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章囿戎
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1 Etek Microelectronics ET6621 LCD 控制驱动电路概述 ET6621 是用来对 MCU 的 I/O 口进行扩展的外围设备显示矩阵为 32 4, 是一个 128 点阵式存储器映射多功能 LCD 驱动电路 ET6621 的软件特性使它很适合应用于 LCD 显示, 包括 LCD 模块和显示子系统在主控制器和 ET6621 之间的接口应用只需要 3 或 4 个端口 Power down 命令可以减少电源损耗功能特点工作电压 :2.4~5.2V 片内 256kHz 的 RC 振荡电路外接 kHz 或 256kHz 的晶振输入 1/2 或 1/3 的偏置,1/2 1/3 或 1/4 的占空比内部时钟频率两种蜂鸣器频率可供选择 (2kHz/4kHz) Power down 命令减少电源损耗内部时钟和 WDT 看门狗电路时钟和 WDT 的溢出输出有 8 种时钟 /WDT 可供选择 32 4 的 LCD 驱动 32 4 位的显示 RAM 3 端串行接口内部 LCD 驱动频率软件设置数据模式和命令模式指令 R/W 地址自动累加三种数据访问模式 VLCD 端子是用来调节 LCD 电压的封装形式 :SSOP48(ET6621S) DIP48(ET6621P) 和 SOP32(ET6621M) 管脚排列图 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 SEG0 VSS OSCO OSCI VLCD VDD IRQ BZ BZ COM0 COM1 COM2 COM SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 SEG12 SEG13 SEG14 SEG15 SEG16 SEG17 SEG18 SEG19 SEG20 SEG21 SEG22 SEG23 SEG24 SEG25 SEG26 SEG27 SEG28 SEG29 SEG30 SEG31 SEG31 SEG30 SEG29 SEG28 SEG27 SEG26 SEG25 SEG24 SEG23 SEG22 SEG21 SEG10 SEG9 SEG8 SEG7 SEG COM3 COM2 COM1 COM0 VDD VLCD VSS SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 ET6621S(SSOP48) ET6621P(DIP48) ET6621M (SOP32) 1/13

2 管脚说明序号名称 I/O 功能描述 9 I 10 I 片选信号输入端 ( 带上拉电阻 ) 当为逻辑高电平数据和命令不能读出或写入串行接口电路复位但是如果为逻辑低电平, 控制器与 ET6621 之间可以传输数据和命令 READ 时钟输入端 ( 带上拉电阻 ) RAM 中的数据在信号的下降沿被输出到线上, 主控制器可以在下一个上升沿锁存这个数据 11 I ITE 时钟输入端 ( 带上拉电阻 ) 在信号的上升沿, 线上的数据被锁存到 ET I/O 串行数据输入 / 输出端 ( 带上拉电阻 ) 13 VSS 接地端 15 OSCI I OSCI 和 OSCO 端连接到一个 kHz 的晶振用于产生系统 14 OSCO O 时钟如果使用外接时钟, 则连接到 OSCI 端但如果选用片内的 RC 振荡电路, 则 OSCI 和 OSCO 端悬空 16 VLCO I LCD 电压输入端 17 VDD 电源电压 18 IRQ O 时序基准或看门狗时序溢出标志,N 管开漏输出 19,20 BZ, BZ O 2kHz 或 4kHz 的蜂鸣频率输出 21~24 COM0~COM3 O LCD 公共端输出 1~8 SEG7~SEG0 25~48 SEG31~SEG8 O LCD 段输出功能框图 OSCO 显示 RAM OSCI 控制和时序电路 LCD 驱动 / 发射电路 COM0 COM3 SEG0 SEG31 VDD VSS VLCD BZ BZ 频率发生器看门狗时序和时序基准发生器 IRQ 2/13

