探索MAXIM ICM7218 8位LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片

在電子設(shè)備的顯示應(yīng)用中，合適的顯示驅(qū)動(dòng)芯片至關(guān)重要。MAXIM的ICM7218系列8位LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片，以其多種特性和廣泛的適用性，成為了眾多工程師的選擇。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款芯片。

文件下載：ICM7218.pdf

一、芯片概述

ICM7218顯示驅(qū)動(dòng)芯片可將微處理器與8位7段數(shù)字LED顯示器相連，它集成了顯示驅(qū)動(dòng)器和8x8靜態(tài)存儲(chǔ)器。該系列有不同型號(hào)，包括ICM7218A、ICM7218B、ICM7218C和ICM7218D，不同型號(hào)在數(shù)據(jù)輸入格式、驅(qū)動(dòng)類型等方面存在差異。

• 數(shù)據(jù)輸入格式：ICM7218A和ICM7218B接受串行格式數(shù)據(jù)，而ICM7218C和ICM7218D接受并行格式數(shù)據(jù)，且能處理十六進(jìn)制或Code B格式數(shù)據(jù)。
• 驅(qū)動(dòng)類型：ICM7218A驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極顯示器，ICM7218B驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器，而ICM7218A和ICM7218B還具備“無(wú)解碼”模式，可獨(dú)立控制每個(gè)段，這在一些特殊顯示場(chǎng)景中非常有用。

二、芯片特性亮點(diǎn)

2.1 高速訪問(wèn)與兼容性

具有快速訪問(wèn)時(shí)間，寫脈沖寬度僅200ns，能與微處理器兼容，可直接連接到大多數(shù)微處理器總線，方便開發(fā)和集成。

2.2 多種解碼與控制方式

提供十六進(jìn)制和Code B解碼器，支持單個(gè)段控制，特別是“無(wú)解碼”模式，為顯示設(shè)計(jì)提供了更多靈活性。

2.3 不同驅(qū)動(dòng)版本

有共陽(yáng)極和共陰極LED版本可供選擇，能滿足不同類型顯示器的需求。

2.4 低功耗設(shè)計(jì)

采用低功耗CMOS技術(shù)，有效降低了功耗，適合應(yīng)用于對(duì)功耗有要求的設(shè)備。

2.5 Maxim優(yōu)勢(shì)特性

具備零保持時(shí)間（模式、數(shù)據(jù)和地址）、單數(shù)字更新模式、保證的數(shù)字間消隱時(shí)間、增加的LED顯示驅(qū)動(dòng)電流以及改進(jìn)的ESD保護(hù)等特性，提升了芯片的性能和可靠性。

三、電氣特性與參數(shù)

3.1 電源與電流

• 工作電壓范圍為 -20°C至 +85°C，數(shù)據(jù)保持電壓為2 - 6V。
• 靜態(tài)電源電流在不同模式下有不同表現(xiàn)，如ICM7218A、B的關(guān)機(jī)電源電流典型值為5 - 300μA。
• 工作電源電流在不同解碼和輸出狀態(tài)下有所不同，例如解碼全8且顯示開路時(shí)為200 - 450μA。

  3.2 驅(qū)動(dòng)電流與泄漏電流

• 數(shù)字驅(qū)動(dòng)電流在共陽(yáng)極和共陰極情況下有明確參數(shù)，如共陽(yáng)極時(shí)Vout = V* - 2.0V，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) -200 - 50mA。
• 數(shù)字泄漏電流和段泄漏電流在不同條件下也有相應(yīng)限制，確保芯片的正常工作。

  3.3 其他參數(shù)

  顯示掃描速率為75 - 250Hz，數(shù)字間消隱時(shí)間典型值為2 - 10μs等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要參考。

四、輸入數(shù)據(jù)格式與模式

4.1 ICM7218A和ICM7218B

有三種可能的數(shù)據(jù)格式：十六進(jìn)制、Code B和無(wú)解碼。數(shù)據(jù)格式通過(guò)寫入控制寄存器的ID4、ID5和ID6位進(jìn)行選擇。在無(wú)解碼模式下，輸入可直接控制輸出，除小數(shù)點(diǎn)外，輸入高電平可開啟相應(yīng)段。

