RAiO RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 规格书 Version 1.0 February 19, 2013 RAiO Technology Inc. @Copyright RaiO Technology Inc. 2011, 2012, 2013 RAiO TECHNOLOGY INC. 1/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 1. 简介 RA8816N 是一个中英文文字与绘图模式的点矩阵液晶显示 (LCD) 驱动控制器， 内建 256K bytes 的 ROM 字形码，可以显示中文字型、数字符号、英日欧文等字母，并且内建 1170 bytes 的显示内存，可支持到 144 x 65 的 LCD Panel。RA8816N 也提供 450 bytes 的卷动 Buffer，能以内建硬件支持水平与垂直的卷 动功能，以达到卷动时画面不断平移更新的效果。 在文字模式中，RA8816N 支持繁体中文 (BIG5) 或简体中文 (GB2312) 或日文 (S-JIS) 字码，以及小 ASCII (8x8)、大 ASCII (8x16)，支持英文、日文及大部份的欧文、俄文与拉丁文 (ISO 8859-1/5/9/15/16)， MCU 可接收标准文字内码直接显示字型，而不需要花费太多的时间。RA8816N 亦整合了强大的硬件功能， 包括对比度调整、4x5 的键盘扫描接口 (Key Scan) 与 8 根 General Purpose I/O。 RA8816N 是一个具高度整合的 LCD Controller 与 Driver，它可大量节省系统开发的时间。同时也因整合 了多项的实用接口与显示功能，因此在系统开发时可选用成本较低的 MPU 作为搭配，不仅快速、便捷、 好用，更能节省许多的开发成本。 2. 特性 支持文字与绘图两种混和显示模式 支持 8080 / 6800、8 / 4-bit MPU 接口和 3-wire 或 4-wire 同步串行接口 内建 256KB 字型 ROM: 中文繁体字库 (BIG5) 或 简 体一 级与 二 级常 用字 库 (GB2312) 或 S-JIS 日文字库及英文、日文、ASCII、欧文-拉丁语系 (Latin, Latin-ext A, Latin-ext B) 支持 ASCII 8x8 英文字型，8x16 半角，16x16 全角简体中文或是繁体中文 最大可支持 144Seg x 65Com LCD 面板: 4 行 x 9 个中文字 (16x16 字型)，或 8 行 x18 个 英文字 (8x8 字型) 内建 256 bytes 显示内存供自建字型 内建 1170 bytes 显示内存 (Display RAM)以 及 450 bytes 的卷动 Buffer 内建升压电路 2X~4X (Voltage Booster)、电 压调整电路 (Voltage Regulator)、电压随耦 电路 (Voltage Follower) 支援 1/65 Duty，1/9~1/5 Bias 的 Panel 8 根通用 I/O 脚位 内建 4x5 键盘扫描接口 (Key Scan) 支持水平及垂直卷动功能 内建 32 阶对比调整控制电路 内建 RC 振荡器 电源操作范围：COG Module Æ 2.7~3.6V 包装: Gold Bump Die 表 2-1 : Ordering Information Parts Number Package and Font Type RA8816N-T Au-Bump Die, Traditional Chinese (BIG5) RA8816N-S Au-Bump Die, Simplified Chinese (GB2312) RA8816N-J Au-Bump Die, Japanese (S-JIS) RAiO TECHNOLOGY INC. 2/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 3. 系统方块图 MPU LCD Panel RA8816N 4x5 Key Scan GPIO 图 3-1 : System Block 图 3-1是以RA8816N为核心的系统方块图，RA8816N内部主要是由显示内存、256KB字型ROM、缓存器 (Command Registers)、LCD控制器、LCD驱动器 (Driver)、升压电路、分压电路、微控制器接口 (MPU I/F) 及键盘扫描电路等所组成。图 3-2则是RA8816N的内部方块图。 DB[7:0] 1170+450bytes Display RAM + Buffer RD(EN) WR(R/W) MPU I/F Block CS D/C(RS) 256bytes CGRAM 256Kx8 Font ROM C86 LCDC Control Block BIT4 P/S Cursor Control Register KST[3:0] KIN[4:0] INT Key Scan Control Block & INT IO[7:0] CLK_SEL EXT_CLK Scroll Control Scan Control Block Driver I/F GPIO Voltage Regulator RC Oscillator VR Voltage Follower VREF Voltage Booster RST TEST[2:0] TP[6:0] Test & Power Circuit 144 Segment Drivers C[3:1]P C[2:1]M V0~V4 VOUT 65 Common Drivers SEG0~SEG143 COM0~COM63 COMS_A COMS_B 图 3-2 : Internal Block RAiO TECHNOLOGY INC. 3/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 4. 