CS16312EN说明书.doc

中微 CS16312ENCS16312ENVFD 显 示 驱 动 电 路概述： CS16312EN是1/4-1/11占空比的（Vacuum Fluorescent Display）驱动电路，包含根段输出线、根栅输出线、根段栅选择输出线、显示存贮器、控制电路、键扫描电路。串行数据通过三线串行接口输入至CS16312EN。该电路可用于VCD、DVD或音响，也是单片机的理想外围器件。主要特点：l 多重显示方式：11段11位至16段4位l 键扫描：64l 调光电路：8级l 高压输出：Vdd35V(MAX)l LED 口：4,最大20mAl 多用途输入口：4bitl 输出口不需外接电阻：沟开漏下拉电阻输出l 串行接口：CLK,STB,Din,Doutl 封装形式为标准QFP44管脚排列图： CS16312EN 无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN引脚说明：引脚号符 号名 称描 述DIN数据输入时钟上升沿输入串行数据，从低位开始DOUT数据输出时钟下降沿输出串行数据，从低位开始，沟道开漏输出脚STB选通在上升或下降沿初始化串行接口，使CS16312EN等待接收指令，电平下降后的输入数据作为指令数据。当处理指令数据时，当前处理被迫停止，串行口也被迫初始化。当为高电平时，被忽略CLK时钟输入在上升沿读入串行数据，下降沿输出数据44OSC振荡外接电阻以决定振荡频率1520SK1SK6高压输出段输出（第二种功能：作为键扫描输出）2125SG7SG11高压输出（段）段输出3732GD1GD6高压输出（栅）栅输出26、2831SG12/GD11SG16/GD7高压输出（段栅）可选择作为段或栅输出4239LED1LED4LED输出CMOS输出，最大m1013KEY1KEY4键数据输入输入到这些引脚的数据被锁存在显示周期的末14SW1SW4开关输入这些引脚组成位多用途的输入14 、38VDD逻辑电源10%7、 43VSS逻辑地与系统地相连27VEE下拉电平最大DD-35V功能框图: 无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1 中微 CS16312EN功能说明：、 显示地址和显示模式显示存贮着从外部器件通过串行口传输来的数据，存贮地址如下（位单元）： SG1 SG4 SG8 SG12 SG1600HL00Hv01HL01Hv02HL02Hv03HL03Hv04HL04Hv05HL05Hv06HL06Hv07HL07Hv08HL08Hv09HL09Hv0AHL0Ahv0BHL0BHv0CHL0CHv0DHL0DHV0EHL0EHv0FHL0FHv10HL10Hv11HL11Hv12HL12Hv13HL13Hv14HL14Hv15HL15HvxxHL xxHvGD1 GD2GD3 低4位 高4位GD4GD5GD6GD7GD8GD9GD10GD11、 键矩阵和键入数据存贮键矩阵为配置如下：每个键的数据以如下说明的方式存贮，并通过 一个读命令读出，从最低位开始。 KEY1KEY4 KEY1KEY4 SK1SK2SK3SK4SK5SK6 读出顺序 b0 b3 b4 b7 、 口通过一个写指令，从口的最低位开始，数据依次写至口。当某口为“”电平，相应亮；某口为“”电平，相应不亮，数据的第位至第位可不考虑。MSB LSB _b3b2b1b0 不考虑 LED1 LED2 LED3 电源通电时，LED都不亮 LED4无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN 、数据通过一个读指令，从最低位开始读数据，第位至第位数据全为“”。 MSB LSB 0000b3b2b1b0 SW1 SW2 SW3 SW45.指令 指令设置显示方式和VFD驱动的状态。在STB电平下降之后，从DIN输入至CS16312EN的第一个字节看作一个指令。指令/数据传送时，STB被置高电平，串行口被初始化，这时正在传送的指令/数据无效（已经传送的指令或数据保持有效）。5.1.显示方式设置指令 这个指令对CS16312EN初始化，并且选择段数和栅数（1/41/11占空比，11段16段）执行这种指令时，显示被强行中止，键扫描也停止，恢复显示时，将执行指令中的显示方式。如果选择了同样的显示方式，不执行任何显示。 MSB LSB00b2b1b0 不考虑 选择显示方式000 4位， 16段001 5位， 16段010 6位， 16段011 7位， 15段 100 8位， 14段 101 9位， 13段 110 10位，12段 111 11位，11段 电源通电时，选择11位11段显示方式。无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN 5.2数据设定指令这个指令设定数据的读写方式。 MSB LSB01-b3b2b1b0 不考虑 设定数据读写方式00：写数据至显示存贮器01：写数据至LED10：读键数据11：读SW数据设定地址增量方式（显示存贮器）0：数据写入后的增量地址1：固定地址设定测试模式0：正常操作电源供电时，正常操作模式和地址增量模式已设定。 