セクション 52. 液晶ディスプレイ (LCD)...(LCD) 52 セクション52....

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セクション 52. 液晶ディスプレイ (LCD)

液晶ディスプレイ

(LC

D)

52
ハイライト
本セクションには下記の主要項目を記載しています。

52.1 はじめに ...................................................................................................................... 52-2

52.2 LCD 関連のレジスタ ................................................................................................... 52-3

52.3 LCD セグメントピンの設定 ........................................................................................ 52-6

52.4 LCD クロック源の選択 ............................................................................................... 52-8

52.5 LCD のバイアスタイプ ............................................................................................... 52-9

52.6 LCD マルチプレックスのタイプ ............................................................................... 52-21

52.7 セグメントの有効化 .................................................................................................. 52-22

52.8 画素の制御 ................................................................................................................ 52-22

52.9 LCD フレーム周波数 ................................................................................................. 52-22

52.10 LCD 波形の生成 ........................................................................................................ 52-22

52.11 LCD 割り込み ........................................................................................................... 52-36

52.12 LCD モジュールの設定 ............................................................................................. 52-38

52.13 スリープ中の動作 ..................................................................................................... 52-39

52.14 レジスタ .................................................................................................................... 52-40

52.15 改訂履歴 .................................................................................................................... 52-41

© 2013 Microchip Technology Inc. DS39740A_JP - p. 52-1

PIC24F ファミリリファレンスマニュアル

52.1 はじめに液晶ディスプレイ (LCD) ドライバモジュールは、スタティックまたはマルチプレックス LCD パネルを駆動するためのタイミング制御信号を生成します。100 ピンデバイス (PIC24FJXXXGA3XX)では、このモジュールは最大 8 コモンのパネルを駆動でき、5 ～ 8 コモン使用時は最大 60 セグメント、1 ～ 4 コモン使用時は最大 64 セグメントを駆動できます。このモジュールは LCD画素データも制御します。

LCD ドライバモジュールは下記をサポートします。

• LCD パネルの直接駆動

• 3 種類の LCD クロック源 ( ブリスケーラを選択可能 )

• 最大 8 コモンまで対応

- スタティック ( コモンピン 1 本 )

- 1/2 マルチプレックス ( コモンピン 2 本 )



• 100 ピンデバイスでは、1/5 ～ 1/8 マルチプレックスを選択した場合に 60 セグメントまで、スタティック～ 1/4 マルチプレックスを選択した場合に 64 セグメントまで駆動可能です。80 ピンデバイスでは、1/5 ～ 1/8 マルチプレックスを選択した場合に 46 セグメントまで、スタティック～ 1/4 マルチプレックスを選択した場合に 50 セグメントまで駆動可能です。64 ピンデバイスでは、1/5 ～ 1/8 マルチプレックスを選択した場合に 30 セグメントまで、スタティック～ 1/4 マルチプレックスを選択した場合に 34 セグメントまで駆動可能です。

• スタティック、1/2、1/3 の LCD バイアス

• 専用のチャージポンプを備えたバイアスジェネレータを内蔵し、幅広い固定および可変バイアスオプションをサポート

• バイアス電圧生成用の抵抗を内蔵

• 内部バイアス回路を使って LCD コントラストのソフトウェア制御が可能

図 52-1 に LCD ドライバモジュールの概略ブロック図を示します。

図 52-1: LCD ドライバモジュールのブロック図

COM<7:0>

Timing Control

Data Bus

SOSC

FRC OscillatorLPRC Oscillator

512

to

64

MUXSEG<63:0>

To I/O Pins

32 x 16 (= 8x 64)LCD DATA

LCDCON

LCDPS

LCDSEx

LCDDATA0

LCDDATA1

LCDDATA30

LCDDATA31

...

LCD Bias Generation

LCD Clock

Source SelectLCD

Charge Pump

64

8

BiasVoltage

16

(Secondary Oscillator)

Resistor Ladder

DS39740A_JP - p. 52-2 © 2013 Microchip Technology Inc.

セクション 52. 液晶ディスプレイ (LCD)液晶ディスプレイ

(L

CD

)

52

52.2 LCD 関連のレジスタLCD ドライバモジュールは下記の 40 個のレジスタを備えます。

• LCD 制御レジスタ (LCDCON)

• LCD 位相レジスタ (LCDPS)

• LCD 電圧レギュレータ制御レジスタ (LCDREG)

• LCD 参照ラダー制御レジスタ (LCDREF)

• 4 つの LCD セグメントイネーブルレジスタ (LCDSE3 ～ LCDSE0)

• 32 個の LCD データレジスタ (LCDDATA31 ～ LCDDATA0)

LCDCON レジスタ ( レジスタ 52-1 参照 ) はモジュールの全体的な動作を制御します。LCD モジュールを設定した後に、LCDEN (LCDCON<15>) ビットを使ってモジュールを有効または無効にします。SLPEN (LCDCON<6>) ビットをクリアすると、スリープ中でも LCD パネルを動作させる事ができます。

LCDPS レジスタ ( レジスタ 52-2 参照 ) では、LCD クロック源のプリスケーラと波形のタイプ(A または B) を設定します。これらの機能の詳細は 52.4「LCD クロック源の選択」、表 52-6:

「LCD ドライバモジュール関連の特殊機能レジスタ」、52.10「LCD 波形の生成」に記載しています。

レジスタ 52-1: LCDCON: LCD 制御レジスタ

R/W-0 U-0 R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0

LCDEN — LCDSIDL — — — — —

bit 15 bit 8

U-0 R/W-0 R/C-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

— SLPEN WERR CS1 CS0 LMUX2 LMUX1 LMUX0

bit 7 bit 0

凡例 : C = クリア可能ビット

R = 読み出し可能ビット W = 書き込み可能ビット U = 未実装ビット、「0」として読み出し

-n = POR 時の値 1 = ビットはセット 0 = ビットはクリア x = ビットは未知

bit 15 LCDEN: LCD ドライバイネーブルビット

1 = LCD ドライバモジュールを有効にする0 = LCD ドライバモジュールを無効にする

bit 14 未実装 :「0」として読み出し

bit 13 LCDSIDL: CPU アイドル中 LCD ドライバ停止制御ビット

1 = CPU アイドル中に LCD ドライバは動作を停止する0 = CPU アイドル中も LCD ドライバは動作を継続する

bit 12-7 未実装 :「0」として読み出し

bit 6 SLPEN: スリープ中 LCD ドライバイネーブルビット

1 = スリープ中に LCD ドライバモジュールを無効にする0 = スリープ中も LCD ドライバモジュールを有効にする

bit 5 WERR: LCD 書き込みエラービット

1 = WA (LCDPS<4>) = 0の時に LCDDATAx レジスタへの書き込みが発生した ( このビットはソフトウェアでクリアする必要があります )

0 = LCD 書き込みエラーは発生していない

bit 4-3 CS<1:0>: クロック源選択ビット

00 = FRC01 = LPRC1x = SOSC



bit 2-0 LMUX<2:0>: コモン数選択ビット

レジスタ 52-1: LCDCON: LCD 制御レジスタ ( 続き )

