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特性描述

FZH114C（深圳市方中禾科技）是一款LED（發(fā)光二極管、數(shù)碼管、點陣屏）驅動控制專用芯片，內部集成了數(shù)字通訊電路、解碼電路、數(shù)據(jù)鎖存器、震蕩器、LED驅動電路。通訊方式采用異步串口通信（UART）協(xié)議，因芯片只接收單片機發(fā)來的數(shù)據(jù)，僅需要單片機的一個TX端口發(fā)送數(shù)據(jù)給芯片即可，實現(xiàn)單線通訊；在顯示驅動方面，芯片采用動態(tài)掃描方式，兩種顯示模式可選，8級段驅動電流可調，16級位占空比可調；FZH114C 內置消隱處理優(yōu)化電路。本產(chǎn)品應用在各種消費類電子產(chǎn)品上，用途非常廣泛，如：LED 數(shù)碼顯示，LED點陣顯示驅動，機頂盒顯示等。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質量可靠。

功能特點

? 采用功率CMOS工藝

? 典型工作電壓：5V

? 支持共陰數(shù)碼管顯示

? 兩種顯示模式（7段×6位,8段×5位）

? 輝度調節(jié)電路（位占空比16級可調、段驅動電流8級可調）

? 串行接口（SDA），兼容串口通信（UART）協(xié)議，支持波特率19200bps

? 內置 OSC 頻率 2.5M

? 內置上電復位電路

? 內置針對暗亮問題的優(yōu)化電路

? 封裝形式：SOP16

內部結構框圖

?管腳排列

管腳功能

輸入輸出等效電路

極限參數(shù)

推薦工作條件

電氣特性

開關特性

功能說明

1、通信協(xié)議

本芯片采用異步串口通信（UART）協(xié)議，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符以串行方式一位接一位的傳輸。下圖給出了其工作模式：

FZH114C 每一位的時間為：52us。

其中每一位（bit）的意義如下：

▲起始位：為由高變低，低電平時間為一位的時間，表示傳輸字符的開始。

▲數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，D0-D7，低位先發(fā)。

▲校驗位：為一位的時間，如果 8 位數(shù)據(jù)位中 1 的個數(shù)為奇數(shù)，該位設為 0（置低電平），否則為 1（置高電平）。

▲停止位：置高。時間為一位的時間，它是發(fā)送完一個字符數(shù)據(jù)的結束標志。

▲空閑位：置高。如果空閑位置高的時間大于 3ms，F(xiàn)ZH114C 就認為本次數(shù)據(jù)幀結束，本次數(shù)據(jù)從暫存器打入相應寄存器開始控制芯片輸出。如果一幀數(shù)據(jù)傳輸沒有結束，那么建議設置空閑位時間范圍在 0-0.5ms 以內。

FZH114C 的一幀數(shù)據(jù)包括以下兩種形式：

⑴ 顯示地址命令+顯示數(shù)據(jù)；

⑵ 顯示控制命令+顯示控制調節(jié)命令。

波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數(shù)（bit 數(shù)）。例如資料傳送速率為 120 字符/秒，而每一個字符為 11 位，則其傳送的波特率為 11×120＝1320 bit/秒＝1320 波特。FZH114C 支持波特率范圍為：17500bps～21200bps，這里我們建議用 19200bps 即每位的時間為：1s（秒）/19200≈52us（微秒）。所以 FZH114C 支持的每位的時間范圍為：47us～ 57us。在用 IO 模擬 UART 通訊時候，SDA 數(shù)據(jù)的位寬應該滿足提供的位寬范圍。

下面我們以波特率為 19200bps 為例，給 SDA 腳發(fā)送顯示控制命令“0X18”，時序波形圖如下：

如上圖 5，發(fā)送“0X18”總共 11 位，從左至右依次為 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位校驗位、1 位停止位，每位的時間約為 52us ，11 位總時間約為 572us。由上圖讀出二進制為“00011000”即轉換為十六進制為“0X18”。

