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GT21L16S2W 标准点阵汉字库芯片
GT21L16S2W
标准点阵汉字库芯片
V1.1
2015-5
1
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GT21L16S2W 标准点阵汉字库芯片
版本修订记录
版本号
修改内容
日期
15x16 点汉字算法部分
2010-07
8X16 点国标扩展字符
2010-07
8X16 点国标扩展字符起始地址
2010-07
6X12 点国标扩展字符
2010-07
6X12 点国标扩展字符起始地址
2010-07
V36
内容没有变动。
2010-08
V37
字型样张修改,输入法删除,修改内容表
2012-02
V37I_A
DATASHEET 格式修改
2012-07
V37I_B
DATASHEET 格式修改
2015-05
V35
备注
2
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目
录
1 概述 ............................................................................................................................................................. 4
1.1 芯片特点 .............................................................................................................................................................................. 4
1.2 芯片内容 .............................................................................................................................................................................. 5
1.3 字型样张 .............................................................................................................................................................................. 6
1.3.1 汉字字符 ............................................................................................................................................................................ 6
1.3.2 其它点阵字符 ................................................................................................................................................................... 7
2 操作指令 ................................................................................................................................................... 10
2.1 Instruction Parameter(指令参数)......................................................................................................................................... 10
2.2 Read Data Bytes(一般读取) ........................................................................................................................................... 10
2.3 Read Data Bytes at Higher Speed(快速读取点阵数据) ................................................................................................. 11
3 引脚描述与电路连接................................................................................................................................ 12
3.1 引脚配置 ............................................................................................................................................................................ 12
3.2 引脚描述 ............................................................................................................................................................................ 12
3.3 SPI 接口与主机接口参考电路示意图 ............................................................................................................................... 14
4 电气特性 ................................................................................................................................................... 15
4.1 绝对最大额定值................................................................................................................................................................. 15
4.2 DC 特性 ............................................................................................................................................................................... 15
4.3 AC 特性 ............................................................................................................................................................................... 15
5 封装尺寸 ................................................................................................................................................... 17
6 字库排置(横置横排)............................................................................................................................ 18
6.1 点阵排列格式 .................................................................................................................................................................... 18
6.2 15X16 点汉字排列格式 ...................................................................................................................................................... 18
6.3 16 点阵不等宽 ASCII 方头(Arial)字符排列格式......................................................................................................... 18
7 点阵数据验证(客户参考用)................................................................................................................. 20
8 附录 ............................................................................................................................................................ 21
8.1 GB2312 1 区(282 字符) ................................................................................................................................................. 21
8.2 8x16 点国际扩展字符(126 字符) .................................................................................................................................. 22
3
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1 概述
GT21L16S2W是一款内含12x12点阵和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字符及GB2312与UNICODE编码互转表。排列格式为横置横排。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。
1.1 芯片特点
数据总线:SPI 串行总线接口
点阵排列方式:横置横排
时钟频率:80MHz(max.) @3.3V
工作电压:2.7V~3.6V
电流:
工作电流:12mA
待机电流:5uA
工作温度:-40℃~85℃
封装:SOP8-A
字符集:
GB2312
兼容 UNICODE
字号: 12x12、16x16 点阵
4
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1.2 芯片内容
字符集
ASCII
字符集
GB
字符集
字库
字号
字符数
字体
排列方式
ASCII
5x7
96
标准
W-横置横排
ASCII
7x8
96
标准
W-横置横排
ASCII
6x12
96
标准
W-横置横排
ASCII
8x16
96
标准
W-横置横排
ASCII
12 点不等宽
96
Arial(方头)
W-横置横排
ASCII
16 点不等宽
96
Arial(方头)
W-横置横排
GB2312
汉字
12x12
6763
宋体
W-横置横排
16x16
6763
宋体
W-横置横排
GB2312
字符
12x12
376
宋体
W-横置横排
16x16
376
宋体
W-横置横排
12x12
126
宋体
W-横置横排
16x16
126
宋体
W-横置横排
国标扩展字符
UNICODE→
GB2312 转码表
5
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1.3 字型样张
1.3.1 汉字字符
12x12 点阵
GB2312 汉字
16x16 点阵
GB2312 汉字
6
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1.3.2 其它点阵字符
5x7 点阵 ASCII 标准字符
7x8 点阵 ASCII 标准字符
7
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6x12 点阵 ASCII 标准字符
8x16 点阵 ASCII 标准字符
8
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12 点阵不等宽 ASCII 方头(Arial)
16 点阵不等宽 ASCII 方头(Arial)
9
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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:
10
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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:
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3 引脚描述与电路连接
3.1 引脚配置
SOP8-A
3.2 引脚描述
SOP8-A
NO.
