四合一点阵显示模块采用MAX7219作为控制，它是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器，它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示，也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路，段字驱动器，而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。只有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。它可以连接所有通用的微处理器。每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。
整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式，模拟和数字亮度控制，一个扫描限制寄存器允许用户显示1-8位数据，还有一个让所有LED发光的检测模式。
只需要3个IO口即可驱动1个点阵！点阵显示时无闪烁！支持级联！
一、模块来源
资料下载链接： https://pan.baidu.com/s/19WdOd8D2QlPi1Q_EWlb3fQ
资料提取码：b822
二、规格参数
工作电压：4-5.5V
工作电流：8-330MA
扫描速率：500-1300Hz
通信协议：串行通信
管脚数量：5 Pin（2.54mm间距排针）
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
时序讲解
无论数据输入或输出CS端必须为低电平。然后数据在CS端的上升沿被载入数据寄存器或控制寄存器。CS端在第 16个时钟的上升沿之后，下个时钟上升沿之前变为高电平，否则数据将会丢失。
对 MAX7219 来说，串行数据在 DIN 输入 16 位数据包，在CLK的上升沿数据均移入到内部 16 位移位寄存器。即DIN不能在CLK的上升沿时进行数据变换。
数据位讲解
DIN传输的16位数据包说明，见表格000。其中D8-D11 为寄存器地址位。D0-D7 为数据位。D12-D15 为无效位。
根据以上的时序说明和传输格式，实现的数据传输代码。
c
//向MAX7219写入字节
//dat写入的数据
void Write_Max7219_byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i;
MAX7219_CS(0);//确认CS拉低
for(i=8;i>=1;i--)//传输8位
{
MAX7219_CLK(0);//拉低CLK
//当前数据位是否为1
if( dat&0x80 )
{
MAX7219_DIN(1);
}
else
{
MAX7219_DIN(0);
}
dat=dat<<1;//准备下一位数据
//CLK拉高将数据载入寄存器
MAX7219_CLK(1);
}
}1
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c
//向MAX7219写入数据
//address写入地址 dat写入数据
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat)
{
//CS拉低
MAX7219_CS(0);
//传输高8位数据（寄存器地址）
Write_Max7219_byte(address);
//传输低8位数据（数据）
Write_Max7219_byte(dat);
//CS拉高
MAX7219_CS(1);
}1
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关键寄存器讲解
相关寄存器地址，见下表。这里先讲解0X09译码方式寄存器。
我们发送的数据位是16位，而进入译码方式寄存器只使用到了D15-D8数据位（0x09），还有D7到D0没有设置。而根据数据手册的说明，关于译码方式寄存器的D7-D0的设置在数据手册的表格4.
按照图中所示，如果要设置译码方式为全部数码管都进行译码，那么要发送：
c
//高8位=0x09（寄存器地址）, 低8位=0x00（数据）
Write_Max7219(0x09,0x00);1
2
2
点阵是通过一个个像素点显示，要在8x8点阵上显示个字符，需要以下两步:
- 占据屏幕上的一块地方，大小由字体大小说了算;
- 在占据的地方上依次控制每个像素点是否显示。
比如一个8x8字体大小的字符，表示水平方向需要8个像素点，垂直方向需要8个像素点。在这块8x8的地盘上，每个像素点是否显示由字模说了算，字模中的每1位数据表示一个像素点，如果该位为0则表示此处像素点不显示、为1则表示显示(阴码规则)。 以下为 逐行式，顺向（高位在前），阴码格式输出的字模数据。在程序中逐位读取字模，如果该位为0则该点点亮，如果该位为1则灭。
如果想要第0行显示一条直线，应如何操作？
先在数据手册中找到关于第0个行的寄存器地址。根据右图显示得知，第0个数码管的地址是0X01知道地址后，根据数据手册提示找到数据位设置表，因为全部没有进行译码，那么只需要发送：
c
//高8位=0x01（寄存器地址）, 低8位=0xff（数据）
Write_Max7219(0x01,0xff);//第0行显示一条直线1
2
2
2、引脚选择
该模块有10个引脚，其中有5个是接入下一个级联的点阵。如果不接入下一个级联的点阵，则只要接5个引脚，具体引脚连接见各引脚连接。
3、移植至工程
我们新建两个文件分别是 bsp_DotMatrix.c 和 bsp_DotMatrix.h ，然后将C文件添加至工程中，将h文件路径添加到工程中。
接下来我们配置 SYSCONFIG
- 双击 empty.syscfg 文件，打开它。
- 在 empty.syscfg 文件界面点击 Tools，然后点击 SYSCONFIG 工具。
- 点击 ADD 添加配置
- 添加配置【根据下方图片进行添加】【添加3个】
- 开始添加配置，根据引脚选择设定
- 点击保存
WARNING
出现只要出现下面的框就一定要选择：Yes to All
- 然后点击编译（可能会报错，我们不用管！）
- 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】
在文件bsp_DotMatrix.c中，编写如下代码。
c
/*
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* 2024-05-24 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_DotMatrix.h"
#include "stdio.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Write_Max7219_byte
* 函 数 说 明：向MAX7219写入字节
* 函 数 形 参：dat写入的数据
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Write_Max7219_byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i;
MAX7219_CS(0);
for(i=8;i>=1;i--)
{
MAX7219_CLK(0);
if( dat&0x80 )
{
MAX7219_DIN(1);
}
else
{
MAX7219_DIN(0);
}
dat=dat<<1;
MAX7219_CLK(1);
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Write_Max7219
* 函 数 说 明：向MAX7219写入数据
* 函 数 形 参：address写入地址 dat写入数据
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat)
{
Write_Max7219_byte(address); //写入地址，即点阵行号1-8
Write_Max7219_byte(dat); //写入数据，即该行显示内容
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Max7219_Lock
* 函 数 说 明：将更新的数据写入芯片
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Max7219_Lock(void)
{
MAX7219_CS(1);
MAX7219_CS(0);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Max7219_display
* 函 数 说 明：4个点阵显示
* 函 数 形 参：show1第一个点阵显示内容 show2第二个 show3第三个 show4第四个