脚位定义 4-1 MPU 界面 表 4-1 Pin Name I/O Description 数据总线 (Data Bus) 负责在 RA8816N 及微处理器 (MPU) 之间做数据传送与接收。 当 MPU 为 8 位模式下，DB[7:0] 全部有效，当 MPU 为 4 位模式下，只有 DB[3:0] 为有效，高字节 DB[7:4] 无效需浮接。 当脚位 P/ S = 1 时，此时为平行并列接口，DB[7:0] 为地址 / 数据传输线， 当脚位 P/ S = 0 时，MPU 与 RA8816N 之接口为串行模式 (Serial Mode)，此 时 DB[7:6] (SMOD[1:0]) 为输入脚位用来决定哪一种串行模式设定。 DB[7:0] DB0: SCK DB1: SDA/SDO DB2: RS/SDI SMOD: 0 0 : 保留 I/O DB3: CS DB[7:6]: SMOD 串行接口模式 0 1 : 三线式传输 (3-Wire) ，使用到 SCK, SDA, CS 1 0 : 四线式传输 (4-Wire, A-Type) ，使用到 SCK, SDA, RS, CS 1 1 : 四线式传输 (4-Wire, B-Type) ，使用到 SCK, SDO, SDI, CS 在串行模式下，信号皆由 DB[3:0] 来定义，说明如下: SCK (DB0) : 串行频率 -- Serial Clock。 SDA (DB1) : 双向串行数据 -- Bi-direction Mode Serial Data。 SDO (DB1) : 串行数据输出 -- Data Out。 RS (DB2) : 内存/缓存器周期选择 – Memory / Register Cycle Select。 SDI (DB2) : 串行数据输入-- Serial Data In。 CS (DB3) : 芯片选取 -- Chip Select，低电位时动作。 控制讯号 (Read Control or Enable) RD EN I 当使用 8080 系列的 MPU 时， RD 为数据读取讯号，在低电位动作。 当使用 6800 系列的 MPU 时，EN 为 Enable 讯号，在高电位动作。 控制讯号 (Write Control or Read-Write Control) WR R/ W I 当 MPU 为 8080 系列时，此脚位为数据写入讯号 ( WR )，于低电位动作。当 MPU 为 6800 系列时，此脚位为读取/写入讯号 (R/ W )，高电位时表示为读取 的动作，低电位时表示为写入的动作。 控制讯号 (Data/Command Select or Register Select) 当 MPU 为 8080 系列时，此脚位为 Data 与 Command 的选择信号，D/ C 为 0 时表示缓存器存取周期 (Command Cycle)，为 1 表示数据存取周期(Data D/ C RS I Cycle)。 当 MPU 为 6800 系列时，此脚位为 RS 信号，RS 为 0 时表示缓存器存取周期， 为 1 表示数据存取周期。 在串行模式此脚位不被使用，请接到 VDD。 RAiO TECHNOLOGY INC. 4/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 Pin Name CS I/O I Description 芯片选取 (Chip Select) 当 CS 是 Low 时，RA8816N 会处于致能，可接受指令，反之则不可接受指令。 在串行模式此脚位不被使用，请接到 VDD。 中断讯号 (Interrupt Signal) INT O 中断信号，连接 MPU 端以回报 RA8816N 的状况。平时为 High，设定中断发 生时为 Low。 MPU 选择 (MPU Select) 当 MPU 接口为并列模式时，此脚位用来选择 MPU 界面是 8080 系列或 6800 C86 I 系列。 C86 = 0 Î 8080 系列 MPU 界面。 C86 = 1 Î 6800 系列 MPU 界面 (Default)。 在串行模式此脚位不被使用，请接到 VDD。 数据位选择 (Data Bit Select) 当 MPU 接口为并列模式时，此脚位用来选择 MPU 接口的数据传输是 8 位或 BIT4 I 4 位。 BIT4 = 0Î 8 位数据传输接口。 BIT4 = 1Î 4 位数据传输接口 (Default)。 在串行模式此脚位不被使用，请接到 VDD。 P/ S I RAiO TECHNOLOGY INC. 串并列选择 (Parallel/Serial Select) P/ S = 0 Î MPU 接口为串行模式 (Default)，请参考 DB[7:6] 的设定。 P/ S = 1 Î MPU 接口为并列模式。 5/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 4-2 Clock 与Power界面 表 4-2 Pin Name I/O Description V0~V4 O C[3:1]P，C[2:1]N I 升压电路 (Booster) 外接电容接脚 VOUT O 升压电路的输出电压 VREF I VR I LCD 驱动的电压源 其电压之间的关系为 VOUT>V0≧V1≧V2≧V3≧V4≧VSS。 