HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM 文件編碼：HA0414T 簡介 Holtek LCD 型 MCU 提供了多種類型的 LCD 驅動方式，分別有 R Type、C Type、SCOM 以及 SCOM + SSEG 共 4 種 LCD 驅動架構，各種類型有各自的特點。 本文將以 HT66F40 微控制器為母體，通過具體範例說明帶 SCOM 功能的 LCD 的使用方法。 功能說明 由於 LCD 基本性質的緣故，它們的圖元點只能加上 AC 電壓，如果加上 DC 電壓，將會引 起永久性的損害。因此 LCD 顯示器的對比度由提供到每個圖元的電壓控制，這個值相當於 COM 引腳上的電壓值減去 SEG 引腳上的電壓值。驅動電壓必須大於 LCD 的飽和電壓，以 便能打開圖元點，但同時也要小於閥值電壓，以便能關閉圖元點。 由上可知，LCD 驅動器需要幾種電壓值以產生時間振幅可變的信號，帶 SCOM 功能的 LCD 是通過電阻分壓方式提供偏壓。 LCD COM 偏壓 HA0414T V1.00 1/6 February 19, 2016 HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM 工作原理 微控制器通過設定 PC0~PC3 或 PC0~PC1、PC6~PC7 作為 COM 引腳，其它輸出埠作為 SEG 引 腳，以驅動外部的液晶面板。LCD 驅動功能是由 SCOMC 暫存器來控制，另外，該暫存器可 設定 LCD 的開啟和關閉以及輸出偏壓值等功能，使得 COM 埠輸出 VDD/2 的電壓，從而實現 1/2 bias LCD 的顯示。 SCOMC 暫存器中的 SCOMEN 位元是 LCD 驅動的主控制位元，它與 COMnEN 位元搭配共同選 擇哪些 PC 埠用於 LCD 驅動。需注意的是，埠控制暫存器不需要設定為輸出以使能 LCD 驅動 操作。 SCOMEN COMnEN 引腳功能 O/P Level 0 X I/O 0或1 1 0 I/O 0或1 1 1 SCOMn VDD/2 輸出控制 輸出控制： 當 COM 埠輸出 "0" 時，需將該埠設為輸出埠且 COMnEN=0，並輸出 "0"。 當 COM 埠輸出 "1" 時，需將該埠設為輸出埠且 COMnEN=0，並輸出 "1"。 當 COM 埠輸出 VDD/2 時，需將該埠 COMnEN 設為 "1"，即可輸出 VDD/2。 LCD 驅動器可以提供多種驅動電流選擇以適應不同 LCD 面板的需求。通過設定 SCOMC 暫存 器中 ISEL0 位元和 ISEL1 位元可以配置不同的偏壓電阻。 LCD 工作的最佳幀頻率通常在 25Hz~250Hz，頻率過高，會導致驅動功耗的增加，頻率過低， 會導致顯示閃爍。 由於點亮 LCD 圖元點需要 COM 與 SEG 有大於飽和電壓的電壓差，也就是 COM 與 SEG 有+VDD 或者-VDD 的電壓差，所以要點亮某個圖元點，只要將對應的 SEG 輸出與 COM 相反的電壓即可。 比如，當 COM0=VDD，只要 SEG=VSS 就可點亮對應圖元點，當 COM0=VSS，只要 SEG=VDD 就可 點亮對應圖元點。考慮到 LCD 圖元點點亮時先加+VDD 再加-VDD 可延長 LCD 的使用壽命，因此 這裡同一圖元點也採用兩次點亮的方式。 HT66F40 內部提供了 4 COM 的輸出，因此在 1 個 COM 週期內，只要每隔 1/8 個 COM 週期分 時設定 COM0~COM3 輸出對應的電壓即可得到 COM0~COM3 的波形。在驅動 LCD 過程中， COM 線的波形可以有兩種輸出方法：A 型和 B 型，如下所示： VDD VDD/2 COM0 VSS VDD COM1 VDD/2 VSS VDD VDD/2 COM2 VSS VDD VDD/2 COM3 VSS LCD 驅動輸出 – A 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias HA0414T V1.00 2/6 February 19, 2016 HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM 此種波形是對每個 COM 線輸出一高（VDD）一低（0V）的掃描波形，先掃描完 COM0，再掃 描 COM1、COM2、COM3。 VDD VDD/2 COM0 VSS VDD COM1 VDD/2 VSS VDD VDD/2 COM2 VSS VDD VDD/2 COM3 VSS LCD 驅動輸出 − B 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias 此種波形是對每個 COM 線先輸出輸出高準位（VDD），四個 COM 線全部輸出完後，再依次輸 出低準位（0V），在掃描時序上，有所不同，但都可以達到驅動目的。 對比以上兩種方法可以發現，COM 埠的掃描頻率也就是幀頻率並沒有改變，然而從佔用的資 源上來說，第二種方式比第壹種方式會佔用更少的 ROM 空間。 使用帶 SCOM LCD 其設定步驟如下表： 步驟 1 選擇 SCOM 典型 偏壓電流(VDD=5V) 暫存器 設定位元 ISEL1/ISEL0； 00：25µA SCOMC 01：50µA 10：100µA 11：200µA SCOMEN： 0：除能 1：使能 功能描述 設定 SCOM 典型偏壓電流 SCOM 模塊使能 控制 SCOMC 3 COM 線準位輸出 方法 COMnEN： 當 COM 埠輸出 0 時，需將該埠設為 輸出埠且 COMnEN=0，並輸出 0； SCOMC 當 COM 埠輸出 1 時，需將該埠設為 輸出埠且 COMnEN=0，並輸出 1； 當 COM 埠輸出 VDD/2 時，需將該埠 COMnEN 設為 1，即可輸出 VDD/2。 4 SEG 線準位輸出 方法 因 SEG 線是普通輸出埠控制，所以 SEG 輸出 SEG 線準位 線輸出高點平 1 或低準位 0。 