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 或 1/3 偏压和 1/2 1/3 或 1/4 的占空比 片内时基频率源 蜂鸣器可选择两种频率 节电命令可用于减少功耗 内嵌时基发生器和看门狗定时器 (WDT) 时基或看门狗定时器溢出输出 八个时基 / 看门狗定时器时钟源 一个 6 4 的 LCD 驱动器 一个内嵌的 32 4 位显示 RAM 内存 三线串行接口 片内 LCD 驱动频率源 软件配置特征 数据模式和命令模式指令 三种数据访问模式 提供 VLCD 管脚用于调整 LCD 操作电压 内部框图 CSB: 片选 WRB DATA: 串行接口 COM0~COM3 SEG8 SEG11 SEG14 SEG17 SEG20 SEG23:LCD 输出 www.superchip.cn 第 1 页共 12 页 Version 1.0
引脚示意图及说明 SOP-16 CSB 1 16 SEG8 WRB 2 15 SEG11 DATA 3 14 SEG14 VSS 4 13 SEG17 VLCD 5 12 SEG20 VDD 6 11 SEG23 COM0 7 10 COM3 COM1 8 9 COM2 序号名称 I/O 说明 1 CSB I 片选输入, 接一上拉电阻 当 /CS 为高电平, 读写 FM1905 的数据和命令无效, 串行接口电路复位 ; 当 /CS 为低电平和作为输入时, 读写 FM1905 的数据命令有效 2 WRB I WRITE 脉冲输入, 接一上拉电阻 在 /WR 信号的上升沿,DATA 线上的数据写到 FM1905 3 DATA I/O 外接上拉电阻的串行数据输入 / 输出 4 VSS -- 负电源 ; 地 5 VLCD I LCD 电源输入 6 VDD -- 正电源 7~10 COM0~COM3 O LCD 公共输出口 11 SEG23 O LCD 段输出口 12 SEG20 O LCD 段输出口 13 SEG17 O LCD 段输出口 14 SEG14 O LCD 段输出口 15 SEG11 O LCD 段输出口 16 SEG8 O LCD 段输出口 极限最大额定值 供应电压 :-0.~5.5V 输入电压 :Vss-0.~VDD+0. 贮存温度 :-50 ~125 工作温度 :-25 ~75 www.superchip.cn 第 2 页共 12 页 Version 1.0
D.C. 电气特性 参数符号最小值典型值最大值单位 VDD 测试条件 条件 工作电压 VDD 3.0 -- 5.0 V -- 待机电流工作电流输入低电平电压输入高电平电压 DATA, BZ, /BZ, /IRQ DATA, BZ, /BZ LCD 公共口漏电流 LCD 公共口源电流 LCD 段管脚漏电流 LCD 段管脚源电流上拉电阻 ISTB IDD IDD IDD VIL VIH IOL1 IOH1 IOL2 IOH2 IOL3 IOH3 RPH -- 0.1 5.0 无负载 -- 0.3 10.0 5V 省电模式 -- 150 300 无负载 -- 300 600 5V 片内 RC 振荡器 -- 60 120 无负载 -- 120 240 5V 晶振 -- 100 200 无负载 -- 200 400 5V 外部时钟源 0 -- 0.6 V DATA, /WR, /CS, /RD 0 -- 1.0 5V 2.4 -- 3.0 V DATA, /WR, /CS, /RD 4.0 -- 5.0 5V 0.5 1.2 -- VOL=0. ma 1.3 2.6 -- 5V VOL=0.5V -0.4-0.8 -- VOH=2.7V ma -0.9-1.8 -- 5V VOH=4.5 V 80 150 -- VOL=0. 150 250 -- 5V VOL=0.5V -80-120 -- VOH=2.7V -120-200 -- 5V VOH=4.5 V 60 120 -- VOL=0. 120 200 -- 5V VOL=0.5V -40-70 -- VOH=2.7V -70-100 -- 5V VOH=4.5 V 40 80 150 KΩ DATA,, 30 60 100 5V www.superchip.cn 第 3 页共 12 页 Version 1.0
