Контроллер FD650. Руководство пользователя



Введение


Во многих ТВ-боксах (приставках), работаюих на процессоре Allwinner H616, имеется светодиодный индикатор, показывающий при нормальной работе значения часа и минут реального времени, а также отображающие служебные значки включенных сетевых портов. Этот индикатор управляется установленным на плате контроллером AiP650B0.



Известна микросхема контроллера FD605B компании Fuzhou Fuhai Silicon Microelectronics Co.,Ltd.. По всей видимости, микросхема AiP650B0 является специализированной модификацией чипа FD605B, возможн, производимой компанией Allwinner. Для FD605B имеется даташит (руководство) на китайском языке.

Приведенное ниже описание микросхемы FD650B основано на переводе с китайского языка оригинального документа FD650B Datasheet . Нужно учитывать, что по этой причине точность терминологии и стиль изложения в данном тексте могут желать лучшего.


1. Обзор


FD650B - это контроллер светодиодных 7-ми сегментных индикаторов с интерфейсом схемы сканирования клавиатуры. Встроенный цифровой интерфейс управления входом и выходом MCU, защелка данных, светодиодный привод, сканирование клавиатуры, регулировка яркости и другие схемы.

Этот чип обладает стабильной производительностью, надежным качеством и сильной защитой от помех и может быть адаптирован для приложений, где он может работать непрерывно в течение 24 часов.


2. Функции


  • Использование процесса CMOS
  • Режим отображения: 4 цифры x 8 сегментов
  • Ток привода сегмента не менее 13 мА, ток привода разряда не менее 150 мА
  • Супер входной порт, защита от помех, ESD, ESD >= 8 кВ
  • Обеспечивает 8-ступенчатую регулировку яркости ( 8-ступенчатый регулируемый рабочий цикл: 7/8, 1/16, 1/8, 2/8, 3/8, 4/8, 5/8, 6/8)
  • Сканирование клавиатуры: 4 x 7 кнопок
  • Высокоскоростной двухпроводный последовательный интерфейс (CLK, DAT) - интерфейс TWI(I2C)
  • Встроенная схема тактовой генерации
  • Встроенная схема сброса при включении
  • Поддержка напряжения питания 2,7 В, 5,5 В
  • Тип корпуса: DIP16 (FD650B-D) и SOP16 (FD650B-S)


    3. Цоколевка микросхемы



    4. Описание функций выводов


  • DIG1 ~ DIG4 Выводы сканирования разрядов / кнопок
    Выходной светодиодный бит привода, активный низкий уровень, используется для сканирования клавиатуры.
    Вывод трассировки, активен высокий уровень

  • DAT Ввод - вывод данных
    Ввод и вывод данных последовательного интерфейса, встроенный подтягивающий режим открытой утечки

  • CLK Вход синхронизации
    Вход синхронизации данных последовательного интерфейса, встроенный подтягивающий резистор. Передний фронт тактового сигнала фиксирует входные данные, задний фронт тактового сигнала выводит данные

  • A/KI1 - G/KI7 Выходы включения сегментов индикатора, входы сканирования 28 кнопок клавиатуры
    Выход светодиодного сегмента - активен на высоком уровне, также используется для сканирования кнопок клавиатуры. Вход - активный высокий, встроенный выпадающий

  • DP Выход сегмента DP
    Выход сегмента светодиода DP( Примечание ред. Видимо, DP (decimal point) - десятичная точка между цифрами

  • VDD Питание
    Подключается к 3.3 В или 5.0 В

  • GND - Земля


    5. Основные электрические параметры


    Предельные параметры (Ta = 25 ° C, VDD = 5,0 В)

