SD16S1Y

ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 1 概述 SD16S1Y是一款内含16x16点阵的汉字库芯片，支持GB2312国标简体汉字（含有国家信标委合 法授权）、ASCII字符。排列格式为竖置横排。用户通过字符内码，利用本手册提供的方法计算出该 字符点阵在芯片中的地址，可从该地址连续读出字符点阵信息。 SD16S1Y除含有上述字库以外，还提供16个扇区，每个扇区4K字节或16页，每页256字节，可 自由写入空间地址范围为：6FFFF-7FFFF。仅支持上位机烧录，可重复擦写10万次以上。 1.1 芯片特点      数据总线：SPI 串行总线接口 点阵排列方式：竖置横排 时钟频率：80MHz @3.3V 工作电压：2.7V~3.6V 电流： 工作电流：8mA 待机电流：8uA    工作温度：-40℃~85℃ 封装：SOT23-6 字符集： GB2312  字号： 16x16 点阵 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 1 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 1.2 芯片内容 字库 字号 字符数 字体 排列方式 ASCII 5x7 96 标准 Y-竖置横排 ASCII 7x8 96 标准 Y-竖置横排 ASCII ASCII 8x16 96 标准 Y-竖置横排 字符集 ASCII 8x16 96 粗体 Y-竖置横排 ASCII 16 点阵不等宽 96 圆角字体 Y-竖置横排 ASCII 16 点阵不等宽 96 线型字体 Y-竖置横排 数字 16 点阵不等宽 15 线型字体（粗体） Y-竖置横排 数字 16 点阵不等宽 15 圆角字体（粗体） Y-竖置横排 数字 24 点阵不等宽 15 线型字体（粗体） Y-竖置横排 数字 24 点阵不等宽 15 圆角字体（粗体） Y-竖置横排 数字 32 点阵不等宽 15 线型字体（粗体） Y-竖置横排 数字 32 点阵不等宽 15 圆角字体（粗体） Y-竖置横排 数字 48 点阵不等宽 15 圆角字体（粗体） Y-竖置横排 数字 48 点阵不等宽 15 线型字体（粗体） Y-竖置横排 数字 64 点阵不等宽 15 圆角字体（粗体） Y-竖置横排 数字 64 点阵不等宽 15 线型字体（粗体） Y-竖置横排 数字 16 点阵不等宽 11 方块体 Y-竖置横排 数字 24 点阵不等宽 11 方块体 Y-竖置横排 数字 32 点阵不等宽 11 方块体 Y-竖置横排 数字 48 点阵不等宽 11 方块体 Y-竖置横排 数字 64 点阵不等宽 11 方块体 Y-竖置横排 数字 24 点阵不等宽 12 时钟体 Y-竖置横排 数字 32 点阵不等宽 12 时钟体 Y-竖置横排 数字 48 点阵不等宽 12 时钟体 Y-竖置横排 数字 64 点阵不等宽 12 时钟体 Y-竖置横排 GB2312 汉字 16x16 6763 宋体 Y-竖置横排 GB2312 字符 16x16 376 宋体 Y-竖置横排 扩展字符 16x16 126 宋体 Y-竖置横排 字符集 数字 字符集 汉字 字符集 UNICODEGB 转码表 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 2 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 1.3 字型样张 1.3.1 汉字字符 16x16 点阵 GB2312 汉字 1.3.2 其它点阵字符 5x7 点阵 ASCII 标准字符 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 3 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 7x8 点阵 ASCII 标准字符 8x16 点阵 ASCII 标准字符 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 4 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 8x16 点阵 ASCII 粗体字符 16 点阵不等宽 ASCII(线型字体) 16 点阵不等宽 ASCII（圆角字体） V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 5 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 48 点阵不等宽（圆角字体） 48 点阵不等宽（线型字体） 48 点阵不等宽（时钟体） 48 点阵不等宽（方块体） V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 6 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 2 操作指令 2.1 Instruction Parameter(指令参数) Instruction Code(One-Byte) Instruction Description READ Read Data Bytes 0000 0011 FAST_READ Read Data Bytes at Higher Speed 0000 1011 Address Bytes Dummy Bytes Data Bytes 03 h 3 — 1 to ∞ 0B h 3 1 1 to ∞ 所有对本芯片 SPI 接口的操作只有 2 个，那就是 Read Data Bytes (READ “一般读取”)和 Read Data Bytes at Higher Speed (FAST_READ “快速读取点阵数据”)。. 