TM1621B

LCD 驱动器 TM1621B 概述 TM1621B是内存映象和多功能的LCD驱动器，TM1621B的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合，包括 LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和TM1621B的管脚只有4或5条，TM1621B还有一个节电命令用于降低 系统功耗。 功能特性                    工作电压2.4～ 5.2V 内嵌256KHz RC 振荡器 可外接32KHz晶片或256KHz频率源输入 可选1/2或1/3偏压和1/2、1/3或1/4的占空比 片内时基频率源 蜂鸣器可选择两种频率 节电命令可用于减少功耗 内嵌时基发生器和看门狗定时器（WDT） 时基或看门狗定时器溢出输出 八个时基/看门狗定时器时钟源 一个32x4的LCD 驱动器 一个内嵌的32x4位显示RAM 内存 四线串行接口 片内LCD驱动频率源 软件配置特征 数据模式和命令模式指令 三种数据访问模式 提供VLCD管脚用于调整LCD操作电压 封装形式：SSOP48、LQFP44 结构图 1 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B /CS： 为片选信号线 BZ，/BZ： 声音输出 /WR，/RD，DATA： 串行接口 COM0～COM3，SEG0～SEG31： LCD 输出 /IRQ： 时基或WDT溢出输出 管脚图： TM1621B_SSOP48 2 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B TM1621B_LQFP44 管脚功能定义： 符号 引脚名称 脚号 SSOP48 脚号 LQFP44 说明 /CS 片选 9 1 当/CS为高电平读写TM1621B 的数据和命令无效，串行接口 电路复位；当/CS为低电平和作为输入时，读写TM1621B 的 数据和命令有效 /RD 读时钟线 10 / 在/RD信号的下降沿，TM1621B内存的数据被读到DATA 线 上，主控制器可以在下一个上升沿时锁存这些数据 /WR 写时钟线 11 2 在/WR信号的上升沿，DATA 线上的数据写到TM1621B DATA 串行数据输入 /输出 12 3 外接上拉电阻的串行数据逻辑输入/输出 VSS 逻辑地 13 4 系统接地 OSCI、 OSCO 外接晶振 14/15 / OSCI 和 OSCO 外接一个 32.768KHz 晶振用于产生系统时钟； 若用另一个外部时钟源, 应接在 OSCI 上；若用片内 RC 振 荡器 OSCI 和 OSCO 应悬空 VLCD LCD 电源输入 16 5 LCD 电源输入 3 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B VDD 逻辑正 17 6 系统接电源正 /IRQ 时基/看门狗 18 / 时基或看门狗定时器溢出标志，NMOS 开漏输出 BZ、/BZ 音频输出 19/20 7/8 COM0～ COM3 共用端输出端 口 21～24 9～12 LCD 共用端(common)驱动口 SEG0～ SEG31 段输出端口 8～1 /48～25 44～13 LCD 段(segment)驱动口 极限最大额定值 供应电压: -0.3V～0.5V 输入电压: VSS-0.3V～VDD+0.3V 声音频率输出 贮存温度:-50～125度 工作温度:-25～75度 直流电气参数 测试条件 符号 描述 VDD 工作电压 IDD 工作电流 VDD 最小 值 最大值 单位 5.2 V 150 300 uA 300 600 uA 60 120 uA 120 240 uA 不带负载 外部时钟源 100 200 uA 200 400 uA 不带负载 省电模式 0.1 5 uA 0.3 10 uA 条 件 2.4 3V 5V 不带负载 片内RC振荡器 3V IDD 工作电流 不带负载晶振 5V 3V IDD 工作电流 5V 3V ISTB 待机电流 5V 3V VIL DATA,/WR, /CS,/RD 0 0.6 V 0 1.0 V DATA,/WR, /CS,/RD 2.4 3.0 V 4.0 5.0 V 3V VOL=0.3V 0.5 1.2 mA 5V VOL=0.5V 1.3 2.6 mA 3V VOH=2.7V -0.4 -0.8 mA 5V VOH =4.5V -0.9 -1.8 mA 3V VOL=0.3V 