RAiO RA8816

RAiO
RA8816
144x65 图形/文字
LCD 驱动控制器
基本规格书
Version 1.1
March 9, 2006
RAiO Technology Inc.
©Copyright RAiO Technology Inc. 2005, 2006
RAiO TECHNOLOGY INC.
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RA8816
144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器
Preliminary Version 1.1
1. 简介
RA8816 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 256KByte 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 1170Byte 的显示内存,可支持到 144 x 65 的 LCD
Panel,支持上下左右的旋转功能,另外并提供 450Byte 的卷动 Buffer RAM,达到卷动时画面不断平移更新的效
果。在文字模式中,RA8816 可接收 BIG 或 GB 等标准中文文字内码直接显示中文,而不需要进入绘图模式以绘
图方式描绘中文,可以节省许多微处理器时间,提升液晶显示中文之处理效率。
在 MPU 接口方面,RA8816 支持 8080/6800 系列之 MPU,提供 4-Bit 或 8-Bit 的数据总线接口,另外也支持 3
线、4 线及 IIC 共四种的串行接口,当显示 16x16 的中文全型字号时,可秀出 9 行 x 4 列的中文字,同时内建的
256Byte CGRAM 提供了自行造字的功能。除此之外,RA8816 并整合了多项的实用界面,包含内建的液晶亮度调
整、4x5 的键盘扫描界面(Key Scan)、8 根 General I/O,以及冷光片驱动充放电讯号电路。因此在系统开发时,
可选用成本较低的 MPU 作为搭配,不仅在快速、便捷、好用,更能节省许多的开发成本。
2. 特性
„ 内建升压电路 2X~4X(Voltage Booster)、电压调整
„ 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-
电路(Voltage Regulator)、电压随耦电路(Voltage
wire 同步串行接口
Follower)
„ 支持 IIC 同步串行接口
„ 支援 1/65 Duty,1/9~1/5 Bias 的 Panel
„ 内建 256KB 字型 ROM: 中文繁体字库或简体一级
„ 8 根通用 I/O 脚位
与二级常用字库、英文、日文、ASCII、欧文--拉
„ 内建 4x5 键盘扫描界面(Key Scan)
丁语系(Latin, Latin-ext A, Latin-ext B)
„ 支持水平及垂直卷动功能
„ 内建 256Byte SRAM 可自行造字
„ 支持 ASCII 8x8 英文字型,8x16 半角,16x16 全
„ 内建冷光片驱动充放电讯号电路
角简体中文或是繁体中文
„ 内建 32-Steps 亮度调整控制
„ 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
„ 内建 RC 振荡器
字型)
„ 电源操作范围:Chip Æ 2.5~3.6V,COG Module
Æ 2.7~3.8V
„ 内建 1170 Bytes Display RAM 以及 450yte 的卷动
„ 包装: Gold Bump Die
Buffer
„ 支援 BIG5 或 GB 码
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3. 系统方块图
RA8816 内部主要是由 Display RAM、256Kbyte 的字形 ROM、缓存器(Command Registers)、LCD 控制器、
LCD 驱动器(Driver)、升压分压电路、微控制器接口(MPU I/F)及键盘扫描电路等所组成。
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]
Key Scan
Control
Block
& INT
KIN[4..0]
INT
Scroll
Control
Scan
Control
Block
Driver I/F
IO[7..0]
GPIO
EL_CHRG
EL_DCHG
RC
Oscillator
CLK_SEL
EXT_CLK
Voltage
Regulator
VR
Voltage
Follower
VREF
Voltage
Booster
RST
Test &
Power
Circuit
TEST[2..0]
S[1..0]
132
Segment
Drivers
FG
C[3..1]P C[2..1]M V0~V4 VLCD
65
Common
Drivers
SEG0~SEG143 COM0~COM63
COMS_A
COMS_B
4. 脚位定义
4-1 MPU 界面
Pin Name
I/O
Description
数据总线(Data Bus)
DB[7..0]
负责在 RA8816 及微处理器(MPU)之间做数据传送与接收。
DB0: SCK
I/O
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
DB1: SDA/SDO
DB[4..0]为有效,高字节 DB[7..4]无效需浮接。
DB2: RS/SDI
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,
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DB3: CS
当脚位 P/ S = 0 时,MPU 与 RA8816 之界面为串行模式(Serial Mode),此
DB[7..6]: SMOD
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。
串行界面模式
SMOD :
-------------------------------------------------------------------------------0 0 : IIC 传输(2-Wire) ,使用到 SCK, SDA
0 1 : 三线式传输(3-Wire) ,使用到 SCK, SDA, CS
1 0 : 四线式传输(4-Wire) ,使用到 SCK, SDA, RS, CS
1 1 : 四线式传输(4-Wire) ,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。
在 IIC 串行模式下, WR 、 RD 与 DB[5..2]同时作为组件的地址设定信号
IICA[5..0],避免与系统上的其它 IIC 组件冲突。
在串行模式,没使用到的数据线请保持浮接(NC)。
控制讯号(Read Control or Enable)
RD
EN
当使用 8080 系列的 MPU 时, RD 为数据读取讯号,在低电位动作。
I
当使用 6800 系列的 MPU 时,EN 为 Enable 讯号,在高电位动作。
在 IIC 串行模式下, RD 作为组件的地址设定信号 IICA[4],而三/四线式串
行模式时此脚位不被使用,请接到 VDD。
控制讯号(Write Control or Read-Write Control)
当 MPU 为 8080 系列时,此脚位为数据写入讯号( WR ),于低电位动作。
WR
R/ W
I
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。
在 IIC 串行模式下, WR 作为组件的地址设定信号 IICA[5],而三/四线式串
行模式时此脚位不被使用,请接到 VDD。
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
D/ C
RS