2.2 Read Data Bytes（一般读取） Read Data Bytes 需要用指令码来执行每一次操作。READ 指令的时序如下(图)：  首先把片选信号（CS#）变为低，紧跟着的是 1 个字节的命令字（03 h）和 3 个字节的地 址和通过串行数据输入引脚（SI）移位输入，每一位在串行时钟（SCLK）上升沿被锁存。  然后该地址的字节数据通过串行数据输出引脚（SO）移位输出，每一位在串行时钟（SCLK） 下降沿被移出。  读取字节数据后，则把片选信号（CS#）变为高，结束本次操作。 如果片选信号（CS#）继续保持为底，则下一个地址的字节数据继续通过串行数据输出引脚 （SO）移位输出。 图：Read Data Bytes (READ) Instruction Sequence and Data-out sequence: V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 7 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 2.3 Read Data Bytes at Higher Speed（快速读取点阵数据） Read Data Bytes at Higher Speed 需要用指令码来执行操作。READ_FAST 指令的时序如下(图)：  首先把片选信号（CS#）变为低，紧跟着的是 1 个字节的命令字（0B h）和 3 个字节的地 址以及一个字节 Dummy Byte 通过串行数据输入引脚（SI）移位输入，每一位在串行时钟 （SCLK）上升沿被锁存。  然后该地址的字节数据通过串行数据输出引脚（SO）移位输出，每一位在串行时钟（SCLK） 下降沿被移出。  如果片选信号（CS#）继续保持为底，则下一个地址的字节数据继续通过串行数据输出引 脚（SO）移位输出。例：读取一个 15x16 点阵汉字需要 32Byte，则连续 32 个字节读取后 结束一个汉字的点阵数据读取操作。 如果不需要继续读取数据，则把片选信号（CS#）变为高，结束本次操作。 图：Read Data Bytes at Higher Speed (READ_FAST) Instruction Sequence and Data-out sequence: V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 8 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 2.4 Write Enable（写使能） Write Enable 指令的时序如下(图)： CS#变低-发送 Write Enable 命令—>CS#变高 2.5 Write Disable（写非能） Write Enable 指令的时序如下(图)： CS#变低-发送 Write Disable 命令—>CS#变高 2.6 Page Program（页写入） Page Program 指令的时序如下(图)： CS#变低-发送 Page Program 命令发送 3 字节地址—>发送数据—>CS#变高 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 9 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 2.7 Sector Erase（扇区擦除） Sector Erase 指令的时序如下(图)： CS#变低-发送 Sector Erase 命令发送 3 字节地址—>CS#变高 2.8 深度睡眠模式指令（B9H） 一旦字库芯片进入深度睡眠模式，所有的命令将被忽略，除了唤醒深度睡眠模式指令，首先 首先 CS#为低电平，输入 B9H 命令，然后然后 CS#变为高电平并持续 TDP 的时间(TDP=25us)， 在 TDP 的持续时间内，字库芯片进入深层关机模式。 深度睡眠模式指令的时序波形图 2.9 唤醒深度睡眠模式指令（ABH） 首 先 CS# 为 低 电平 ， 向 字 库芯 片 发 送 ABH 指 令 ，然 后 CS# 变 为 高电 平 并 持 续 Tres1 的 时 间 (Tres1=25us)，字库芯片将恢复正常运行，CS#引脚必须在 Tres1 时间内保持高电平。 唤醒深度睡眠模式指令的时序波形图 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 10 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 3 引脚描述与电路连接 3.1 引脚配置 6 1 16S1Y 2 5 4 3 3.2 引脚描述 SOT23-6 NO. 名称 I/O 1 SCLK I 2 GND 3 CS# 4 VCC 5 SO O 串行数据输出 (Serial data output) 6 SI I 串行数据输入 (Serial data input) 描述 串行时钟输入（Serial clock input） 地(Ground) I 片选输入（Chip enable input） 电源(+ 3.3V Power Supply) 串行数据输出（SO）：该信号用来把数据从芯片串行输出，数据在时钟的下降沿移出。 串行数据输入（SI）：该信号用来把数据从串行输入芯片，数据在时钟的上升沿移入。 串行时钟输入（SCLK）：数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出。 