クイックスタート：MAX6954を使って7セグメントディスプレイを駆動

MAX6954は汎用のディスプレイドライバであり、シリアルインタフェースを通して、個別の7セグメント、14セグメント、および16セグメントLEDディスプレイを混在して駆動することができます。このアプリケーションノートでは、MAX6954を用いて16個のモノカラー、7セグメンントのLEDを駆動するための標準的なアプリケーションと構成を示します。

MAX6954の機能の詳細についてはMAX6954のデータシートをご覧ください。

｢クイックスタート：MAX6954を使って16セグメントディスプレイを駆動する｣および｢クイックスタート：MAX6954を使って14セグメントディスプレイを駆動｣は、MAX6954を16セグメントおよび14セグメントのアプリケーションを構成することを述べた同様のアプリケーションノートです。

MAX6954の標準的なアプリケーションの一例は、最大16個の7セグメントモノカラーLEDの駆動です。このアプリケーションノートでは、MAX6954を7セグメントディスプレイに接続し、内蔵の16進フォントマップを使ってディスプレイを制御するための内部レジスタを構成するプロセスを、ユーザに解説します。

MAX6954はマルチプレクス技術を使用します。これは使用するポートのピン数を少なくして、これを交互にカソードとアノードドライバとして使うものです。これはアノード用とカソード用に別のドライバを用いる標準的なLEDマルチプレクス接続とは異なります。この技術は｢Charlieplexing - Reduced Pin-Count LED Display Multiplexing｣にて説明されています。表1はMAX6954マルチプレクス方式に対応した7セグメントの各桁の接続方法と内蔵の16進のフォントマップを示しています。表1における文字は図2に示したセグメントラベルに対応しています。図1はMAX6954に対する16桁の7セグメントのアプリケーションを図示しています。

MAX6954を7セグメントのディスプレイに接続した後、接続を確認するためにディスプレイのテストモードを使うことができます。ディスプレイのテストモードはすべての制御用レジスタと桁レジスタに優先して、しかしその内容を変更することなく、すべてのセグメントをオンとします。0x01をレジスタ0x07に書き込むことによってディスプレイテストモードをイネーブルとしてください。ディスプレイテストモードでセグメントが点灯しない場合は、接続に問題があるため調べる必要があります。0x00をレジスタ0x07に書き込むとディスプレイテストモードを解除します。

MAX6954と7セグメントディスプレイ間の接続確認が終わった後、デバイスは7セグメントディスプレイとして動作するように構成しなければなりません。表2はMAX6954の重要なレジスタの電源投入時の初期状態リストです。電源がMAX6954に最初に印加されたとき、デバイスはシャットダウンモードとなっており、すべての桁は消灯(ブランク)であり、7セグメントのフォントマップが選択されてデバイスは最大桁をスキャンするようにセットされています。Decode Mode (0x01)およびDigit Type (0x0C)レジスタのデフォルト設定値は7セグメントにとって、正しい設定となっています。

• Sビットはシャットダウンまたは通常動作を選択します(リード/ライト可能)。
• Bビットはブリンク速度を選択します(リード/ライト可能)。
• Eビットは全桁のブリンク機能を許可/禁止としてイネーブルまたは(リード/ライト可能)。
• Tビットはブリンクタイミングをリセット(過渡ビットであり、記憶されません)。
• Rビットによってすべての桁のP0とP1の両面の桁データをクリア(過渡ビットであり、記憶されません)。
• Iビットは全体または桁ごとの輝度を選択(リード/ライト可能)。
• Pビットは現在のブリンクタイミング位相を反映(リード専用、このビットへのライトは無視されます)。

レジスタ0x04に0x01を書き込むことによってブリンクさせるのではなく、全体の輝度制御をディスプレイドライバに許可してください。MAX6954がシャットダウンから抜け出して内蔵の発振器が給電されると、OSC_OUT発振器出力が有効になります。このとき、まだ、7セグメントディスプレイは消灯のままです。それは桁制御レジスタ0x60～0x6Fの電源投入時の状態は0x20、または点灯セグメントなしの状態だからです(表2と図3を参照してください)。

MAX6954は7セグメントディスプレイ用の16進フォントマップを持っています。文字は標準のASCIIフォントに従います。7ビットが16進フォントマップを表現するために使われ、8番目のビットは少数点(DP)を点灯させるかどうかを選択します(表4)。桁レジスタは2つの面、P0とP1が実装されています。各桁は2バイトのメモリで表現され、1バイトがP0面にそしてもう1バイトがP1面にあります(表7を参照)。桁レジスタは桁データがP0面(レジスタ0x20～0x2F)、P1面(レジスタ0x40～0x4F)、または両面(レジスタ0x60～0x6F)同時に更新することができるようにマッピングされています。桁レジスタの中のデータは、7セグメントディスプレイの場合は桁セグメントを直接制御せず、7セグメントのフォント用のデータを格納する文字ジェネレータ器のアドレス指定のために使用されます(図3)。桁データの下位7ビット(D6～D0)は、フォントから文字データを選択します。このレジスタデータの最上位ビット(D7)は桁のDPセグメントを制御します；1の設定でDP点灯、0で消灯します。

コンフィギュレーションレジスタのブリンクイネーブルビットE (表3)によってブリンク機能がディセーブルされている場合、P0面の桁レジスタデータはディスプレイをマルチプレクスするために使われます。P1にある桁レジスタデータは使われません。ブリンク機能がイネーブルとされている場合、P0面とP1面の両方の桁レジスタデータはディスプレイをマルチプレクスするために交互に使われます。ブリンキングはデータP0面とP1面のデータを用いてLEDディスプレイをマルチプレクスすることによって行われます。

例として、MAX6954を用いて、Maxim/Dallas Directの電話番号：1 800 629 4642 begin_of_the_skype_highlighting 1 800 629 4642 end_of_the_skype_highlightingを表示して見ましょう。コンフィギュレーションレジスタをプログラムしたとき、ブリンク機能をディセーブルとしたので、データは桁0から桁7aを制御するために0x20～0x2Fレジスタに書き込むことができます。図3のフォントマップを用いて各文字と等価なコードを決定します。

全体の輝度制御レジスタであるレジスタ0x02に書き込むことによってディスプレイの輝度を調整してください。輝度は0x00 (最小オン、1/16の電流)と0xFF (最大オン、15/16の電流)の間で調整することができます。ディスプレイの明るさのディジタル制御は、また、各桁を個別に管理することができます。桁の明るさの調整およびその他のGPIOやKey-Scanのような高度な機能についてはMAX6954のデータシートを参照してください。