为 0 时表示缓存器存取周期 (Command Cycle) ,为 1 表示数据存取周期
I
(Data 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。
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RA8816
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芯片选取(Chip Select)
CS
I
当 CS 是 Low 时,RA8816 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 RA8816 的状况。平时为 High,设定中断
发生时为 Low。
MPU 选择(MPU Select)
C86
I
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)
BIT4
I
BIT4 = 0Î 8 位数据传输界面。
BIT4 = 1Î 4 位数据传输界面(Default)。
在串行模式此脚位不被使用,请接到 VDD。
串并列选择(Parallel/Serial Select)
P/ S
I
P/ S = 0 Î MPU 界面为串行模式(Default),请参考 DB[7..6]的设定。
P/ S = 1 Î MPU 界面为并列模式。
4-2 LCD Panel 界面
Pin Name
I/O
SEG0 ~ SEG143
O
驱动的 Segment 信号
COM0 ~ COM63
O
驱动的 Common 信号
COMS_A
COMS_B
DUMY[5..0]
O
O
Description
Icon Common 信号
连接 Icon 的 Common 可以选择 COMS_A 或 COMS_B 信号。
Dummy PAD 信号
不需连接使用,请保持浮接(NC)。
4-3 Clock 与 Power 界面
Pin Name
I/O
Description
V0~V4
O
C1P,C1M
I
升压电路(Booster)外接电容接脚
C2P,C2M
I
升压电路外接电容接脚
C3P
I
升压电路外接电容接脚
LCD 驱动的电压源
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其电压之间的关系为 VLCD>V0≧V1≧V2≧V3≧V4≧VSS。
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VLCD
O
VREF
I
VR
I
升压电路的输出电压
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
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
CLK_SEL = 1 Î 选择内部频率(Default),频率由内部之 RC 电路产生。
I
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
当 CLK_SEL = 0 时,选择外部频率,频率由此脚位输入。当 CLK_SEL =
I
1 时,此脚位不被使用,应接到 VDD 或 GND。
VDD
VDDP
P
电源输入
P
电源接地
GND
GNDP
4-4 其它接口
Pin Name
I/O
Description
KST[3..0]
O
KIN[4..0]
I
IO[7..0]
I/O
通用 I/O 信号(General Purpose I/O)
EL_CHRG
O
EL 充电信号(EL Charge Signal)
EL_DCHG
O
EL 放电信号(EL Discharge Signal)
RST
I
外部重置信号(Reset)
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。
测试接脚
TEST[2..0]
I
S[1..0],FG
I
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此为测试专用脚位,请直接接到 GND。
测试接脚
此为测试专用脚位,不需连接使用。
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100
101
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117
118
119
120
121
122
123
75
VDD
(0, 0)
NC
NC
DB7, SMOD1
DB6, SMOD0
DB5
DB4
DB3, CS
DB2, RS, SDI
DB1, SDA, SDO
DB0, SCL
RD, EN
WR, R/W
D/C, RS
CS
C86
BIT4
P/S
INT
EXT_CLK
CLK_SEL
KST3
KST2
KST1
KST0
KIN4
KIN3
KIN2
KIN1
KIN0
IO7
IO6
IO5
IO4
IO3
IO2
IO1
IO0
EL_DCHG
EL_CHRG
RST
TEST2
TEST1
TEST0
GND
GND
VDD
VDD
GND
Top View
70
71
72
73
74
64
65
66
67
68
69
GND
GND
GND
GND
GNDP
GNDP
RA8816
VDDP
VDDP
VDD
VDD
VDD
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
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
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16
17
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19
20
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22
23
24
25
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27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
DUMY0
COM49
COM48
COM47
COM46
COM45
COM44
COM43
COM42
COM41
COM40
COM39
COM38
COM37
COM36
COM35
COM34
COM33
COM32
DUMY1
S0
FG
S1
VLCD
VLCD
VLCD
VLCD
VLCD
VLCD
C3P
C3P
C2M
C2M
C2P
C2P
C1M
C1M
C1P
C1P
V0
V0
V0
V0
319
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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
RA8816
Preliminary Version 1.1
144x65 图形/文字 LCD 驱动控制器
5. 系统应用
微控制器
(MPU)
液晶顯示器
(LCD Panel)
RA8816
輸入/輸出埠
GPIO
冷光驅動
(冷光片)
4 x 5 鍵盤
Key Scan
6. 接脚图与封装应用
Y
X
Logo
#N
142
141
140
139
138
137
136
135
134
133
132
131
130
129
128
127
126
125
124
DUMY3
COM15
COM14
COM13
COM12
COM11
COM10
COM9
COM8
COM7
COM6
COM5
COM4
COM3
COM2
COM1
COM0
COMS_B
DUMY2
RAIO
RA8816
Icon
144x64
COG
RA8816
FPC
#1
COG Module
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