  • Напряжение питания VDD от -0,5В до +6,5 В
  • Входное напряжение VI1 от -0,5 В до VDD +0,5 В
  • Выходной ток привода светодиодных сегментов IO1 VDD = 5,0 В, VOH = 3,5 В от 0 до 25 мА
  • Выходной ток привода светодиодных разрядов IO2 VDD = 5,0 V, VOL = 0,8 В от 0 до 200 мА
  • Рабочая температура TOPT от -40 до +85° C
  • Температура хранения TSTG от -55 до +125 ° C и т.д. (дальше в исходном документе ещё много аналогичных параметров)

    Внутренние временные параметры

    (условия тестирования: Ta = 25 ° C, VDD = 3,3 В)
  • Время сброса, генерируемое обнаружением включения питания TPR = 6,5 мс
  • Период сканирования дисплея TP = 8 мс
  • Интервал сканирования клавиатуры, реакция клавиши ТКС =8 мс

    Примечание: временные параметры в этой таблице кратны встроенному тактовому периоду. Встроенная тактовая частота уменьшается с уменьшением напряжения источника питания.

    Параметры синхронизации интерфейса

    (условия тестирования: Ta = 25 ° C, VDD = 3,3 В)

  • Время установления сигнала начала спадающего фронта DAT TSSTA 100 нс
  • Время удержания сигнала запуска спадающего фронта DAT THSTA 100 нс
  • Время установления сигнала остановки нарастающего фронта DAT TSSTO 100 нс
  • Время удержания сигнала остановки нарастающего фронта DAT THSTO 100 нс
  • Ширина низкого уровня синхросигнала CLK TCLOW 500 нс
  • Ширина высокого уровня синхросигнала CLK TCHIG 500 нс
  • Входные данные DAT для времени установления нарастающего фронта CLK TSDA 100 нс
  • Входные данные DAT для времени удержания нарастающего фронта CLK THDA 600 нс
  • Выходные данные DAT нс действительны для задержки заднего фронта CLK TAA 100
  • Выходные данные DAT нс недействительны для задержки заднего фронта CLK TDH
  • Средняя скорость передачи данных - до 1 Mбит/сек

    Примечание:

  • Единица измерения для этих временных диаграмм - наносекунды (нс), что составляет 10 в степени -9 секунд.
  • Если максимальное значение не указано, теоретическое значение может быть бесконечным.
  • Параметр 1 Mbps является максимальной скоростью, поддерживаемой FD650B, но для разных платформ хост-компьютеров и различных конфигураций аппаратного интерфейса этот параметр сильно различается.

    Для применения в TV-приставке смотрите «Четырехзначный цифровой индикатор DVB. Принципиальная схема, приложения и инструкции по программному обеспечению ». Рекомендуемое значение частоты синхроимпульсов 100 кГц.


    6. Размеры корпуса







    Принципиальная схема применения FD650_DVB




    Примечания к схеме (перевод китайского текста с оригинала схемы), помечены красными цифрами

    Примечание 1. Если интерфейсный кабель панели длинный и электромагнитная среда всей машины не идеальна, рекомендуется добавить C5 / C6 для обеспечения целостности сигнала интерфейса панели.

    Примечание 2. Инструкция по применению : 1) Должен быть инициализирован для отображения и нажатия кнопок 2) Рекомендуемая частота CLK ниже 100 кГц. 3) Синхронизация в ACK не может отображаться на полувысоком и не на низком уровне. 4) Необходимо добавить механизм регулярного обновления

    Примечание 3
    1) Сведите к минимуму площадь контура источника питания и заземления FD650 в максимально возможной степени !
    2) KI7 DIG1 DIG3 DIG2 Ширина линии электропитания и проводки заземляющей сети должна быть не менее 0,5 мм (20 мм)
    3) Подтягивающие резисторы CLK и DAT установлены на материнской плате.

    Примечание 4 Конфигурация кнопок может поддерживать до 4 * 7 = 28 кнопок управления.