LMUX<2:0>: マルチプレックスバイアス

111 1/8 MUX (COM<7:0>) 1/3

110 1/7 MUX (COM<6:0>) 1/3

101 1/6 MUX (COM<5:0>) 1/3

100 1/5 MUX (COM<4:0>) 1/3

011 1/4 MUX (COM<3:0>) 1/3

010 1/3 MUX (COM<2:0>) 1/2 または 1/3

001 1/2 MUX (COM<1:0>) 1/2 または 1/3

000 スタティック (COM0) スタティック



(L

CD

)

52

1111 = 1:16

1110 = 1:15

1101 = 1:14

1100 = 1:13

1011 = 1:12

1010 = 1:11

1001 = 1:10

1000 = 1:9

0111 = 1:8

0110 = 1:7

0101 = 1:6

0100 = 1:5

0011 = 1:4

0010 = 1:3

0001 = 1:2

0000 = 1:1

レジスタ 52-2: LCDPS: LCD 位相レジスタ

U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0

— — — — — — — —

bit 15 bit 8

R/W-0 R/W-0 R-0 R-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

WFT BIASMD LCDA WA LP3 LP2 LP1 LP0

bit 7 bit 0

凡例 : r = 予約済みビット




bit 7 WFT: 波形タイプ選択ビット

1 = タイプ B 波形 ( 各フレーム境界で相が変化する )0 = タイプ A 波形 ( 各コモンタイプ内で相が変化する )

bit 6 BIASMD: バイアスモード選択ビット

LMUX<2:0> = 000または 011～ 111の場合 :0 = スタティックバイアスモードまたは 1/3 バイアスモード ( このビットは「1」にセットしないでく

ださい )

LMUX<2:0> = 001または 010の場合 :1 = 1/2 バイアスモード0 = 1/3 バイアスモード

bit 5 LCDA: LCD アクティブステータスビット

1 = LCD ドライバモジュールはアクティブ0 = LCD ドライバモジュールは非アクティブ

bit 4 WA: LCD 書き込み許可ステータスビット

1 = LCDDATAx レジスタへの書き込みが可能0 = LCDDATAx レジスタへの書き込みは禁止されている

bit 3-0 LP<3:0>: LCD プリスケーラ選択ビット



52.3 LCD セグメントピンの設定LCDSEx レジスタはポートピンの機能を設定します。特定セグメントに対応するセグメントイネーブルビットをセットすると、そのピンは LCD ドライバとして設定されます。LCD セグメントレジスタは 4 つあります ( 表 52-1 参照 )。これらに共通のビット定義をレジスタ 52-3 に示します。

モジュールを LCD パネル向けに初期化すると、LCDDATAx レジスタの各ビットのセット / クリアに対応して各画素の明 / 暗が設定されます。

LCDDATA レジスタの特定のセットは、特定のセグメントとコモン信号で使われます。各ビットは、特定のコモンに接続された特定のセグメントの一意の組み合わせを表します。

各 LCDDATA ビットは「SxxCy」で表され、「xx」はセグメント番号、「y」はコモン番号を示します。この対応を表 52-2 に示します。LCDDATAx レジスタのビット定義をレジスタ 52-4 に示します。

レジスタ 52-3: LCDSEx: LCD SEGMENTx イネーブルレジスタ

表 52-1: LCDSE レジスタに対するセグメントの割り当て

レジスタセグメント

LCDSE0 Seg 15:Seg 0

LCDSE1 Seg 31:Seg 16



Note: デバイスによって LCDSEx および LCDDATAx レジスタの数は異なります。詳細は各デバイスのデータシートを参照してください。

R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

SE(n+15) SE(n+14) SE(n+13) SE(n+12) SE(n+11) SE(n+10) SE(n+9) SE(n+8)

bit 15 bit 8


SE(n+7) SE(n+6) SE(n+5) SE(n+4) SE(n+3) SE(n+2) SE(n+1) SE(n)

bit 7 bit 0

凡例 :



bit 7-0 SE(n + 15):SE(n): セグメントイネーブルビット

LCDSE0 レジスタの場合 : n = 0LCDSE1 レジスタの場合 : n = 16LCDSE2 レジスタの場合 : n = 32LCDSE3 レジスタの場合 : n = 481 = このピンのセグメント機能を有効にし、デジタル I/O を無効にする0 = このピンのセグメント機能を無効にする



(L

CD

)

52

レジスタ 52-4: LCDDATAx: LCD DATAx レジスタ

表 52-2: LCDDATA レジスタおよびビットとセグメント /COM の関係


S(n+15)Cy S(n+14)Cy S(n+13)Cy S(n+12)Cy S(n+11)Cy S(n+10)Cy S(n+9)Cy S(n+8)Cy

bit 15 bit 8


S(n+7)Cy S(n+6)Cy S(n+5)Cy S(n+4)Cy S(n+3)Cy S(n+2)Cy S(n+1)Cy S(n)Cy

bit 7 bit 0

凡例 :



bit 15-0 S(n + 15)Cy:S(n)Cy: 画素 ON ビット

LCDDATA0 ～ LCDDATA3 レジスタの場合 : n = (16x)、y = 0LCDDATA4 ～ LCDDATA7 レジスタの場合 : n = (16(x - 4))、y = 1LCDDATA8 ～ LCDDATA11 レジスタの場合 : n = (16(x - 8))、y = 2LCDDATA12 ～ LCDDATA15 レジスタの場合 : n = (16(x - 12))、y = 3LCDDATA16 ～ LCDDATA19 レジスタの場合 : n = (16(x-16))、y = 4LCDDATA20 ～ LCDDATA23 レジスタの場合 : n = (16(x - 20))、y = 5LCDDATA24 ～ LCDDATA27 レジスタの場合 : n = (16(x - 24))、y = 6LCDDATA28 ～ LCDDATA31 レジスタの場合 : n = (16(x - 28))、y = 71 = 画素を ON にする 0 = 画素を OFF にする

COM ラインセグメント

0 ～ 15 16 ～ 31 32 ～ 47 48 ～ 64

0LCDDATA0

S00C0:S15C0LCDDATA1

S16C0:S31C0LCDDATA2

S32C0:S47C0LCDDATA3

S48C0:S63C0

1LCDDATA4

S00C1:S15C1LCDDATA5

S16C1:S31C1LCDDATA6

S32C1:S47C1LCDDATA7

S48C1:S63C1

2LCDDATA8

S00C2:S15C2LCDDATA9

S16C2:S31C2LCDDATA10


S48C2:S63C2

3LCDDATA12




S48C3:S63C3

4LCDDATA16




S48C4:S59C4

5LCDDATA20




S48C5:S69C5

6LCDDATA24




S48C6:S59C6

7LCDDATA28




S48C7:S59C7



52.4 LCD クロック源の選択LCD ドライバモジュールのクロック源は下記の 3 つから選択できます。

• FRC/8192

• SOSC クロック /32• LPRC/32

最初の FRC/8192 は、8 MHz の高速内部 RC (FRC) オシレータを 8,192 分周したクロックです。この分周比は、約 1 kHz の出力周波数が得られるよう固定されています。この分周比は変更できません。かわりに、LCD プリスケーラビット LCDPS<3:0> を使って LCD フレームクロックレートを設定します。

