RA8872 - RAiO Technology Inc.

RAiO
RA8872
文字 / 圖形
TFT LCD 控制器
基本規格書
Version 1.0
April 20, 2010
RAiO Technology Inc.
©Copyright RAiO Technology Inc, 2010
RAiO TECHNOLOGY INC.
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RA8872
Version 1.0 Preliminary
文字 / 圖形 TFT LCD 控制器
1. 簡 介
RA8872 是一個文字與繪圖模式的液晶顯示(TFT-LCD)控制器,可結合文字或 2D 圖形應用,支援最大到
320*240 點解析度的中小尺寸數位 TFT 面板。RA8872 內建記憶體能支援 65K 色的 320*240 單圖層顯示或 4K
色的 320*240 雙圖層顯示。
RA8872 內建 CGROM 能顯示國際標準的 ISO 8859-1/2/3/4 字型,包含 256*4 個可顯示大部份使用於英語系和
歐洲國家的半型字字母及符號。在圖形的使用上,RA8872 支援一 2D 的 BTE 引擎(Block Transfer Engine),
此 BTE 相容於一般通用的 2D BitBLT 的功能,可用於處理大量圖形資料轉換。同時 RA8872 也內建幾何圖形加
速引擎(Geometric Speed-up Engine)
,提供使用者可以透過簡單的設定輕鬆的畫出直線、矩形和圓形的幾何
圖形形狀。除此之外,RA8872 還包括一些強大的圖形處理功能,如畫面旋轉功能、捲動功能、圖形 Pattern、
雙層混合顯示和文字放大等等,這些功能將可節省使用者在中小尺寸 TFT 面板應用的開發時間,並且提昇 MCU
軟體的執行效率。
RA8872 提供低成本的 8-bit 8080 / 6800 MCU 界面,還有一 10-bit 的 4 線式觸控面板控制器,另外 2 組的脈寬
調變(PWM)可用於調整面板背光或其他應用。相對於其它的解決方案,RA8872 是一個功能強大和廉價的彩
色 TFT 控制器,可以讓以往單色 STN 面板的應用順利、快速、輕易的轉成 TFT 面板的應用,解決設計者在軟
硬體開發上的疑慮,同時達成低成本、高效能的系統方案。
2. 特 性
‹ 支援文字和繪圖兩種混和顯示模式
‹ 文字垂直旋轉模式功能
‹ 支援 8/12/16-bit Generic RGB TFT 面板:
‹ 支援水平和垂直區域捲動
雙圖層:4K 色最大 320*240 點解析度
‹ 提供文字游標功能
單圖層:65K 色最大 320*240 點解析度
‹ 提供 32*32 pixel 的圖形游標功能
‹ 色彩深度: 256/4K/65K 色
‹ 支援 256 個使用者自訂 8*16 字元符號
‹ 支援 MCU 界面: 8-bit 資料匯流排的 8080/6800 系
‹ 支援 32 個使用者自建 8*8 pixel 圖形 Pattern
列
‹ 內建 2 組脈波寬度調變(PWM)提供 LCD 背光的
‹ 內建 DDRAM 記憶體: 230KB
調節或其他用途
‹ 內建 2D Block Transfer Engine(BTE)功能
‹ 內建 4 線電阻式觸控面板控制器
‹ 內建幾何圖形加速繪圖引擎
‹ 提供 6 個 GPIO(GPIO0~5)
‹ 內建 10KB 字型 ROM(8*16 dots)及支援標準
‹ 時脈(Clock)來源: 外部晶振配合內部 PLL
ISO8859-1/2/3/4
‹ 支援 1 倍到 4 倍字型放大(垂直和水平)
‹ 電源操作範圍: 3.0V~3.6V
‹ 封裝: TQFP-100pin.
‹ 支援 90 度、180 度、270 度文字旋轉顯示功能
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3. 系 統 方 塊 圖
DB[0:7]
RD# / EN
WR# / RW#
CS#
RS
C86
WAIT#
INT#
CGROM
MPU I/F
Block
XI
OSC/
PLL
XO
Register
Block
Internal
DPRAM
Geometric
Speed-up
Engine
Font
Engine
Pattern/
Cursor
TCON
Power
Control
RST#
PWM
ADC
XP
XN
YP
YN
4-wires
Touch Panel
Controller
2D-BTE
Engine
Scroll
Engine
PDAT[0:15]
HSYNC
VSYNC
PCLK
DE
PWM1
PWM2
GPIO
GPIO[0:5]
Test
TEST[0:2]
圖 3-1 : 內部方塊圖
TFT Driver
8bits
8080/6800 MPU
Booster
(Back-light Adj.)
