PDF《HT16D35A/HT16D35B》

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1 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B RAM 映射 28*8 恒流 LED 驱动器 特性 ? 工作电压:2.7V~5.5V ? LED 显示:28 ROW *

8 COM ? LED数据RAM1:

28 *

8 * 6位= 1344位, 适用于灰度模式 ? LED数据RAM2:

28 *

8 * 6位= 1344位, 适用于渐变模式 ? LED 数据 RAM3:28 *

8 位=224 位, 适用于二进制模式或矩阵屏蔽功能 ? LED 数据 RAM4:28 *

8 位=224 位, 适用于通用 SEG (USEG) 功能 ? LED 数据 RAM5:8 *

8 位=64 位, 适用于通用 COM (UCOM) 功能 ? 内置 4.92MHz RC 振荡器 ?

64 级全局亮度调节 ? 二进制模式或灰度模式 ? 全局闪烁或渐变功能 ? 通用 COM (UCOM) 和通用 SEG (USEG) 功能 ? 自动滚动功能:上/下/左/右?连续照明功能:ROW24 ~ ROW27 ? 使用外部电阻控制外部参考电流 ? ROW 端口最大可支持 45mA 恒定灌电流 ?

8 级参考电流调整 ? 过温保护电路 ? I2 C 总线接口或 SPI

3 线接口 ? 级联功能可扩展应用范围 ? 封装类型:48-pin LQFP-EP 应用领域 ? 工业控制显示器 ? 手机 ? 交通标志牌和信息显示器 ? 数字时钟、温度计、计数器、电子仪表 ? 仪器读数器 ? 其它消费类应用 ? LED 显示器 概述 HT16D35A/HT16D35B 是一款存储器映射 LED 显示的高精度恒流控制器 / 驱动器. 该系列芯片的最大显示容量为

224 点,即28 ROW *

8 COM.通过调节软件控制的 PWM 电路,可以产生

64 级灰度 (PWM 数据)和64 级LED 亮度.芯片通过外部电 阻为每个 ROW 输出终端提供了恒流输出 控制.还提供了一个串行接口来接收命令 模式和数据模式的指令.芯片连接到主机 控制器只需要

3 条线.通过级联多颗芯片 可以很容易地扩大显示容量,从而扩大其 应用的可能性.该系列芯片通过 I2 C 串行 接口或 SPI

3 线串行接口可与大多数微控 制器兼容. 选型表 型号 接口 HT16D35A

3 线SPI HT16D35B I2 C Rev. 1.10

2 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 方框图 Display RAM Control Circuit Timing Generator PWM Control LED_VDD COM0 COM7 ROW0 LED_VSS OSC CSB/A0 CLK/SCL DIO/SDA VDD VSS SYNC

2 2

6 I-Reg R_EXT ROW27

6 Oscillator Brightness Control Slope Control Filter I/F

4 ROW23 ROW24

24 4

4 6 Constant Current LED driver/direct driver Constant Current LED driver LED scan output driver SW

4 引脚图 COM1 COM0 SYNC COM5 COM6 COM3 COM7 LED_VDD ROW25 ROW24 ROW23 ROW22 ROW21 ROW20 ROW19 ROW18 ROW17 ROW16 ROW15 ROW14 ROW11 ROW10 ROW9 ROW8 ROW7 ROW6 ROW5 ROW4 ROW3 LED_VSS ROW2 ROW1 R_EXT VSS OSC DIO CLK CSB COM4 LED_VDD VDD ROW12 COM2 ROW0 ROW13 ROW27 ROW26 LED_VSS HT16D35A

48 LQFP-EP-A

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

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43 44 COM1 COM0 SYNC COM5 COM6 COM3 COM7 LED_VDD ROW25 ROW24 ROW23 ROW22 ROW21 ROW20 ROW19 ROW18 ROW17 ROW16 ROW15 ROW14 ROW11 ROW10 ROW9 ROW8 ROW7 ROW6 ROW5 ROW4 ROW3 LED_VSS ROW2 ROW1 R_EXT VSS OSC SDA SCL A0 COM4 LED_VDD VDD ROW12 COM2 ROW0 ROW13 ROW27 ROW26 LED_VSS HT16D35B

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3 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 引脚描述 引脚名称 类型 功能 VDD ― 逻辑电路正电源 VSS ― 逻辑电路负电源 C 接地 LED_VDD ― 驱动电路正电源 LED_VSS ― 驱动电路负电源 C 接地 A0/CSB I I2 C 接口的设备地址数据输入引脚. SPI