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Max7219_display(uint8_t* show1, uint8_t* show2, uint8_t* show3, uint8_t* show4)
{
uint8_t i = 0;
for(i = 1; i < 9; i++ )//1~8行 进行更新
{
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(show1[i-1]); //第一个点阵
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(show2[i-1]); //第二个点阵
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(show3[i-1]); //第三个点阵
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(show4[i-1]); //第四个点阵
Max7219_Lock();//锁存显示数据
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Write_Max7219_AllOff
* 函 数 说 明：控制第一片MAX7219的全部数码管全灭
* 函 数 形 参：address写入地址 dat写入数据
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Write_Max7219_AllOff(void)
{
int i = 0;
for( i = 1; i < 9; i++ )//1~8行 进行更新
{
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(0x00); //全灭
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(0x00); //全灭
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(0x00); //全灭
Write_Max7219_byte(i); //写入地址，即行编号1-8
Write_Max7219_byte(0x00); //全灭
Max7219_Lock();//更新内容
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：MAX7219_Init
* 函 数 说 明：MAX7219初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void MAX7219_Init(void)
{
unsigned int i = 0;
for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
{
Write_Max7219(0x09, 0x00); //译码方式：不进行译码
}
Max7219_Lock();//更新设置
for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
{
Write_Max7219(0x0a, 0x01); //亮度
}
Max7219_Lock();//更新设置
for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
{
Write_Max7219(0x0b, 0x07); //扫描界限；8个数码管显示
}
Max7219_Lock();//更新设置
for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
{
Write_Max7219(0x0c, 0x01); //掉电模式：0，普通模式：1
}
Max7219_Lock();//更新设置
for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
{
Write_Max7219(0x0f, 0x00); //显示测试：1；测试结束，正常显示：0
}
Max7219_Lock();//更新设置
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在文件bsp_DotMatrix.h中，编写如下代码。
c
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*/
#ifndef _BSP_DOTMATRIX_H_
#define _BSP_DOTMATRIX_H_
#include "board.h"
#define MAX7219_CLK(X) ( X ? DL_GPIO_setPins(MARTIX_PORT,MARTIX_CLK_PIN) : DL_GPIO_clearPins(MARTIX_PORT,MARTIX_CLK_PIN) )
#define MAX7219_DIN(X) ( X ? DL_GPIO_setPins(MARTIX_PORT,MARTIX_DIN_PIN) : DL_GPIO_clearPins(MARTIX_PORT,MARTIX_DIN_PIN) )
#define MAX7219_CS(X) ( X ? DL_GPIO_setPins(MARTIX_PORT,MARTIX_CS_PIN) : DL_GPIO_clearPins(MARTIX_PORT,MARTIX_CS_PIN) )
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat);
void Write_Max7219_2(unsigned char address,unsigned char dat);
void Write_Max7219_AllOff(void);
void MAX7219_Init(void);
void Max7219_display(uint8_t* show1, uint8_t* show2, uint8_t* show3, uint8_t* show4);
#endif1
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四、移植验证
在empty.c中输入代码如下:
c
#include "board.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_DotMatrix.h"
unsigned char disp1[12][8]={//一共12行
{0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x66,0x38},/*"0",0*/
{0x38,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x18},/*"1",1*/
{0x7C,0x42,0x02,0x04,0x08,0x30,0x42,0x7E},/*"2",2*/
{0x7C,0x46,0x04,0x18,0x06,0x02,0x42,0x3C},/*"3",3*/
{0x0C,0x14,0x14,0x24,0x44,0x3C,0x04,0x0C},/*"4",4*/
{0x3E,0x40,0x58,0x64,0x02,0x02,0x42,0x3C},/*"5",5*/
{0x3E,0x40,0x48,0x76,0x42,0x42,0x42,0x3C},/*"6",6*/
{0x7E,0x04,0x04,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10},/*"7",7*/
{0x7C,0x42,0x62,0x3C,0x44,0x42,0x42,0x3C},/*"8",8*/
{0x7C,0x42,0x42,0x46,0x3A,0x02,0x44,0x38},/*"9",9*/
{0x3A,0x04,0x04,0x24,0x24,0x18,0x08,0x7E},/*"立",10*/
{0x52,0x4E,0x76,0xD6,0x56,0x76,0x4A,0x4E},/*"创",11*/
};
int main(void)
{
//开发板初始化
board_init();
MAX7219_Init();
Write_Max7219_AllOff();
printf("MAX7219 demo start\r\n");
while(1)
{
//第一个点阵显示disp1数组的第10行内容
//第二个点阵显示disp1数组的第11行内容
//第三个点阵显示disp1数组的第7行内容
//第四个点阵显示disp1数组的第6行内容
Max7219_display(disp1[10],disp1[11], disp1[7], disp1[6]);
delay_ms(1000);
}
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上电效果：
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！