1：测试模式5.3 地址设定指令这个指令设定显示存贮器的地址。 MSB LSB11-b4b3b2 b1b0 地址（00H15H） 假如设定地址为16H或更高，则数据被忽视，直到设定有效地址，数据才有效。电源供电时，地址设定为00H。5.4 显示控制指令MSB LSB10-b3b2 b1b0 不考虑 调光等级设定 000：设定脉冲宽度为1/16 001：设定脉冲宽度为2/16 010：设定脉冲宽度为4/16 011：设定脉冲宽度为10/16 100：设定脉冲宽度为11/16 101：设定脉冲宽度为 12/16 110：设定脉冲宽度为13/16 111：设定脉冲宽度为14/16 通/断显示： 0：显示断（键扫描继续） 1：显示通 电源供电时，设定1/16脉宽和显示被关断，键扫描停止。无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN 6键扫描和显示时序 TDISP500US 键扫描数据 1帧=TDISP(n+1) 一个键扫描周期包含1帧，并且64键矩阵的数据存贮在RAM中。7串行通讯格式 因为DOUT脚是N沟道开漏输出脚，要确保有外接上拉电阻接至该脚（1K至10K）。读数据时，指令的第八个时钟的上升沿至随后读数据的第一个时钟的下降沿必有TWAIT=1US 的等待时间。无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN 极限参数:1最大额定值（Ta=25,Tss=0V）参 数符号额 定 值单 位电源电压VDD0.5+7.0V驱动电源电压VEEVDD+0.5VDD40V逻辑输入电压VI10.5VDD+0.5VVFD驱动输出电压V02VEE0.5VDD+0.5VLED驱动输出电流I01+25mAVFD驱动输出电流I0240(grid)15(segment)mA电源功耗PD800*mW工作环境温度TOPT40+85贮存温度TSTG65+150*在Ta=25或更高，电源功耗以6.4mW/的比率降低。2.推荐的工作条作（Ta=20+70,Vss=0V）参 数符号最小值典型值最大值单位测试条件电源电压VDD4.555.5V高电平输入电压VIH0.7VDDVDDV低电平输入电压VIL00.3VDDV驱动电源电压VEE0VDD35V最大功耗PMAX=VFD驱动功耗+RL功耗+LED驱动功耗+动态功耗段电流=3 mA，栅电流=15 mA，且LED电流=20 mAVFD驱动功耗=段数6+栅数/（栅数+1）30（mW）RL功耗=（VDDVEE）2/50（段数+1）（mW）LED驱动功耗=LED数20（mW）动态功耗=VDD5（mW） 例如：VEE=25V，VDD=5V，16段和6位模式VFD功耗=166+6/730=122 mWRL功耗=30 2/5017=306 mWLED驱动功耗=420=80 mW动态功耗=55=25 mW 总计553mW无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN电气参数:参 数符 号最小值典型值最大值单位测试条件高电平输出电压VOH10.9VDDVLED1LED4,IOH1=-1 mA 低电平输出电压VOL11VLED1LED4,IOL1=20 mA低电平输出电压VOL20.4V DOUT,IOL2=4 mA高电平输出电流IOH213mAVO=VDD-2V,SK1SK6,SG7SK11高电平输电流IOH2215mAVO=VDD-2V,GD1GD6,SG12SG16驱动漏电流IOLEAK10uAVO=VDD-35V,驱动器关闭输出下拉电阻RL50100150K驱动器输出输入电流II1uAVI=VDD或VSS高电平输入电压VIH0.7VDDV低电平输入电压VIL0.3VDDV滞后电压VH0.35VCLK,DIN,STB动态电流消耗IDDdyn5mA无负载时，无显示1.直流参数（Ta=-20+70，VDD=4.55.5V,VSS=0V,VEE=VDD35V）2.开关特性（Ta=-20+70，VDD=4.55.5V,VEE=-30V）参 数符号最小值典型值最大值单位测试条件振荡频率Fosc350500650kHzR=51 K传输延迟时间Tplz300nsCLKDOUTCL=15pF,RL=10 KTpzl100ns上升时间Ttzh12usCL=300 pFSK1SK6SG7SG11Ttzh20.5usGD1GD6 SG12SG16下降时间Tthz120usCL=300 pF,SGn,GDn最大时钟频率Fmax1MHz占空比=50%输入电容CI15pF3.时序条件（Ta=-20+70，VDD=4.55.5V） 参数符号最小值典型值最大值单位测试条件时钟脉冲宽度PWclk400ns选通脉冲宽度PWSTB1us数据建立时间TSETUP100ns数据保存时间THOLD100ns时间-选通时间TCLK-STB1usCLKSTB等待时间TWAIT1usCLKCLK 无锡微电子科研中心 2002-6-12V1.1中微 CS16312EN开关特性波形图：典型应用线路图: