内存映象和多功能的LCD驱动器-FZH1621

概述

FZH1621(深圳市方中禾科技)是内存映象和多功能的LCD驱动器，FZH1621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FZH1621的管脚只有4或5条，FZH1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。

功能特性

Ø 工作电压2.4~5.2V

Ø 内嵌256KHz RC 振荡器

Ø 可外接32KHz晶片或256KHz频率源输入

Ø 可选1/2或1/3偏压和1/2、1/3或1/4的占空比

Ø 片内时基频率源

Ø 蜂鸣器可选择两种频率

Ø 节电命令可用于减少功耗

Ø 内嵌时基发生器和看门狗定时器（WDT）

Ø 时基或看门狗定时器溢出输出

Ø 八个时基/看门狗定时器时钟源

Ø 一个32x4的LCD 驱动器

Ø 一个内嵌的32x4位显示RAM 内存

Ø 四线串行接口

Ø 片内LCD驱动频率源

Ø 软件配置特征

Ø 数据模式和命令模式指令

Ø 三种数据访问模式

Ø 提供VLCD管脚用于调整LCD操作电压

Ø 封装形式：SSOP48、LQFP44、SOP16

结构图

/CS 为片选信号线

BZ，/BZ 声音输出

/WR，/RD，DATA：串行接口

COM0~COM3，SEG0~SEG31：LCD 输出

/IRQ：时基或WDT溢出输出

管脚图：

管脚功能定义：

极限最大额定值

供应电压: -0.3V~0.5V 贮存温度:-50~125度

输入电压: VSS-0.3V~VDD+0.3V 工作温度:-25~75度

直流电气参数

交流电气特性:

应用图:

主控制器与FZH1621组成显示系统，参见下图

注意：

1、VLCD的电压必须低于VDD电压；

2、VR电阻用于调节VLCD输出电压，当VDD=5V，VLCD=4V，VR=15KΩ+20%

3、R为外部上拉电阻,上拉到VDD，R=10KΩ+20%

4、C1、C2 为外部晶振电容，建议值如下：

系统结构:

1、显示内存（RAM）

静态显示内存（RAM）以32x4位的格式储存所显示的数据。RAM的数据直接映象到LCD驱动器，可以用 READ、WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令访问。

2、系统振荡器

FZH1621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)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。

LCD OFF命令用于关闭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，FZH1621处于SYS DIS状态。

3、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，它可以在主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/2n 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。

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CLRTIMER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。FZH1621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。

4、声音输出

FZH1621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。

5、LCD驱动器

FZH1621 是一个128（32x4）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FZH1621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。

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FZH1621与大多数LCD模块相兼容。

6、命令格式

FZH1621可以用软件设置。两种模式的命令可以配置FZH1621和传送LCD所显示的数据。FZH1621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。

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。

7、接口

FZH1621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FZH1621之间的通讯。管脚/CS设置为“1”时，主控制器和FZH1621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FZH1621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FZH1621。可选的管脚/IRQ可用作主控制器和FZH1621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FZH1621的/IRQ 相连接后，可以实现时基或WDT功能。

8、时序图

READ 模式（命令代码110）

READ 模式（读连续地址）

WRITE 模式（命令代码101）

WRITE 模式（写连续地址）

READ-MODIFY-WRITE 模式（命令代码101）

READ-MODIFY-WRITE 模式（访问连续地址）

命令模式（命令代码100）

数据和命令模式

命令概述

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 FZH1621因为如果上电复位失败，FZH1621将不能正常工作。

引脚驱动波形：

给出使用 1/4 复用，1/3 偏压驱动下显示“5”的波形：