FZH107产品技术手册

​1、概述

FZH107（深圳市方中禾科技）是一个带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU接口、数据锁存器、LED大电流驱动、键盘扫描等电路。FZH107利用LED管正、反向特性差异，采用专利的段、位复用方法，使用12根信号线提供多达8段×12位的LED显示。FZH107的MCU接口采用双向二线制串行总线协议进行通信。主要应用于VCR、VCD、DVD及家庭影院等小家电产品的显示屏驱动。其特点如下：

●显示模式可选（8段×12位、7段×10位）

●键扫描（8×4）

●辉度调节电路（占空比8级可调）

●两线串行接口（CLK，DIO）

●串行接口内置10kΩ上拉电阻

●振荡方式：内置RC振荡（500kHz）

●内置上电复位电路

●封装形式：DIP16/SOP162、功能框图与引脚说明2.1、功能框图2.2、功能描述

电路上电后，RC振荡器起振，同时通过内部的复位电路对电路进行初始化，如操作模式、显示控制等。电路初始化后，可通过串行接口接收MCU发送的指令、数据等。数据的接收和发送总是从字节的最低位LSB开始。

电路内主要有三条数据流：

¾串行接口→串并转换→指令译码→控制信息

¾串行接口→串并转换→显示数据存贮器→输出驱动

¾按键输入→按键锁存→按键存贮单元→并串转换→DIO输出2.2.1、串行接口的时序

指令和数据的接收和发送总是从字节的最低位LSB开始。指令和数据的传输带有应答信号ACK，在传输指令和数据的过程中，在时钟线的第九个时钟芯片内部会产生一个应答信号ACK将DIO管脚拉低。指令开始的标志是CLK为高电平时，DIO由高变低（下降沿）；指令结束的标志是CLK为高电平时，DIO由低变高（上升沿）；数据在CLK为低电平时改变。下图是FZH107接收一条指令和一个数据的串口时序图。图中实现的功能是写入了一个地址设置指令和一个RAM数据。2.2.1.1、应用时串行数据的传输(1)写RAM数据时地址自动加1模式(2)写RAM数据时地址固定模式(3)读取按键值（连续读4个字节）command1：显示模式设置指令command2：操作模式设置指令（写数据）data1~N：传输显示数据command3：地址设置指令command4：显示控制指令command5：操作模式设置指令（读数据）keydatabyte0~3：按键数据

注1：由于FZH107采用简易I2C通讯协议，所以不管是写数据操作还是读数据操作，“ACK”始终由FZH107发出，MCU只负责读取“ACK”信号。

注2：正常工作时，MCU会不断地将显示数据写入FZH107。推荐在每次MCU向FZH107发送“操作模式设置指令”（command2）之前先发送一条“显示模式设置指令”（command1）。2.2.2、指令设置

串行接口的指令有显示模式设置指令、操作模式设置指令、数据RAM地址设置指令、显示控制指令、显示控制指令，具体如下：2.2.2.1、显示模式设置指令

显示模式设置指令用于设置显示模式。上电后应该首先执行该指令。FZH107提供2种显示模式：8段X12位、7段X10位。执行该指令时，如果显示模式改变，会关闭显示，要重新显示，必须执行显示开/关指令“ON”。初始化b0为‘0’，显示模式为8段X12位。具体格式如下：2.2.2.2、操作模式设置指令

该指令主要是用来设置写数据操作还是读按键数据操作，另外还可以设置是正常工作模式还是测试模式，以及在写数据时的地址模式。该指令的识别码为‘01’,初始化后低四位为0，具体格式见下图。2.2.2.3、地址设置指令

该指令用来设置所要的显示数据存贮器写入地址，所设置的地址要在0000B～1011B之间。若所设置的地址大于1011B，则被认为是无效地址，实际不能写入，直至设置了一个有效地址。该指令的识别码为‘11’，初始化后低四位为0，具体格式见下图。2.2.2.4、显示控制指令