3 线接口的片选引脚. SCL/CLK I 串行时钟输入引脚. I2 C 接口的串行时钟 (SCL) 输入. SPI

3 线接口的串行时钟 (CLK) 输入. SDA/DIO I/O 串行数据输入 / 输出引脚.数据将在时钟上升沿被移入到移位 寄存器或从移位寄存器移出. I2 C 接口的串行数据 (SDA) 输入 / 输出 C NMOS 漏极开路输出. SPI

3 线接口的串行数据输入 / 输出 C CMOS 输出. OSC I/O 系统振荡器输入 / 输出引脚. 如果使用 IRC 模式命令,系统时钟来自于内部 RC 振荡器并且 可以从 OSC 引脚输出. 如果使用从机模式或 ERC 模式命令,系统时钟来自于 OSC 引 脚上的外部时钟. SYNC I/O 如果使用主机模式命令,同步信号将从 SYNC 引脚输出. 如果使用从机模式指令,同步信号将从 SYNC 引脚输入. R_EXT I 外部电阻连接输入引脚. 连接一个外部电阻以设置输出端口的电流大小. COM0~COM7 O LED COM 输出引脚 ROW0~ROW27 O LED ROW 输出引脚 Rev. 1.10

4 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 极限参数 电源供应电压.VSS-0.3V~VSS+6.0V 端口输入电压.VSS-0.3V~VDD+0.3V 工作温度.40?C~85?C 存储温度.50?C~125?C 热阻 (Rth)40?C/W 最大结点温度 (Tj)125?C 功耗 (PD): (@Ta=25?C)2.5W (@Ta=85?C)1.0W ROW 输出电流 ( 单个引脚 100mA 电源线总电流 (Ta=25?C)1000mA 注:这里只强调额定功率,超过极限参数所规定的范围将对芯片造成损害,无法预期芯片在上述标示范 围外的工作状态,而且若长期在标示范围外的条件下工作,可能影响芯片的可靠性. 直流电气特性 VDD=5V,LED_VDD=5V,Ta=25?C 符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 条件 VDD 逻辑电源电压 ― ― 2.7 ― 5.5 V LED_VDD LED 电源电压 ― ― 4.5 ― 5.5 V ISTB 待机电流 5V 无负载,暂停模式 ( 系统振荡器关闭, LED 显示关闭 ) ―

1 2 μA IDD 工作电流 5V 无负载,LED ON,R_EXT=500Ω 内部 RC 振荡器和 ROW 输出都 开启 ― 4.5 7.0 mA ILED_VDD 工作电流 5V 无负载,LED ON,R_EXT=500Ω 内部 RC 振荡器和 ROW 输出都 开启 ― 2.1 3.5 μA VIH 高电平输入电压 5V DIO, CLK, SDA, SCL, CSB, OSC, SYNC 0.7VDD ―

5 V VIL 低电平输入电压 5V DIO, CLK, SDA, SCL, CSB, OSC, SYNC

0 ― 0.3VDD V IOH1 高电平输出电流 5V VOH=4.5V, OSC, SYNC, DIO -10 -13 ― mA IOL1 低电平输出电流 5V VOL=0.5V, OSC, SYNC, DIO, SDA

18 25 ― mA IOH2 COM 源电流 5V VOH=4.5V

250 400 ― mA IOL2 COM 灌电流 5V VOL=0.5V -45 -60 ― mA IROW ROW 灌电流 5V R_EXT=500Ω,VDS=1V ―

30 ― mA 5V R_EXT=1500Ω,VDS=1V ―

10 ― mA dIROW1 位电流偏移 5V R_EXT=500Ω,VDS=1V(1) ― ±3.0 ― % 5V R_EXT=1500Ω,VDS=1V(1) ― ±3.0 ― % dIROW2 通道电流偏移 5V R_EXT=500Ω,VDS=1V(2) ― ±3.0 ― % 5V R_EXT=1500Ω,VDS=1V(2) ― ±3.0 ― % %/dVDS 输出电流 vs. 输 出电压调整率 5V VDS=0.7V~2.0V,VDD=5.0V(3) ― ±0.3 ― %/V %/dVDD 输出电流 vs. 电 源电压调整率 ― VDD=4.5V~5.5V,VDS=1.0V(4) ― ±0.3 ― %/V Rev. 1.10

