MS911 OSD 电路 描述： MS911 是 OSD 电路,与 MCU 配合使用,可控制不同类型的显示系统。显示点阵为 12×18， 内置部分数字、英文字符、日文字符和中文字符。电路集成有上电复位电路和 VRAM 清零电 路用于减轻 MCU 的工作量,同时内置相位比较器和 4 倍频电路,可有效减小系统电路板的面积 与外围电路成本。 主要特点: * * * * * * * 输入信号 显示字符数量 内置字符数量 字符显示尺寸 字符显示颜色 字符点阵 显示背景 * * 背景颜色 显示闪烁 * * * 视频信号制式 通信接口 供电电压 ：混合视频信号； ：12 行，24 列； ：128 个（ROM）； ：1 倍（默认模式），2 倍； ：白色（只有一种）； ：12×18； ：4 种模式（No background, black framing, black-on-white, black filling） ； ：黑、白、兰、绿 ：可以通过设置选择打开或关闭闪烁功能，有 3 种闪烁 频率：0.5HZ, 1HZ, 2HZ； ：NTSC/PAL/PAL-M/SECAM/PAL-N； ：8 位串行接口； ：5V； 管脚图： 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第1页 MS911 管脚定义： 管脚号 管脚名 说明 1 SECAM SECAM 输入 2 VCNT 视频信号输出幅度和亮度信号控制（2.5V 或 5V） 3 VEDIOIN 混合视频信号输入，由负同步信号和一个正视频信号组成 4 CLKIN 通信接口时钟输入；在时钟上升沿从 DATAIN 输入的数据有效 5 CSIN 通信接口片选信号输入；低电平时有效 6 DATAIN 通信接口数据输入；由 CLKIN 信号同步输入 7 VDD 供电－电源 8 OSCO LC 振荡频率输入输出管脚，外接线圈和电容 9 OSCI 10 RESET 上电复位管脚；用于内部电路初始化，上电后接高电平 11 GND 供电－接地 12 FOSCI FSC 信号输入；用于 4 倍频模式， 当采用 4FSC 晶振时接电源或地 13 FOSCO 频率错误输出；4 倍频模式的频率错误信号由此输出， 当采用 4FSC 晶振时悬空 14 XOSCO 15 XOSCI 4 倍频率输入输出（用于同步信号产生或分离），可外接 LC 振 荡器或晶体振荡器 16 VC 字符信号输出管脚，正信号输出 17 VBLK 边框信号输出（切除了字符信号），与 VC 管脚输出相对应，正 信号输出 18 HSOUT 行同步信号输出（混合同步信号分离或自行产生） 19 VSOUT 场同步信号输出（混合同步信号分离或自行产生） 20 CSYIN 混合同步信号输入，在外部模式时用于同步信号分离， 输入正信号 21 TEST2 空置，可悬空 22 TEST1 测试用管脚，使用时接地 23 NOISER 噪声抑制（外接电容对地） 24 VEDIOOUT 复合视频信号输出，混合了字符信号 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第2页 MS911 极限参数 参数项 名称 IA911 单位 供电电压 VDD 7 V 输入管脚电压 VIN -0.3—VDD+0.3 V 输出管脚电压 VOUT -0.3—VDD+0.3 V 工作温度 TA –20 to +75 C 存储温度 Tstg –40 to +125 C 工作电流 Ic 5 mA 推荐电气参数 参数 符号 工作电压 最小 典型 最大 单位 VDD 4.5 - 5.5 V LC 振荡频率 Fosc 4 7 8 MHz 控制端高电平 输入电压 VOH DATAIN,CLKIN, CSIN,RESET 3.5 - - V 控制端低电平 输入电压 VOL DATAIN,CLKIN, CSIN,RESET - - 1.5 V 内部信号设置 电平 VVL VCNT 2.5 - VDD V 外部视频信号 输入电压 VI VEDIOIN 0 - VDD V 工作电流 IDD Fosc=8M - 20 mA 高电平输出电 压 VSOH VDD=5.0V,ISOH=-1mA 4.5 - 低电平输出电 压 VSOL VDD=5.0V,ISOL=1mA - - 晶体振荡频率 1 FXON1 NTSC 14.31818 晶体振荡频率 2 FXON2 PAL,SECAM 17.734475 晶体振荡频率 3 FXON3 PAL-M 14.302446 晶体振荡频率 4 FXON4 PAL-N 14.328225 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 条件 版本号：1.0 V 0.5 V MHz 2010.01.25 共18页 第3页 MS911 指令： 1. 指令模式 控制指令采用可变的 8 位数据单元通过串行形式传送； 有 3 种模式可以使用：1-byte 模式，由 8 位指令和数据组成；2-byte 模式由 16 位指令 和数据组成；2-byte contiguous 模式，可连续传输指令和数据。 数据传输由高位开始传输。 2. 指令列表 1-byte 模式 指令 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 VRAM 清零 0 0 0 0 0 0 0 0 显示控制 0 0 0 1 D0 LC BL1 BL0 内部模式背景颜色控制 0 0 1 0 R G B 0 背景控制 0 0 1 1 0 BS1 BS0 0 内外模式选择，时钟控制 0 1 0 0 0 E/I 0 XOSC 视频信号模式选择 0 1 0 0 1 N/P2 N/P1 N/P0 振荡模式选择 0 1 0 1 0 0 XFC 0 2-byte 模式 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 L1 1 0 0 0 0 0 V4 V3 V2 V1 V0 H4 H3 H2 H1 H0 L2 1 0 0 0 1 0 0 AR3 AR2 AR1 AR0 