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CXLE88139N LED驱动控制芯片详解：特性、应用与设计指南

一、产品概述

        CXLE88139N是一款专为LED显示设备设计的高性能驱动控制集成电路。该芯片集成了MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动电路等多种功能模块，具备出色的可靠性、稳定性与抗干扰能力。广泛应用于智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉等家电设备，以及机顶盒、电子秤、智能电表等数码管或LED显示设备中。aFR嘉泰姆

二、主要特性

2.1.CMOS工艺：低功耗、高集成度；aFR嘉泰姆

2.2.多种显示模式：支持11段×7位至14段×4位的灵活配置；aFR嘉泰姆

2.3.辉度调节：8级占空比可调，支持亮度平滑调节；aFR嘉泰姆

2.4.串行接口：通过CLK、STB、DIN三线进行通信；aFR嘉泰姆

2.5.内置RC振荡器：无需外接晶振，简化系统设计；aFR嘉泰姆

2.6.上电复位与数据锁存：保障系统启动稳定性与数据完整性；aFR嘉泰姆

2.7.抗干扰优化：特别优化LED反偏漏电导致的暗亮问题；aFR嘉泰姆

2.8.封装形式：提供SOP24与QSOP24两种封装选择。aFR嘉泰姆

三、管脚定义与功能

CXLE88139N共有24个引脚，主要包括：aFR嘉泰姆

3.1.DIN（引脚1）：串行数据输入，上升沿采样；aFR嘉泰姆

3.2.CLK（引脚2）：时钟输入，上升沿读数据，下降沿输出；aFR嘉泰姆

3.3.STB（引脚3）：片选信号，下降沿初始化通信；aFR嘉泰姆

3.4.SEG1～SEG11（引脚5～15）：段输出，P管开漏；aFR嘉泰姆

3.5.GRID1～GRID4（引脚20～21、23～24）：位输出，N管开漏；aFR嘉泰姆

3.6.SEG12/GRID7～SEG14/GRID5（引脚16～18）：段/位复用输出；aFR嘉泰姆

3.7.VDD（引脚4）：逻辑电源正；aFR嘉泰姆

3.8.GND（引脚19、22）：逻辑地。aFR嘉泰姆

四、指令系统详解

指令用来设置显示模式和LED 驱动器的状态。aFR嘉泰姆
在STB下降沿后由DIN输入的第一个字节作为指令。经过译码,取最高B7、B6 两位比特位以区别不同的指令。aFR嘉泰姆
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如果在指令或数据传输时STB被置为高电平,串行通讯被初始化,并且正在传送的指令或数据无效（之前传送aFR嘉泰姆
的指令或数据保持有效。

指令通过DIN在STB下降沿后首个字节输入，按B7、B6区分四种指令类型：aFR嘉泰姆

4.1.显示模式设置（B7=0, B6=0）：配置显示段与位数，如4位14段、7位11段等；aFR嘉泰姆
       该指令用来设置选择段和位的个数（4～7 位,11～14 段）。当该指令被执行时,显示被强制关闭。在aFR嘉泰姆
显示模式不变时,显存内的数据不会被改变,显示控制命令控制显示开关。上电时,默认显示模式为 7 位 11aFR嘉泰姆
段。aFR嘉泰姆

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4.2.数据命令设置（B7=0, B6=1）：控制数据读写模式、地址模式与测试模式；aFR嘉泰姆
该指令用来设置数据写和读,B1 和B0 位不允许设置 01 或 11。aFR嘉泰姆
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4.3.显示控制命令（B7=1, B6=0）：控制显示开关与8级亮度调节；aFR嘉泰姆
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有 8 级辉度可供选择进行调节。aFR嘉泰姆
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4.4.地址命令设置（B7=1, B6=1）：设置显示寄存器地址，范围00H~0DH。aFR嘉泰姆
该指令用来设置显示寄存器的地址。最多有效地址为 14 位(00H-0DH),如果地址设为 0EH或更高,数据被aFR嘉泰姆
忽略,直到有效地址被设定。上电时,地址默认设为 00H。aFR嘉泰姆

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五、显示寄存器结构与地址映射

        芯片内置14字节显示寄存器（00H~0DH），每个地址对应一个GRID及其关联的SEG信号。数据写入时应从低位开始，按地址递增或固定地址模式操作。上电后建议对所有显存地址写入0x00，避免随机数据导致显示乱码。aFR嘉泰姆

      该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到CXLE88139N的数据,最多有效地址从 00H-0DH共 14字节单元,aFR嘉泰姆
分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2)：aFR嘉泰姆
写LED显示数据的时候,按照显示地址从低位到高位,数据字节从低位到高位操作。aFR嘉泰姆
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       ▲注意：芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的,此时客户直接发送开屏命令,aFR嘉泰姆
将有可能出现显示乱码。所以我司建议客户对显示寄存器进行一次上电清零操作,即上电后向 14 位显存地址aFR嘉泰姆
（00H-0DH）中全部写入数据 0x00。aFR嘉泰姆

六、共阴与共阳数码管驱动方法

6.1.共阴数码管：

6.1.1)SEG接LED阳极，GRID接阴极；aFR嘉泰姆
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图 7 给出共阴数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向 00H（GRID1）地址中从低位开aFR嘉泰姆
始写入 0x3F数据即可,此时 00H对应每一个SEG1-SEG8 的数据如下表格。aFR嘉泰姆
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6.1.2)显示“0”需向GRID1（00H）写入0x3F。aFR嘉泰姆