片选输入（CS#）：所有串行数据传输开始于CS#下降沿，CS#在传输期间必须保持为低电平， 在两条指令之间保持为高电平。 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 11 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 3.3 SPI 接口与主机接口参考电路示意图 SPI 与主机接口电路连接可以参考下图（#HOLD 管脚建议接 2K 电阻 3.3V 拉高）。 GT2X SPI 接口与主机接口参考电路示意图 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 12 SD16S1Y ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 4 电气特性 4.1 绝对最大额定值 Symbol Parameter Min. Max. Unit TOP Operating Temperature -40 85 ℃ TSTG Storage Temperature -55 125 ℃ VCC Supply Voltage -0.3 3.6 V VIN Input Voltage -0.3 VCC+0.3 V GND Power Ground -0.3 0.3 V Condition 4.2 DC 特性 Condition：TOP =-40℃ to 85℃，GND=0V Symbol Parameter Min. IDD VCC Current(active) ISB VCC Standby Current IDP DeepPower-Down Current VIL Input LOW Voltage -0.3 0.3VCC V VIH Input HIGH Voltage 0.7VCC VCC+0.4 V VOL Output LOW Voltage 0.4 (IOL=1.6mA) V VOH Output HIGH Voltage VCC-0.2 (IOH=-100uA) ILI Input Leakage Current 0 2 uA ILO Output Leakage Current 0 2 uA Supply Max. Unit 8 mA 13 uA 2 uA Condition VCC=2.7~3. 6V V Note：IIL：Input LOW Current，IIH：Input HIGH Current， IOL：Output LOW Current，IOH：Output HIGH Current， 4.3 AC 特性 Symbol Alt. Parameter Min. Max. Unit Fc Fc Clock Frequency D.C. 80 MHz tCH tCLH Clock High Time 4 ns tCL tCLL Clock Low Time 4 ns tCLCH Clock Rise Time(peak to peak) 0.2 V/ns tCHCL Clock Fall Time (peak to peak) 0.2 V/ns CS# Active Setup Time (relative to SCLK) 5 ns CS# Not Active Hold Time (relative to SCLK) 5 ns tSLCH tCSS tCHSL tDVCH tDSU Data In Setup Time 2 ns tCHDX tDH Data In Hold Time 2 ns CS# Active Hold Time (relative to SCLK) 5 ns t CHSH V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 13 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 t SHCH SD16S1Y CS# Not Active Setup Time (relative to SCLK) 5 ns 20 ns t SHSL tCSH CS# Deselect Time t SHQZ tDIS Output Disable Time 6 ns t CLQV tV Clock Low to Output Valid 6 ns t CLQX tHO Output Hold Time 0 ns t HLCH HOLD# Setup Time (relative to SCLK) 5 ns t CHHH HOLD# Hold Time (relative to SCLK) 5 ns t HHCH HOLD Setup Time (relative to SCLK) 5 ns t CHHL HOLD Hold Time (relative to SCLK) 5 ns t HHQX tLZ HOLD to Output Low-Z 9 ns t HLQZ tHZ HOLD# to Output High-Z 9 ns V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 14 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 5 封装尺寸 V4.01_E 2016-8 SD16S1Y SOT23-6 Package www.sdw-tw.com 15 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 6 字库排置（竖置横排） 6.1 点阵排列格式 每个汉字在芯片中是以汉字点阵字模的形式存储的，每个点用一个二进制位表示，存 1 的点， 当显示时可以在屏幕上显示亮点，存 0 的点，则在屏幕上不显示。