RAiO RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 基本規格書 Version 2.1 August 4, 2005 RAiO Technology Inc. ©Copyright RAiO Technology Inc. 2004, 2005 RAiO TECHNOLOGY INC. 1/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 1. 簡介 RA8803/8822 是一個中英文文字與繪圖模式的點矩陣液晶顯示(LCD)控制器，內建 512KByte 的 ROM 字形 碼，可以顯示中文字型、數字符號、英日歐文等字母，並且內建雙圖層(Two Page)的顯示記憶體。在文字模式 中，RA8803/8822 可接收標準中文文字內碼直接顯示中文，而不需要進入繪圖模式以繪圖方式描繪中文，可以 節省許多微處理器時間，提升液晶顯示中文之處理效率。 RA8803/8822 除了支援 8080/6800 系列之 MPU 外，也提供 4-Bit 或 8-Bit 的資料匯流排介面，可以支援市面上 大多數的液晶顯示驅動器(LCD Driver)。RA8803 可支援最大到 320x240 點的 LCD 面板，當字型大小為 16x16 時，可秀出 20 行 x15 列的全型中文字，而 RA8822 可支援最大到 240x160 點的 LCD 面板，當字型大小為 16x16 時，可秀出 15 行 x10 列的全型中文字。如果使用擴展模式，RA8803 更可支援到 640x240(320x480)點 的 LCD 面板，而 RA8822 也可支援到 480x160(240x320)點的 LCD 面板。在字型方面有多種字型大小可供選 擇使用，如 16x16、32x32、48x48、64x64 及不同比例的混合顯示模式，同時內建的 512Byte SRAM 提供了 自行造字的功能。除此之外，RA8803/8822 並整合了多項的實用界面，包含內建的 10-Bit ADC 與 5-Bit DAC， 提供了觸控螢幕與液晶亮度調整的解決方案，以及 4x8 或 8x8 的鍵盤掃瞄界面(Key Scan)。因此在系統開發 時，可選用成本較低的 MPU 作為搭配，不僅在快速、便捷、好用，更能節省許多的開發成本。 2. 特性 支援文字與繪圖兩種混和顯示模式 支援螢幕水平捲動及垂直捲動功能 支 援 2 Page 顯 示 模 式 (AND, OR, NOR, 提供分時掃描可支援 4 灰階顯示功能 XOR)，內建兩個 9.6K/4.8K Byte 的顯示 RAM (Display Data RAM)。 內建 512Byte SRAM 可自行造字 支援 4/8 Bit 之 LCD 驅動器介面 內建 512KByte ROM，提供繁體或簡體中文 提供中/英文文字對齊功能 兩種字型： _ RA8803/8822-T：13,094 個常用與次常用繁 體字 顯示字型可放大到 32x32、48x48 或 64x64， 以及混合顯示模式 支援可將字型由 ROM 直接讀出使用 _ RA8803/8822-S：7,602 個簡體字 內建粗體字形與行距設定 雙 圖 層 最 大 可 支 援 RA8803: 320x240 點， 內建 10-Bit ADC 支援觸控螢幕應用 RA8822: 240x160 點的 LCD 面板 內建 5-Bit DAC 支援螢幕亮度控制 擴 展 模 式 RA8803: 640x240(320x480) 點 ， 提供 X’tal 的震盪時脈或外接 CLK RA8822: 480x160(240x320)點的 LCD 面板 提供全形(16x16)與半形(8x16)文字顯示模式 內建 5V 轉 3.3V 的 DC to DC 電路 支援 4/8 位元之 6800/8080 MPU 介面 電源操作範圍：2.4～5V 內建 8x8 鍵盤掃瞄界面(Key Scan) 支援 Die，PQFP，LQPF 100 包裝 RAiO TECHNOLOGY INC. 2/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 3. 系統方塊圖 圖 3-1 是 RA8803 的內部方塊圖，主要是由 Display RAM、512Kbyte 的字形 ROM、命令暫存器(Command Registers) 、 類 比 - 數 位 轉 換 器 (Analog to Digital Converter, ADC) 、 數 位 - 類 比 轉 換 器(Digital to Analog Converter, DAC)、液晶時序控制電路(DTGC)與微控制器介面(MPU I/F)所組成。圖 3-2 是 RA8822 的內部方 塊圖。RA8803 與 RA8822 之主要差異在於 Display RAM 的大小，RA8803 的 Display RAM 為兩組 9.6KByte，RA8822 則為兩組 4.8KByte。 