VFD 驱动控制专用电路 SM16312 内部功能框图 管脚定义 第 2 页 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 管脚功能定义 符号 管脚名称 管脚号 说明 DIN 数据输入 6 在时钟上升沿输入串行数据 从低位开始 DOUT 数据输出 5 在时钟下降沿输出串行数据 从低位开始 输出为 N-ch open drain STB 片选 9 在上升或下降沿初始化串行接口 随后等待接收 指令 STB 为低后的第一个字节作为指令 当处 理指令时 当前其它处理被终止 当 STB 为高 时 CLK 被忽略 CLK 时钟输入 8 在上升沿读取串行数据 OSC 振荡器脚 44 该脚连接一电阻来确定振荡频率 Seg1/KS1 高压输出 段 15 20 段输出 高压输出 段 21 25 段输出 高压输出 位 37 32 位输出 高压输出 段/位 下降沿输出数据 也用作键扫描 Seg6/KS6 Seg7 Grid1 Seg6 Grid6 Seg12/Grid1 26 31 段/位复用输出 28 Seg16/Grid7 LED1 LED4 LED 输出 42 39 CMOS 输出 KEY1 KEY4 键扫数据输入 10 13 输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存 开关输入 1 4 4bit 通用输入端口 VDD 逻辑电源 14 18 5V VSS 逻辑地 7 43 接系统地 VEE 高压下拉电平 SW1 SW4 27 +20mA max 10% VDD-35V 显示寄存器地址和显示模式 该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到 SM16312 的数据 地址分配如下 Seg1 00HL 02HL 04HL 06HL 08HL 0AHL 0CHL 0EHL 10HL 12HL 14HL Seg4 00HU 02HU 04HU 06HU 08HU 0AHU 0CHU 0EHU 10HU 12HU 14HU b0 b3 xx HL Seg8 01HL 03HL 05HL 07HL 09HL 0BHL 0DHL 0FHL 11HL 13HL 15HL b4 xx HU Seg12 01HU 03HU 05HU 07HU 09HU 0BHU 0DHU 0FHU 11HU 13HU 15HU Seg16 DIG1 DIG2 DIG3 DIG4 DIG5 DIG6 DIG7 DIG8 DIG9 DIG10 DIG11 b7 第 3 页 共 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 低4位 高4位 键扫描和键扫数据寄存器 键扫矩阵为 6 4bit 如下所示 键扫数据储存地址如下所示 用读指令读取 读从低位开始 KEY4 KEY1 KEY1 KEY4 Seg1/KS1 Seg2/KS2 Seg3/KS3 Seg4/KS4 Seg5/KS5 Seg6/KS6 b3 b0 b4 读取顺序 b7 LED 端口 用写指令把数据写到 LED 端口 当一端口为 1 时 并从端口低位开始写起 相应的 LED 关掉 当一端口为 0 时 相应的 LED 点亮 高 4bit 为无关项 MSB LSB b3 b2 b1 b0 无关项+ LED4 上电时 LED3 LED2 LED1 所有的 LED 都未点亮 SW 数据 SW 通用输入 数据用读指令读取 读时从低位开始 MSB 0 高 4bit 数据为 0 LSB 0 0 0 b3 b2 b1 b0 SW3 SW4 无关项 SW1 第 4 页 SW2 共 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 指令说明 指令用来设置显示模式和 VFD 驱动器的状态 在 STB 下降沿后由 DIN 输入的第一个字节作为一条指令 如果在指令或数据传输时 STB 被置为高电平 效 之前传送的指令或数据保持有效 1 串行通讯被初始化 并且正在传送的指令或数据无 显示模式设置 该指令用来设置选择段和位的个数 4 11 位 11 16 段 时键扫描也停止 要重新显示 显示开/关指令“ON”必需被执行 并不发生 MSB 0 当指令执行时 显示被强制终止 同 但当相同模式被设置时 则上述情况 LSB b2 0 b1 000 001 010 011 100 101 110 111 b0 无关项 上电时 设置模式为 11 位 11 段 4位 5位 6位 7位 8位 9位 10 位 11 位 16 段 16 段 16 段 15 段 14 段 13 段 12 段 11 段 –+659-+ 2 数据设置 MSB 0 LSB b3 1 测试模式设定 0 普通模式 1 测试模式 b1 数据读写模式设定 00 写数据到显示寄存器 01 写数据到 LED 端口 10 读键扫数据 11 读 SW 数据 b0 无关项 地址增加模式设定 对于显示寄存 0 写一字节数据后地址增加 1 固定地址 该指令用来设置数据写和读 3 b2 地址设定 该指令用来设置显示寄存器的地址 MSB 1 1 LSB b4 b3 b2 b1 b0 地址 如果地址设为 16H 或更高 上电时 数据被忽略 00H 15H 直到有效地址被设定为 地址设为 00H 第 5 页 共 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 4 显示控制 MSB LSB 1 b3 0 b2 b1 消光数量设定 设置脉冲宽度为 1/16 000 设置脉冲宽度为 2/16 001 设置脉冲宽度为 4/16 010 设置脉冲宽度为 