LCD 驱动器组合如何实现正常工作设置

NXP LCD 驱动器产品组合由三个系列组成：段驱动器、字符驱动器和图形驱动器（点阵）。本应用笔记仅涉及段驱动程序，因为本应用笔记中所指的级联仅适用于段驱动程序。但是，并非所有段驱动程序都提供此功能。字符驱动程序或点阵驱动程序中没有不能实现级联的主要原因。它们都基于相同的原则。液晶单元由两个电压驱动：背板和段电压（对于段驱动器），分别是行电压和列电压（对于字符和点矩阵驱动器）。液晶盒所经历的电压是两个电压之间的差值。为了避免单元上出现直流分量并使用多路复用寻址，

在此使用的上下文中，级联意味着在设计中组合多个 LCD 驱动器，使所有这些驱动器在应用程序的其余部分看来都是一个更大的 LCD 驱动器，能够驱动比单个 LCD 驱动器更大的显示器能够。级联通常相当简单和直接，但某些 LCD 驱动器组合需要更复杂的方法才能实现正常工作设置。本应用笔记涉及这些主题。

什么是级联？

在电子学中，级联的一般描述可以是一系列组件或网络，其中每个组件或网络的输出用作下一个组件或网络的输入。在这里使用的上下文中，级联意味着在一个设计中组合多个 LCD 驱动器，使所有这些驱动器对于应用程序的其余部分（尤其是微控制器和显示器）来说就像一个大型 LCD 驱动器，能够驱动比单个 LCD 驱动器更大的显示器。这里是从级联到设备N+1的设备N输出的时钟信号，同时共享背板信号。通过使用 3 位硬件子地址（A0、A1 和 A2，在某些情况下仅存在 A0 和 A1）和可编程 I2 C 总线从机，可以在同一 I2C 总线上识别多达 16 个驱动器的大型显示配置地址（SA0）。

对于大多数 NXP 段驱动程序，保留两个 I2C 从机地址（0111 000 和 0111 001）。图 1 中的表对此进行了说明。

  
图1 I2C从机地址字节

从机地址的有效位是R/W 位。本应用笔记涵盖的驱动程序都是只写设备，因此它们不会响应读取访问。因此，LSB 应始终为逻辑 0。从机地址字节的第二位由连接到输入 SA0 的电平定义。拥有

两个保留的从机地址允许在同一 I2C 总线上进行以下操作：

针对大型 LCD 应用，多 16 个（8 个硬件子地址）或多 8 个（4 个硬件子地址）驱动程序，在联合级联中使用两个集群

使用两种类型的LCD复用驱动模式，即使在同一显示器上。例如，一个驱动器可以以 1:4 复用器驱动小段，而另一个驱动器可以以静态模式驱动大段。请注意，这不是级联。

级联驱动器必须使用 SYNC 引脚进行同步。它们可以共享级联中其中一台设备的背板信号。这种布置在大型 LCD 玻璃芯片应用中具有成本效益，因为只有一个设备的背板输出需要通过电镀到显示器的背板电极。

同步引脚

为了实现级联芯片之间的同步操作，提供了SYNC引脚。可能需要 SYNC 的情况是同步意外丢失（例如，由于不利电气环境中的噪声，或者当具有不同 I2 C 地址的段驱动器级联时由于多路复用模式的定义）。

 
图 2 各种驱动模式的同步和背板信号

SYNC 引脚被组织为输入/输出，输出选择作为开漏驱动器实现。它不是三态引脚。它要么是输出，要么是输入。也就是说，检测电路（输入）连接到该引脚以及开漏输出电路。如果开漏输出晶体管导通，SYNC 引脚将为低电平。如果开漏输出晶体管未导通，则 SYNC 引脚将充当输入，并且段驱动器正在监视该引脚。SYNC 引脚仅被主动驱动为低电平，但绝不会被主动驱动为高电平。其高电平是通过内部上拉实现的。该内部上拉较弱，因此作为输出的 SYNC 引脚无法驱动较大负载。在强烈的外部噪声信号的影响下，在极少数情况下，SYNC 线路可能会受到影响。在这种情况下，可以连接 100 kΩ 至 10 kΩ 范围内的外部上拉电阻。（如果 PCB 上安装了外部上拉电阻，则需要 LCD 模块连接器上有级联的 SYNC 信号。）