KR[7..0] KC[7..0] 320x240x2 (Two Page) 8x8 Key Scan DISPLAY DATA SRAM (9.6KByte x 2) LP FRM 5 Bit DAC IOUT LPF XB DISPOFF XCK LD[7..0] 512B FONT SRAM 512KB FONT ROM PLL CIRCUIT XA DISPLAY TIMING GENERATOR CIRCUIT REGISTER CIRCUIT YD X1 X2 Y1 Y2 CLK_OUT OPM[0..1] SYS_FQ SYS_DB SYS_MI SYS_DW RST# BUSY DB[7..0] INT RS EN CS2 RW# CS1# MCU INTERFACE CIRCUIT SYS_NM SYSTEM CONFIGURE CIRCUIT 10 Bit ADC 圖 3-1：RA8803 內部方塊圖 RAiO TECHNOLOGY INC. 3/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 KR[7..0] 240x160x2 (Two Page) 8x8 Key Scan KC[7..0] DISPLAY DATA SRAM (4.8KByte x 2) LP FRM 5 Bit DAC IOUT LPF XB DISPOFF XCK LD[7..0] 512B FONT SRAM 512KB FONT ROM PLL CIRCUIT XA DISPLAY TIMING GENERATOR CIRCUIT REGISTER CIRCUIT YD X1 X2 Y1 Y2 CLK_OUT OPM[0..1] SYS_FQ SYS_DB SYS_MI SYS_DW RST# BUSY DB[7..0] INT RS EN CS2 RW# CS1# MCU INTERFACE CIRCUIT SYS_NM SYSTEM CONFIGURE CIRCUIT 10 Bit ADC 圖 3-2：RA8822 內部方塊圖 4. 腳位定義 4.1 MPU 介面 Pin Name I/O Description 資料匯流排(Data Bus) DB[7..0] I/O 負責在 RA8803/8822 及微處理器之間做資料傳送與接收。當 MPU 爲 4 位元模 式下，高位元組 DB[7..4]需浮接。 控制訊號(Enable/Read Enable) EN (RD#) I 當使用 8080 系列的 MPU 時，RD#爲資料讀取訊號，在低電位動作。 當使用 6800 系列的 MPU 時，EN 爲 Enable 訊號，在高電位動作。 控制訊號(Write/Read-Write ) R/W# (WR#) I 當 MPU 爲 8080 系列時，此腳位爲資料寫入訊號(WR#)，於低電位動作。 當 MPU 爲 6800 系列時，此腳位爲讀取/寫入訊號(R/W#)，高電位時表示爲讀 RAiO TECHNOLOGY INC. 4/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 取的動作，低電位時表示爲寫入的動作。 暫存器資料/記憶體資料選擇(Register Select) RS I 當 RS 是 Low 時，MPU 會存取暫存器，當 RS 是 High 時，MPU 會存取記憶體 資料。 建議：通常 RS 會連接到 MPU 的地址線 A0。 晶片選取(Chip Select) CS1# CS2 I 當 CS1＃是 Low 和 CS2 是 High 時，RA8803/8822 會處於致能，可接受指 令，反之，則不可接受指令。 中斷訊號(Interrupt Signal) INT O 用以回報 RA8803/8822 內部的中斷狀況，此腳位可設成高或低電位觸發。 忙碌訊號(Busy Signal) 用以回報內部的執行使用狀況，此腳位可設成高或低電位觸發。若設定為高電 BUSY O 位觸發，當 BUSY 腳位爲 High 時，RA8803/8822 的記憶體無法被存取， MPU 必須在存取前需要確定這腳位爲低電位才可動作。 建議：此腳位應該與 MPU I/O 的輸入端連接。 4.2 LCD Driver 介面 Pin Name I/O YD O Description LCD Per Frame 的起始訊號 YD 會産生一個脈衝訊號於每個 Frame 的起始位置。 LCD AC Wave 控制訊號 FRM O 用來當作 LCD 驅動器電壓準位偏移(Level Shift)的控制訊號，通常在一個 Frame 切換一次。 LCD Common Latch 訊號 LP O XCK O DISPOFF O Common 資料擷取訊號，用以通知 Driver，要栓鎖該行的資料。 LCD 傳送時脈訊號(LCD Clock) 資料以 XCK 為同步時脈傳送。 LCD 顯示關閉訊號 (Display OFF) 控制 LCD 顯示/ 關閉 (Display OFF)訊號。 驅動器資料匯流排(LCD Data Bus) 當使用 8-Bit LCD 驅動器時，LD[7..0]是接於 LCD 驅動器資料匯流排的腳位。 LD[7..0] O 當使用 4-Bit LCD 驅動器時，LD[3..0]是接於 LCD 驅動器資料匯流排的腳位， LD[7..4]爲空接。 RAiO TECHNOLOGY INC. 5/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 4.3 Clock 介面 Pin Name I/O LPF I Description 低通濾波器輸入(Low Pass Filter Input) 低通濾波器（LPF）輸入的腳位，請參考應用手冊之應用電路。 震盪器接點(X’tal Input) XA I X’tal(32768Hz)石英震盪的外端接點，外接 CLK 模式時，可由此腳位輸入時脈 訊號。 