4.2 ICM7218C和ICM7218D

只有十六進(jìn)制和Code B格式。MODE輸入（引腳9）為三電平輸入，高電平時(shí)選擇十六進(jìn)制格式，浮空或驅(qū)動(dòng)到中間電源時(shí)選擇Code B格式，低電平時(shí)進(jìn)入關(guān)機(jī)模式。

五、關(guān)機(jī)與顯示消隱功能

當(dāng)芯片進(jìn)入關(guān)機(jī)模式時(shí)，會(huì)進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)，典型消耗僅10μA的電源電流。此時(shí)，芯片會(huì)關(guān)閉多路掃描振蕩器以及數(shù)字和段驅(qū)動(dòng)器，但仍可輸入數(shù)據(jù)，且即使電源電壓低至2V，數(shù)據(jù)也能保留在內(nèi)存中。不同型號(hào)的關(guān)機(jī)方式略有不同，ICM7218A/B通過(guò)寫入關(guān)機(jī)位（ID4）為低的控制字關(guān)機(jī)，ICM7218C/D則通過(guò)將MODE設(shè)置為低電平進(jìn)入關(guān)機(jī)模式。所有版本的芯片都可通過(guò)特定操作實(shí)現(xiàn)顯示消隱。

六、微處理器接口

6.1 ICM7218A和ICM7218B

所有輸入包括MODE都具有250ns的最小數(shù)據(jù)建立時(shí)間和0ns的保持時(shí)間，結(jié)合200ns的最小寫脈沖，能直接與大多數(shù)微處理器總線接口。該芯片有三種數(shù)據(jù)輸入模式：無(wú)數(shù)據(jù)更新的控制字更新、8位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)更新和單數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)更新。并且在十六進(jìn)制和Code B顯示格式中有兩個(gè)內(nèi)部RAM庫(kù)，可通過(guò)ID3選擇顯示的RAM庫(kù)。

6.2 ICM7218C和ICM7218D

除三電平輸入HEX/CODE B/SHUTDOWN（引腳9）外，其他數(shù)據(jù)和地址輸入具有相同的250ns建立時(shí)間和0ns保持時(shí)間，最小寫脈沖寬度為200ns，可直接與微處理器總線連接。芯片的8位數(shù)字可作為連續(xù)的8字節(jié)RAM進(jìn)行尋址。

七、應(yīng)用與接口設(shè)計(jì)

7.1 共陽(yáng)極顯示接口

ICM7218A和ICM7218C的共陽(yáng)極數(shù)字和段驅(qū)動(dòng)器輸出阻抗可提供穩(wěn)定電壓，段電流限制在約30mA峰值，無(wú)需額外的段電流限制電阻，且各段電流相互影響較小，適用于條形圖顯示等應(yīng)用。

7.2 共陰極顯示接口

ICM7218B和ICM7218D的共陰極數(shù)字和段驅(qū)動(dòng)器輸出電流相對(duì)較小，適用于對(duì)亮度要求不高的場(chǎng)合，如驅(qū)動(dòng)氣泡透鏡單片7段顯示器或高度不超過(guò)0.3英寸的單個(gè)LED顯示器。

7.3 驅(qū)動(dòng)大尺寸顯示器

若需要高亮度顯示，可通過(guò)外部緩沖ICM7218的顯示驅(qū)動(dòng)輸出。此外，還可通過(guò)連接兩個(gè)數(shù)字輸出并加載相同數(shù)據(jù)的方式，使顯示平均電流加倍。

7.4 三電平輸入

ICM7218C和ICM7218D的引腳9控制三種功能，在不同應(yīng)用中可根據(jù)需求進(jìn)行連接和驅(qū)動(dòng)，文中還給出了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路示例。

八、電源旁路與封裝信息

為減少200mA多路復(fù)用LED顯示驅(qū)動(dòng)電流脈沖引起的電源紋波，需要在V'和地之間并聯(lián)至少47μF和0.1μF的電容，且電容應(yīng)靠近ICM7218放置。芯片提供多種封裝形式，如28引腳塑料封裝、28引腳陶瓷雙列直插封裝、28引腳方形封裝等，并有不同的溫度范圍可供選擇。

MAXIM ICM7218系列8位LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片功能豐富、性能優(yōu)良，能滿足不同電子設(shè)備的顯示需求。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，充分發(fā)揮芯片的特性，實(shí)現(xiàn)理想的顯示效果。大家在使用這款芯片的過(guò)程中，有沒有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題或有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。