注意：FZH114C除了接收5V供電的MCU發(fā)出的控制信號也可以接收3.3V供電的MCU發(fā)出的控制信號，但不建議使用供電不同的系統(tǒng)。

2、顯示命令說明

3、顯示數(shù)據(jù)說明

4、顯示地址命令說明

5、顯示控制調節(jié)命令說明

應用信息

1、FZH114C 命令數(shù)據(jù)定義

第一個 Byte 數(shù)據(jù)為控制命令設定，低位先發(fā)。其中低四位 B3 ～B0 為 1000 為固定數(shù)據(jù)。B4 為寄存器類型選擇，“1”時選擇顯示控制命令，“0”時選擇顯示地址命令。B7～B5 為設定顯示地址。

從第二 Byte 數(shù)據(jù)開始為數(shù)據(jù)，按照第一個 Byte 中的地址送到相應的暫存器存器中，如果是顯示控制命令，第二 Byte 必須是顯示控制調節(jié)命令。如果是顯示地址命令，可以是多 Byte 數(shù)據(jù)，后續(xù) Byte 數(shù)據(jù)按地址累加 1 放入相應暫存器中。如果地址超過相應有效地址，顯示地址 101 以上，超過部分數(shù)據(jù) 無效，如果開始第一 Byte 含的地址就超過相應有效地址或是無效地址，本次數(shù)據(jù)無效。應用時建議先發(fā)顯示數(shù)據(jù)，然后再發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），如果先發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），顯示寄存器沒有清零，此時就會輸出顯示寄存器里面的隨機數(shù)據(jù)，導致數(shù)碼管顯示亂碼直到顯示寄存器接收到正確的顯示數(shù)據(jù)。

2、驅動共陰數(shù)碼管：

上圖給出共陰數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示“0”，則需要在GR1為低電平時置SG1， SG2，SG3，SG4，SG5，SG6為高電平，置SG7，SG8為低電平，查看下圖顯示地址表格，只需在00H顯示地址單元寫數(shù)據(jù)3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。詳細數(shù)據(jù)包為：先發(fā)地址命令“0X08”，緊跟著發(fā)顯示數(shù)據(jù) “0X3F”即把“0X3F”存放到地址00H中并通過SG腳輸出，其它地址不讓可以全發(fā)“0X00”使數(shù)碼管不顯示，然后SDA腳置高至少3ms后發(fā)顯示控制命令和顯示控制調節(jié)命令，發(fā)完后SDA腳置高至少3ms，此時數(shù)碼管就顯示“0”。

3、數(shù)據(jù)包傳輸方式

3.1、地址自動加1模式

使用地址自動加1模式，設置地址實際上是設置傳送的數(shù)據(jù)流存放的起始地址。起始地址命令字發(fā) 送完畢，緊跟著發(fā)送數(shù)據(jù)，最多6BYTE，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后置高數(shù)據(jù)線。

Command1:選擇顯示地址命令（0x08）

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：選擇顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調節(jié)命令（包括位占空比、段驅動電流以及顯示模式設置）

3.2、固定地址模式

使用固定地址模式，設置地址實際上是設置需要發(fā)送的1BYTE顯示數(shù)據(jù)存放的地址。地址發(fā)送完畢，緊跟著發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，緊跟著置高數(shù)據(jù)數(shù)至少3ms，然后再發(fā)送地址，緊跟著再發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，緊跟著再置高數(shù)據(jù)線至少3ms，以此類推，直到發(fā)送完地址和數(shù)據(jù)。

Command1~Command n: 發(fā)送顯示地址命令，地址1~n(最多可設置6個地址)

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6 bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：發(fā)送顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調節(jié)命令（包括位占空比、段驅動電流以及顯示模式設置）

芯片不需要命令來設置芯片是工作在地址自動加1模式還是固定地址模式，嚴格來說它只有

一種地址自動加1模式，此處劃分是為了更好地說明芯片也可以單獨給某個顯示寄存器地址寫顯示數(shù)據(jù)，如果單獨給某個顯示地址寫顯示數(shù)據(jù)，寫完顯示地址后，緊跟著只能寫一個顯示數(shù)據(jù)，就把信號線置高至少3ms，如果緊跟著寫幾個顯示數(shù)據(jù)，那么芯片在接收到第一個數(shù)據(jù)后，顯示地址就會在規(guī)定的地址上自動加1，再接收第二個顯示數(shù)據(jù)，直到接收到最后一個顯示地址的顯示數(shù)據(jù)。

4、7段×6位應用電路接法：