震盪器接點(X’tal Input) XB O X’tal(32768Hz)石英震盪的外端接點。 4.4 Peripheral 介面 Pin Name I/O RST# I X1 I X2 I Y1 I Y2 I Description 重置訊號(Reset) 低電位動作，用於重置 RA8803/8822 用。 觸控螢幕輸入(Touch Panel Input) 連接於電阻式觸控螢幕的左邊端點 XL。 觸控螢幕輸入(Touch Panel Input) 連接於電阻式觸控螢幕的右邊端點 XR。 觸控螢幕輸入(Touch Panel Input) 連接於電阻式觸控螢幕的上邊端點 YU。 觸控螢幕輸入(Touch Panel Input) 連接於電阻式觸控螢幕的下邊端點 YD。 電流源輸出(DAC Current Output) IOUT O DAC 的電流源輸出，可用於升壓電路上，作為亮度調整控制用。當 DAC Disable 時 IOUT 輸出為 Tri-State。 鍵盤的輸入(Key Pad Input) KR[7..0] I KC[7.0] O CLK_OUT O SYS_NM I 矩陣式鍵盤的輸入腳位第 7 行～第 0 行。 鍵盤的輸出(Key Pad Output) 矩陣式鍵盤的輸出腳位第 7 列～第 0 列。 系統時脈(Clock Output) 系統時脈的輸出腳位，可以被致能或禁能。 測試腳位(Test Pin) RAiO TECHNOLOGY INC. 系統測試腳位，此腳位需強制接到 High。 6/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 時脈選擇(System Clock Select) SYS_FQ I SYS_FQ 是作爲系統時脈的選擇，系統時脈若爲內部 X’tal 震盪模式，此腳位必 須接到 Low 準位。系統時脈若外接 Clock，此腳位必須接到 High 準位。 LCD 匯流排選擇(LCD Driver Data Bus Select) SYS_DW 作爲 LCD 驅動器資料匯流排介面 8-Bit 或 4-Bit 選擇: 0：4-Bit SYS_DW I 1：8-Bit 當 SYS_DW 外接一 Pull Low 電阻，那麽 RA8803/8822 的 LCD 驅動器資料匯 流排介面將定義爲 4-Bit。反之，如果 SYS_DW 外接一 Pull High 電阻，那麽 RA8803/8822 的 LCD 驅動器資料匯流排介面將定義爲 8-Bit。 MPU 選擇(MPU Type Select) SYS_MI 是作爲 MPU 形式的選擇: 0：I8080 系列 SYS_MI I 1：M6800 系列 當 SYS_MI 外接一 Pull Low 電阻，那麽 RA8803/8822 的 MPU 應用介面將爲 I8080。反之，如果 SYS_MI 外接一 Pull High 電阻，那麽 RA8803/8822 的 MPU 應用介面將爲 M6800。 8080 MPU 的匯流排選擇(MPU Data Bus Select) SYS_DB 是選擇 8080 MPU 的資料匯流排爲 4-Bit 或 8-Bit: 0：4-Bit SYS_DB I 1：8-Bit 當 SYS_DB 外接一 Pull Low 電阻，那麽 RA8803/8822 的 8080 MPU 資料匯流 排介面將定義爲 4-Bit。反之，如果 SYS_DB 外接一 Pull High 電阻，那麽 RA8803/8822 的 8080 MPU 資料匯流排介面將定義爲 8-Bit。 操作模式(Operation Mode Status) 當 MPU 發出一個讀取/寫入的命令給 RA8803/8822，RA8803/8822 會回覆給 MPU 所收到的實際命令，互相作比對。來確定所下的命令是否正確，OPM0 和 OPM1 腳位需一起搭配使用。 OPM0 OPM1 狀 OPM0 OPM1 1 0 MPU 讀取 RA8803/8822 1 1 MPU 寫入 RA8803/8822 0 X 沒有收到命令或命令錯誤 O 態 通常系統不須使用到此腳位，若不使用將此兩腳位視為 NC Pin 既可。 RAiO TECHNOLOGY INC. 7/8 www.raio.com.tw RA8803/8822 雙圖層中文文字/圖形 LCD 控制器 Version 2.1 4.5 Power 訊號 Pin Name I/O VDD5 I Description 5V 電源訊號 若此腳位輸入 5V 電壓，將在腳位 VDD3 產生 3.3V 的電壓輸出。 3.3V 電源訊號 VDD3 I/O 若腳位 VDD5 輸入 5V 電壓，將在此腳位產生 3.3V 的電壓輸出。 若系統只使用 3.3V，則直接將 3.3V 電壓由此腳位輸入。 VDDP I I/O 電源訊號 AVDD I 觸控螢幕的 ADC 電源訊號 I 接地訊號 AGND I 觸控螢幕的 ADC 接地訊號 TEST I GND GNDP 測試(Test Pin) 此為測試專用腳位 ， 不需連接使用。 5. 系統應用 微控制器 (MPU) 硬體起始 設定 液晶驅動器 (LCD Driver) RA8803 RA8822 時脈 (Clock) 液晶顯示器 (LCD Panel) 升壓電路 (亮度調整) 觸控式面板 (Touch Panel) 8x8 鍵盤 Key Scan RAiO TECHNOLOGY INC. 8/8 www.raio.com.tw