80 150 uA 5V VOL=0.5V 150 250 uA 输入低电平电压 5V 3V VIH 输入高电平电压 5V IOL1 IOH1 IOL2 典型值 DATA,BZ,/BZ,/IRQ DATA,BZ, /BZ LCD 公共口漏电流 4 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 IOH2 LCD 公共口源电流 IOL3 LCD 段管脚漏电流 IOH3 RPH LCD 段管脚源电流 TM1621B 3V VOH=2.7V -80 -120 uA 5V VOH=4.5V -120 -200 uA 3V VOL=0.3V 60 120 uA 5V VOL=0.5V 120 200 uA 3V VOH=2.7V -40 -70 uA 5V VOH=4.5V -70 -100 uA 3V DATA,/WR, /CS,/RD 40 80 150 Kohm 30 60 100 Kohm 上拉电阻 5V 交流电气特性: 测试条件 符号 描 述 fSYS1 系统时钟 fSYS2 系统时钟 fSYS3 系统时钟 fLCD VDD 条件 3V 片内RC振荡 器 5V 3V 5V 3V 5V LCD时钟 tCOM COM时钟周期 fCLK 串行数据时钟 fTON E 声音频率 tDD DATA 管脚输出 延迟时间 tCS 串行接口复位脉 冲宽度 最小值 典型 值 最大值 单位 256 KHz 256 KHz 32.768 KHz 32.768 KHz 256 KHz 256 KHz 片内RC振荡 器 fSYS1/ 1024 Hz 晶振 fSYS2 /128 Hz 外部时钟源 fSYS3/ 1024 Hz n:COM个数 n/ fLCD s 晶振 外部时钟源 3V 3 00 KHz 5V 500 KHz 片内RC振荡 器 2.0或 4.0 KHz 3V 2 u s 5V 1 us /RS 4 us 5 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 应用图: 主控制器与TM1621B组成显示系统，参见下图 注意： 1、VLCD的电压必须低于VDD电压； 2、VR电阻用于调节VLCD输出电压，当VDD=5V，VLCD=4V，VR=15KΩ+20% 3、R为外部上拉电阻,上拉到VDD，R=10KΩ+20% 4、C1、C2 为外部晶振电容，建议值如下： 晶振误差 电容值（C1、C2） +10ppm 0～10p 10～20ppm 10～20p 系统结构: 1、显示内存（RAM） 静态显示内存（RAM）以32x4位的格式储存所显示的数据。RAM的数据直接映象到LCD驱动器，可以用 READ、WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令访问。 RAM 内存映射 6 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 2、系统振荡器 TM1621B系统时钟用于产生时基/看门狗定时器（WDT）时钟频率、LCD驱动时钟和声音频率。片内RC振荡器 （256KHz）、晶振(32.768KHz)或一个外接的由软件设定的256KHz时钟可以产生时钟源。系统振荡器配置图参见 下图。执行SYS DIS命令可以停止系统时钟和LCD偏压发生器工作，SYS DIS命令只适用于片内RC振荡器或晶振， 当系统时钟停止工作时，LCD将显示空白，时基/看门狗定时器功能也将失效。 系统振荡器配置图 LCD OFF命令用于关闭LCD 偏压发生器，当LCD 偏压发生器关闭后，可用SYS DIS命令降低系统功耗，这时 SYS DIS 为节电命令。但系统时钟为外部时钟时，SYS DIS命令不能用于关闭系统时钟和降低系统功耗。系统开 始上电时，TM1621B处于SYS DIS状态。 3、时基和看门狗定时器（WDT） 时基发生器是一个8态增值尖峰计数器，可以产生准确的时基。WDT由时基发生器和一个2态增值尖峰计数 器组成，它可以在主控制器或其它子系统处于异常状态时产生中断。WDT溢出时产生片内WDT 溢出标志，可用 一命令选项使时基发生器和WDT溢出标志输出到/IRQ管脚。时基发生器和WDT时钟频率有8种，fWDT=32KHz/2n 这里的n值为0～7，由命令项决定：等式中32KHz为系统频率，由晶振（32.768KHz）、片内振荡器(256KHz)或 外部时钟256KHz产生。 时钟发生器和 WDT 配置图 如果系统源频率是片内振荡器频率（256KHz）或外部（256KHz）时钟频率，则被3阶预分频器分成32KHz。 