6.2.共阳数码管：

6.2.1)SEG仍接阳极，GRID接阴极（注意不可反接）；aFR嘉泰姆
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图 8 给出共阳数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,要向地址单元 00H(GRID1)、02H(GRID2)、aFR嘉泰姆
04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址 0CH(GRID7)单元全部写数aFR嘉泰姆
据 00H。每一个SEG1-SEG8 对应的数据如下表格。aFR嘉泰姆
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▲注意：无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG引脚只能接LED的阳极,GRID只能接LED的阴极,不aFR嘉泰姆
可反接。aFR嘉泰姆

6.2.2)显示“0”需向多个GRID地址写入01H，其余地址写00H。aFR嘉泰姆

七、串行数据传输格式

数据在CLK上升沿采样，STB下降沿启动通信。支持两种传输模式：aFR嘉泰姆

7.1.地址自动增加模式：设置起始地址后连续传输最多14字节数据；aFR嘉泰姆
       使用地址自动加 1 模式,设置地址实际上是设置传送的数据流存放的起始地址。起始地址命令字发送完毕,aFR嘉泰姆
“STB”不需要置高紧跟着传数据,最多 14BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。aFR嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式aFR嘉泰姆
Command2: 设置数据命令aFR嘉泰姆
Command3: 设置显示地址aFR嘉泰姆
Data1～ n: 传输显示数据至Command3 地址和后面的地址内（最多 14bytes）aFR嘉泰姆
Command4: 显示控制命令aFR嘉泰姆

7.2.固定地址模式：每传输1字节数据需重新设置地址。aFR嘉泰姆
        使用固定地址模式,设置地址其实际上是设置需要传送的 1BYTE数据存放的地址。地址发送完毕,“STB”aFR嘉泰姆
不需要置高,紧跟着传 1BYTE数据,数据传送完毕才将“STB”置高。然后重新设置第 2 个数据需要存放的地址,aFR嘉泰姆
最多 14BYTE数据传送完毕,“STB”置高。aFR嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式aFR嘉泰姆
Command2: 设置数据命令aFR嘉泰姆
Command3: 设置显示地址 1aFR嘉泰姆
Data1: 传输显示数据 1 至Command3 地址内aFR嘉泰姆
Command4: 设置显示地址 2aFR嘉泰姆
Data2: 传输显示数据 2 至Command4 地址内aFR嘉泰姆
Command5: 显示控制命令aFR嘉泰姆
7.3.接收 1 个BIT在时钟的上升沿操作。aFR嘉泰姆
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7.4.采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图：aFR嘉泰姆

7.4.1)采用自动地址加一的程序设计流程图：aFR嘉泰姆

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7.4.2)采用固定地址的程序设计流程图：aFR嘉泰姆

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八、典型应用电路设计

8.1.共阴数码管驱动电路（图18）：

8.1.1)VDD与GND间加滤波电容，靠近芯片放置；aFR嘉泰姆

8.1.2)DIN、CLK、STB口加100pF下拉电容抗干扰；aFR嘉泰姆

8.1.3)建议供电5V，尤其驱动蓝光数码管（压降约3V）。aFR嘉泰姆

8.2.共阳数码管驱动电路（图19）：

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▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近CXLE88139N芯片放置,加强滤波效果。aFR嘉泰姆
2、连接在DIN、CLK、STB通讯口上下拉三个 100pF电容可以降低对通讯口的干扰。aFR嘉泰姆
3、因蓝光数码管的导通压降压约为 3V,因此CXLE88139N供电应选用 5V。

8.2.1)结构类似，注意SEG与GRID的接法不变；aFR嘉泰姆

8.2.2)同样需注意电源与信号线的滤波与抗干扰设计。aFR嘉泰姆

九、电气参数与性能指标

9.1.极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0V）：

9.1.1)电源电压：-0.5V ~ +7.0VaFR嘉泰姆

9.1.2)工作温度：-40℃ ~ +85℃aFR嘉泰姆

9.1.3)ESD耐压：HBM 2000V，MM 200VaFR嘉泰姆

9.2.正常工作范围（Vss = 0V）：

9.2.1)VDD：3V ~ 6V（典型5V）aFR嘉泰姆

9.2.2高电平输入：0.7VDD ~ VDDaFR嘉泰姆

9.2.3)低电平输入：0V ~ 0.3VDDaFR嘉泰姆

9.4.电气特性（VDD = 5V, VSS  = 0V）

9.3.开关特性：

9.3.1)最大时钟频率：1MHzaFR嘉泰姆

9.3.2)传输延迟：<300nsaFR嘉泰姆

9.3.3)上升/下降时间：<2μsaFR嘉泰姆

9.4.时序特性（VDD = 5V）aFR嘉泰姆

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9.5.时序波形图：aFR嘉泰姆

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十、封装尺寸与机械规格

10.1.SOP24：总长15.44mm，脚距1.27mm，适合通用PCB布局；aFR嘉泰姆

10.2.QSOP24：更小尺寸，总长8.73mm，脚距0.435mm，适合高密度安装。aFR嘉泰姆

十一、总结

         CXLE88139N是一款功能全面、应用灵活的LED驱动控制芯片，尤其适合多位数码管显示场合。其丰富的显示模式、灵活的亮度调节、强大的抗干扰能力以及简洁的三线串行接口，使其成为家电、工业仪表等领域的理想选择。设计时需注意显存初始化、电源滤波与信号完整性，以确保显示效果稳定可靠。aFR嘉泰姆

注：本文内容基于CXLE88139N数据手册整理，仅供参考实际设计请以最新官方资料为准。aFR嘉泰姆

十二，相关芯片选择指南                 更多同类产品.....aFR嘉泰姆

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