点阵排列格式为竖置横排：即一 个字节的高位表示下面的点，低位表示上面的点（如果用户按 16bit 总线宽度读取点阵数据，请注意 高低字节的顺序），排满一行后再排下一行。这样把点阵信息用来直接在显示器上按上述规则显示， 则将出现对应的汉字。 6.2 15X16 点汉字排列格式举例 15X16 点汉字的信息需要 32 个字节（BYTE 0 – BYTE 31）来表示。该 15X16 点汉字的点阵数 据是竖置横排的，其具体排列结构如下图： 15 列 .......... BYTE 31 .......... BYTE 30 BYTE 17 BYTE 16 .......... B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 15 .......... B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 14 16 行 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 1 BYTE 0 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 空白 6.3 16 点阵不等宽 ASCII（圆角字体）字符排列格式 16 点阵不等宽字符的信息需要 34 个字节（BYTE 0 – BYTE33）来表示。  存储格式 由于字符是不等宽的，因此在存储格式中 BYTE0~ BYTE1 存放点阵宽度数据，BYTE2-33 存放 竖置横排点阵数据。具体格式见下图： 点阵宽度数据 BYTE 0 ASCII点阵数据 BYTE 1 BYTE 2 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com .......... BYTE 33 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 16 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y  存储结构 点阵存储宽度固定为 16，根据不同字符，其实际点阵宽度会小于 16，并会出现相应的空白 区。根据 BYTE0~ BYTE1 所存放点阵的宽度数据，可以对还原下一个字的显示或排版留作参考。 16 列 点阵宽度　　　 （ 不等宽字符） .......... BYTE 33 .......... B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 17 .......... BYTE 32 BYTE 19 BYTE 18 例如：ASCII 圆角字符 B 0-33BYTE 的点阵数据是: .......... B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 16 12 行 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 BYTE 3 BYTE 2 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 空白 （ 剩余宽度） 00 0C 00 F8 F8 18 18 18 18 18 F8 F0 00 00 00 00 00 00 00 7F 7F 63 63 63 63 63 67 3E 1C 00 00 00 00 00 其中： BYTE0~ BYTE1: 00 0C 为 ASCII 圆角字符 B 的点阵宽度数据，即：12 位宽度。 字符后面有 4 位空白区，可以在排版下一个字时考虑到这一点，将下一个字的起始位置前移。 （见下 图） BYTE2-33: 00 F8 F8 18 18 18 18 18 F8 F0 00 00 00 00 00 00 00 7F 7F 63 63 63 63 63 67 3E 1C 00 00 00 00 00 为 ASCII 圆角字符 B 的点阵数据。 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 17 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 7 点阵数据验证（客户参考用） 客户将芯片内“A”的数据调出与以下进行对比。若一致，表示 SPI 驱动正常工作；若不一致，请重 新编写驱动。 排置：Y（竖置横排）点阵大小 8X16 字母"A" 点阵数据：00 E0 9C 82 9C E0 00 00 0F 00 00 00 00 00 0F 00 排置：W（横置横排）点阵大小 8X16 字母"A" 点阵数据：00 10 28 28 28 44 44 7C 82 82 82 82 00 00 00 00 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 18 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 8 附录 8.1 GB2312 1 区（376 字符） GB2312 标准点阵字符 1 区对应码位的 A1A1~A9EF 共计 376 个字符； GB2312 1 区 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 19 ＧＢ２３１２标准１６Ｘ１６点阵汉字库芯片 SD16S1Y 8.2 8x16 点国际扩展字符（126 字符） 内码组成为 AAA1~ABC0 共计 126 个字符 V4.01_E 2016-8 www.sdw-tw.com 20