2 番目の SOSC クロック /32 は、SOSC オシレータを 32 分周したクロックです。このクロックの出力周波数も約 1 kHz です (SOSC オシレータに 32.768 kHz の水晶振動子を使った場合 )。SOSC オシレータをクロック源として使うには、SOSCEN OSCCON<1> ビットをセットする必要があります。

3 番目の LPRC/32 は、31.25 kHz の内部 LPRC オシレータを 32 分周したクロックです。このクロックの出力周波数も約 1 kHz です。

2 番目と 3 番目のクロック源は、プロセッサのスリープ中もモジュールの動作を継続させる場合に使えます。

これらのクロック源は CS<1:0> ビット (LCDCON<4:3>) で選択します。

52.4.1 LCD プリスケーラ

LCD クロック用のプリスケーラとして 16 ビットカウンタが用意されています。プリスケーラは直接読み書きできません。プリスケーラの値は LP<3:0> ビット (LCDPS<3:0>) で設定します。これにより、適用するプリスケーラ ( プリスケール比 ) が決まります。

プリスケール値は 1:1 ～ 1:16 の範囲で、分母を 1 刻みに設定できます。

図 52-2: LCD クロックの生成

CS<1:0>

SOSC Oscillator(32kHz)

LPRC Oscillator(31.25kHz)

STAT

1/2 MUX

1/3 to 1/8MUX

÷4

LMUX<2:0>

4-Bit Prog Prescaler÷1, 2, 3....8

Ring Counter

LMUX<2:0>

CO

M0

CO

M1

CO

M2

CO

M7

÷8192(8 MHZ)

÷2÷32

÷32LP<3:0>

(LCDCON<4:3>) (LCDCON<2:0>)

(LCDCON< 2:0>)(LCDPS<3:0>)

FRC Oscillator



(L

CD

)

52

52.5 LCD のバイアスタイプLCD モジュールは、以下の 3 種類のバイアスタイプに設定できます。

• スタティックバイアス (2 電圧レベル : VSS、VDD)

• 1/2 バイアス (3 電圧レベル : VSS、1/2 VDD、VDD)

• 1/3 バイアス (4 電圧レベル : VSS、1/3 VDD、2/3 VDD、VDD)

LCD バイアス電圧は内部抵抗ラダー、内部バイアスジェネレータ、外付け抵抗ラダーのいずれかを使って生成できます。

52.5.1 内部抵抗ラダーによるバイアス電圧の生成

このモードでは、外付け抵抗を使わずに、内部抵抗ラダーを使ってバイアス電圧を生成します。

内部参照ラダーは 3 つのラダーで構成されます。内部参照ラダーを無効にすると、3 つのラダーの全てが切り離され、外部電圧を供給する事が可能となります。

3 つの内部ラダーの総抵抗は異なり、これらを使い分ける事でバイアスを低、中、高電力にできます。

表 52-3 に、各内部抵抗ラダーの総抵抗を示します。図 52-3 に、内部抵抗ラダーの接続図を示します。内部ラダー抵抗を選択した場合，バイアス電圧は内部で生成します。LCDCST<2:0>ビットを使ってソフトウェアでコントラストを制御する事もできます。

表 52-3: 内部抵抗ラダーの電力モード

電力モードラダーの公称総抵抗 IDD

低 3 MΩ 1 µA

中 300 kΩ 10 µA

高 30 kΩ 100 µA



図 52-3: LCD バイアス生成用内部抵抗ラダーの接続図

電力モードには「モード A」と「モード B」があります。モード A は LRLAP<1:0> ビットで設定し、モード B は LRLBP<1:0> ビットで設定します。LRLAP<1:0> ビットと LRLBP<1:0> ビットでは、それぞれモード A とモード B に使用する抵抗ラダーを選択します。

各ラダーは、マッチング用コントラスト制御ラダーを備え、参照ラダーの公称抵抗値に調整されています。このコントラスト制御抵抗は LCDCST<2:0> (LCDREF<13:11>) で制御できます。内部参照ラダーを無効にすると、全てのラダーは切り離され、外部電圧を供給できるようになります。

LRLAP<1:0> ビット (LCDREF<7:6>) を「11」に設定すると、中および高電力抵抗ラダーの両方が有効になり、高電力モードでより大きな電流が得られます。

LCD モジュールが非アクティブ (LCDA(LCDPS<5>) = 0) になると、参照ラダーは OFF になります。

LCDBIAS3

LCDBIAS2

LCDBIAS1

VLCD3PE

VLCD2PE

VLCD1PE

LCDCST<2:0>

LCDIRELCDIRS

VDD

3x Band Gap

LRLAT<2:0>

A Power Mode

B Power Mode

LRLAP<1:0> LRLBP<1:0>

LowResistorLadder

MediumResistorLadder

HighResistorLadder

VDDVDD



(L

CD

)

52

52.5.1.1 電力モードの自動切り換え

各 LCD セグメントは、電気的には単なるコンデンサとして機能するため、電圧が変化した時にのみ電流が流れます。デバイスの総電流を最小限に抑えるため、電圧の遷移期間中に LCD 参照ラダーを異なる電力モードで動作させる事ができます。これはLCDREFレジスタで制御します。

LCDセグメント波形が遷移した時点から一定の期間モードA電力モードがアクティブになります。モード A のアクティブ時間は選択可能です。この時間は LRLAT<2:0> (LCDREF<2:0>) ビットで選択します。これをゼロに設定するとモード A はアクティブになりません。モード A 電力モードが終了した後、セグメントまたはコモンが次に変化するまで、モード B 電力モードがアクティブになります。

図 52-4 に示すように、1 セグメントの時間は 32 クロックです。モード A は波形が遷移中である期間向けに選択でき、モード B はクロックが安定している ( 遷移中ではない ) 期間向けに使用できます。

モード A/ モード B 電力モードの自動切り換え機能を使う事で、コントラストを維持しながら消費電力を最適化できます。

図 52-4: LCD 参照ラダー電力モード切り換えタイミング図

Single Segment Time

‘H00 'H01 ‘H02 ‘H03 ‘H04 ‘H05 'H06 'H07 'H1E 'H1F 'H00 'H01

'H3

Power Mode A Power Mode B Mode A

LRLAT<2:0>

lcd_32x_clk

cnt<4:0>

lcd_clk

LRLAT<2:0>

Segment Data

Power Mode



52.5.1.2 コントラスト制御

LCDコントラスト制御回路は 7タップの抵抗ラダーによって構成され、制御には LCDCSTビットを使用します ( 図 52-5 参照 )。

図 52-5: 内部参照とコントラスト制御のブロック図

52.5.1.3 内部参照

LCD バイアス電圧用の内部参照は、ファームウェアで有効にできます。内部参照を有効にした場合、電圧源には VDD を使用できます。

どの内部参照も選択していない場合、LCD コントラスト制御回路は無効になります。この場合、外部から LCD バイアスを提供する必要があります。LCD モジュールが非アクティブ (LCDA =0) の場合、内部参照は OFF になります。

52.5.1.4 VLCDx ピン

内部ラダーのかわりに VLCD3、VLCD2、VLCD1 ピンを介して外部の LCD バイアス回路を接続できます。VLCDx ピンを使いながら内部ラダーを使う事もできます。