A.C. 电气特性 参数符号最小值典型值最大值单位 VDD 测试条件 条件 fsys1 -- 256 -- KHz -- 256 -- 5V 片内 RC 振荡器 系统时钟 fsys2 32.768 KHz 32.768 5V 晶振 fsys3 256 KHz 256 5V 外部时钟源 -- FSYS1/1024 -- 片内 RC 振荡器 LCD 时钟 flcd -- FSYS2/128 -- Hz -- 晶振 -- FSYS3/1024 -- 外部时钟源 COM 时钟周期 tcom -- n/flcd -- S n: COM 个数 串行数据时钟 (WR) fclk1 -- -- 150 KHz -- -- 300 5V Duty cycle 50% 串行数据时钟 (RD) fclk2 -- -- 75 KHz -- -- 150 5V Duty cycle 50% 声音频率 ftone -- 2.0 or 4.0 -- KHz -- 片内 RC 振荡器 DATA 管脚输出延迟时间 tdd -- -- 2 us --- -- 1 us 5V 串行接口复位脉冲宽度 (Figure 3) tcs -- 250 -- ns 5V 5V www.superchip.cn 第 4 页共 12 页 Version 1.0
典型应用电路 主控制器与 FM1905 组成显示系统, 参见下图 : uc GND *R CSB WRB VDD VLCD *VR DATA COM0~COM3 SEG8~SEG23 1/2 or 1/3Bias, 1/2, 1/3 or 1/4 Duty LCD Parel 注意 :1. VLCD <VDD 2. 调节可调电阻 VR 以改变 LCD 偏置电压,VDD=5V,VLCD=4V 时,R=15KΩ±20% 3. 调节 R( 外接上拉电阻 ) 以适应用户的基准时钟 系统结构 显示内存 (RAM) 静态显示存储器 (RAM) 用以存储要显示的数据, 其容量为 32 4 位 RAM 的内容直接反映 LCD 驱动器的内容,RAM 中的数据由 READ WRITE 以及 READ-MODIFY-WRITE 指令进行存取, 下图为由 RAM 控制 LCD 的映象图 : www.superchip.cn 第 5 页共 12 页 Version 1.0
系统振荡器 FM1905 系统时钟用于产生时基 / 看门狗定时器 (WDT) 时钟频率 LCD 驱动时钟和声音频率 片内 RC 振荡器 (256KHz) 晶振 (32.768KHz) 晶振 (32.768KHz) 或一个外接的由软件设定的 256KHz 时钟可以产生时钟源 系统振荡器配置图参见下图 执行 SYS DIS 命令可以停止系统时钟和 LCD 偏压发生器工作,SYS DIS 命令只适用 于片内 RC 振荡器或晶振 当系统时钟停止工作时,LCD 将显示空白, 时基 / 看门狗定时器功能也将失效 OSC1 OSC0 Crys:al Oscillator 32768Hz External Cock Source 256KHz System Clock 1/8 On-chip RC Osci ator 256KHz 系统振荡器配置图 LCD OFF 命令手于关闭 LCD 偏压发生器, 当 LCD 偏压发生器关闭后, 可用 SYS DIS 命令降低系统功耗, 这时 SYS DIS 为节电命令 如果系统时钟为外部时钟,SYS DIS 命令不能用于关闭系统时钟和降低系统功耗 在晶振模式下, 可以外接 32KHz 频率信号源于 OSCI 管脚上, 这时系统不可以进入省电模式 在外部 256KHz 时钟源模式下, 系统也不能进入省电模式 系统开始上电时,FM1905 处于 SYS DIS 状态 时基和看门狗定时器 (WDT) 时基发生器是一个 8 态增值尖峰计数器, 可以产生准确的时基 WDT 由时基发生器和一个 2 态增值尖峰计数器组成, 它可以在产控制器或其它子系统处于异常状态时产生中断 WDT 溢出时产生片内 WDT 溢出标志, 可用一命令选项使时基发生器和 WDT 溢出标志输出到 /IRQ 管脚 时基发生器和 WDT 时钟频率有 8 种,fWDT=32KHz/2 n, 这里的 n 值为 0~7, 由命令项决定 ; 等式中 32KHz 为系统频率, 由晶振 (32.768KHz) 片内振荡器 (256KHz) 或外部时钟 (256KHz) 产生 时基发生器和 WDT 配置图 如果系统源频率是片内振荡器频率 256KHz 或外部 256KHz 时钟频率, 则被 3 阶预分频器分成 32KHz 时基发生器和 WDT 共用同样的 8 阶计数器, 所以使用与时基发生器和 WDT 相关的命令项时一定要小心 例如, 执行 WDT DIS 命令使时基发生器失效, 执行 WDT EN 命令不仅使时基发生器有效, 而且使 WDT 溢出标志输出有效 (WDT 溢出标志输出连接到 /IRQ 管脚 ) TIMER EN 命令执行后,WDT 不与 /IRQ 相连接, 时基发生器的输出连接到 /IRQ 管脚 CLRWDT 命令用于清除 WDT 溢出标志 时基发生器的值可用 CLR WDT 或 CLR TIMER 命令清除, CLR WDT 或 CLR TIMER 命令应在对应的 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 在从 WDT 模式转换到时基模式之前, 必须执行 CLR TIMER 当 WDT 溢出 www.superchip.cn 第 6 页共 12 页 Version 1.0
