15 to LED drive mode

0x0C, 0x00;	// Set ports P16 through P19 to LED drive mode

0x0D, 0x00;  	// Set ports P20 through P23 to LED drive mode

0x0E, 0x00;	// Set ports P24 through P27 to LED drive mode

0x0F, 0x00;  	// Set ports P28 through P31 to LED drive mode

0x04, 0x01; 	// Set the shutdown/run bit of the configuration register

MAX7300/MAX7301配置寄存器

MAX7300和MAX7301沒有恒流LED驅(qū)動(dòng)能力。通過寫73個(gè)寄存器控制器件的詳細(xì)工作狀態(tài)。此外，除了配置和瞬態(tài)檢測(cè)屏蔽寄存器以外，還有另外兩組寄存器：

1. 端口配置(0x09至0x0F)
2. 端口I/O值(0x20至0x5F)

MAX7300 I2C命令

上電時(shí)，所有端口均被設(shè)置為不帶上拉電阻的邏輯輸入。下面給出了輸出為邏輯高時(shí)，將P14至P23設(shè)置為端口滿電流一半，以及使芯片由初始關(guān)斷進(jìn)入工作狀態(tài)的I2C命令。當(dāng)AD0和AD1引腳連接到地時(shí)，MAX7300的I2C器件地址為0x80。

I2CWrite(0x80, 0x0B, 0x5A, 0x55, 0x55);  	// Set P14 through P23 to output

I2CWrite(0x80, 0x4E, 0xFF);  			// Set P14 through P21 to logic high

I2CWrite(0x80, 0x56, 0x03);  			// Set P22 through P23 to logic high

I2CWrite(0x80, 0x04, 0x01); 			// Set the shutdown/run bit 

MAX7301 SPI命令

MAX7301的任意一個(gè)寄存器可以通過SPI接口發(fā)送包含寄存器地址以及緊接數(shù)據(jù)字節(jié)的16位字對(duì)其進(jìn)行寫入或讀出。地址字節(jié)的第一位決定是寫(0)命令還是讀(1)命令。所有16位字可以與其他字排放在一起。

下面給出了MAX7301 DIN輸入引腳上的數(shù)據(jù)字節(jié)，當(dāng)輸出處于邏輯高時(shí)，將P14至P23設(shè)置到端口電流的一半，并且使芯片由初始關(guān)斷進(jìn)入工作狀態(tài)。這些命令與MAX7300相似，除了需要指定器件地址。對(duì)于SPI接口，通過將低有效的CS輸入引腳設(shè)為低電平可以選擇特定的器件。MAX7300沒有寄存器地址自動(dòng)遞增功能。

0x0B, 0x5A; 		// Set P14 and P15 to output

0x0C, 0x55; 		// Set P16 through P19 to output

0x0D, 0x55;  		// Set P20 through P23 to output

0x4E, 0xFF;  		// Set P14 through P21 to logic high

0x56, 0x03;  		// Set P22 and P23 to logic high

0x04, 0x01; 		// Set the shutdown/run bit