各 VLCD ピンは、LCDREF レジスタ内の各制御ビットを使って別々に制御でき、全てまたは任意の LCD バイアス信号にアクセスできます。

このような構造により、さまざまなアプリケーションで最大限の柔軟性が得られます。VLCDxピンを使って内部参照ラダーにコンデンサを追加する事で、駆動静電容量を増やす事もできます。内部のコントラスト制御ではアプリケーション要件を満たせない場合、ファームウェアでVLCD3 ピンだけを有効にし、外部のコントラスト制御回路から内部参照用分圧器を使う事ができます。

LCDCST<2:0>

Analog

R R R R

7 Stages

MUX

To Top of

Reference Ladder

7

0

3

VDD

Internal Reference Contrast Control



(L

CD

)

52

レジスタ 52-5: LCDREF: LCD 参照ラダー制御レジスタ

R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

LCDIRE — LCDCST2 LCDCST1 LCDCST0 VLCD3PE VLCD2PE VLCD1PE

bit 15 bit 8

R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

LRLAP1 LRLAP0 LRLBP1 LRLBP0 — LRLAT2 LRLAT1 LRLAT0

bit 7 bit 0

凡例 :



bit 15 LCDIRE: LCD 内部参照イネーブルビット

1 = LCD 内部参照を有効にし、内部コントラスト制御回路に接続する0 = LCD 内部参照を無効にする


bit 13-11 LCDCST<2:0>: LCD コントラスト制御ビット

このビットでは LCD コントラスト制御抵抗ラダーの抵抗を選択します。

111 = 抵抗ラダーを最大抵抗 ( 最小コントラスト ) にする110 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 6/7 にする101 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 5/7 にする100 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 4/7 にする011 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 3/7 にする010 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 2/7 にする001 = 抵抗ラダーを最大抵抗の 1/7 にする000 = 抵抗ラダーを短絡して最小抵抗 ( 最大コントラスト ) にする

bit 10 VLCD3PE: バイアス 3 ピンイネーブルビット

1 = バイアス 3 レベルを外部ピン LCDBIAS3 に接続する0 = バイアス 3 レベルを内部抵抗ラダーに接続する





bit 7-6 LRLAP<1:0>: モード A 期間中の LCD 参照ラダー電力モード制御ビット

モード A 期間中の LCD 参照ラダーの電力モード :

11 = 内部 LCD 参照ラダーを高電力モードにする10 = 内部 LCD 参照ラダーを中電力モードにする01 = 内部 LCD 参照ラダーを低電力モードにする00 = 内部 LCD 参照ラダーを切り離す ( 電力を供給しない )

bit 5-4 LRLBP<1:0>: モード B 期間中の LCD 参照ラダー電力モード制御ビット

モード B 期間中の LCD 参照ラダーの電力モード :11 = 内部 LCD 参照ラダーを高電力モードにする10 = 内部 LCD 参照ラダーを中電力モードにする01 = 内部 LCD 参照ラダーを低電力モードにする00 = 内部 LCD 参照ラダーを切り離す ( 電力を供給しない )




52.5.2 LCD バイアスの生成

LCD ドライバモジュールに最小限の外付け部品を追加するだけで、LCD の動作に必要なバイアス電圧を生成できます。また、LCD が要求するバイアスのタイプに応じて電圧レベルを変更できます。さらに LCD ドライバモジュールは、内蔵 LCD 電圧レギュレータを使う事で、マイクロコントローラの VDD よりも高いバイアス電圧でも低いバイアス電圧でも生成できます。

52.5.2.1 LCD のバイアスタイプ

セグメントとコモンの制御用に、生成波形に基づく下記の 3 種類のバイアスをサポートします。

• スタティック (2 電圧レベル )

• 1/2 バイアス (3 電圧レベル )

• 1/3 バイアス (4 電圧レベル )

LCD 駆動波形の詳細は 52.10「LCD 波形の生成」に記載しています。

52.5.2.2 LCD 電圧レギュレータ

LCD レギュレータを使う事で、VDD レベルに影響される事なく、適正なバイアス電圧と良好なコントラストを LCD に提供できます。このモジュールはチャージポンプと内部参照電圧で構成されます。外付け部品を使ってレギュレータを構成する事で、バイアス電圧を VDD よりも高く昇圧できます。VDD よりも低い一定電圧でディスプレイを動作させる事もできます。レギュレータを選択的に無効にする事で、外付け抵抗回路を使ってバイアス電圧を生成する事も可能です。

LCD レギュレータは LCDREG レジスタ ( レジスタ 52-6 参照 ) を使って制御します。LCD レギュレータは CKSEL<1:0> ビットで有効または無効にでき、チャージポンプは CPEN ビットを使って選択的に有効にできます。レギュレータを有効にする場合、MODE13 ビットを使ってバイアスタイプを選択します。LCD バイアスのピーク電圧 (LCDBIAS3 と LCDBIAS0 間の電位差 ) は BIASビットで設定します。

bit 2-0 LRLAT<2:0>: モード A 期間中の LCD 参照ラダーの電力モード制御ビット

電力モード A の期間 ( モード A をアクティブにするクロック数 ) を設定します。

タイプ A 波形 (WFT = 0) の場合 :111 = 内部 LCD 参照ラダーを 7 クロック間モード A にする ( モード B は 9 クロック )110 = 内部 LCD 参照ラダーを 6 クロック間モード A にする ( モード B は 10 クロック )101 = 内部 LCD 参照ラダーを 5 クロック間モード A にする ( モード B は 11 クロック )100 = 内部 LCD 参照ラダーを 4 クロック間モード A にする ( モード B は 12 クロック )011 = 内部 LCD 参照ラダーを 3 クロック間モード A にする ( モード B は 13 クロック )010 = 内部 LCD 参照ラダーを 2 クロック間モード A にする ( モード B は 14 クロック )001 = 内部 LCD 参照ラダーを 1 クロック間モード A にする ( モード B は 15 クロック )000 = 内部 LCD 参照ラダーを常にモード B にする

タイプ B 波形 (WFT = 1) の場合 :111 = 内部 LCD 参照ラダーを 7 クロック間モード A にする ( モード B は 25 クロック )110 = 内部 LCD 参照ラダーを 6 クロック間モード A にする ( モード B は 26 クロック )101 = 内部 LCD 参照ラダーを 5 クロック間モード A にする ( モード B は 27 クロック )100 = 内部 LCD 参照ラダーを 4 クロック間モード A にする ( モード B は 28 クロック )011 = 内部 LCD 参照ラダーを 3 クロック間モード A にする ( モード B は 29 クロック )010 = 内部 LCD 参照ラダーを 2 クロック間モード A にする ( モード B は 30 クロック )001 = 内部 LCD 参照ラダーを 1 クロック間モード A にする ( モード B は 31 クロック )000 = 内部 LCD 参照ラダーを常にモード B にする



(L

CD

)

52

レジスタ 52-6: LCDREG: LCD 電圧レギュレータ制御レジスタ

52.5.3 バイアスの設定

PIC24FJXXXGA3XX ファミリのデバイスは、LCD バイアスの生成用に下記の 4 種類の回路構成を備えます。

• M0: レギュレータ ( 昇圧あり )