时,/IRQ 管脚将保持低电平直到执行 CLR WDT 或 /IRQ DIS 命令为止 当 /IRQ 输出失效时,/IRQ 管脚处于高阻 状态 执行 /IRQ EN 或 /IRQ DIS 命令使 /IRQ 输出有效或无效,/IRQ EN 命令使时基发生器或 WDT 溢出标志输出 到 /IRQ 管脚上 时基发生器和 WDT 的配置参见图 在使用片内振荡器或晶振的情况下, 可用相关的系统命令打开 或关闭振荡器, 关闭振荡器后, 可以降低系统功耗 在节电模式下, 时基 /WDT 将失效 如果选择外部时钟作为系统频率源时,SYS DIS 命令无效, 系统也不可以进入省电模式 FM1905 在系统电源 关闭或撤除外部时钟前保持工作状态 系统上电后,/IRQ 输出也将无效 声音输出 FM1905 内嵌一个简单的声音发生器, 可以在管脚 BZ 和 /BZ 上输出一对驱动信号, 用于产生一个单音 执行 TONE 4K 或 TONE 2K 命令可以输出两种频率的声音 (4KHz 和 2KHz); TONE ON 或 TONE OFF 命令用于打 开或关闭声音输出 管脚 BZ 和 /BZ 是声音输出管脚, 也是一对差动驱动管脚, 用于驱动蜂鸣器 当系统失效或禁 止声音输出时, 管脚 BZ 和 /BZ 将保持低电平的输出 LCD 驱动器 FM1905 是一个 128(32 4) 点的 LCD 驱动器, 它可由软件配置成 1/2 或 1/3 的 LCD 驱动器偏压和 2 3 或 4 个公共端口, 这一特性使 FM1905 适用于多种 LCD 应用场合 LCD 驱动时钟由系统时钟分频产生,LCD 驱动时钟 的频率值保持为 256Hz, 由频率为 32.768KHz 的晶振 片内 RC 振荡器或外部时钟产生 LCD 驱动器相关命令参 见下表 Name Command Code Function LCD OFF 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 X Turn off LCD output LCD ON 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 X Turn on LCD output BIAS&COM 1 0 0 0 0 1 0 a b X c X c=0:1/2 bias option c=1:1/3 bias option ab=00:2 commons option ab=01:3 commons option ab=10:4 commons option 粗体 100 即 100 表示命令模式类型 如果执行连续的命令, 除了第一个命令, 其它命令的模式类型码将被 忽略 LCD OFF 命令使 LCD 偏压发生器失效, 从而关闭 LCD 显示 ;LCD ON 命令使 LCD 偏压发生器有效, 从而 打开 LCD 显示 BIAS&COM 是 LCD 模块相关命令, 可以使 FM1905 与大多数 LCD 模块相兼容 命令格式 FM1905 可以用软件设置 两种模式的命令可以配置 FM1905 和传送 LCD 所显示的数据 FM1905 的配置模式 称为命令模式, 命令模式类型码为 100 命令模式包括一个系统配置命令, 一个系统频率选择命令, 一个 LCD 配 置命令, 一个声音频率选择命令, 一个定时器 /WDT 设置命令和一个操作命令 数据模式包括 READ,WRITE 和 READ-MODIFY-WRITE 操作, 下表是数据和命令模式类型码表 Operation Mode ID READ Data 110 WRITE Data 101 READ-MODIFY-WRITE Data 101 COMMAND Command 100 模式命令应在数据或命令传送前运行 如果执行连续的命令, 命令模式代码即 100, 将被忽略 当系统在不连 续命令模式或不连续地址数据模式下, 管脚 /CS 应设为 1, 而且先前的操作模式将复位 当管脚 /CS 返回 0 时, 新的操作模式类型码应先运行 www.superchip.cn 第 7 页共 12 页 Version 1.0
