旌芯半导体科技(上海)有限公司
GN Semiconductor (Shanghai) Co., Ltd.
GN1640
1、概述
GN1640 是一款 2 线串口共阴极 8 段 16 位的 LED 驱动控制专用电路,内部集成有 MCU 数字接
口、数据锁存器、LED 驱动等电路。本产品性能优良,质量可靠。
其主要特点如下:
内置显示RAM
内置RC振荡
内置自动消隐电路
显示辉度软件可调
两线串行接口(CLK,DATA)
封装形式:SOP28/SSOP28-0.635
应用领域:
LED显示面板场合,例如电磁炉显示、电饭煲显示、空调显示、电子秤等家电产品。
包装信息:
GN1640 SOP28
印字 GN1640 25片/管 2000片/盒 20000 片/箱
GN1640T SSOP28(0.635) 印字 GN1640T 50片/管 10000片/盒 50000片/箱
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2、引脚图及引脚说明
2.1、引脚排列图
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2.2、引脚说明
引脚
符
号
I/O
功
能
1
GRID12
O
位输出,N 管开漏输出
2
GRID13
O
位输出,N 管开漏输出
3
GRID14
O
位输出,N 管开漏输出
4
GRID15
O
位输出,N 管开漏输出
5
GRID16
O
位输出,N 管开漏输出
6
GND
—
地
7
DATA
I
数据输入端口
8
CLK
I
时钟输入端口
9
SEG1
O
段输出,P 管开漏输出
10
SEG2
O
段输出,P 管开漏输出
11
SEG3
O
段输出,P 管开漏输出
12
SEG4
O
段输出,P 管开漏输出
13
SEG5
O
段输出,P 管开漏输出
14
SEG6
O
段输出,P 管开漏输出
15
SEG7
O
段输出,P 管开漏输出
16
SEG8
O
段输出,P 管开漏输出
17
VDD
—
电源
18
GRID1
O
位输出,N 管开漏输出
19
GRID2
O
位输出,N 管开漏输出
20
GRID3
O
位输出,N 管开漏输出
21
GRID4
O
位输出,N 管开漏输出
22
GRID5
O
位输出,N 管开漏输出
23
GRID6
O
位输出,N 管开漏输出
24
GRID7
O
位输出,N 管开漏输出
25
GRID8
O
位输出,N 管开漏输出
26
GRID9
O
位输出,N 管开漏输出
27
GRID10
O
位输出,N 管开漏输出
28
GRID11
O
位输出,N 管开漏输出
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3、电特性
3.1、极限参数
(除非有特殊说明,否则 Ta=25℃,GND=0V)
参 数 名 称
符 号
条 件
额 定 值
单 位
电源电压
VDD
—
-0.5~+7.0
V
逻辑输入电压
VIN
—
-0.5~VDD+0.5
V
输出高电平电流(SEG)
IO1
—
50
mA
输出低电平电流(GRID)
IO2
—
200
mA
工作温度
Topt
—
-40~+85
℃
储存温度
Tstg
—
-65~+150
℃
焊接温度
TL
10 秒
250
℃
3.2、推荐使用条件
参 数 名 称
符 号
最小
典型
最大
单 位
逻辑电源电压
VDD
3
5
5.5
V
输入高电平电压
VIH
0.7VDD
—
VDD
V
输入低电平电压
VIL
0
—
0.2VDD
V
3.3、电气特性
3.3.1、直流参数
(除非有特殊说明,否则 VDD=5V,GND=0V)
参数名称
符 号
测试条件
最小
典型
最大
单 位
工作电压
VDD
-
3.0
5.0
5.5
V
静态电流
IDD
无负载,VIN=VDD
110
130
150
uA
IOH1
SEG1~SEG8,VOH=VDD-2V
40
50
60
mA
IOH2
SEG1~SEG8,VOH=VDD-3V
40
60
80
mA
IOL1
GRID1~GRID16,VOL= 0.3V
80
120
—
mA
ITOLSG
SEG1~SEG8,VOH=VDD-3V
—
—
5
%
输入高电平电压
VIH
CLK、DATA
0.7VDD
—
VDD
V
输入低电平电压
VIL
CLK、DATA
0
—
0.2VDD
V
输出高电平电流
输出低电平电流
高电平输出电流容
许量
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3.3.2、交流参数
(除非有特殊说明名,否则 VDD=5V,GND=0V)
参数
符号
测试条件
最小
典型
最大
单位
振荡频率
fOSC
—
—
450
—
KHz
上升时间
tTZH
CL=300pF,GRID1~GRID16
—
—
2
us
CL=300pF,SEG1~SEG8
—
—
0.5
us
下降时间
tTHZ
CL=300pF,SEGn、GRIDn
—
—
120
us
最大时钟频率
Fmax
占空比 50%
1
—
—
MHz
时钟脉冲宽度
PWCLK
—
400
—
—
ns
数据建立时间
tSETUP
—
100
—
—
ns
数据保持时间
tHOLD
—
100
—
—