时基发生器和WDT 共用同样的8阶计数器，所以使用与时基发生器和WDT相关的命令项时一定要小心。例如，执 行WDT DIS命令使时基发生器失效，执行WDT EN命令不仅使时基发生器有效，而且使WDT溢出标志输出有效 （WDT溢出标志输出连接到/IRQ管脚。TIMER EN命令执行后，WDT不与/IRQ相连接，时基发生器的输出连接 到/IRQ管脚。CLRWDT命令用于清除WDT溢出标志，时基发生器的值可用CLR WDT或CLR TIMER命令清除，CLR WDT 或CLR TIMER命令应在对应的WDT EN或TIMER EN命令之前执行，在执行/IRQ EN命令之前，应先执行CLR WDT或 CLR TIMER命令，在从WDT模式转换到时基模式之前，必须执行CLR TIMER。当WDT溢出时，/IRQ管脚将保持低电 平，直到执行CLR WDT或/IRQ DIS命令为止。当/IRQ输出失效时，/IRQ管脚处于高阻状态。执行/IRQ EN或/IRQ DIS命令使/IRQ输出有效或无效。/IRQ EN命令使时基发生器或WDT溢出标志输出到/IRQ管脚上。时基发生器和 WDT的配置参见图。在使用片内振荡器或晶振的情况下，可用相关的系统命令打开或关闭振荡器，关闭振荡器 后，可以降低系统功耗。在节电模式下，时基/WDT将失效。 如果选择外部时钟作为系统频率源时，SYS DIS命令无效，系统也不可以进入省电模式。TM1621B在系统电 源关闭或撤除外部时钟前保持工作状态。系统上电后，/IRQ输出也将无效。 7 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 4、声音输出 TM1621B内嵌一个简单的声音发生器可以在管脚BZ和/BZ上输出一对驱动信号用于产生一个单音。执行TONE 4K或TONE 2K命令可以输出两种频率的声音（4KHz和2KHz）。TONE ON或TONE OFF命令用于打开或关闭声音输出。 管脚BZ和/BZ是声音输出管脚，也是一对差动驱动管脚用于驱动蜂鸣器。当系统失效或禁止声音输出时，管脚 BZ和/BZ将保持低电平的输出。 5、LCD驱动器 TM1621B是一个128（32x4）点的LCD驱动器，它可由软件配置成1/2或1/3的LCD驱动器偏压和2、3或4个公 共端口，这一特性使TM1621B适用于多种LCD应用场合。LCD驱动时钟由系统时钟分频产生，LCD驱动时钟的频率 值保持为256Hz，由频率为32.768KHz的晶振片内RC振荡器或外部时钟产生。LCD 驱动器相关命令参见下表。 名称 LCD OFF LCD ON BIAS&COM 命令代码 100 00000010X 100 00000011X 100 0010abXcX 功能描述 关闭LCD 输出 打开LCD 输出 c=0:可选1/2偏压 c=1:可选1/3偏压 ab=00:可选2 个公共口 ab=01:可选3 个公共口 ab=10:可选4 个公共口 粗体100即“100”，表示命令模式类型。如果执行连续的命令，除了第一个命令，其它命令的模式类型码 将被忽略。LCD OFF命令使LCD偏压发生器失效，从而关闭LCD显示；LCD ON命令使LCD偏压发生器有效，从而打 开LCD显示。BIAS&COM是LCD模块相关命令，可以使TM1621B与大多数LCD模块相兼容。 6、命令格式 TM1621B可以用软件设置。两种模式的命令可以配置TM1621B和传送LCD所显示的数据。TM1621B的配置模式 称为命令模式，类型码为100。命令模式包括一个系统配置命令，一个系统频率选择命令，一个LCD配置命令， 一个声音频率选择命令，一个定时器/WDT设置命令和一个操作命令。数据模式包括READ，WRITE和READMODIFY-WRITE操作，下表是数据和命令模式类型码表。 操作 READ WRITE READ-MODIFY-RITE COMMAND 模式 数据 数据 数据 命令 类型码 110 101 101 100 模式命令应在数据或命令传送前运行，如果执行连续的命令，命令模式代码即100,将被忽略。当系统在不 连续命令模式或不连续地址数据模式下，管脚/CS应设为“1”， 而且先前的操作模式将复位。当管脚/CS返回 “0” 时，新的操作模式类型码应先运行。 7、接口 TM1621B只有四根管脚用于接口。管脚/CS用于初始化串行接口电路和结束主控制器与TM1621B之间的通讯。 管脚/CS设置为“1”时，主控制器和TM1621B之间的数据和命令无效并初始化。