RA8872
TFT Panel
4-Wires
Touch Panel
Crystal
圖 3-2 : 系統方塊圖
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4. 腳 位 定 義
4-1 MCU 界 面
接 腳 名 稱
DB[0:7]
I/O
腳 位 說 明
Pin#
14, 15,
資料匯流排(Data Bus)
IO 19~
負責 RA8872 及微處理器(MCU)之間的資料傳送與接收。
24
致能 / 讀取控制訊號(Enable / Read Enable)
RD# / EN
I
9
當 MCU 為 8080 系列時,此腳為資料讀取訊號(RD#),於低電位動
作。
當 MCU 為 6800 系列時,此腳為致能訊號(EN),於高電位動作。
寫入 / 讀-寫控制訊號(Write / Read-Write)
當 MCU 為 8080 系列時,此腳為資料寫入訊號(WR#),於低電位動
WR# / RW#
I
10
作。
當 MCU 為 6800 系列時,此腳為資料讀取 / 寫入訊號(RW#),於高
電位時表示讀取動作,於低電位時表示寫入動作。
CS#
I
11
晶片選取控制訊號(Chip Select Input)
Low 動作的晶片選取輸入。
指令 / 資料選擇控制訊號(Command / Data Select Input)
此腳位用於區別是進行指令週期或資料週期。當 RS = 0 時,RA8872
為資料讀取或寫入週期。當 RS = 1 時,RA8872 為狀態(Status)讀
取或指令寫入週期,當於 8080 介面時,通常此腳位和微處理器的 A0
相接。
RS
I
12
存 取 週 期
RS
WR#
0
0
資料寫入(Data Write)
0
1
資料讀取(Data Read)
1
0
指令寫入(CMD Write)
1
1
狀態讀取(Status Read)
MCU 界面選擇
C86
I
13
0 : Intel 8080 系列 MCU 介面。
1 : Motorola 6800 系列 MCU 介面。
INT#
O
37
中斷訊號(Interrupt Signal Output)
用以發出 RA8872 內部的中斷狀況給 MCU。
等待訊號(Wait Signal Output)
WAIT#
O
36
用以反應 RA8872 內部的執行使用狀況。當 WAIT# 為 Low 時表示
RA8872 正處於忙碌狀態,無法接受來自 MCU 指令。把此腳位接到 I/O
腳位時,它能被使用於輪詢機制(Polling)來監控內部的狀況。
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4-2 LCD 面 板 界 面
接 腳 名 稱
I/O
腳 位 說 明
Pin#
LCD 面板資料匯流排
PDAT[0:15]
HSYNC
O 85~100 資料匯流排輸出端接到 TFT LCD 面板的 Driver IC。使用者必須將這些
資料匯流排接到對應的 TFT LCD 面板的相對信號。
O
81
HSYNC Pulse
當使用 Generic TFT(數位 TFT 面板)時,此接腳定義為 HSYNC。
VSYNC
O
82
VSYNC Pulse
當使用 Generic TFT 時,此接腳定義為 VSYNC。
PCLK
O
83
Pixel Clock
當使用 Generic TFT 時,此接腳定義為 PCLK。
DE
O
84
Data Enable
當使用 Generic TFT 時,此接腳定義為 DE。
4-3 觸 控 界 面 與 脈 寬 調 變 界 面
接 腳 名 稱
I/O
Pin#
XP
A
8
XN
A
5
腳 位 說 明
觸控面板控制訊號
直接接到 4 線式觸控面板的 XP 信號。
觸控面板控制訊號
直接接到 4 線式觸控面板的 XN 信號。
觸控面板控制訊號
YP
A
6
直接接到 4 線式觸控面板的 YP 信號。
當使用觸控掃瞄功能時,請在此腳位外接 100Kohm pull-up 電阻。
觸控面板控制訊號
YN
A
7
PWM1
PWM2
O
33,
34
GPIO[0:5]
直接接到 4 線式觸控面板的 YN 信號。
PWM 輸出
PWM 輸出,可由暫存器進行程式化輸出。
通用 GPIO 信號
64~66,
IO
,使用者可由暫存
69~71 這些接腳定義為通用 GPIO 信號(GPIO0~GPIO5)
器設定之。