10/16 011 设置脉冲宽度为 11/16 100 设置脉冲宽度为 12/16 101 设置脉冲宽度为 13/16 110 设置脉冲宽度为 14/16 111 无关项 显示开关设定 0 显示关 键扫继续** 1 显示开 * 上电时 设置为脉冲宽度为 1/16 **上电时 键扫停止 b0 显示关 串行数据传输格式 数据接收 写数据 只传送一个字节 STB ** 数据继续传送 CLK 1 2 DIN b0 3 b1 4 b2 5 b3 6 b4 7 b5 8 b6 b7 数据读取 STB CLK 1 2 8 1 2 3 4 5 twait ** DIN b0 b1 b7 DOUT b0 设置数据读取指令 b1 b2 b3 b4 读取数据 因为 DOUT 管脚为 N 管开漏输出 所以该脚要连接一个外部上拉电阻 1K 到 10K ** 读取数据时 从串行时钟 CLK 的第 8 个上升沿开始设置指令到 CLK 下降沿读数据之间 需要一个等待时间 tWAIT(最小 1 S) 第 6 页 共 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 显示和键扫周期 应用时串行数据的传输 地址增加模式 1 STB CLK IN Command1 Command2 Command1: 设置显示模式 Command2: 设置数据 Command3: 设置地址 n: 传输显示数据 Data1 Command4: 控制显示 2 Command3 Data1 Data n Command4 最多 24 bytes 固定地址 STB CLK DOUT Command1 Command1: Command2: Data : Command2 Data Command2 Data 设置数据 设置地址 显示数据 第 7 页 共10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 电气参数 * 极限参数 Ta = 25 , Vss = 0 V 参数 符号 范围 逻辑电源电压 VDD -0.5 驱动电源电压 VEE VDD + 0.5 40 逻辑输入电压 VI1 VFD 驱动输出电压 VO2 单位 +7.0 -0.5 V V VDD - V VDD + 0.5 V VDD + VEE - 0.5 0.5 LED 驱动输出电流 IO1 VFD 驱动输出电流 IO2 +25 mA -40 位 -15 段 功率损耗 PD 工作温度 Topt -40 +80 储存温度 Tstg -65 +150 * 正常工作范围 Ta = -20 参数 +70 mA 800 mW Vss = 0 V 符号 最小 典型 最大 单位 逻辑电源电压 VDD 4.5 5 5.5 V 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD VDD V 低电平输入电压 VIL 0 0.3 VDD V 驱动电源电压 VEE 0 VDD - 35 V * 电气特性 +70 Ta = -20 VDD = 4.5 参数 符号 最小 高电平输出电压 VOH1 0.9 VDD 低电平输出电压 VOL1 低电平输出电压 VOL2 高电平输出电流 IOH21 高电平输出电流 IOH22 典型 5.5 V Vss = 0 V 最大 测试条件 VEE = VDD – 35V 单位 测试条件 V LED1 – LED4 IOH1 = -1 mA 1 V LED1 – LED4 IOL1 = 20 mA 0.4 V DOUT -3 mA VO = VDD – 2V Seg1 Seg11 -15 mA VO = VDD – 2V Grid1 Grid6 IOL2 = 4 mA Seg12/Grid11 驱动漏电流 IOLEAK 输出下拉电阻 RL 输入电流 II 高电平输入电压 VIH 低电平输入电压 滞后电压 动态电流损耗 VIL VH IDDdyn -10 50 100 150 1 0.7 VDD A K Seg16/Grid7 VO = VDD – 35V 驱动器关 驱动器输出 A VI = VDD / VSS V 0.3 VDD 0.35 5 V V mA CLK DIN STB 无负载 显示关 第 8 页 共10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 * 开关特性 +70 Ta = -20 典型 VEE = – 30V 参数 符号 振荡频率 fosc 传输延迟时间 tPLZ 300 ns tPZL 100 ns TTZH1 2 s TTZH2 0.5 s 上升时间 最小 5.5 V VDD = 4.5 最大 单位 1000 测试条件 KHz R = 51 K CLK DOUT CL = 15pF, RL = 10 K CL = 300pF Seg1 Seg11 Grid1 Grid6 Seg12/Grid11 Seg16/Grid7 下降时间 TTHZ 最大时钟频率 Fmax 输入电容 * 时序特性 120 1 CI Ta = -20 参数 15 +70 VDD = 4.5 CL = 300pF Segn MHz 占空比 50% 5.5 V 最小 时钟脉冲宽度 PWCLK 400 选通脉冲宽度 PWSTB 1 数据建立时间 tSETUP 100 ns 数据保持时间 tHOLD 100 ns tCLK STB 1 s CLK STB tWAIT 1 s CLK CLK STB 时间 等待时间 Gridn pF 符号 CLK 典型 s 最大 单位 测试条件 ns s 时序波形图 第 9 页 共 10页 VFD 驱动控制专用电路 SM16312 第 10 页 共 10页