3 功能说明显示存储 RAM 结构静态显示存储器 (RAM) 结构为 32 4 位, 贮存所显示的数据 RAM 的内容直接映射成 LCD 驱动器的内容通过读, 写和更改读写的命令把数据存储到 RAM 中 RAM 中的内容映射至 LCD 的过程如下表所示 : COM3 COM2 COM1 COM0 SEG0 0 SEG1 1 SEG2 2 地址 6 位 SEG3 3 (A5,A4 A0) SEG31 31 D3 D2 D1 D0 Data\Addr 系统振荡器 ET6621 的时钟是用来产生时序基准 /WDT 的时钟频率 LCD 驱动时钟和蜂鸣频率的时钟来源于 256kHz 的 RC 振荡器,32.768kHz 的晶振或外接的由 S/W 设置的外部 256kHz 的时钟系统振荡的设置如下图所示当执行完 SYS DIS 命令后, 系统时钟停止并且 LCD 偏置发生器也将停止工作此命令只适用于片内 RC 振荡或是晶振的时候一旦系统时钟停止, 则 LCD 显示变暗, 时序基准 /WDT 也将失去功能 LCD OFF 这条命令是用来关闭 LCD 偏置发生器的 LCD OFF 命令使 LCD 偏置发生器关闭后, 执行 SYS DIS 命令减少电源损耗, 相当于 Power down 命令一样但如果外接系统时钟的话, SYS DIS 命令既不能关闭振荡也不能进入 Power down 模式晶振可以在 OSI 端口外接一个 32kHz 的频率在这种情况下, 系统将无法进入 Power down 模式, 这就类似于外接一个 256kHz 的时钟在系统上电工作时,ET6621 就处于 SYS DIS 状态 OSCI OSCO 晶振 kHz 外部时钟 256kHz 1/8 System Clock RC 振荡 256kHz 系统振荡设置时钟和看门狗时序 (WDT) 时序基准发生器是由一个产生准确时序的 8 级递增计数器组成的 WDT 则是由一个 8 级时基发生器和一个 2 级递增计数器组成, 可以使主控制器或子系统在非正常情况下 ( 未知的或不希望发生的跳转执行错误等 ) 停止工作 WDT 暂停, 将设置一个 WDT 暂停标志时序基准发生器的输出和 WDT 暂停标志的输出可以用命令输出到 IRQ 端共有 8 种频率可以作为时序基准发生器和 WDT 时钟的来源频率是根 32kHz 据以下公式计算出来的 : f WDT =,n 的范围为 0~7 公式中的 32kHz 表示系统的频率是 kHz n 2 的晶振, 片内振荡 (256kHz) 或是外接振荡 (256kHz) 3/13