ns
PWCLK
PWCLK
tSETUP
tHOLD
CLK
tPZL
tPLZ
DATA
tTHZ
Sn/Gn
10%
tTZH
90%
10%
90%
4、功能介绍
4.1、显示寄存器地址
该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到 GN1640 的数据,地址分配如下:
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
显存地址 00H
GRID1
显存地址 01H
GRID2
显存地址 02H
GRID3
显存地址 03H
GRID4
显存地址 04H
GRID5
显存地址 05H
GRID6
显存地址 06H
GRID7
显存地址 07H
GRID8
显存地址 08H
GRID9
显存地址 09H
GRID10
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显存地址 0AH
GRID11
显存地址 0BH
GRID12
显存地址 0CH
GRID13
显存地址 0DH
GRID14
显存地址 0EH
GRID15
显存地址 0FH
GRID16
注意:在上电完之后,必须先对 RAM 进行数据写入,然后再开显示。
4.2、指令介绍
指令用来设置显示模式和LED驱动器的状态。在STAR信号后由DATA输入的第一个字节作为一条
指令,第二个字节起作为数据输入。指令中的高两位用来区分不同的指令。
B7
B6
指令
0
1
数据命令设置
1
0
显示控制命令设置
1
1
地址命令设置
如果在指令或数据传输时产生 STOP 信号,串行通讯将被初始化,并且正在传送的指令或数据无
效(之前传送的指令或数据保持有效)。
4.2.1、数据设置
该指令用来设置数据写入模式,B1 和 B0 不允许设置成 01 或 11。
MSB
LSB
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
1
X
X
0
0
X
X
0
1
X
X
0
1
X
X
0
1
X
X
0
X
X
X
0
1
X
X
1
X
X
X
功能
说明
地址自加模式
地址模式设置
固定地址模式
普通模式
测试模式设置
测试模式(内部使用)
4.2.2、地址设定
该指令用来设置显示寄存器的地址。如果地址设定比 CFH 高,则数据被忽略,直到有效地址被
设定。上电时,地址默认设为 C0H。
MSB
LSB
B7
B6
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
显示地址
1
0
0
0
0
C0H
1
1
0
0
0
1
C1H
1
1
无关项
0
0
1
0
C2H
1
1
写0
0
0
1
1
C3H
1
1
0
1
0
0
C4H
1
1
0
1
0
1
C5H
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1
1
0
1
1
0
C6H
1
1
0
1
1
1
C7H
1
1
1
0
0
0
C8H
1
1
1
0
0
1
C9H
1
1
1
0
1
0
CAH
1
1
1
0
1
1
CBH
1
1
1
1
0
0
CCH
1
1
1
1
0
1
CDH
1
1
1
1
1
0
CEH
1
1
1
1
1
1
CFH
4.2.3、显示控制
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度的调节。本电路共有 8 级亮度可供调节。
MSB
LSB
B7
B6
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
0
0
0
设置脉冲宽度为 1/16
1
0
0
0
1
设置脉冲宽度为 2/16
1
0
0
1
0
设置脉冲宽度为 4/16
1
0
0
1
1
1
0
无关项,
1
0
0
1
0
写0
1
0
1
设置脉冲宽度为 12/16
1
0
1
1
0
设置脉冲宽度为 13/16
1
0
1
1
1
设置脉冲宽度为 14/16
1
0
0
1
0
1
功能
说明
显示亮度设置
设置脉冲宽度为 10/16
设置脉冲宽度为 11/16
显示关
显示开关设置
显示开
4.3、串行数据传输格式
传送数据时,CLK为高电平,DATA(数据)要保持不变;CLK为低电平,DATA(数据)才能
改变。
CLK 为高电平,DATA 由高变低表示开始传输;CLK 为高电平,DATA 由低变高表示结束传输。
CLK
1
DATA
b1
2
b2
3
b3
START
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5
4
b4
b5
6
b6
7
b7
8
b8
STOP
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4.4、应用时串行数据的传输
4.4.1、地址自加模式通信时序
CLK
DATA
Command1
START
Command2
Data1
STOP START
Datan
Command3
STOP START
STOP
Command1:设置数据指令
Command2:设置显示地址
Data 1~Data n:传输显示数据