在产生命令模式或模式转换之 前，必须用一个高电平脉冲初始化TM1621B的串行接口。管脚DATA是串行数据输入/输出管脚，读/写数据和写 命令通过管脚DATA进行。管脚/RD是读时钟输入管脚，在/RD信号的下降沿时，数据输出管脚DATA上，在/RD信 号上升沿和下一个下降沿之间，主控制器应读取相应的数据。管脚/WR是写时钟输入管脚，在/WR信号上升沿时 管脚DATA上的数据、地址和命令被写入TM1621B。可选的管脚/IRQ可用作主控制器和TM1621B之间的接口，/IRQ 可用软件设置作为定时器输出或WDT溢出标志输出。主控制器与TM1621B的/IRQ 相连接后，可以实现时基或WDT 功能。 8 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 8、时序图 READ 模式（命令代码110） READ 模式（读连续地址） WRITE 模式（命令代码101） WRITE 模式（写连续地址） 9 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B READ-MODIFY-WRITE 模式（命令代码101） READ-MODIFY-WRITE 模式（访问连续地址） 命令模式（命令代码100） 数据和命令模式 （主控制器应在/RD 的上升沿和下一个下降沿之间读取DATA上的数据） 10 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 命令概述 命令名称 命 令 代 码 D/C 功 能 描 述 READ 110 a5a4a3a2a1a0d0d1d2d3 D 读RAM数据 WRITE 101 a5a4a3a2a1a0d0d1d2d3 D 写数据到RAM READ-MOD IFY-WRITE 101 a5a4a3a2a1a0d0d1d2d3 D 读和写数据 SYS DIS 100 00000000X C 关闭系统振荡器和LCD 偏压发生器 SYS EN 100 00000001X C 打开系统振荡器 LCD OFF LCD ON 100 00000010X 100 00000011X C C 关闭LCD 偏压发生器 打开LCD 偏压发生器 TIMER DIS 100 00000100X C 时基输出失效 WDT DIS TIMER EN 100 00000101X 100 00000110X C C WDT溢出标志输出失效 时基输出使能 WDT EN 100 00000111X C WDT 溢出标志输出有效 TONE OFF TONE ON 100 00001000X 100 00001001X C C 关闭声音输出 打开声音输出 CLR TIMER 100 000011XXX C 时基发生器清零 CLR WDT XTAL 32K 100 0000111XX 100 000101XXX C C 清除WDT 状态 系统时钟源晶振 RC 256K EXT 256K 100 000110XXX 100 000111XXX C C 系统时钟源片内RC振荡器 系统时钟源外部时钟源 BIAS1/2 100 0010abX0X C LCD 1/2偏压选项 ab=00:2 个公共口 ab=01:3 个公共口 ab=10:4 个公共口 BIAS 1/3 100 0010abX1X C LCD 1/3偏压选项 ab=00:2 个公共口 ab=01:3 个公共口 ab=10:4 个公共口 TONE 4K TONE2K 100 010XXXXXX 100 011XXXXXX C C 声音频率4KHz 声音频率2KHz /IRQ DIS 100 100X0XXXX C 使/IRQ 输出失效 /IRQ EN F1 100 100X1XXXX 100 101XX000X C C F2 100 101XX001X C F4 100 101XX010X C F8 100 101XX011X C F16 100 101XX100X C F32 100 101XX101X C F64 100 101XX110X C F128 100 101XX111X C TOPT TNORMAL 100 11100000X 100 11100011X C C 使/IRQ 输出有效 时基时钟输出1Hz WDT计时标志产生时间：4S 时基时钟输出2Hz WDT计时标志产生时间：2S 时基时钟输出4Hz WDT计时标志产生时间：1S 时基时钟输出8Hz WDT计时标志产生时间：1/2S 时基时钟输出16Hz WDT计时标志产生时间：1/4S 时基时钟输出32Hz WDT计时标志产生时间：1/8S 时基时钟输出64Hz WDT计时标志产生时间：1/16S 时基时钟输出128Hz WDT计时标志产生时间：1/32S 测试模式 普通模式 注: X：0或1； a5～a0：RAM 地址； d3～d0：RAM 数据； 上电时复位缺省 Y Y Y Y Y Y Y D/C：数据/命令模式 所有的粗体数字即110，101和100 为模式命令码。