• M1: レギュレータ ( 昇圧なし )

• M2: 抵抗ラダー ( ソフトウェアコントラスト )

• M3: 抵抗ラダー ( ハードウェアコントラスト )

R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0

CPEN — — — — — — —

bit 15 bit 8

U-0 U-0 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-0 R/W-0

— — BIAS2 BIAS1 BIAS0 MODE13 CKSEL1 CKSEL 0

bit 7 bit 0

凡例 :



bit 15 CPEN: LCD チャージポンプイネーブルビット

1 = チャージポンプを有効にする ( 最大 LCD バイアス電圧は 3.6 V)0 = チャージポンプを無効にする ( 最大 LCD バイアス電圧は AVDD)


bit 5-3 BIAS<2:0>: レギュレータ電圧出力制御ビット

111 = 3.60 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0 V)110 = 3.47 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.13 V)101 = 3.34 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.26 V)100 = 3.21 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.39 V)011 = 3.08 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.52 V)010 = 2.95 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.65 V)001 = 2.82 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.78 V)000 = 2.69 V ピーク (LCDBIAS0 のオフセットは 0.91 V)

bit 2 MODE13: 1/3 LCD バイアスイネーブルビット

1 = レギュレータ出力で 1/3 LCD バイアスモードをサポートする0 = レギュレータ出力でスタティック LCD バイアスモードをサポートする

bit 1-0 CKSEL<1:0>: レギュレータクロック源選択ビット

11 = 31 kHz LPRC10 = 8 MHz FRC01 = SOSC00 = LCD レギュレータを無効にする



52.5.3.1 M0: レギュレータ ( 昇圧あり )M0 動作では、LCD チャージポンプ機能が有効になります。これにより、レギュレータは LCDに向けて LCDBIAS3 で最大 +3.6 V の電圧を生成できます。

M0は、VLCAP1とVLCAP2間に接続されたフライバックコンデンサと、LCDBIAS0～ LCDBIAS3に接続されたフィルタコンデンサを使って必要な電圧まで昇圧します ( 図 52-6 参照 )。出力電圧 (VBIAS) は、LCDBIAS3 と LCDBIAS0 間の電位差です。この電位差は、BIAS<2:0> ビットでVSS に対する LCDBIAS0 のオフセット電圧を調整する事によって設定します。フライバックコンデンサ (CFLY) は、大きな LCD 負荷に対する電荷貯蔵エレメントとして機能します。M0 モードは、LCD がマイクロコントローラの VDD よりも高い電圧を要求する場合に使えます。また、M0 モードでは、ソフトウェアで BIAS ビットの値を変更してバイアス電圧を調整する事で、ディスプレイのコントラストを調整できます。

M0 はスタティックおよび 1/3 バイアスタイプをサポートします。1/3 バイアス向けの電圧レベルの生成は自動的に処理されますが、ソフトウェアによる設定が必要です。

M0 を有効にするには、有効なレギュレータクロック源を選択 (CKSEL<1:0> を「00」以外に設定 ) し、CPEN ビットをセットする必要があります。スタティックバイアスタイプが必要な場合、MODE13 ビットをクリアする必要があります。

52.5.3.2 M1: レギュレータ ( 昇圧なし )M1 の動作は、LCD チャージポンプを使わない点を除けば M0 と同様です。M1 では、LCDBIAS3に直接供給される電圧レベル以下の VBIAS を生成できます。M1 は、VDD が LCD で適正コントラストを維持するのに必要な電圧レベルよりも低下しないと予測されるアプリケーション向けに使えます。外付け部品の接続方法は、LCDBIAS3 を直接 VDD に接続する点を除けば、M0 と同じです ( 図 52-6 参照 )。

M1 でも、BIAS<2:0> ビットを使って VBIAS を変更する事で、ソフトウェアによるコントラスト調整が可能です。M0 と同様に、これらのビットを変更すると VSS に対する LCDBIAS0 のオフセットが変化します。M1 の場合、これは LCDBIAS3 と LCDBIAS0 間の電位差に影響します。従って、VDD が変化すると VBIAS も変化します。これに対し、M0 では VBIAS のレベルは変化しません。

M0 と同様に、M1 もスタティックと 1/3 バイアスタイプをサポートします。1/3 バイアス向けの電圧レベルの生成は自動的に処理されますが、ソフトウェアによる設定が必要です。M1 を有効にするには、有効なレギュレータクロック源を選択 (CKSEL<1:0> を「00」以外の値に設定 ) し、CPEN ビットをクリアする必要があります。1/3 バイアスタイプが必要な場合、MODE13ビットをセットする必要があります。

Note: M0 または M1 モードで動作中にデバイスをスリープに移行させる場合、スリープ電流を最小限に抑えるにはバイアスコンデンサを完全に充電する必要があります。



(L

CD

)

52

図 52-6: M0 および M1 コンフィグレーション向けの LCD レギュレータの接続

LCDBIAS3

LCDBIAS2

LCDBIAS1

LCDBIAS0

AVDD

VDD

VLCAP1

VLCAP2

CFLY

C0

C1

C2

C3

C0

C1

C2

VDD

VDD

Mode 0 (VBIAS up to 3.6V) Mode 1 (VBIAS VDD)

CFLY

Note 1: 図中の値は設計上の目安に過ぎません。実際の LCD の仕様に基づいて、アプリケーションに最適な値を選定す

る必要があります。

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

0.47F(1)

PIC24FJXXXGA3XX



52.5.3.3 M2: 外付け抵抗ラダー ( ソフトウェアコントラスト )M2 でも LCD レギュレータを使いますが、チャージポンプは無効になります。コントラストの調整用に、レギュレータの内部参照電圧も動作します。M2 は、LCD の要求電流がレギュレータのチャージポンプの能力を超える場合に使います。

このコンフィグレーションでは、LCDBIAS0 ～ LCDBIAS3 に接続した外付け抵抗分圧器 ( 上端を VDD に接続 ) を使って LCD バイアス電圧レベルを生成します ( 図 52-7)。ラダーの下端の電位は、内部で LCDBIAS0 に接続された LCD レギュレータの参照電圧によって決まります。バイアスタイプは、抵抗ラダーの構成に基づく各 LCDBIAS ピンの電圧によって決まります。M2を使うアプリケーションでは、ほとんどの場合 1/3 または 1/2 バイアスタイプを使用します。スタティックバイアスも使えますが、コントラストのレンジが極端に狭くなり、消費電流は他のバイアス生成モードよりも増加します。

M1 と同様に、LCDBIAS ビットによるコントラストの制御は、デバイスに供給される VDD によって制限されます。また、VLCAP1 と VLCAP2 間のコンデンサは不要であるため、これらのピンはデジタル I/O ポート (RG2、RG3) として使えます。M2 を選択するには、CKSEL<1:0> ビットをクリアし、CPEN ビットをセットする必要があります。

図 52-7: M2 コンフィグレーション向けの抵抗ラダーの接続

LCDBIAS3

Note 1: 図中の値は設計上の目安に過ぎません。実際の LCD の仕様に基づいて、アプリケーションに最適な値を選定す

る必要があります。

Bias Level at PinBias Type

1/2 Bias 1/3 Bias

LCDBIAS0 (Internal Low Reference Voltage) (Internal Low Reference Voltage)