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 L3 1 0 0 1 0 0 0 VPD 0 0 0 0 0 1 VC1 VC0 L4 1 0 0 1 1 0 0 0 0 S0 0 0 AR3 AR2 AR1 AR0 L5 1 0 1 1 0 0 0 0 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 L1：显示位置控制； L2：写地址控制； L3：输出电平控制； L4：字符尺寸控制； L5：测试模式； 2-byte contiguous 模式 L8 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0 0 0 0 BL 0 0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 L8：显示字符控制； 3. 上电复位电路 因为电路刚上电时内部寄存器等状态不定，所以 管脚用于在电路上电时对内部 寄存器设置初始值和 VRAM 清零等： * 测试模式被清除 * 所有的 VRAM 设置为显示关闭数据（7EH），同时闪烁数据设置为关闭 * VRAM 写地址设置为（0，0） * 所有行的字符尺寸设置为 1（最小尺寸） 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第4页 MS911 * 显示设置为关闭，LC 振荡开启 上电复位所需的时间可以通过下式计算： t = tpcll + {VRAM 清零时间} ＝ 10(us) + {10(us) ＋ 12/fosc(MHZ)×288(us)} 4. 寄存器设置及说明 4.1、VRAM 清零指令： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 说明：VRAM 清零指令执行后，内部电路设置如下： * 测试模式被清除 * 所有的 VRAM 设置为显示关闭数据（7EH），同时闪烁数据设置为关闭 * VRAM 写地址设置为（0，0） * 所有行的字符尺寸设置为 1（最小尺寸） * 显示设置为关闭，LC 振荡开启 VRAM 清零所需的时间可以通过下式计算： t = VRAM 清零时间＝ 10(us) ＋ 12/fosc(MHZ)×288(us) 4.2、显示控制指令 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 D0 LC BL1 BL0 闪烁控制位 BL1 BL0 说明 0 0 闪烁关闭 0 1 闪烁频率:大约 2HZ 1 0 闪烁频率:大约 1HZ 1 1 闪烁频率:大约 0.5HZ 说明：闪烁控制位 字符闪烁开启或关闭由显示字符控制指令处具体说明； 闪烁比例为 1：1，有 3 种闪烁比例可以选择。 LC 振荡控制位 LC 说明 0 LC 振荡关闭 1 LC 振荡开启 说明：LC 振荡控制位 此位数据可以控制 LC 振荡开启或关闭，在没有字符显示时可以关闭 LC 振荡以 减小电源消耗； 当 LC 振荡关闭时，不能对 VRAM 写入数据，当需要对 VRAM 写入数据时请确认 LC 振荡开启。 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第5页 MS911 显示控制位 D0 说明 0 显示关闭 1 显示开启 4.3、内部模式视频信号颜色控制指令 此指令用于内部模式时视频颜色控制。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 R G B 0 内部模式视频信号颜色控制位 R G B 说明 0 0 0 黑色 0 0 1 兰色 0 1 0 绿色 0 1 1 设置禁止 1 0 0 设置禁止 1 0 1 设置禁止 1 1 0 设置禁止 1 1 1 白色 说明：这些控制位可以选择 4 种颜色作为内部视频信号。 4.4、背景控制指令 此指令用于选择字符显示的背景 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 0 BS1 BS0 0 背景控制位 BS1 BS0 说明 0 0 No background 0 1 Black framing 1 0 Black-on-white 1 1 Black filling 说明：这些控制位用于从 No background、Black framing、Black-on-white、Black filling 4 种背景种选择其中一种； 4.5、内外模式选择，时钟控制指令 此指令用于内外模式模式选择和晶体振荡的开关 D7 D6 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com D5 D4 D3 D2 D1 版本号：1.0 D0 2010.01.25 共18页 第6页 MS911 0 1 0 0 0 E/I 0 Xosc 晶振控制位 Xosc 说明 0 晶振关闭 1 晶振开启 说明：此位数据控制晶体振荡器的开启或关闭，这个晶振用于外部模式时的混合同步 信号分离和内部模式时的同步信号产生； 当晶振被关闭时，混合同步信号分离将无法工作，所以需确认开启晶振。 内外模式选择位 E/I 说明 0 外部视频信号模式 1 内部视频信号模式 说明：MS911 有两种工作模式：外部工作模式和内部工作模式，并内置混合同步信号 分离电路及同步信号产生电路；当 MS911 电路用于外部模式时，由外部输入混 合同步信号，分离后用于行场同步，同时 VBSI 管脚输入外部视频信号通过开 关叠加了字符信号后从 VBSO 管脚输出；当 MS911 电路用于内部模式时，由内 部产生同步信号，同时 VBSI 管脚管脚关闭输入，字符信号从 VBSO 管脚输出。 4.6、视频信号模式选择指令 MS911 可以选择 NTSC、PAL、PAL-M、PAL-N 制式； 在内部模式时，当选择为 SECAM 制式时，内部视频信号以 PAL 制式输出。