?特性描述

FZH120（深圳市方中禾科技）是一種存儲器交換LED顯示控制的驅(qū)動芯片，可以選擇多重的ROW/COM模式（32ROW/8COM和 24ROW/16COM），可以用來驅(qū)動點(diǎn)陣 LED。該芯片提供了軟件設(shè)置的16個(gè)級別的脈寬調(diào)制控制輸出，可以調(diào)整LED循環(huán)顯示的亮度。利用串行接口（I2C通信接口）串行輸入的方式，可以便捷地進(jìn)入命令模式（COMMAND、MDOE）和數(shù)據(jù)模式（DATA、MODE）,只需要簡單的命令就可以建立起主控芯片和FZH120的通信。通過FZH120便可以進(jìn)行持續(xù)的輸出顯示，在LED燈的顯示中具有廣泛的應(yīng)用性，如工業(yè)儀表控制,數(shù)字鐘/溫度計(jì)/計(jì)數(shù)器/電壓表顯示，儀表數(shù)據(jù)的讀出，LED顯示，智能手環(huán)等應(yīng)用。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。

功能特點(diǎn)

?工作電壓2.4～5.5V

? 32ROW*8COM和 24ROW*16COM兩種顯示方案可選

?綜合顯示存儲器——64*4顯示RAM（32ROW*8COM），96*4顯示RAM（24ROW*16COM）

? 16個(gè)級別脈寬調(diào)制控制亮度

?內(nèi)置 256KHz RC振蕩器

? I2C接口（SDA、SCL）通訊

?數(shù)據(jù)模式和命令模式指令

?可選的 NMOS輸出渠道和PMOS輸出渠道

?封裝形式：LQFP48、LQFP52

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

管腳排列

管腳功能

*備注：上表中的管腳序號，以LQFP52封裝為例。不同的封裝，腳位有所不一樣，詳情請參考管腳

排列圖。48PIN封裝的顯示方式只有24*8。

輸入輸出等效電路

集成電路系靜電敏感器件，在干燥季節(jié)或者干燥環(huán)境使用容易產(chǎn)生大量靜電，靜電放電可能會損壞集成電路，建議采取一切適當(dāng)?shù)募呻娐奉A(yù)防處理措施，不正當(dāng)?shù)牟僮骱附?，可能會造?ESD損壞或者性能下降，芯片無法正常工作。

極限參數(shù)

（1）芯片長時(shí)間工作在上述極限參數(shù)條件下，可能造成器件可靠性降低或永久性損壞，不建議實(shí)際使用時(shí)任何一項(xiàng)參數(shù)達(dá)到或超過這些極限值。

（2）所有電壓值均相對于系統(tǒng)地測試。

推薦工作條件

DC電氣特性

開關(guān)特性

功能描述

1顯示內(nèi)存（RAM）

靜態(tài)顯示內(nèi)存包含64*4位和96*4位兩種格式來存儲需要顯示的數(shù)據(jù)。如果模式32ROW/8COM模式被選擇，則RAM的存儲空間64*4位；如果模式24ROW/16COM模式被選擇，則RAM的存儲空間為96*4位。RAM中的數(shù)據(jù)直接映射到LED顯示驅(qū)動器，如果RAM的數(shù)據(jù)設(shè)置為“1”則對應(yīng)LED將被點(diǎn)亮。下兩圖給出的是RAM到LED的映射圖：

2系統(tǒng)時(shí)鐘

FZH120的系統(tǒng)時(shí)鐘用來產(chǎn)生系統(tǒng)工作的時(shí)鐘頻率。LED驅(qū)動時(shí)鐘、系統(tǒng)時(shí)鐘可以取自片內(nèi)的 RC振蕩器（256KHz）或者使用 S/W設(shè)置由外部時(shí)鐘輸入。系統(tǒng)振蕩器構(gòu)造如下圖所示，當(dāng)SYS DIS命令被執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)時(shí)鐘停止，LED工作循環(huán)將被關(guān)閉（這條指令只能適用與片內(nèi) RC振蕩器）。一旦系統(tǒng)時(shí)鐘停止時(shí)，LED顯示為空白，時(shí)基也會喪失其功能。LED_OFF命令用來關(guān)閉 LED工作循環(huán)，LED工作循環(huán)被關(guān)閉之后，用 SYS DIS命令節(jié)省電源開支，充當(dāng)省電命令；如果是片外時(shí)鐘源被選擇的話，使用 SYS DIS命令不能夠關(guān)閉振蕩器以及執(zhí)行省電模式。晶體振蕩器可以通過OSC管腳提供時(shí)鐘頻率，在這種情況下，系統(tǒng)將不能進(jìn)入省電模式。在系統(tǒng)上電時(shí)，F(xiàn)ZH120默認(rèn)處在 SYS DIS狀態(tài)下。

3 LED驅(qū)動

FZH120 含有 256（32*8）和 384（24*16）兩種模式的 LED驅(qū)動，可以設(shè)定成 32*8或者 24*16顯示模式，通過COM口輸出可以選擇 N-MOS或者 P-MOS輸出渠道。這些特性使得FZH120可以適應(yīng)不同的LED應(yīng)用場合。LED驅(qū)動時(shí)鐘源于系統(tǒng)時(shí)鐘，驅(qū)動的時(shí)鐘一般情況下選擇片內(nèi)RC振蕩器 256KHz或者擴(kuò)展的外部振蕩器。詳細(xì)設(shè)置命令請見命令概述表。