LCDBIAS1 1/2 VBIAS 1/3 VBIAS

LCDBIAS2 1/2 VBIAS 2/3 VBIAS

LCDBIAS3 VBIAS (up to AVDD) VBIAS (up to AVDD)

10k(1)

10k(1)

1/2 Bias 1/3 Bias

LCDBIAS2

LCDBIAS1

LCDBIAS0

AVDD

10k(1)

10k(1)

10k(1)

VDD

PIC24FJXXXGA3XX



(L

CD

)

52

52.5.3.4 M3: 外付け抵抗ラダー ( ハードウェアコントラスト )M3 では、LCD レギュレータを完全に無効にします。M2 と同様に、LCD バイアスレベルは外付け分圧器を使って生成し、ラダーの上端は AVDD に接続します。M2 とは異なり、M3 では内部参照電圧を無効にし、ラダーの下端をグランド (VSS) に接続します ( 図 52-8 参照 )。コントラストのレンジは、抵抗の値と VSS ～ VDD 間の電位差によって決まり、ソフトウェアによる調整はできません。このコンフィグレーションは、LCD モジュールの要求電流がチャージポンプの能力を超えており、かつソフトウェアによるコントラスト制御が不要な場合に使えます。

バイアスタイプに応じて、抵抗を全てのピン間または一部のピン間に接続します。LCDBIAS3と VDD 間にポテンショメータを接続すると、ハードウェアでコントラストを調整できます。

M3 を選択するには、CKSEL<1:0> ビットと CPEN ビットをクリアする必要があります。

図 52-8: M3 コンフィグレーション向けの抵抗ラダーの接続

LCDBIAS3

Note 1: 図中の値は設計上の目安に過ぎません。実際の LCD の仕様に基づいて、アプリケーションに最適な値を選定

する必要があります。

2: 手動コントラスト調整用のポテンショメータは、必要な場合にのみ追加します ( 省略可能 )。

Bias Level at PinBias Type

Static 1/2 Bias 1/3 Bias

LCDBIAS0 AVSS AVSS AVSS

LCDBIAS1 AVSS 1/2 AVDD 1/3 AVDD

LCDBIAS2 AVDD 1/2 AVDD 2/3 AVDD

LCDBIAS3 AVDD AVDD AVDD

10k(1)

10k(1)

Static Bias 1/2 Bias 1/3 Bias

LCDBIAS2

LCDBIAS1

LCDBIAS0

AVDD

10k(1)

10k(1)

10k(1)

VDD

(2)

PIC24FJXXXGA3XX



52.5.4 LCD チャージポンプの設計で考慮すべき事

チャージポンプを有効にした LCD レギュレータを使うアプリケーションを設計する場合、ディスプレイの動的電流および RMS ( 静的 ) 電流要件とチャージポンプの電流供給能力を常に考慮する必要があります。動的および静的電流は式 52-1 により求まります。

式 52-1:

動的電流の場合、C は LCDBIAS3 と LCDBIAS2 に接続したコンデンサの容量を表します。dV はLCD ディスプレイの電圧スイッチング中に C2 および C3 で許容される電圧降下、dT はクロックパルス発生後の過渡電流の期間です。

実用的な回路では C = 0.047 μF、dV = 0.1 V、dT = 1 μs と想定できます。これらの値から、動的電流は 4.7 mA (1 μs 間 ) と求まります。

RMS 電流の場合、C には CFLY の値、dV には VLCAP1 と VLCAP2 間の電圧、dT にはレギュレータクロック周期 (TPER) を使って計算します。CFLY 値を 0.047 μF、CFLY の両端電圧を 1.02 V、TPER を 30 μs と想定した場合の最大理論スタティック電流は 1.8 mA です。チャージポンプは 5 個のコンデンサを充電する必要があるため、最大電流は 360 μA になります。

現実的な条件として効率を 50% と想定すると、最大電流は 180 μA となります。このように計算した電流供給能力と LCD の要求電流を比較する必要があります。dV と dT の値はデバイスの仕様によってほぼ決まるため比較的狭い範囲に絞られますが、CFLY と LCDBIAS ピンのコンデンサは電流を増減するために比較的幅広く変更できます。これらの値の変更がアプリケーションに及ぼす影響は、常に実際の回路で評価する必要があります。

I = C xdVdT



(L

CD

)

52

52.6 LCD マルチプレックスのタイプLCD ドライバモジュールは、下記の 8 種類のマルチプレックスタイプに設定できます。

• スタティック (COM0 のみ使用 )

• 1/2 マルチプレックス (COM0 と COM1 を使用 )

• 1/3 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2 を使用 )

• 1/4 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2、COM3 を使用 )

• 1/5 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2、COM3、COM4 を使用 )

• 1/6 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5 を使用 )

• 1/7 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、COM6 を使用 )

• 1/8 マルチプレックス (COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、COM6、COM7 を使用 )

COM ピンの機能は LMUX<2:0> ビット (LCDCON<2:0>) の設定によって決まります ( 詳細は表52-4 参照 )。

デジタル I/O として機能するピンのデータの方向は、対応する TRIS ビットの状態によって決まります。ピンが COM ドライブとして機能する場合、対応する TRIS ビットの設定は上書きされます。

Note: パワーオンリセットが発生すると、LMUX<2:0> ビットは「000」に設定されます。

表 52-4: COM7 ～ 0 ピンの機能

LMUX<2:0> COM7ピン COM6ピン COM5ピン COM4ピン COM3ピン COM2ピン COM1ピン COM0ピン

111 COM7 COM6 COM5 COM4 COM3 COM2 COM1 COM0

110 I/O ピン COM6 COM5 COM4 COM3 COM2 COM1 COM0

101 I/O ピン I/O ピン COM5 COM4 COM3 COM2 COM1 COM0

100 I/O ピン I/O ピン I/O ピン COM4 COM3 COM2 COM1 COM0

011 I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン COM3 COM2 COM1 COM0

010 I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン COM2 COM1 COM0

001 I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン COM1 COM0

000 I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン I/O ピン COM0

Note: 1/4 ～スタティックマルチプレックスの場合、COM7 ～ 4 ピンを SEG ピンとして使う事もできます。これらのピンは、LCDSEx レジスタ内の対応するビットが「0」に設定されている場合にのみ、I/O ピンとして使えます。



52.7 セグメントの有効化各セグメントピンの機能は、LCDSEx レジスタを使って選択します。このレジスタでは、各ピンを LCD セグメントドライバまたはデジタル専用ピンのどちらかに設定できます。ピンをセグメントピンとして設定するには、LCDSEx レジスタ内の対応するビットを「1」にセットする必要があります。

デジタル I/O として機能するピンのデータの方向は、対応する TRIS ビットの状態によって決まります。LCDSEx レジスタ内でセットされたビットは、対応する TRIS レジスタ内のビット設定を上書きします。

52.8 画素の制御LCDDATAx レジスタ内の各ビットは、各画素の状態を定義します。各ビットは固有の 1 つの画素の状態を定義します。LCDDATAx レジスタ内の各ビットと各コモンおよびセグメント信号の対応については表 52-2 を参照してください。