    Таблица конфигурации кнопок


    Модель продукта:

    Имя сети | Определение кнопки


    KI7
    KI6
    KI5
    KI4
    KI3
    KI2
    KI1

    Кнопочный терминал: | DIG4

    Его можно гибко настроить как DIG1 ~ DIG4 в соответствии с потребностями схемы (необходимо определить в программном обеспечении)

    Надписи на схеме:


    1. Применение светодиодного индикатора состояния (зеленый текст)
    2. Применение двухцветных индикаторов с общим анодом
    3. Цифровой индикатор с общим катодом - текст под индикатором
    4. C4 находится рядом с выводом VCC U1

    9. Рекомендации


    1. Рекомендации по монтажу

    1) FD650 управляет цифровым индикатором или светодиодом. Если ток будет большим, то это приведет к скачку напряжения на источнике питания. Поэтому нужно минимизировать площадь контура цепи источника питания и заземления и обеспечить ширину проводника не менее 0,5 мм. Между источником питания и землей должен быть по крайней мере, один по крайней мере один керамический конденсатор 0,1 мкФ и электролитический конденсатор 100 мкФ. В то же время конденсатор 0,1 мкФ должен быть между выводами источника и заземления. Емкость между выводами источника и заземления должна быть подключена как можно ближе.

    2) Интерфейс сигналов DAT и CLK должен добавить подтягивающие резисторы R7 и R8, рекомендуемые значения 4.7 кОм.
    CLK 100 кГц, номинал резистра может быть от 2 кОм до 10 кОм, повышение управляемости интерфейса обеспечит лучшую передачу данных на большие расстояния.

    3) Если интерфейсный кабель длинный или электромагнитная среда всего устройства не идеальна, сигналы FD650B могут создавать помехи. Поэтому рекомендуется: а) На выводах DAT и CLK увеличьте конец вывода и добавьте фильтрующий конденсатор на 10 пФ ~ 100 пФ как показано на схеме (C8 и C7 ).

    Для некоторых приложений с сильными помехами, таких как индукционная плита, рекомендуется принять обе указанных меры одновременно. Сопротивление последовательно с DAT и CLK до 100 Ом (R9, R10 на схеме).



    4) Не рекомендуется использовать цифровой индикатор с общим анодом, который требует внешней трехполюсной схемы преобразования и не может использоваться с кнопками.

    5) Рекомендуется, чтобы материнская плата и панель использовали один и тот же источник питания, например, GPIO-порт использует источник питания 3,3 В, рекомендуется, чтобы панель также использовала источник питания 3,3 В

    2. Рекомендации по программированию

    1) Дисплей должен быть включен для загрузки регистра данных, для инициализации FD650B initialization-display

    2) Необходимо добавить механизм обычного обновления.

    Поскольку большинство цепей панели подключены к основному блоку с помощью плоского кабеля, легко вызвать внутренние и внешние магнитные помехи для всего устройства.

    Процесс настройки программного обеспечения механизма регулярного обновления.

    FD650B инициализация дисплея. Код для ссылки выглядит следующим образом:
    void MDrv_FrontPnl_Show_State(void)
    { MS_U8 i;
      MS_U8 LedBuffer[4];
    
      for(i=0; i<4; i++)
         LedBuffer[i] = Led_Get_Code(g_u8FrontPnlstr[i]);
    
      FD650_Write(0x0400|0x01|0x00);
      //  Открыть восьмисегментный режим
      //  Инициализировать
      //  Показать данные
    
      FD650_Write(0x1400 | LedBuffer[0]);
      // Зажигаем первую цифру индикатора
    
      FD650_Write(0x1500 | LedBuffer[1]);
      // Зажигаем вторую цифру индикатора
    
      if((SignalIsLock)&&(MApp_ZUI_GetActiveOSD()== 8))
         FD650_Write(0x1600 | LedBuffer[2]|0x0080);
         //  Зажигаем третью цифру индикатора
      else
         FD650_Write(0x1600 | LedBuffer[2]|0x0000);
          //  Зажигаем  третью цифру индикатора
      FD650_Write(0x1700 | LedBuffer[3] );
      // Зажигаем четвертую цифру индикатора
    }
    

    3) Уменьшить частоту связи

    Для приложений передачи по «длинной линии», таких как панели DVB, более высокая частота связи не способствует целостности номера из-за приложения передачи, поэтому частота связи не должна превышать рекомендуемой.