该指令用来设置显示亮度，以及开/关显示设置。在该指令中，指令识别码为‘10’，初始化后低四位为0，具体格式见下图。2.2.3、LED显示控制

引脚S1～S12轮流作段（SEG）、位（GRID），电路通过MUX选择合适的输出。当显示模式是8段X12位时，显示时序是：

时刻1，S1作为GRID1，S5-S12作为SEG1-SEG8；

时刻2，S2作为GRID2，S5-S12作为SEG1-SEG8；

时刻3，S3作为GRID3，S5-S12作为SEG1-SEG8；

时刻4，S4作为GRID4，S5-S12作为SEG1-SEG8；

时刻5，S5作为GRID5，S1-S4、S9-S12作为SEG1-SEG8；

时刻6，S6作为GRID6，S1-S4、S9-S12作为SEG1-SEG8；

时刻7，S7作为GRID7，S1-S4、S9-S12作为SEG1-SEG8；

时刻8，S8作为GRID8，S1-S4、S9-S12作为SEG1-SEG8；

时刻9，S9作为GRID9，S1-S8作为SEG1-SEG8；

时刻10，S10作为GRID10，S1-S8作为SEG1-SEG8；

时刻11，S11作为GRID11，S1-S8作为SEG1-SEG8；

时刻12，S12作为GRID12，S1-S8作为SEG1-SEG8。当显示模式是7段X10位时，显示时序是：

时刻1，S1作为GRID1，S6-S12作为SEG1-SEG7；

时刻2，S2作为GRID2，S6-S12作为SEG1-SEG7；

时刻3，S3作为GRID3，S6-S12作为SEG1-SEG7；

时刻4，S4作为GRID4，S6-S12作为SEG1-SEG7；

时刻5，S5作为GRID5，S6-S12作为SEG1-SEG7；

时刻6，S8作为GRID5，S1-S7作为SEG1-SEG7；

时刻7，S9作为GRID5，S1-S7作为SEG1-SEG7；

时刻8，S10作为GRID5，S1-S7作为SEG1-SEG7；

时刻9，S11作为GRID5，S1-S7作为SEG1-SEG7；

时刻10，S12作为GRID5，S1-S7作为SEG1-SEG7；2.2.4、显示数据存储器

FZH107最大支持8SEGX12GRID的显示模式。当使用8SEGX12GRID模式时，显示图形、显示数据存贮器、写入数据三者之间的关系如下图所示：

当使用7SEGX10GRID模式时，显示图形、显示数据存贮器、写入数据三者之间的关系如下图所示。其中GRID11和GRID12所对应的RAM数据与显示无关。但是当使用写RAM数据地址自动加1模式时，地址GRID11和GRID12也是参与累加的。2.2.5、按键处理模块

引脚S9/K1、S10/K2、S11/K3、S12/K4和S1～S8组成按键矩阵，S9/K1、S10/K2、S11/K3、S12/K4需串接10kΩ电阻到按键矩阵，如下图：

读取按键数据时，从低位开始，必须读满4个字节。所读数据、按键存储单元、扫描数据三者关系如下表所示。“1”表示有按键，“0”表示无按键。

如果有多个按键按下，S1~S8之间可能出现短路现象，引起显示错误，解决方法可以在S1~S8上串接电阻，串接电阻大小为5.1KΩ，同时将S9~S12上串接的电阻大小也改为5.1KΩ，如下图。

当需要使用的组合按键超过3个（包含3个）时，请将组合按键置于不同的K线上或不同的S线上。2.3、引脚排列图2.4、引脚说明与结构原理图3、电特性3.1、极限参数除非另有规定，Ta=25℃3.2、电特性除非另有规定，T＝-20～70℃，VDD＝5V，GND＝0V4、典型应用线路与应用说明4.1、8SEG×12GRID模式时的典型共阴应用方案

对应的RAM数据如下表。如果要让该数码管显示1的第一位显示“0”，那么需要在表中1a、1b、1c、1d、1e和1f的位置写入1，其余位置地址写入0。4.2、8SEG×12GRID模式时的典型共阳应用方案

对应的RAM数据如下表。如果要让该数码管显示LED1的第一位显示“0”，那么需要在表中1a、1b、1c、1d、1e和1f的位置