接口 FM1905 只有四根管脚用于接口 管脚 /CS 用于初始化串行接口电路和结束主控制器与 FM1905 之间的通讯 管脚 /CS 设置为 1 时, 主控制器和 FM1905 之间的数据和命令无效并初始化 在产生模式命令或模式转换之前, 必须用一个高电平脉冲初始化 FM1905 的串行接口 管脚 DATA 是串行数据输入 / 输出管脚, 读 / 写数据和写命令通过管脚 DATA 进行 管脚 /RD 是读时钟输入管脚, 在 /RD 信号的下降沿时数据输出管脚 DATA 上, 在 /RD 信号上升沿和下一个下降沿之间, 主控制器应读取相应的数据 管脚 /WR 是写时钟输入管脚, 在 /WR 信号上升沿时, 管脚 DATA 上的数据 地址和命令被写入 FM1905 可选的管脚/IRQ 可用作主控制器和 FM1905 之间的接口,/IRQ 可用软件设置作为定时器输出或 WDT 溢出标志输出 主控制器与 FM1905 的 /IRQ 相连接后, 可以实现时基或 WDT 功能 时序图 READ 模式 ( 命令代码 :110) DATA 1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 Memory Address1 (MA1) Data (MA1) Memory Address 2 (MA2) Data (MA+2) READ 模式 ( 读连续地址 ) DATA 1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 Memory Address (MA) Data (MA) Data (MA+1) Data (MA+2) Data (MA+3) WRITE 模式 ( 命令代码 :101) RD- RD- DATA 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 Memory Address1 (MA1) Data (MA) Memory Address 2 (MA2) Data (MA+2) www.superchip.cn 第 8 页共 12 页 Version 1.0
WRITE 模式 ( 写连续地址 ) READ-MODIFY-WRITE 模式 ( 命令代码 :101) DATA 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 Memory Address 1 (MA1) Data (MA1) Data (MA1) 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 Memory Address 2 (MA2) Data (MA2) Data (MA2) READ-MODIFY-WRITE 模式 ( 访问连续地址 ) RD- RD- DATA 1 0 1 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 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 Memory Address (MA) Data (MA) Data (MA) Data (MA+1) Data (MA+1) Data (MA+2) Data (MA+2) 命令模式 ( 命令代码 :100) DATA 1 0 0 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 Command1 Command... Command i Command or Data Mode www.superchip.cn 第 9 页共 12 页 Version 1.0
数据和命令模式 DATA Command or Data Mode Address & Data Command or Data Mode Address & Data Command or Data Mode Address & Data RD- ( 主控制器应在 /RD 的上升沿和下一个下降沿之间读取 DATA 上的数据 ) 命令概述 Name ID Command Code D/C Function Def. READ 110 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D Read data to the RAM WRITE 101 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D Write data to the RAM SYS DIS 100 0000-0000-X C Turn off system oscillator and LCD bias generator SYS EN 100 0000-0001-X C Turn on system oscillator Yes LEC OFF 100 0000-0010X C Turn off LCD bias generator Yes LCD ON 100 0000-0011-X C Turn on LCD bias generator TIMER DIS 100 0000-0100-X C Disable time base output WDT DIS 100 0000-0101-X C Disable WDT time-out flag output TIMER EN 100 0000-0110-X C