    Если рекомендуемая частота ниже 100 кГц , измените следующее в нашем пакете программного драйвера: измените макрос DELAY в нашем пакете программного драйвера в соответствии с основным управляющим макросом главного компьютера:

    #define DELAY // макрос времени задержки управления скоростью SCL и SDA рекомендуемая скорость составляет 5 мкс

    4) Уменьшить яркость дисплея

    Исходя из того, что это не влияет на качество отображения, яркость может быть соответствующим образом уменьшена для достижения защиты от помех и эффекта отображения, заключающегося в снижении энергопотребления всего устройства.

    5) Настроить режим порта связи

    Режим настройки порта связи главного управляющего терминала главного компьютера

    Когда SDA настроен на выход (вывод), рекомендуемый метод: двухтактный выход (если для открытого стока требуется внешний подтягивающий - вверх) Push Pull output (если сток открыт, требуется внешний подтягивающий резистор)

    Когда SDA настроен на вход (ввод), рекомендуемый метод: вход с высоким импедансом, избегайте первого, избегайте девятого бита (ACK), который влияет на весь временной интервал.


     #define FD650_SCL_D_OUT {}   
    Установите SCL в режим вывода
    Для двунаправленного ввода-вывода его необходимо переключить на вывод


     #define FD650_SDA_D_OUT {} 
    Установите SDA в режим вывода, для двустороннего ввода-вывода вам необходимо переключиться на вывод. Рекомендуется не устанавливать его на двухтактный, избегайте ACK. На этом месте появляется волна ступенчатой формы.


    #define FD65_SDA_D_IN {} 
    Установите SDA в режим ввода, направление ввода, для двунаправленного ввода-вывода вам необходимо переключиться на ввод.


    10. 2. Поддержка дисплея (светодиодного индикатора)

    FD650B поддерживает четырехзначные цифровые индикаторы 4 х 8 или 32 светодиода. Примечание для цифровых и смешанных приложений с применением светодиодов:

  • сегмент, используемый светодиодом, не может повторяться с цифрой
  • четырехзначная цифровая прикладная схема индикатора
  • цифровой растровый индикатор
  • цифровой индикатор разряды 1, 3, 4

    Сегмент десятичной точки (DP) пуст, если индикатор не подключен. Приложение должно использовать этот вид цифрового светоизлучающего элемента.

    11.3. Клавиатура

    FD650B имеет функцию сканирования клавиатуры 4 х 7 = 28. Если вам нужно всего несколько клавиш (кнопок) в приложении, вы можете использовать функцию сканирования клавиатуры.

    Если вам нужно всего несколько клавиш в приложении, вы можете использовать сканирование клавиатуры. Конфигурацию можно произвольно выбрать в любой матрице 4 х 7.

    Прежде всего заблокируйте или не допускайте нажатия клавиши, а затем настройте выбор конфигурации. Необходимо предотвратить короткое замыкание между сигнальной линией KI и сигнальной линией DIG после нажатия клавиши, которая влияет на отображение.

    Как правило, следует подключать токоограничивающий резистор последовательно между выводами DIG1 ~ DIG4 и матрицей клавиатуры FD650B, как показано на схеме (резистор R2). Значение сопротивления может быть от 1 кОм до 10 кОм.

    В то же время, FD650B поддерживает до 4 функций комбинированных кнопок KI1 и KI2, которые изолированы друг от друга. Левая часть схеме, где SW1 и SW3 настроена с групповой конфигурацией, имеют функции комбинированных клавиш.




  • Рейтинг@Mail.ru