ディスプレイで未使用の LCD 画素のアドレスは、汎用 RAM として使えます。

52.9 LCD フレーム周波数COM および SEG 出力が変化するレートを LCD フレーム周波数と呼びます。

52.10 LCD 波形の生成LCD 波形の生成は、暗い画素に印加する正味 AC 電圧を最大化し、明るい画素に印加する正味AC 電圧を最小化する事を基本とします。各画素に印加される正味 DC 電圧はゼロである事が必要です。

COM 信号は各コモンのタイムスライスを表し、SEG 信号は画素データを表します。

画素信号 (COM-SEG) は DC 成分を含まず、RMS 値は高 / 低 2 つのレベルのどちらかになります。RMS 値が高いと画素は暗くなり、低いと画素は明るくなります。

コモンの数が増加するにつれて、2 つの RMS 値の差は小さくなります。この差によって、ディスプレイの最大コントラストが決まります。

LCD の駆動には 2 種類の波形 ( タイプ A とタイプ B) を使えます。タイプ A 波形では各コモンタイプ内で相が変化するのに対し、タイプ B 波形では各フレーム境界でのみ相が変化します。タイプ A 波形では 1 フレーム内の DC 成分 (VDC) はゼロですが、タイプ B 波形では 2 フレームで DC 成分がゼロとなります。

図 52-9 ～図 52-21 にスタティック、1/2 マルチプレックス、1/3 マルチプレックス、1/4 マルチプレックス駆動におけるタイプ A およびタイプ B 波形を示します。

Note: パワーオンリセットが発生すると、これらのピンはデジタル I/O として設定されます。

表 52-5: フレーム周波数の計算式

マルチプレックスフレーム周波数の計算式

スタティック (000) クロック源周波数 /(4 x 1 x (LP<3:0> + 1))

1/2 (001) クロック源周波数 /(2 x 2 x (LP<3:0> + 1))

1/3 (010) クロック源周波数 /(1 x 3 x (LP<3:0> + 1))

1/4 (011) クロック源周波数 /(1 x 4 x (LP<3:0> + 1))

1/5 (100) クロック源周波数 /(1 x 5 x (LP<3:0> + 1))

1/6 (101) クロック源周波数 /(1 x 6 x (LP<3:0> + 1))

1/7 (110) クロック源周波数 /(1 x 7 x (LP<3:0> + 1))

1/8 (111) クロック源周波数 /(1 x 8 x (LP<3:0> + 1))

Note: クロック源には FRC/8192、SOSC/32、LPRC/32 のいずれかを選択できます。

Note: LCD のスリープを有効 (SLPEN (LCDCON<6>) = 1) にしてスリープを実行する場合、全ての画素の VDC が「0」である場合にのみスリープを実行するよう配慮する必要があります。



(L

CD

)

52

図 52-9: スタティック駆動におけるタイプ A/ タイプ B 波形

V1

V0

COM0

SEG0

COM0-SEG0

COM0-SEG1

SEG1

V1

V0

V1

V0

V0

V1

-V1

V0

1 Frame

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SE

G3

SE

G4

SE

G5

SE

G6

SE

G7



図 52-10: 1/2 マルチプレックス、1/2 バイアス駆動におけるタイプ A 波形

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

-V2

-V1

V2

V1

V0

-V2

-V1

COM0

COM1

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

1 Frame

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SE

G3



(L

CD

)

52

図 52-11: 1/2 マルチプレックス、1/2 バイアス駆動におけるタイプ B 波形

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

-V2

-V1

V2

V1

V0

-V2

-V1

COM0

COM1

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SE

G3

2 Frames




V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

1 Frame

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SE

G3



(L

CD

)

52


V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SE

G3

2 Frames




V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

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-V1

V2

V1

V0

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

1 Frame

COM2

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SEG2



(L

CD

)

52


V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

V2

V1

V0

-V2

-V1

V2

V1

V0

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

2 Frames

COM2

COM1

COM0S

EG

0

SE

G1

SE

G2




V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

1 Frame

COM2

COM1

COM0

SE

G0

SE

G1

SE

G2

SEG2



(L

CD

)

52


V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

V3

V2

V1

V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

2 Frames

COM2

COM1

COM0S

EG

0

SE

G1

SE

G2




V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

COM3

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

COM3

COM2

COM1

COM0

1 Frame

SE

G0

SE

G1



(L

CD

)

52


V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

COM0

COM1

COM2

COM3

SEG0

SEG1

COM0-SEG0

COM0-SEG1

COM3

COM2

COM1

COM0

2 Frames

SE

G0

SE

G1




COM4

COM3

COM2

COM1

SE

G0

COM5

COM7

COM6

COM0

COM0

COM1

COM2

COM7

SEG0

COM0-SEG0

COM1-SEG0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

V3V2V1V0

-V3

-V2

-V1

V3V2V1V0



(L

CD

)

52


COM4

COM3

COM2

COM1

SE

G0

COM5

COM7

COM6

COM0

V3V2

COM0 V1V0

V3V2V1

COM1 V0

V3V2V1

COM2 V0

V3V2V1COM7V0

V3V2

SEG0 V1V0

V3V2V1V0COM0 - SEG0-V1-V2-V3

V3V2V1V0COM1 - SEG0-V1-V2-V3



52.11 LCD 割り込みLCD のタイミング生成は、LCD フレームのタイミングを定義する割り込みを提供します。この割り込みを使って新しいフレームの開始タイミングに画素データの書き込みを同期させる事で、表示を歯切れ良く変化させる事ができます。

この割り込みを使って、LCD を外部イベントに同期させる事もできます。例えば、外部のセグメントドライバへのインターフェイスを LCD フレームに同期させてセグメントデータを更新できます。

新しいフレームは COM0 コモン信号の前縁エッジで始まります。割り込みフラグは、LCD コントローラが 1 フレームに必要な全ての画素データへのアクセスを完了すると即座にセットされます。これは、次のフレーム境界から一定時間 (TFINT) 先行して発生します ( 図 52-22 参照 )。

LCD コントローラは、割り込み発生から TFWR 後に、次のフレームのデータへのアクセスを開始します。新しいデータは、TFWR 以内に書き込む必要があります。これを過ぎると、LCD コントローラは次のフレームのデータへのアクセスを開始します。

LCD ドライバが B タイプ波形を使って動作し、かつ LMUX<2:0> ビットが「000」ではない場合、以下に配慮する必要があります。

画素の DC 電圧は 2 フレームで 0 V となるため、画素データはフレームとフレームの間で続けて変化してはなりません。そのような画素データの変更を許容した場合、奇数番目と偶数番目のフレームで生成される波形が互いに逆相になるとは限らず、DC 成分がパネルに印加されてしまう可能性があります。このため、タイプ B 波形を使う場合、LCD 画素の更新がフレーム割り込み後のサブフレーム内で発生するよう同期させる必要があります。

タイプ B 波形で書き込みを正しくシーケンシングするには、完全な相インターバルでのみ割り込みが発生する必要があります。書き込みが無効にされている時にユーザが書き込みを試みると、WERR ビット (LCDCON<5>) がセットされます。