5 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 注:1. 位电流偏移: PIN dIROW (%) = IROW_(n+1) (VDS = 1V) C IROW_n (VDS = 1V) (IROW_(n+1) (VDS = 1V) + IROW_n (VDS = 1V))/2 * 100%,(n:ROW 编号 ) 2. 通道电流偏移: + dIROW (%) = IROW_MAX C IROW_AVG IROW_AVG * 100%,(n:ROW 编号 ) - dIROW (%) = IROW_MIN C IROW_AVG IROW_AVG * 100%,(n:ROW 编号 ) IROW_AVG:在VDS=1V 时所有测试 ROW 引脚的平均电流,即(IROW_MAX+IROW_MIN)/2 IROW_MAX:在VDS=1V 时所有测试 ROW 引脚的最大电流 IROW_MIN:在VDS=1V 时所有测试 ROW 引脚的最小电流 3. %/dVDS (%/V) = IROW_MAX C IROW_MIN (2.0V C 0.7V) * IROW_AVG * 100% IROW_AVG:在VDS=0.7V 和2.0V 之间所有测试 ROW 引脚的平均电流,即(IROW_MAX+IROW_MIN)/2 IROW_MAX:在VDS=0.7V 和2.0V 之间所有测试 ROW 引脚的最大电流 IROW_MIN:在VDS=0.7V 和2.0V 之间所有测试 ROW 引脚的最小电流 4. %/dVDD (%/V) = IROW_MAX C IROW_MIN (5.5V C 4.5V) * IROW_AVG * 100% IROW_AVG:在VDD=4.5V 和5.5V 之间所有测试 ROW 引脚的平均电流,即(IROW_MAX+IROW_MIN)/2 IROW_MAX:在VDD=4.5V 和5.5V 之间所有测试 ROW 引脚的最大电流 IROW_MIN:在VDD=4.5V 和5.5V 之间所有测试 ROW 引脚的最小电流 VDS=1V 交流电气特性 VDD=2.7V~5.5V,Ta=25?C 符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 条件 fSYS 系统时钟 ― 片上 RC 振荡器 4.33 4.92 5.51 MHz fLED LED 帧频率 ― COM 占空比选择,n=1~8 ― fSYS/(4160*n) ― Hz VPOR 上电复位电压 ― ― ― ―

100 mV RRVDD 上电复位电压速率 ― ― 0.05 ― ― V/ms tPOR VDD 保持为 VPOR 的最小时间 ― ―

10 ― ― ms Rev. 1.10

6 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 交流电气特性 C SPI

3 线串行总线 VDD=2.7V~5.5V,Ta=25?C 符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位 VDD 条件 tCLK 时钟周期 ― ―

250 ― ― ns tCW 时钟脉冲宽度 ― ―

100 ― ― ns tDS 数据建立时间 ― ―

50 ― ― ns tDH 数据保持时间 ― ―

50 ― ― ns tCSW H CSB 脉冲宽度 ― ―

100 ― ― ns tCSL CSB 建立时间 (CSB ↓ C CLK ↑ ) ― ―

50 ― ― ns tCSH CSB 保持时间 (CLK ↑ C CSB ↑ ) ― ―

2 ― ― μs tPD DATA 输出延迟时间 (CLK C DIO) ― CO=15pF tPD=10% 到90% ― ―

350 ns tPD=10% 到10% 交流电气特性 C I2 C 串行总线 Ta=25?C 符号 参数 测试条件 VDD=2.4V~5.5V VDD=3.0V~5.5V 单位 最小 最大 最小 最大 fSCL 时钟频率 ― ―

100 ―

400 kHz tBUF 总线空闲时间 在此时间内总线必须保持 空闲直到新的传输开始 4.7 ― 1.3 ― μs tHD:STA START 信号保持 时间 在此时间之后将产生第一 个时钟脉冲

4 ― 0.6 ― μs tLOW SCL 低电平时间 ― 4.7 ― 1.3 ― μs tHIGH SCL 高电平时间 ―

4 ― 0.6 ― μs tSU:STA START 信号建立 时间 仅与重复 START 信号有关 4.7 ― 0.6 ― μs tHD:DAT 数据保持时间 ―

0 ―

0 ― ns tSU:DAT 数据建立时间 ―

250 ―

100 ― ns tR SDA 和SCL 上升 时间 注―1―0.3 μs tF SDA 和SCL 下降 时间 注―0.3 ― 0.3 μs tSU:STO STOP 信号建立 时间 ―