电压调整器 (Regulator) 的输入参考电压 当选择外部参考电压输入时电压调整器的参考电压。 电压调整器 (Regulator) 的分压输入端 当电压调整器选择外部分压电阻时输入时，由此脚位接入。 频率选择 (Clock Select) CLK_SEL I CLK_SEL = 1 Î 选择内部频率 (Default)，频率由内部之 RC 电路产生。 CLK_SEL = 0 Î 选择外部频率，频率由 EXT_CLK 输入。 外部频率输入 (External Clock) EXT_CLK I 当 CLK_SEL = 0 时，选择外部频率，频率由此脚位输入。当 CLK_SEL = 1 时， 此脚位不被使用，应接到 VDD 或 GND。 VDD VDDP GND GNDP P 电源输入 P 电源接地 4-3 LCD Panel界面 表 4-3 Pin Name I/O Description SEG0 ~ SEG143 O 驱动 IC 的 Segment 信号 COM0 ~ COM63 O 驱动 IC 的 Common 信号 COMS_A COMS_B O DUMY[5:0] O Icon Common 信号 连接 Icon 的 Common 可以选择 COMS_A 或 COMS_B 信号。 Dummy PAD 信号 RAiO TECHNOLOGY INC. 不需连接使用，请保持浮接 (NC)。 6/8 www.raio.com.tw RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 Preliminary Version 1.0 4-4 Misc. 表 4-4 Pin Name I/O KST[3:0] O KIN[4:0] I IO[7:0] I/O Description 键盘输出信号 (Key Strobe Output) 键盘输入信号 (Key Data Input) 这些脚位不被使用到的，请接到 VDD。 通用 I/O 信号(General Purpose I/O) 外部重置信号 (Reset) RST I RST = 0 Æ RA8816N 将被初始化。 RST = 1 Æ 正常状态。 TEST[2:0] I 测试接脚 此为测试专用脚位，请直接接到 GND。 TP[6:0] I Test Pins 此为测试专用脚位，请保持浮接 表 4-5 : 串、并列模式之使用脚位定义 Parallel Mode Pin Name 8080 I/O Serial Mode 6800 8Bit 4Bit 8Bit 4Bit 4-Wire 4-Wire (A-Type) (B-Type) 3-Wire DB7 I/O DB7 --*1 0 -- 0 1 1 DB6 I/O DB6 -- 1 -- 2 0 1 DB5 I/O DB5 -- -- -- -- -- -- DB4 I/O DB4 -- -- -- -- -- -- DB3 I/O DB3 DB3 DB3 DB3 CS CS CS DB2 I/O DB2 DB2 DB2 DB2 -- RS SDI DB1 I/O DB1 DB1 DB1 DB1 SDA SDA SDO DB0 I/O DB0 DB0 DB0 DB0 SCK SCK SCK 2 2 RD , EN I RD RD EN EN 1* 1* 1*2 WR , R/ W I WR WR R/ W R/ W 1*2 1*2 1*2 D/ C , RS I D/ C D/ C RS RS 1*2 1*2 1*2 CS I CS CS CS CS 1 1 1 C86 I 0 0 1 1 1 1 1 BIT4 I 0 1 0 1 1 1 1 P/ S I 1 1 1 1 0 0 0 Note1 : “--" 表示此脚位不被使用，请保持浮接 (NC)。 Note2 : 串行模式时，没用到的并联接口信号要接到 VDD 。 RAiO TECHNOLOGY INC. 7/8 www.raio.com.tw 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 GND GND GND GND GNDP GNDP VDDP VDDP VDD VDD VDD 319 318 317 316 315 314 313 312 311 310 309 308 307 306 305 304 303 302 301 300 299 298 297 296 295 294 293 292 291 290 289 288 287 286 285 284 283 282 281 280 279 278 277 276 275 274 273 272 271 270 269 268 267 266 265 264 263 262 261 260 259 258 257 256 255 254 253 252 251 250 249 248 247 246 245 244 243 242 241 240 239 238 237 236 235 234 233 232 231 230 229 228 227 226 225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208 207 206 205 204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 194 193 192 191 190 189 188 187 186 185 184 183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145 