Enable time base output WDT EN 100 0000-0111-X C Enable WDT time-out flag output TONE OFF 100 0000-1000-X C Turn off tone outputs Yes TONE ON 100 0000-1001-X C Turn on tone outputs CLR TIMER 100 0000-11XX-X C Clear the contents of time base generator CLR WDT 100 0000-111X-X C Clear the contents of WDT stage XTAL32K 100 0001-01XX-X C System clock source, crystal oscillator RC 256K 100 001-10XX-X C System clock source, external clock source Yes EXT 256K 100 0001-11XX-X C System clock source, external clock BIAS 1/2 100 0010-abX0-X C BIAS 1/3 100 0010-abX1-X C LCD 1/2 bias option ab=00:2 command option ab=01:3 commons option ab=10:4 commons option LCD 1/3 bias option ab=00:2 command option ab=01:3 commons option ab=10:4 commons option www.superchip.cn 第 10 页共 12 页 Version 1.0
TONE 4K 100 010X-XXXX-X C Tone frequency, 4kHz TONE 2K 100 011X-XXXX-X C Tone frequency, 2kHz IRQ- DIS 100 100X-0XXX-X C Disable IRQ- output Yes IRQ- EN 100 100X-1XXX-X C Enable IRQ- output F1 100 101X-X000-X C F2 100 101X-X001-X C F4 100 101X-X010-X C F8 100 101X-X011-X C F16 100 101X-X100-X C F32 100 101X-X101-X C F64 100 101X-X110-X C F128 100 101X-X111-X C TEST 100 1110-0000-X C Time base/wdt clock; output: 1Hz; The WDT time-out flag after: 4s Time base/wdt clock output: 2Hz The WDT time-out flag after: 2s Time base/wdt clock output: 4Hz The WDT time-out flag after: 1s Time base/wdt clock output: 8Hz The WDT time-out flag after: 1/2s Time base/wdt clock output: 16Hz The WDT time-out flag after: 1/4s Time base/wdt clock output: 32Hz The WDT time-out flag after: 1/8s Time base/wdt clock output: 64Hz The WDT time-out flag after: 1/16s Time base/wdt clock output: 128Hz The WDT time-out flag after: 1/32s Yes NORMAL 100 1110-0011-X C Yes 注 : X:0 或 1 a5~a0:ram 地址 d3~d0:ram 数据 D/C: 数据 / 命令模式 所有的粗体数字即 110,101 和 100 为模式命令码 100 为命令模式类型码, 如果运行连续的命令, 除了第一个命令, 其它命令的模式类型码将被忽略 声音频率源和时基 /WDT 时钟频率源由片内 256KHz RC 振荡器 32.768KHz 晶振或外部 256KHz 时钟产生, 频率的计算情况如前文所述 建议在上电复位后, 用主控制器初始化 FM1905, 因为如果上电复位失败,FM1905 将不能正常工作 www.superchip.cn 第 11 页共 12 页 Version 1.0
封装信息 SOP-16 www.superchip.cn 第 12 页共 12 页 Version 1.0