4 ― 0.6 ― μs tAA 时钟输出有效时间 ― ― 3.5 ― 0.9 μs tSP 输入滤波器时间常 数(SDA 和SCL 引脚)噪声抑制时间 ―

20 ―

20 ns 注:这些参数都是周期性采样测试结果,并非 100% 测试所得. Rev. 1.10

7 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 时序图 SPI

3 线串行总线时序 tCSW tCSH tDS tHS tCW tCW tCLK DIO (INPUT ) CLK CSB 10% tCSL tPD DIO (OUTPUT ) 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% VDD VSS VDD VSS VDD VSS VDD VSS 10% tPD I2 C 总线时序 SDA SCL tf tHD:STA tLOW tr tHD:DAT tSU:DAT tHIGH tSU:STA tHD:STA S Sr tSP tSU:STO P tBUF S tAA SDA OUT 上电复位时序 VDD Time tPOR VPOR RRVDD 注:1. 在电源开启 / 关闭期间,如果上电复位时序条件未满足,则内部上电复位 (POR) 电路无法正常工作. 2. 如果难以满足上电复位时序条件,则需要在上电后执行软件复位命令. Rev. 1.10

8 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 功能描述 上电复位 上电后,芯片通过内部上电复位电路初始 化.内部电路初始化后的状态如下所示: ? 所有寄存器设置为各自的默认值, DDRAM 的内容不受影响 ? 系统振荡器为关闭状态 ? 所有 COM 输出为高阻抗 ? 所有 ROW 输出为高阻抗 ? LED 显示处于关闭状态. 上电复位后的 1ms 内避免进行 I2 C 总线或 SPI

3 线串行总线数据传输,以确保复位动 作完成. LED 驱动器 HT16D35A/HT16D35B 是一款显示模式为

224 点(28*8) 的LED 驱动器,可设置 1~8 个COM 口,通过 COM 输出数量命令来配 置.此特性使 HT16D35A/HT16D35B 可适 用于各种 LED 应用. 系统振荡器 内部集成的RC 振荡器为HT16D35A/ HT16D35B 的内部逻辑信号和 LED 驱动信 号提供时钟. 系统时钟频率决定了 LED 的帧频率.必须 一直为芯片提供时钟信号,如果通过执行 待机模式命令移除了时钟,芯片将停止运 行.在初始系统上电时,系统振荡器处于 停止状态. ROW 驱动输出 LED 驱动区域包括

28 个ROW 输出口,即ROW0~ROW27,需直接连接到 LED 面板. 根据多路复用 COM 信号和显示锁存器内 的数据来产生 ROW 输出信号.当所需输 出小口于

28 个ROW 时,未使用的 ROW 应保持开路状态. COM 驱动输出 LED 驱动区域包括

8 个COM 输出口,即COM0~COM7,需直接连接到 LED 面板. 根据所选的 LED 驱动模式来产生 COM 输 出信号.当所需输出口小于

8 个COM 时, 未使用的 COM 应保持开路状态. 地址指针 对显示 RAM 进行寻址是通过地址指针实 现的,允许加载单个或多个显示数据字节 到显示 RAM 的任何位置.开始寻址前要 先通过地址指针命令对地址指针进行初始 化. 过温保护 该系列芯片包含一个热保护电路.当结点 温度超过一定温度时,过温保护电路会被 激活,TSD 标志位将置高,显示器和直接 引脚也将关闭. 当芯片结点温度超过 150?C 时,整个 IC 显 示和直接引脚都将关闭且 TSD 标志位置为 1.当芯片结点温度降到 125?C 以下时, 芯片将恢复操作,并开启直接引脚以及将 TSD 标志位清零. 过温保护功能的检测温度约为 150?C,但 由于检测温度功能有一定迟滞,其释放温 度约为 125?C. 恒流输出 每个 ROW 输出通道的恒流输出都可通过 连接在 R_EXT 引脚和 GND 之间一个外部 电阻来设置,可以通过改变电阻阻值来调 节电流范围.通道间的最大电流差异小于 ±3%.输出级饱和区域的特性曲线是平的, 用户可参考下图查看具体情况.无论 LED 正向电压 VF 如何变化,输出电流保持不 变.恒流值可通过下列公式计算: VR_EXT=1.25V, IROW=(VR_EXT/R_EXT)*12=15/R_EXT Rev. 1.10

9 2017-07-12 HT16D35A/HT16D35B 以下 IV 曲线图仅供参考. 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 I ROW (mA) VDS (V) IROW v.s. VDS @ VDD=5V Rext=300? Rext=333? Rext=500? Rext=750? Rext=1K? Rext=1.5K? Rext=2K? Rext=4K? Rext=5K? 设置输出电流 输出电流 IROW 可通过外部电阻 R_EXT 来设置,LED 最大电流可通过下列公式来计算: IROW_MAX [A] =

15 / R_EXT (Ω) ( 典型值 ) 必........