4 如果选择一个片内 256kHz 振荡或是外接 256kHz 振荡作为系统时钟的话, 系统时钟被一个 3 级分频器预置成 32kHz 这样时基发生器和 WDT 就都与命令有关系, 当时基发生器和 WDT 使用同一个 8 级计数器的时候需小心使用与时基发生器和 WDT 相关的命令例如调用 WDT DIS 命令对时基发生器无效, 而 WDT EN 不但适用于时基发生器而且可以激活 WDT 暂停标志输出 (WDT 暂停标志连接到 IRQ 端口 ) 执行 TIMER EN 命令后,WDT 就不与 IRQ 端口相连, 而时钟输出连接到 IRQ 端口执行 CLR WDT 命令可以把 WDT 清零, 时基发生器的内容就由 CLR WDT 或是 CLR TIMER 命令清零 CLR WDT 或 CLR TIMER 命令分别相应的在 WDT EN 或 TIMER EN 命令之前执行在执行 IRQ EN 命令之前应先执行 CLR WDT 或 CLR TIMER 命令在 WDT 模式转换成为时序基准模式之前必须执行 CLR TIMER 命令一旦出现 WDT 暂停模式,IRQ 端将保持逻辑低电平直到执行 CLR WDT 或是 IRQ DIS 命令 IRQ 输出无效后,IRQ 脚将处于悬浮状态通过执行 IRQ EN 或 IRQ DIS 命令使 IRQ 输出处于有效或无效状态 IRQ EN 命令可以使时序基准或 WDT 的暂停标志位输出到 IRQ 端口时钟和 WDT 的设置如下所示在片内 RC 振荡或晶振的情况下,Power down 模式将减少电源损耗直到通过相应的系统命令来打开或关闭振荡在 Power down 模式下, 时序基准 /WDT 不起作用另一方面, 如果选择外接时钟作为系统时钟则 SYS DIS 命令无效,Power down 模式也不会被执行在选择外接时钟之后,ET6621 将继续工作直到系统断电或是外接时钟被移走在系统上电后, IRQ 被禁止 System Clock f=32khz TIME/WDT Clock Sources /2 n n=0--7 Time Bass /256 VDD TIMER EN/DIS WDT EN/DIS IRQ CLR Timer WDT D Q IRQ EN/DIS /4 CLK R CLR WDT 时序和 WDT 设置蜂鸣器输出在 ET6621 内部有一个简单的蜂鸣器电路蜂鸣振荡器可提供一对蜂鸣驱动信号 BZ 和 BZ 产生一个蜂鸣信号执行 TONE4k 和 TONE2k 命令可以选择两种蜂鸣输出 TONE 4k 和 TONE 2k 命令设置蜂鸣频率分别为 4k 和 2k 蜂鸣输出可以通过 TONE ON 或 TONE OFF 命令来打开或关闭蜂鸣输出端 BZ 和 BZ 是一对反相驱动输出, 用来驱动压电蜂鸣器名称命令代码功能蜂鸣关闭 X 关闭蜂鸣输出 4k 蜂鸣 010X-XXXX-X 打开蜂鸣输出, 蜂鸣频率为 4kHz 2k 蜂鸣 0110-XXXX-X 打开蜂鸣输出, 蜂鸣频率为 2kHz LCD 驱动 ET6621 是一个 128(32 4) 点阵式 LCD 驱动器通过 S/W 的设置可以驱动 1/2 或 1/3 的偏置,2 3 或 4 个 COM 端的 LCD 显示器, 这个特性使得 ET6621 适合于多种 LCD 显示器 LCD 驱动时钟产生于系 4/13

5 统时钟, 不管系统时钟是来源于 kHz 晶振频率还是片内 RC 振荡器频率或外部频率,LCD 驱动时钟的频率总是 256Hz LCD 相应的命令如下表所示名称命令代码功能 LCD OFF X 关闭 LCD 输出 LCD ON X 打开 LCD 输出 BIAS&COM abXcX c=0:1/2 偏置 c=1:1/3 偏置 ab=00:2 COMS ab=01:3 COMS ab=10:4 COMS 黑体形式的 100 表明是命令模式 ID, 如果发送连续命令, 命令模式 ID( 除第一个命令 ) 将被忽略 LCD OFF 命令通过中断 LCD 偏置发生器来关闭 LCD 显示, 而 LCD ON 命令通过启动 LCD 偏置发生器来开启 LCD 显示 BIAS 和 COM 命令是与 LCD 显示器相关的命令, 通过该命令 ET6621 可驱动许多类型的 LCD 显示器命令格式 ET6621 可以通过 S/W 来设置, 设置 ET6621 和传送 LCD 显示数据的指令共有两种模式, 分别为命令模式和数据模式对 ET6621 的设置称作命令模式, 其 ID 是 100, 由系统设置命令系统频率选择命令 LCD 结构命令蜂鸣频率选择命令和操作命令组成数据模式包括读写和读写变换操作下表是数据模式 ID 和命令模式 ID: 条件模式 ID 读取数据 110 写入数据 101 读写之间的变换数据 101 命令命令 100 模式命令出现在数据和命令传送之前如出现连续指令, 命令模式 ID 100 可以被忽略当系统工作在不连续命令或不连续地址数据模式, 端应设置为 1, 而之前的工作模式将被复位一旦端为 0, 将出现一个新的工作模式 ID 接口 ET6621 共有 4 线需要接口初始化串行接口电路和在主控制器和 ET6621 之间终接通信端为 1 时, 主控制器和 ET6621 之间数据和命令被禁止和初始化出现命令模式和模式转换之前, 需要一个高电平脉冲初始化 ET6621 的串行接口数据线是串行输入 / 输出线读写数据或写入命令必须通过数据线线是 READ 时钟输入 RAM 中的数据在信号的下降沿被读出, 读出数据将显示在线上主控制器在 READ 信号上升沿和下一个下降沿之间读出正确数据线是 ITE 时钟输入数据线上的数据地址命令在信号上升沿全被读到 ET6621 IRQ 线被用作主控制器和 ET6621 之间的接口 IRQ 脚作为定时器输出或 WDT 溢出标志输出, 由 S/W 设定主控制器通过连接 ET6621 的 IRQ 脚执行时间基准或 WDT 功能 5/13