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 0 1 N/P2 N/P1 N/P0 视频信号模式选择位 N/P2 N/P1 N/P0 说明 0 0 0 NTSC 制式 0 0 1 PAL 制式 0 1 0 PAL-M 制式 0 1 1 SECAM 制式 1 0 0 PAL-N 制式 设置禁止 说明：在内部模式时，这些控制位用于产生不同制式下的视频信号。 4.7、振荡模式选择指令 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 0 Xfc 0 振荡模式选择 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第7页 MS911 Xfc 说明 0 Quadruple oscillation 1 4fsc crystal oscillation 说明：Quadruple oscillation 模式：Fsc 从 FSCI 管脚输入，放大后与 XOSI 4 分频信 号比较，相位差信号从 FSCO 输出，用外部电路调整 XOSI 振荡频率，使 XOSI 频 率等于 4FSC； 4fsc crystal oscillation 模式：XOSI 管脚接 4Fsc 频率晶振，FSCI 管脚与 FSCO 管脚悬空。 4.8、显示位置控制指令 此指令用于设置显示开始位；因为是 2-byte 传输模式，所以请确认 16 位数据传送完整 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 0 0 V4 V3 V2 V1 V0 H4 H3 H2 H1 H0 Horizontal display start position control bit H4 H3 H2 H1 H0 Function 0 0 0 0 0 Form rising of HS (12*1)/fosc+4/fosc(us) 0 0 0 0 1 Form rising of HS (12*2)/fosc+4/fosc(us) ……………………………………………………………………………… 1 1 1 1 1 Form rising of HS (12*32)/fosc+4/fosc(us) Vertical display start position control bit V4 V3 V2 V1 V0 Function 0 0 0 0 0 Form rising of VS 9H*0 0 0 0 0 1 Form rising of VS 9H*1 ……………………………………………………………………………… 1 1 1 1 1 Form rising of VS 9H*31 说明：行显示开始位置控制位：行显示开始位置控制位可以设置为 12 为单位的 1～32 步，16 个行同步信号上升沿后开始； 场显示开始位置控制位：场显示开始位置控制位可以设置为 9 行为单位的 1～32 步，从场同步信号上升沿开始； 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第8页 MS911 4.9、写地址控制指令 此指令指定了显示字符的地址在 VRAM 中的位置（12 行 24 列） D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 1 0 0 AR3 AR2 AR1 AR0 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 Write column address control bits AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 Function 0 0 0 0 0 Sets column 0 0 0 0 0 1 Sets column 1 ……………………………………………………………………………… 1 0 1 1 1 Sets column 23 Write line address control bits AR3 AR2 AR1 AR0 Function 0 0 0 0 Sets line 0 0 0 0 1 Sets line 1 ……………………………………………………………………………… 1 0 1 1 Sets line 11 4.10、输出电平控制指令 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 1 0 0 0 VPD 0 0 0 0 0 1 VC1 VC0 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第9页 MS911 字符电平幅度控制位 VC1 VC0 说明 0 0 设置禁止 0 1 75 I.R.E 1 0 设置禁止 1 1 90 I.R.E 内部视频信号振幅控制位 VPD 说明 0 1 Vp_p amplitude 1 2 Vp_p amplitude 说明： 字符亮度控制位：这些控制位可以选择两种亮度：75 或者 90 I.R.E，默认值为 75 I.R.E； 注意：背景亮度为 0 I.R.E 内部视频信号振幅控制位：VPD 设置为 0 时，即设置为 1 Vp_p 时，VCNT 管脚接 2.5V； VPD 设置为 1 时，即设置为 2 Vp_p 时，VCNT 管脚接 5.0V； 4.11、字符尺寸控制指令 此指令可以设置某行字符尺寸放大一倍 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 S0 0 0 AR3 AR2 AR1 AR0 行选择控制位 AR3 AR2 AR1 AR0 说明 0 0 0 0 设置为第 0 行 0 0 0 1 设置为第 1 行 ……………………………………………………………………………… 1 0 1 1 设置为第 11 行 字符尺寸控制位 S0 说明 0 Vertical 1 dot:1H, horizontal 1 dot: 1t dot 1 Vertical 1 dot:2H, horizontal 1 dot: 2t dot 说明：1 dot = 1us/fosc(MHZ) 举例说明： 