5 LCD 亮點或暗點 控制方法 當 COM 線與 SEG 線電壓差為 VDD 時， 該點 LCD 亮。 控制 LCD 圖元點的亮滅 當 COM 線與 SEG 線電壓差為 VDD/2 時， 該點 LCD 滅。 2 HA0414T V1.00 操作內容 3/6 使能 SCOM 模塊 輸出 COM 線準位 February 19, 2016 HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM S0 S1 S2 COM1 COM2 PB6 PB7 PD6 PD7 PC2 PC3 PC4 PC5 NC PD0 PD1 PD2 U1 COM0 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 S6 S7 硬體說明 NC PB5 PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 NC PF1 PD3 PD4 PD5 PE0 PE1 PE2 PE3 PC6/SCOM2 PC7/SCOM3 NC PC0/SCOM0 PC1/SCOM1 PF0 PE7 PE6 VSS&AVSS PB4 PB3 PB2 PB1 VDD&AVDD PB0 PE5 PE4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 COM3 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 S3 S4 S5 S8 SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 C2 C3 SEG4 C0 C1 SEG5 SEG6 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 SEG7 SEG8 1 C0 2 C1 3 C2 4 C3 5 S0 6 S1 7 S2 8 S3 9 S4 10 S5 11 S6 12 S7 13 S8 LCD PANEL C1 VDD 0.1uF HT66F40 説明：在此應用電路中，COM 埠使用 PC0、PC1、PC6、PC7，SEG 埠使用 PD 埠及 PE0，共 9 個 SEG 線。 軟體說明 LCD Panel 說明 在本範例中，以下面的 LCD 為模型，給出顯示時鐘的程式，總共使用 4 個 COM 線，9 個 SEG 線。 程式運行後，以計時器為時鐘源，進行時鐘計時，在上述 LCD Panel 中，數位 1 及數位 2 顯 示 Minute，數位 3 及數位 4 顯示 Second，COL 以 1Hz 頻率閃爍。 HA0414T V1.00 4/6 February 19, 2016 HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM S/W 流程圖 Start Second++ Sysint 否 Second=60? 是 i=0 Second=0 Minute++ 否 Reach 0.5s? 否 Minute=60? 是 Flash “Col(：)” Refresh Diplay i++ 是 Minute=0 Toggle AM/PM 是 i<2 Update Digit [ ] 否 ISR ~ Dis_Buffer[ ] 是 Phase_Count = 0 ? 否 Phase_Count = 2, 4, 6 ? 是 Dis_Buffer[ ]>>1 否 ~ Dis_Buffer[ ] Output SEG Output COM Sec_Counter-- Sec_Counter = 0 ? 否 是 Sec_Counter=125 FG_HalfSec=1 RETI HA0414T V1.00 5/6 February 19, 2016 HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM 結論 本文通過上面帶 SCOM 功能的 LCD 的應用實例，對帶 SCOM 功能的 LCD 的運用進行了闡 述，使用者可根據具體情況來驅動 LCD。 版本及修改資訊 Date 日期 2015.12.15 Author 作者 薛明列(David，Xue) Issue 發行、修訂說明 First Version 參考資料 1. 參考文件 HT66F40 DataSheet。 2. Related Firmware Archives 相關程式控制附件。 HT66F40_SCOM.rar 如需進一步瞭解，敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com。 免責聲明 免責聲明 本網頁所載的所有資料、商標、圖片、連結及其他資料等（以下簡稱「資料」），只供參 考之用，盛群半導體股份有限公司（以下簡稱「本公司」）將會隨時更改資料，並由本公 司決定而不作另行通知。雖然本公司已盡力確保本網頁的資料準確性，但本公司並不保證 該等資料均為準確無誤。本公司不會對任何錯誤或遺漏承擔責任。 本公司不會對任何人士使用本網頁而引致任何損害（包括但不限於電腦病毒、系統固障、 資料損失）承擔任何賠償。本網頁可能會連結至其他機構所提供的網頁，但這些網頁並不 是由本公司所控制。本公司不對這些網頁所顯示的內容作出任何保證或承擔任何責任。 責任限制 在任何情況下，本公司並不須就任何人由於直接或間接進入或使用本網站，並就此內容上 或任何產品、資訊或服務，而招致的任何損失或損害負任何責任。 管轄法律 本免責聲明受中華民國法律約束，並接受中華民國法院的管轄。 免責聲明更新 本公司保留隨時更新本免責聲明的權利，任何更改於本網站發佈時，立即生效。 HA0414T V1.00 6/6 February 19, 2016
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