6 时序图读模式 ( 命令代码 :110) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 存储地址 1 数据 1 存储地址 2 数据 2 读模式 ( 连续地址读 ) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 存储地址 1 数据 1 数据 2 数据 3 数据 4 写模式 ( 命令代码 :101) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 存储地址 1 数据 1 存储地址 2 数据 2 6/13

7 写模式 ( 连续地址写 ) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 存储地址 1 数据 1 数据 2 数据 3 数据 4 读写更改模式 ( 命令代码 :101) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 存储地址 1 数据 1 数据 1 存储地址 2 数据 2 读写更改模式 ( 连续地址存储 ) A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 存储地址 1 数据 1 数据 1 数据 2 数据 2 数据 3 D0 7/13

8 命令模式 ( 命令代码 :100) C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 命令 1 命令命令 i 命令或数据模式模式 ( 数据和命令模式 ) 命令或数据模式地址和数据命令或数据模式地址和数据命令或数据模式地址和数据 8/13

9 命令表格名称 ID 命令代码 D/C 功能复位 READ 110 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 从 RAM 中读取数据 ITE 101 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 把数据写入到 RAM 中 READ-MODIFY-ITE 101 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 从 RAM 中读取和写入数据 SYS DIS X C 关闭系统时钟和 LCD 偏置发生器 YES SYS EN X C 打开系统时钟 LCD OFF X C 关闭 LCD 偏置发生器 YES LCD ON X C 打开 LCD 偏置发生器 TIMERS DIS X C 禁止时序基准输出 WDT DIS X C 禁止 WDT 暂停标志输出 TIMER EN X C 允许时序基准输出 WDT EN X C 允许 WDT 暂停标志输出 TONE OFF X C 关闭蜂鸣输出 YES TONE ON X C 打开蜂鸣输出 CLR TIMER XX-X C 清空时序基准发生器中的内容 CLR WDT X-X C 清空 WDT 中的内容 XTAL 32k XX-X C 系统时钟, 晶振 RC 256k XX-X C 系统时钟, 片内 RC 振荡 YES EXT 256k XX-X C 外接时钟 BIAS 1/ abX0-X C LCD 1/2 偏置设置 ab=00:2 COMS ab=01:3 COMS ab=10:4 COMS BIAS 1/ abX1-X C LCD 1/3 偏置设置 ab=00:2 COMS ab=01:3 COMS ab=10:4 COMS TONE 4k X-XXXX-X C 蜂鸣频率输出 :4kHz TONE 2k X-XXXX-X C 蜂鸣频率输出 :2kHz IRQ DIS X-0XXX-X C 禁止 IRQ 输出 YES IRQ EN X-1XXX-X C 允许 IRQ 输出 F X-X000-X C 时基 /WDT 时钟输出 :1Hz WDT 暂停标志 :4s F X-X001-X C 时基 /WDT 时钟输出 :2Hz WDT 暂停标志 :2s F X-X010-X C 时基 /WDT 时钟输出 :4Hz WDT 暂停标志 :1s F X-X011-X C 时基 /WDT 时钟输出 :8Hz WDT 暂停标志 :1/2s F X-X100-X C 时基 /WDT 时钟输出 :16Hz WDT 暂停标志 :1/4s F X-X101-X C 时基 /WDT 时钟输出 :32Hz WDT 暂停标志 :1/8s F X-X110-X C 时基 /WDT 时钟输出 :64Hz WDT 暂停标志 :1/16s F X-X111-X C 时基 /WDT 时钟输出 :128Hz WDT 暂停标志 :1/32s YES TEST X C 测试模式 NORMAL X C 普通模式 YES 注释 :A5~A0:RAM 地址 D3~D0:RAM 数据 D/C: 数据 / 命令模式 9/13