100为命令模式类型码，如果运行连续的命令，除了第 一个命令，其它命令的模式类型码将被忽略。声音频率源和时基/WDT时钟频率源由片内256KHz RC 振荡器 、 11 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 32.768KHz晶振或外部256KHz时钟产生，频率的计算情况如前文所述。建议在上电复位后，用主控制器初始化 TM1621B，因为如果上电复位失败，TM1621B将不能正常工作。 引脚驱动波形： 给出使用 1/4 复用，1/3 偏压驱动下显示“5”的波形： V3=VDD（VDD 为 LCD 供电电压） V2=2/3VDD V1=1/3VDD V0=0 12 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 裸片管脚图： 13 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 管脚坐标： 管脚号 管脚名称 X(um) Y(um) 1 SEG 117 813.2 2 SEG 117 698.2 3 SEG 117 583.2 4 SEG 117 468.2 5 SEG 117 353.2 6 SEG 117 238.2 7 SEG 117 117 8 SEG 232 117 9 CSN 347 117 10 RDN 462 117 11 WRN 577 117 12 DATA 692 117 13 GND 818 117 14 OSCO 933 117 15 OSCI 1048 117 16 VLCD 1163 117 17 VDD 1278 87 18 IRQN 1393 105.6 19 BZ 1393 235.2 20 BZN 1393 350.2 21 COM 1393 468.2 22 COM 1393 583.2 23 COM 1393 698.2 24 COM 1393 813.2 25 SEG 1393 928.2 26 SEG 1393 1043.2 27 SEG 1393 1158.2 28 SEG 1393 1273.2 29 SEG 1393 1388.2 30 SEG 1393 1503.2 31 SEG 1393 1623 32 SEG 1272.5 1623 33 SEG 1157.5 1623 34 SEG 1042.5 1623 35 SEG 927.5 1623 36 SEG 812.5 1623 37 SEG 697.5 1623 38 SEG 582.5 1623 39 SEG 467.5 1623 40 SEG 352.5 1623 41 SEG 237.5 1623 42 SEG 117 1623 43 SEG 117 1503.2 44 SEG 117 1388.2 45 SEG 117 1273.2 46 SEG 117 1158.2 47 SEG 117 1043.2 48 SEG 117 928.2 说明 接基板 注:衬底接低电平 14 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 封装外型图: SSOP48: 15 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B LQFP44： All specs and applications shown above subject to change without prior notice by Titanmec. (以上电路及规格仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知) 16 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1 LCD 驱动器 TM1621B 版本修订历史 版本 发行日期 修订简介 V1.0 2018-4-18 初版发行 17 ©Titan Micro Electronics www.titanmec.com V1.1