4級聯(lián)操作

在級聯(lián)操作時(shí)，級聯(lián)的第一顆芯片設(shè)置為主機(jī)模式，其管腳SYNC和OSC用作輸出；級聯(lián)的第二片芯片設(shè)置為從機(jī)模式，其管腳SYNC和OSC用作輸入，并與主機(jī)芯片的SYNC和OSC腳連接。FZH120的器件地址包含2位外部地址選擇位A1、A0，所以最多可以連接4個(gè)FZH120到同一

總線上。詳細(xì)設(shè)置請參考級聯(lián)應(yīng)用電路圖。A1A0內(nèi)置上拉電阻，在單獨(dú)驅(qū)動芯片時(shí)，A1A0可懸空，此時(shí)FZH120從機(jī)地址為0xe7。

5 LED驅(qū)動模式輸出波形

32×8 N-MOS開漏輸出驅(qū)動模式輸出波形如下圖所示（Tclk=1/Fsys）：

24×16 P-MOS開漏輸出驅(qū)動模式(Tclk=1/Fsys，COM腳外加晶體管)：

6閃光燈

FZH120具有閃爍功能，可以使得所有的LED按一定頻率閃爍，閃爍速率可通過Blink命令設(shè)置，可以分為2Hz/1Hz/0.5Hz。以下是閃爍頻率為2Hz的輸出波形：

7亮度調(diào)節(jié)設(shè)置

FZH120可以通過設(shè)置ROW端的PWM驅(qū)動脈寬進(jìn)行多種亮度控制。下圖為不同占空比條件下COM和 ROW端的輸出波形：(1) T=20×Tclk(32×8驅(qū)動模式)；(2)T=10×Tclk(24×16驅(qū)動模式 )；

(3)Tclk=1/Fsys

8命令格式

本芯片在輸入命令或顯示數(shù)據(jù)時(shí)，必須按照以下步驟：

（1）形成開始條件

（2）發(fā)送從機(jī)地址(Slave Address)

（3）命令，顯示數(shù)據(jù)的傳送

（4）形成停止條件

9 I2C串行接口

本芯片由I2C協(xié)議2線串行接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的，包含一個(gè)串行數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL，兩線內(nèi)置上拉電阻，總線空閑時(shí)為高電平。

每次數(shù)據(jù)傳輸時(shí)由控制器產(chǎn)生一個(gè)起始信號，采用同步串行傳送數(shù)據(jù)，F(xiàn)ZH120每接收

一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后都回應(yīng)一個(gè)ACK應(yīng)答信號。發(fā)送到SDA線上的每個(gè)字節(jié)必須為8位，每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制。每個(gè)字節(jié)后必須跟一個(gè)ACK響應(yīng)信號，在不需要ACK信號時(shí)，從SCL信號的第8個(gè)信號下降沿到第9個(gè)信號下降沿為止需輸入低電平“L”。當(dāng)數(shù)據(jù)從最高位開始傳送后，控制器通過產(chǎn)生停止信號來終結(jié)總線傳輸，而數(shù)據(jù)發(fā)送過程中重新發(fā)送開始信號，則可不經(jīng)過停止信號。

當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA上的數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定；SCL為低電平時(shí)允許SDA變化。如果SCL處于高電平時(shí)， SDA上產(chǎn)生下降沿，則認(rèn)為是起始信號；如果SCL處于高電平時(shí)，SDA上產(chǎn)生的上升沿認(rèn)為是停止信號。如下圖所示：

時(shí)序圖

1寫命令操作

如下圖所示，從器件的8位從地址字節(jié)的高6位固定為111001，接下來的2位A1、A0為器件外部的地址位。

2字節(jié)寫操作

3頁寫操作

4寫命令+寫數(shù)據(jù)操作

應(yīng)用電路

低功耗LED應(yīng)用（直接驅(qū)動方式）：32ROW*8COM模式舉例下圖

低功耗LED應(yīng)用（直接驅(qū)動方式）：24ROW*16COM模式舉例下圖

中功耗LED應(yīng)用（COM加晶體管驅(qū)動方式）：32ROW*8COM模式舉例下圖

中功耗LED應(yīng)用（COM加晶體管驅(qū)動方式）：24ROW*16COM模式舉例下圖

大功耗LED應(yīng)用（ROW和COM加晶體管驅(qū)動方式）：32ROW*8COM模式舉例下圖

大功耗LED應(yīng)用（ROW和COM加晶體管驅(qū)動方式）：24ROW*16COM模式舉例下圖

級聯(lián)應(yīng)用（直接驅(qū)動方式）：32ROW*8COM模式舉例下圖

級聯(lián)應(yīng)用（COM加晶體管驅(qū)動方式）：32ROW*8COM模式舉例

級聯(lián)應(yīng)用（直接驅(qū)動方式）：24ROW*16COM模式舉例下圖

級聯(lián)應(yīng)用（COM加晶體管驅(qū)動方式）：24ROW*16COM模式舉例下圖

一般設(shè)計(jì)流程圖

命令概述表：

注：

1、X不關(guān)心，建議寫“0”。

2、A6~A0顯存地址。

3、D0~D3顯存數(shù)據(jù)。

4、D/C數(shù)據(jù)/命令模式。

5、默認(rèn)：上電復(fù)位后芯片的狀態(tài)

封裝示意圖（LQFP48 7mm*7mm）

封裝示意圖（QFP52 14mm*14mm）

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審核編輯 黃宇