10 极限参数特性符号极限值单位电源电压 V DD -0.3~5.5 V 输入电压 V IN V SS -0.3~V DD +0.3 V 存贮温度 T STG -50~+125 工作温度 T OTG -25~+75 电参数直流参数名称符号最小值典型值最大值单位测试条件 VDD 条件工作电压 V DD V 工作电流 I DD V 无负载 /LCD 打开片内 RC 振荡工作电流 I DD V 无负载 /LCD 打开晶振工作电流 I DD V 无负载 /LCD 关闭外接时钟待机电流 I STB V 无负载电源关机模式输入低电压 V IL V V 0 1.0,,, 输入高电压 V IH V V ,,,, BZ, BZ, IRQ I OL V V OL =0.3V ma V OL =0., BZ, BZ I OH V V OH =2.7V ma V OH =4. LCD 公共端灌电流 I OL V V OL =0.3V V OL =0. LCD 公共端拉电流 I OH V V OH =2.7V V OH =4. LCD SEG 端灌电流 I OL V V OL =0.3V V OL =0. LCD SEG 端拉电流 I OH V V OH =2.7V V OH =4. 上拉电阻 R PH V kω ,,, 10/13

11 交流参数名称符号最小值典型值最大值单位测试条件 VDD 条件系统时钟 f SYS V 片内 RC 振荡 khz 256 系统时钟 f SYS V khz 晶振系统时钟 f SYS V khz 256 外接时钟 f SYS1 /10 24 片内 RC 振荡 LCD 频率 f LCD1 f SYS2 /12 8 Hz 晶振 f SYS3 /10 24 外接时钟 LCD 公共端周期 t COM n/ f LCD sec N: 公共端个数串行数据时钟 ( 端 ) F CLK V khz 300 占空比周期 50% 串行数据时钟 ( 端 ) F CLK2 75 3V khz 150 占空比周期 50% 串行接口复位脉宽 t 250 ns, 输入脉宽 t CLK 3.34 写模式 μs 3V 6.67 读模式 1.67 写模式 μs 3.34 读模式上升 / 下降时间串行数据 3V t r,t f 120 ns 时宽数据到, 时宽 3V t su 120 ns 的设置时间数据到, 时宽 3V t h 120 ns 的保持时间到, 时宽的 3V t su1 100 ns 设置时间到, 时宽的 3V t h1 100 ns 保持时间 11/13

12 参考应用线路图 VDD μc R ET6621 VLCD BZ VR IRQ OSCI BZ Piezo 外部时钟 1(32kHz) Check Out OSCO COM0~COM3 SEG0~SEG31 外部时钟 2(32kHz) OSC 1/2 or 1/3Bias,1/2,1/3 or 1/4Duty LCD 面板 kHz *: 此电路仅供参考封装尺寸 ( 单位 :mm) SSOP 单位 :m m /13

13 SOP 单位 :m m 13/13

Applications

Applications 概述 FM1905 是 24 点内存映象和多功能的 LCD 驱动器,FM1905 的软件配置特性使它适用于多种 LCD 应用场合, 包括 LCD 模块和显示子系统用于连接主控制器和 FM1905 的管脚只有 3 条,FM1905 还有一个节电命令用于降低系统功耗特点工作电压 3.0 ~5.0V 内嵌 256KHz RC 振荡器可外接 32KHz 晶片或 256KHz 频率源输入可选 1/2