144 143 DUMY5 COM50 COM51 COM52 COM53 COM54 COM55 COM56 COM57 COM58 COM59 COM60 COM61 COM62 COM63 COMS_A SEG143 SEG142 SEG141 SEG140 SEG139 SEG138 SEG137 SEG136 SEG135 SEG134 SEG133 SEG132 SEG131 SEG130 SEG129 SEG128 SEG127 SEG126 SEG125 SEG124 SEG123 SEG122 SEG121 SEG120 SEG119 SEG118 SEG117 SEG116 SEG115 SEG114 SEG113 SEG112 SEG111 SEG110 SEG109 SEG108 SEG107 SEG106 SEG105 SEG104 SEG103 SEG102 SEG101 SEG100 SEG99 SEG98 SEG97 SEG96 SEG95 SEG94 SEG93 SEG92 SEG91 SEG90 SEG89 SEG88 SEG87 SEG86 SEG85 SEG84 SEG83 SEG82 SEG81 SEG80 SEG79 SEG78 SEG77 SEG76 SEG75 SEG74 SEG73 SEG72 SEG71 SEG70 SEG69 SEG68 SEG67 SEG66 SEG65 SEG64 SEG63 SEG62 SEG61 SEG60 SEG59 SEG58 SEG57 SEG56 SEG55 SEG54 SEG53 SEG52 SEG51 SEG50 SEG49 SEG48 SEG47 SEG46 SEG45 SEG44 SEG43 SEG42 SEG41 SEG40 SEG39 SEG38 SEG37 SEG36 SEG35 SEG34 SEG33 SEG32 SEG31 SEG30 SEG29 SEG28 SEG27 SEG26 SEG25 SEG24 SEG23 SEG22 SEG21 SEG20 SEG19 SEG18 SEG17 SEG16 SEG15 SEG14 SEG13 SEG12 SEG11 SEG10 SEG9 SEG8 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 SEG0 COM31 COM30 COM29 COM28 COM27 COM26 COM25 COM24 COM23 COM22 COM21 COM20 COM19 COM18 COM17 COM16 DUMY4 Preliminary Version 1.0 PT5 PT6 PT7 RA8816N 9900 x 1968 PT14 RAiO TECHNOLOGY INC. (0, 0) Y PT16 PT17 Icon PT18 #N 8/8 PT15 PT19 PT11 PT12 PT9 PT13 PT10 PT20 RST 116 TEST2 117 TEST1 118 TEST0 119 GND 120 GND 121 VDD 122 VDD 123 PT1 PT2 DB7 81 DB6 82 DB5 83 DB4 84 DB3 85 DB2 86 DB1 87 DB0 88 RD 89 WR 90 D/C 91 CS 92 C86 93 BIT4 94 P/S 95 INT 96 EXT_CLK 97 CLK_SEL 98 KOUT3 99 KOUT2 100 KOUT1 101 KOUT0 102 KIN4 103 KIN3 104 KIN2 105 KIN1 106 KIN0 107 IO7 108 IO6 109 IO5 110 IO4 111 IO3 112 IO2 113 IO1 114 IO0 115 PT14 VDD 80 PT3 GND 79 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 P1 V1 V1 V1 V1 V2 V2 V2 V2 V3 V3 V3 V3 V4 V4 V4 V4 VREF VREF VR VR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 DUMY0 COM49 COM48 COM47 COM46 COM45 COM44 COM43 COM42 COM41 COM40 COM39 COM38 COM37 COM36 COM35 COM34 COM33 COM32 DUMY1 TP6 TP5 TP4 TP3 TP2 TP1 TP0 VOUT VOUT VOUT VOUT VOUT VOUT C3P C3P C2N C2N C2P C2P C1N C1N C1P C1P V0 V0 V0 V0 RA8816N 144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器 5. 脚位图 5-1 COG Pad PT14 PT2 Top View PT4 X Logo PT5 PT8 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 RAIO RA8816 P2 图 5-1 : 脚位图 144x65 COG RA8816N FPC #1 图 5-2 : COG 模块 www.raio.com.tw DUMY3 COM15 COM14 COM13 COM12 COM11 COM10 COM9 COM8 COM7 COM6 COM5 COM4 COM3 COM2 COM1 COM0 COMS_B DUMY2