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4-4 時 脈 與 電 源
接 腳 名 稱
I/O
腳 位 說 明
Pin#
Crystal 輸入腳位
XI
I
28
此為晶體振盪器的輸入端,用來提供內部 PLL 的振盪來源,以便產生
RA8872 的內部時脈(Clock)信號。
XO
O
29
Crystal 輸出腳位
此為晶體振盪器的輸出端。
重置訊號(Reset Signal Input)
RST#
I
38
此腳位為 RA8872 低電位硬體重置輸入訊號。為了提高抗雜訊的能力,
此腳位為 Schmitt-Trigger 輸入,當所給的電源準位變低時,能確保此
腳位不會被觸發。
TEST[0:2]
I
40~42
VR1
A
76
VR2
A
74
測試模式輸入訊號(Test Mode Input)
此腳位為測試訊號,必須保持接地(GND)
。
參考電壓輸入
此腳為一參考電壓的穩壓輸入,外接 0.1uF 的電容到地即可。
參考電壓輸出
此腳為內部的參考電壓輸出,外接 0.2uF 的電容到地即可。
ADC 參考電壓
ADC_VREF
A
4
ADC 的輸入參考電壓,可以選擇內部產生,或是由外部輸入。此接腳
必須接一 1~10uF 電容到地(GND)以提升 ADC 轉換的穩定度。
LDO VDD
LDO_VDD
P
27,
79,
內部 LDO(Low Dropout Regulator)的電源(3.3V)輸入,用以產生
1.8V 電源輸出。
25,
LDO GND
78
LDO 的接地線。
LDO_GND
P
LDO_OUT
P
80
LDO_CAP
P
30
LDO 電壓輸出
LDO 1.8V 電源輸出,於靠近輸出端處接一電容到地以提升濾波效果。
LDO 的濾波電容接點
必須接一 1uF 以上的濾波電容到地以減少雜訊干擾。
內部核心電路的 VDD 電源
CORE_VDD
P
17,
57
請接到 LDO_OUT,並於靠近輸入端處接一 1uF 以上的濾波電容到地
以減少雜訊干擾。
ADC VDD
ADC_VDD
P
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2
內部 ADC 電源(3.3V)輸入。請將此信號接至 3.3V。
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接 腳 名 稱
I/O
Pin#
ADC_GND
P
3
P
18,
32,
61,
77
P
1,
16,
31,
35,
50,
51,
59
腳 位 說 明
ADC GND
VDD
GND
內部 ADC 的接地線。請將此信號接地。
I/O 的 VDD 電源信號
VDD 為 3.3V 輸入。
GND
內部核心電路及 IO 的接地線。
NC
VR2
NC
NC
GPIO5
GPIO4
GPIO3
NC
NC
GPIO2
GPIO1
GPIO0
NC
NC
VDD
NC
GND
NC
CORE_VDD
NC
NC
NC
NC
NC
GND
5. 產 品 封 裝
VR1
VDD
LDO_GND
LDO_VDD
LDO_OUT
HSYNC
VSYNC
PCLK
DE
PDAT0
PDAT1
PDAT2
PDAT3
PDAT4
PDAT5
PDAT6
PDAT7
PDAT8
PDAT9
PDAT10
PDAT11
PDAT12
PDAT13
PDAT14
PDAT15
70
75
65
60
55
50
80
RAiO
85
TM
45
40
RA8872L3N
90
35
1012
95
30
Date code (Year 2010, 12th week)
100
5
10
15
20
25
GND
ADC_VDD
ADC_GND
ADC_VREF
XN
YP
YN
XP
RD#
WR#
CS#
RS
C86
DB0
DB1
GND
CORE_VDD
VDD
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
LDO_GND
○
GND
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
TEST2
TEST1
TEST0
NC
RST#
INT#
WAIT#
GND
PWM2
PWM1
VDD
GND
LDO_CAP
XO
XI
LDO_VDD
NC
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