Note: タイプ A 波形を選択した場合、およびマルチプレックスなし ( スタティック ) でタイプ B 波形を選択した場合、割り込みは生成されません。



(L

CD

)

52

図 52-22: 1/4 デューティサイクル駆動における波形と割り込みタイミングの例

FrameBoundary

FrameBoundary

LCDInterruptOccurs

Controller AccessesNext Frame Data

TFINT

TFWR

TFWR = TFRAME/2 * (LMUX<2:0> + 1) + TCY/2

TFINT = (TFWR/2 – (2 TCY + 40 ns)) 最小値 = 1.5(TFRAME/4) – (2 TCY + 40 ns)(TFWR/2 – (1 TCY + 40 ns)) 最大値 = 1.5(TFRAME/4) – (1 TCY + 40 ns)

FrameBoundary

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

V3V2V1V0

COM0

COM1

COM2

COM3

2 Frames



52.12 LCD モジュールの設定LCD モジュールの設定手順は以下の通りです。

1. LP<3:0> ビット (LCDPS<3:0>) で、フレームクロックプリスケーラを選択する

2. LCDSEx レジスタで、セグメントドライバとして機能するピンを適切に設定する

3. バイアス用に内部参照抵抗を使う場合、内部参照ラダーを有効にし、下記を行う

• LRLAT<2:0> ビット (LCDREF<2:0>) で、モード A とモード B の期間を定義する

• LRLAP<1:0> ビット (LCDREF<7:6>) と LRLBP<1:0> ビット (LCDREF<5:4>) で、それぞれモード A およびモード B のラダー ( 低、中、高 ) を定義する

• 各 VLCDxPE ビットを設定し、LCDIRE ビット (LCDREF<15>) をセットする

4. LCDCON レジスタで、下記の LCD モジュール機能を設定する

• LMUX<2:0> ビットで、マルチプレックスおよびバイアスモードを設定する

• CS<1:0> ビットで、クロック源を選択する

• SLPEN ビットで、スリープ中のモジュールの動作を設定する

5. 画素データレジスタ (LCDDATA0 ～ LCDDATA31) に初期値を書き込む

6. LCD 割り込みフラグ LCDIF をクリアし、必要に応じて LCDIE ビットをセットして割り込みを有効にする

7. LCDEN ビット (LCDCON<15>) をセットして LCD モジュールを有効にする



(L

CD

)

52

52.13 スリープ中の動作LCD モジュールはスリープ中に動作できます。モジュールがスリープ中に動作するかどうかはSLPEN ビット (LCDCON<6>) によって決まります。SLPEN ビットをセットすると、LCD モジュールはスリープ中に動作を停止します。SLPEN ビットをクリアすると、LCD モジュールはスリープ中も動作を継続します。

SLPEN = 1の場合に SLEEP命令を実行すると、LCD モジュールは全ての機能を停止し、非常に低消費電流のモードに移行します。モジュールは即座に動作を停止し、セグメントラインとコモンラインを最小 LCD 電圧で駆動します。図 52-23 にこの動作を示します。

このモードでは、LCD モジュール自体の消費電流は減少しませんが、コアと他の周辺機能がシャットダウンするため、デバイス全体の消費電流は減少します。

DC 成分がパネルに印加される事を防ぐため、SLEEP命令は LCD フレーム境界の直後に実行する必要があります。フレーム境界は LCD 割り込みを使って検出できます。遅延の計算方法については 52.11「LCD 割り込み」を参照してください。

SLPEN = 0の場合に SLEEP 命令を実行した場合、モジュールは LCDDATA レジスタ内の現在の内容を表示し続けます。LCD データを変更する事はできません。

図 52-23: SLPEN = 1 または CS<1:0> = 00 の場合のスリープの開始 / 終了

SLEEP Instruction Execution Wake-up

2 Frames

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

V3

V2

V1

V0

COM0

COM1

COM2

SEG0


PIC

24Fフ

ァミ

リリ

ファ

レン

スマ

ニュ

アル

DS

39740A_JP

- p. 52-40©

2013 Microchip T

echnology Inc.

Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

CS1 CS0 LMUX2 LMUX1 LMUX0

WA LP3 LP2 LP1 LP0

LRLBP0 — LRLAT2 LRLAT1 LRLAT0

BIAS1 BIAS0 MODE13 CKSEL1 CKSEL0

LCDIF — — — —

LCDIE — — — —

— — LCDIP2 LCDIP1 LCDIP0

52.14 レジスタ

表 52-6: LCD ドライバモジュール関連の特殊機能レジスタ

レジスタ名 Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5

LCDCON LCDEN — LCDSIDL — — — — — — SLPEN WERR

LCDPS — — — — — — — — WFT BIASMD LCDA

LCDREF LCDIRE — LCDCST2 LCDCST1 LCDCST0 VLCD3PE VLCD2PE VLCD1PE LRLAP1 LRLAP0 LRLBP1

LCDREG CPEN — — — — — — — — — BIAS2

LCDSEx LCD セグメントピンイネーブルレジスタ

LCDDATAx LCD データレジスタ

IFS6 — — — — — — — — — — —

IEC6 — — — — — — — — — — —

IPC25 — — — — — — — — — — —

凡例 : r = 予約済みビット


(L

CD

)

52

52.15 改訂履歴

リビジョン A (2010 年 12 月 )

本書の初版



NOTE:


Microchip 社製デバイスのコード保護機能に関して次の点にご注意ください。

• Microchip 社製品は、該当する Microchip 社データシートに記載の仕様を満たしています。

• Microchip 社では、通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合、Microchip 社製品のセキュリティレベルは、現在市場に流

通している同種製品の中でも最も高度であると考えています。

• しかし、コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です。弊社の理解ではこうした手法は、

Microchip 社データシートにある動作仕様書以外の方法で Microchip 社製品を使用する事になります。このような行為は知的所

有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます。

• Microchip 社は、コードの保全性に懸念を抱くお客様と連携し、対応策に取り組んでいきます。

• Microchip 社を含む全ての半導体メーカーで、自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません。コード保護

機能とは、Microchip 社が製品を「解読不能」として保証するものではありません。

コード保護機能は常に進歩しています。Microchip 社では、常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます。Microchip 社

のコード保護機能の侵害は、デジタルミレニアム著作権法に違反します。そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著

本書に記載されているデバイスアプリケーション等に関する

情報は、ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであ

り、更新によって無効とされる事があります。お客様のアプ

リケーションが仕様を満たす事を保証する責任は、お客様に

あります。Microchip 社は、明示的、暗黙的、書面、口頭、法

定のいずれであるかを問わず、本書に記載されている情報に

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品を使用する事は全て購入者のリスクとし、また購入者はこ

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Microchip 社の名称と Microchip ロゴ、dsPIC、FlashFlex、KEELOQ、KEELOQ ロゴ、MPLAB、PIC、PICmicro、PICSTART、PIC32 ロゴ、rfPIC、SST、SST ロゴ、SuperFlash、UNI/O は、

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アジア / 太平洋

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各国の営業所とサービス

08/20/13

http://support.microchip.com

http://www.microchip.com

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セクション 52. 液晶ディスプレイ (LCD)...(LCD) 52 セクション52....

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