名称
I/O
描述
1
CS#
I
片选输入(Chip enable input)
2
SO
O
串行数据输出 (Serial data output)
3
NC
4
GND
5
SI
I
串行数据输入 (Serial data input)
6
SCLK
I
串行时钟输入(Serial clock input)
7
HOLD#
I
总线挂起(Hold, to pause the device without)
8
VCC
悬空
地(Ground)
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。
12
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总线挂起输入(HOLD#)
:
该信号用于片选信号有效期间暂停数据传输,在总线挂起期间,串行数据输出信号处于高阻态,
芯片不对串行数据输入信号和串行时钟信号进行响应。
当HOLD#信号变为低并且串行时钟信号(SCLK)处于低电平时,进入总线挂起状态。
当HOLD#信号变为高并时串行时钟信号(SCLK)处于低电平时,结束总线挂起状态。
HOLD CONDITION ACTIVATION:
CE#
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
SCLK
parameter
HOLD#
HOLD
CONDITION
HOLD
CONDITION
13
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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
14
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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
IDD
Min.
Max.
Unit
VCC Supply Current(active)
12
mA
ISB
VCC Standby Current
5
uA
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
Condition
VCC=2.7~3.6V
VOH
Output HIGH Voltage
VCC-0.2
(IOH=-100uA)
ILI
Input Leakage Current
0
2
uA
ILO
Output Leakage Current
0
2
uA
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
5
ns
t CHSH
CS# Active Hold Time (relative to SCLK)
5
ns
t SHCH
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
15
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t CLQX
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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
16
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5 封装尺寸
封 装 类 型
封装尺寸
SOP8-A
4.90mmX3.90mm(193milX154mil)
Package
SOP8-A
Mm
inch
Unit :mm
A
A1
A2
b
C
D
E
E1
L
L1
S
Min.
-
0.10
1.35
0.36
0.15
4.77
5.80
3.60
0.46
0.65
0.41
0
Norm.
-
0.15
1.45
0.41
0.20
4.90
5.99
3.90
0.66
1.05
0.54
5
Max.
1.75
0.20
1.55
0.51
0.25
5.03
6.20
4.00
0.86
1.25
0.67
8
Min.
-
0.004
0.053
0.014
0.006
0.188
0.228
0.150
0.018
0.033
0.016
0
Norm.
-
0.006
0.057
0.016
0.008
0.193
0.236
0.154
0.026
0.041
0.021
5
0.069
0.008
0.061
0.020
0.010
0.198
0.244
0.156
0.034
0.049
0.026
8
Max.
1.27
0.050
17
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6 字库排置(横置横排)
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。点阵排列格式为横置横排:即一
个字节的高位表示左面的点,低位表示右面的点,排满一行的点后再排下一行。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
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
据是横置横排的,其具体排列结构如下图:
15位
空白
BYTE 0
BYTE 1
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
BYTE 2
BYTE 3
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
..........
..........
..........
16 行
BYTE 28
BYTE 29
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
BYTE 30
BYTE 31
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
6.3 16 点阵不等宽 ASCII 方头(Arial)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
横置横排点阵数据。具体格式见下图:
点阵宽度数据
BYTE 0
BYTE 1
ASCII点阵数据
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
..........
BYTE 33
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
存储结构
不等宽字符的点阵存储宽度是以 BYTE 为单位取整的,根据不同字符宽度会出现相应的空白区。
根 BYTE0~ BYTE1 所存放点阵的实际宽度数据,可以对还原下一个字的显示或排版留作参考。
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16列
点阵宽度
空白
BYTE 2
BYTE 3
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
BYTE 4
BYTE 5
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
..........
BYTE 30
..........
..........
16行
BYTE 31
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
BYTE 32
BYTE 33
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
例如:ASCII 方头字符 B
0-33BYTE 的点阵数据是: 00 0C 00 00 00 00 00 00 7F 80 7F C0 60 C0 60 C0 60 C0 7F 80
7F C0 60 E0 60 60 60 60 7F C0 7F 80 00 00
其中:
BYTE0~ BYTE1:
00 0C
为 ASCII 方头字符 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 00 00 00 00 00 7F 80 7F C0 60 C0 60 C0 60 C0 7F 80 7F C0 60 E0 60 60 60
60 7F C0 7F 80 00 00
为 ASCII 方头字符 B 的点阵数据。
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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
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8 附录
8.1 GB2312 1 区(282 字符)
GB2312 标准点阵字符 1 区对应码位的 A1A1~A3EF 共计 282 个字符;
GB2312
1区
21
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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
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