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com fosc: LC 振荡频率 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第10页 MS911 4.12、测试模式指令 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 1 0 0 0 0 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 说明：此指令用于 IC 测试，工作时把测试位设置为全零： D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4.13、显示字符控制指令 采用 2_byte contiguous 传输模式，这个指令用于把需要显示的字符地址和闪烁控制位 写入 Video RAM(VRAM)中。 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0 0 0 0 BL 0 0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 闪烁控制位 BL 说明 0 字符不闪烁 1 字符闪烁 Character specification bits 0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 Function 0 0 0 0 0 0 0 0 Output data of OOH 0 0 0 0 0 0 0 1 Output data of O1H ……………………………………………………………………… 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第11页 MS911 0 1 1 1 1 1 1 0 Output data of 7EH（DISPLAY OFF） 0 1 1 1 1 1 1 1 Output data of 7FH（2_byte contiguous 传 输模式结束） 5. 串行传输 串行传输有三种模式,分别为 1-byte 模式、2-byte 模式、2-byte Contiguous 模式。 5.1、 1-byte 传输模式 5.2、 2-byte 传输模式 使用 2-byte 模式传输，在第一个 byte 和第二个 byte 传输时 保持低电平。 5.3、 2-byte Contiguous 传输模式 2-byte Contiguous 模式用于写 VRAM，当不改写闪烁数据时，1stbyte 写后连续写入 2ndbyte，同时 保持低电平。 5.4、 连续传输模式输入 当在写 VRAM 时，因闪烁数据可能需要更改，所以 1-byte、2-byte 和 2-byte contiguous 模式需要交替使用。 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第12页 MS911 当传输模式交替使用 1-byte、2-byte 和 2-byte contiguous 模式时，从微计算机到电 路的数据如下。 5.4.1、 当 2-byte contiguous 模式结束检测位不使用时 举例：1-byte 模式--2-byte contiguous 模式--1-byte 模式 NOTE: 00H—7EH 5.4.2、 当 2-byte contiguous 模式结束检测位使用时 举例：1-byte 模式--2-byte contiguous 模式--1-byte 模式 NOTE1: 00H—7EH NOTE2: 7FH 5.5、 传输输入 BUSY 周期 在使用 1-byte、2-byte 和 2-byte contiguous 模式时都会有个 BUSY 周期，分别有以下 两种情况分别说明 5.5.1、 当使用 1-byte、2-byte 模式输入 名称 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 条件 最小值 典型值 最大值 版本号：1.0 单位 2010.01.25 共18页 第13页 MS911 TB1 1-byte 或 2-byte 模式 2.0 us 5.5.2、 当使用 2-byte contiguous 模式输入 （1）使用 2-byte contiguous 模式在场同步信号周期场同步信号检测之时的情况 名称 条件 TB2 2-byte contiguous 模式 Fosc : S1 : Thwl1: TB1’: 最小值 单位 显示开启 TB1’+(21/fosc)×S1＋Thwl1 us 显示关闭 TB1’+(21/fosc)×S1 LC 振荡频率 字符尺寸 行同步信号宽度 大于等于 2.0us （2）使用 2-byte contiguous 模式在场同步信号周期，但不检测场同步信号的情况 名称 条件 最小值 TB2’ 2-byte contiguous 模式,显示开启 (21/fosc)×S2＋Thwl2 典型值 最大值 单位 us Fosc : LC 振荡频率 S2 : 首行字符尺寸 Thwl2: 行同步信号周期 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第14页 MS911 6. 字符表及地址 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第15页 MS911 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第16页 MS911 NOTE1:显示关闭 NOTE2: 2-byte contiguous 模式结束标识位 9. 典型应用图 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第17页 MS911 杭州瑞盟科技有限公司 Http:www.relmon.com 版本号：1.0 2010.01.25 共18页 第18页