***普誠PT6807/PT6808無源矩陣驅(qū)動方式 - OLED驅(qū)動電路設(shè)計之高手進階必看篇

二、***普誠PT6807/PT6808無源矩陣驅(qū)動方式

本案例采用ISL97702便攜式產(chǎn)品的DC/DC直流升壓電源電路，輸入電壓2.3～5.5V，輸出電壓根據(jù)負載輕重在2～30V范圍內(nèi)可調(diào);OLED顯示驅(qū)動采用PT6807和PT6808構(gòu)建的無源矩陣驅(qū)動方式，適用于單色小尺寸OLED的顯示驅(qū)動。

只所以選擇ISL97702作為電源IC，需要考慮器件運行在最高效率的同時，盡可能的降低功耗并延長電池工作時間。ISL97702具有一種突發(fā)模式以及雙輸出電壓選擇功能，用以在輕載電流下保持轉(zhuǎn)換器的效率和電源的節(jié)約。并且ISL97702還具有浪涌電流限制、短路保護和關(guān)機期間負載隔離等功能。ISL97702的DC/DC直流升壓電源電路圖，如下圖所示：

基于ISL97702的DC/DC直流升壓電源電路圖

OLED顯示屏像素點，按行、列排成矩陣，顯示圖像時，按行掃描或按列掃描，無源矩陣的基本結(jié)構(gòu)框圖，如下所示：

無源矩陣基本結(jié)構(gòu)框圖

其中“行”是由公共驅(qū)動器PT6807依次選通，“列”則是由列選擇器PT6808根據(jù)圖形要求來開通。例如，圖中假如第一行只有第一個OLED導通就只有大約0.3mA，而假如第二行是所有OLLED都選通，而每一行一共有100個OLED，則其總電流大約為33mA。也就是說，其總電流是由每一行中的OLED數(shù)，就是其象素數(shù)決定。因為OLED的亮度是由其電流決定的，所以保持電流的穩(wěn)定是很重要的。列驅(qū)動通常采用P溝道器件作為電流源。為保證其工作于飽和區(qū)，至少需要有2伏電壓，這樣其輸出電流隨VDS的變化將會小于1%每伏。當某一行有很多OLED導通時，它的總電流就比較大。這時在連接電極上就會有較大壓降，從而使VDS降低。而這種壓降又取決于顯示的圖形，而且是不可避免的。所以必須將電流受VDS的變化而變化的靈敏度降至最低。同時輸出電流的不均勻性也受到驅(qū)動器件的不一致性的影響，這種不均勻性可以靠提高VGS工作電壓和版圖匹配技術(shù)來減小。

128×128點陣模塊驅(qū)動接口，如下圖所示：

128×128點陣模塊驅(qū)動接口圖

1. 行驅(qū)動電路設(shè)計

PT6807是點陣OLED圖形顯示系統(tǒng)64路行驅(qū)動器，它利用CMOS技術(shù)，提供64個移位寄存器和64路輸出驅(qū)動，PT6807自己產(chǎn)生時鐘信號用來控制PT6808列驅(qū)動器。

PT6807可以設(shè)計為主，從兩種模式，為OLED驅(qū)動顯示提供方便;主/從模式選擇由控制腳MS來控制，在主模式下，選擇MS腳為高電平，輸入/輸出腳DIO1，DIO2，CL2只作為輸出腳來用;在從模式下，MS腳被置為低電平，輸入/輸出腳CL2作為輸入來用，而DIO1，DIO2的狀態(tài)由SHL腳來決定。

晶振電路：主模式下，可由R、C、CR端來決定時鐘頻率;在從模式下，晶振電路的R，C端為懸空狀態(tài)，CR端接高電平。

顯示占空比選擇：顯示占空比靠輸入腳DS1，DS2的狀態(tài)來決定;在主模式下根據(jù)DS1，DS2腳的設(shè)置來選擇占空比，有四種占空比1/48，1/64，1/96，1/128可供選擇;在從模式下，DS1，DS2腳與電源VDD相連。

移位時鐘和相位選擇：PCLK2用來選擇移位數(shù)據(jù)是在CL2時鐘信號的上升沿，還是下降沿移出;數(shù)據(jù)移位方向的選擇由MS，SHL腳來控制。

2. 列驅(qū)動電路設(shè)計

PT6808是點陣OLED圖形顯示系統(tǒng)64路列驅(qū)動器，它也利用CMOS技術(shù)，并提供顯示RAM、64位數(shù)據(jù)鎖存、64位驅(qū)動和解碼邏輯，內(nèi)部顯示RAM用來存儲由八位微處理器傳來的顯示數(shù)據(jù)，它根據(jù)存儲數(shù)據(jù)產(chǎn)生點陣OLED驅(qū)動信號，與PT6807（行驅(qū)動器）配合使用。

輸入緩存用來允許和禁止PT6808，當輸入輸出數(shù)據(jù)和指令被執(zhí)行時，CS1B和CS3必須處于工作狀態(tài)，不論CS1B和CS3處于任何狀態(tài)，RSTB和ADC都可以正常操作，并且內(nèi)部狀態(tài)不會改變。

輸入寄存器用來與MPU接口，并臨時存儲要寫入顯示RAM的數(shù)據(jù)，當CS1B和CS3處于工作狀態(tài)時，輸入寄存器通過R/W和RS來選定，數(shù)據(jù)通過MPU被寫入輸入寄存器，然后寫入顯示RAM中，數(shù)據(jù)在E信號的下降沿被鎖入，通過內(nèi)部操作自動寫入顯示RAM中。

輸出寄存器：當CS1B和CS3處于工作狀態(tài)，并且R/W和RS為高電平時，輸出寄存器用來臨時存儲顯示數(shù)據(jù)RAM，也即顯示數(shù)據(jù)RAM中的存儲數(shù)據(jù)被鎖存到輸出寄存器。當CS1B和CS3處于工作狀態(tài)，R/W為高，RS為低時，狀態(tài)數(shù)據(jù)（忙檢測）可以被讀出。

為了讀出顯示數(shù)據(jù)RAM中的內(nèi)容，需要訪問讀指令兩次，在第一次訪問中，顯示數(shù)據(jù)RAM中的數(shù)據(jù)被鎖存到輸出寄存器中，在第二次訪問中，MPU讀鎖存數(shù)據(jù)。這就是說，在讀顯示數(shù)據(jù)RAM時需要一次假讀，但是，在讀狀態(tài)數(shù)據(jù)時不需要假讀。

為了克服在工作過程中當OLED亮度較高時的自動關(guān)屏問題，在寫入數(shù)據(jù)之前應該查看該項，若關(guān)屏，則將其打開，以保證OLED屏的正常工作。其中判斷是否關(guān)屏，若關(guān)閉則將其自動打開子程序如下：

Rs=0; // rs為數(shù)據(jù)/指令選擇腳

r_w=1; // r_w為讀/寫輸入腳

e =1; // e為允許信號輸入腳

busy = P3; // P3接數(shù)據(jù)線端口

e = 0;

if（busy&0x20==0x00） // 若為真，表示已關(guān)屏

{com=0x3f; // com為形參

wr_command（com）;} // wr_command（）是寫命令子程序