Command3:显示控制指令
4.4.2、固定地址模式通信时序
CLK
DATA Command1
START
Command2
Data1
STOP START
Command3
DataN
Command4
STOP START
STOP
Command1:设置数据指令
Command2:设置显示地址 1
Data1:向 Command2 地址内写入的显示数据
┋
Command3:设置显示地址 3
Datan:向 Command3 地址内写入的显示数据
Command4:显示控制指令
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4.5、初始化流程图
开始
设置数据指令
设置显示地址
初始化设置
清空显示RAM
(对所有RAM写0)
显示控制指令
主程序
备注:
1、设置数据指令用来选择数据输入模式是地址自加还是固定地址。
2、IC 在上电时显示 RAM 内容不固定,为了防止用户先开显示时出现乱显。建议先对 RAM 进行清空
后再开启显示。
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5、典型应用线路图
说明:
1、VDD 与 GND 之间的滤波电容应靠近 GN1640以加强滤波效果。
2、为了提供电路的抗干扰能力,通讯端口建议按照上图连接,具体的参数值可根据实际需要调整。
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5.1、驱动共阴数码管
如图所示,如果让该数码管显示“0”,那么在 GRID1 为低电平时 SEG1、SEG2、SEG3、SEG4、
SEG5、SEG6 为高电平,SEG7 为低电平,只需在 00H 地址单元里面写数据 3FH 就可以让数码管显示
“0”。
SEG8
SEG7
SEG6
SEG5
SEG4
SEG3
SEG2
SEG1
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
0
1
1
1
1
1
1
地址
00H
5.2、驱动共阳数码管
如图所示,如果让该数码管显示“0”,那么在 GRID1、GRID2、GRID3、GRID4、GRID5、GRID6
为低电平时 SEG1 为高电平,在 GRID7 为低电平时 SEG1 为低电平。
SEG8
SEG7
SEG6
SEG5
SEG4
SEG3
SEG2
SEG1
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
0
0
0
0
0
0
1
00H
0
0
0
0
0
0
0
1
01H
0
0
0
0
0
0
0
1
02H
0
0
0
0
0
0
0
1
03H
0
0
0
0
0
0
0
1
04H
0
0
0
0
0
0
0
1
05H
地址
0
0
0
0
0
0
0
0
06H
注:SEGn 为 P 管开漏输出,GRIDn 为 N 管开漏输出,在使用时候,SEGn 只能接 LED 的阳极,GRIDn
只能接 LED 的阴极,不可反接。
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6、封装尺寸与外形图
6.1、SOP28 外形图与封装尺寸
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6.2、SSOP28(0.635mm)外形图与封装尺寸
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7、声明及注意事项
7.1、产品中有毒有害物质或元素的名称及含量
有毒有害物质或元素
部
件
名
称
铅
汞
(Pb)
(Hg)
镉
六阶铬
(Cd
)
(Cr
(Ⅵ
))
多溴联
苯
(PBBs
)
多溴联
苯醚
(PBD
Es)
邻苯二甲
酸二丁酯
(DBP)
邻苯二
甲酸丁
苄酯
(BBP)
邻苯二甲
邻苯二甲
酸二(2酸二异丁
乙基巳基)
酯(DIBP)
酯(DEHP)
引线框
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
塑封树
脂
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
芯片
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
内引线
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
装片胶
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○:表示该有毒有害物质或元素的含量在 SJ/T11363-2006 标准的检出限以下。
说明
×:表示该有毒有害物质或元素的含量超出 SJ/T11363-2006 标准的限量要求。
7.2、注意
在使用本产品之前建议仔细阅读本资料;
本资料中的信息如有变化,恕不另行通知;
本资料仅供参考,本公司不承担任何由此而引起的任何损失;
本公司也不承担任何在使用过程中引起的侵犯第三方专利或其它权利的责任。
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