CXLC8964B是一款高性能LCD驱动芯片,内置32×8位显示RAM,直接支持256点显示输出。其工作电压范围为2.4V至5.2V,兼容广泛的嵌入式系统应用。芯片内置32kHz RC振荡器,支持外部时钟输入,具备1/4偏压和1/8占空比配置,适用于多种复杂LCD面板。

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[ CXLC8964B ]
CXLC8964B LCD驱动器深度解析:256点驱动、蜂鸣器与看门狗一体化设计
在当今嵌入式显示系统中,对高分辨率、多功能集成和低功耗的需求日益突出。CXLC8964B作为一款专为大尺寸LCD面板设计的256点内存映象式驱动芯片,不仅提供出色的显示驱动能力,还集成了蜂鸣器驱动、看门狗定时器和时基发生器,为工业控制、医疗设备和高端消费电子提供了完整的显示解决方案。本文将全面解析CXLC8964B的技术特性、系统架构和应用设计指南。
一、CXLC8964B核心特性与产品优势
CXLC8964B是一款高性能LCD驱动芯片,内置32×8位显示RAM,直接支持256点显示输出。其工作电压范围为2.4V至5.2V,兼容广泛的嵌入式系统应用。芯片内置32kHz RC振荡器,支持外部时钟输入,具备1/4偏压和1/8占空比配置,适用于多种复杂LCD面板。
主要技术亮点:
• 大容量显示驱动:支持256点(32×8)LCD显示;
• 集成蜂鸣器驱动:提供2kHz/4kHz可选的差动输出;
• 看门狗与时基功能:增强系统可靠性与定时控制;
• 四线串行接口:简化主控制器连接;
• 多封装选项:提供LQFP44、LQFP52和LQFP64封装;
• 超低功耗:待机电流最低仅1μA(3V条件)。
二、管脚定义与电气特性


CXLC8964B提供三种封装形式,以LQFP64为例的主要管脚包括:
管脚名 | 功能说明 |
---|---|
CS | 片选信号,低电平有效 |
WR、RD | 写/读时钟控制 |
DATA | 双向数据线 |
COM0~COM7 | 8路LCD公共端输出 |
SEG0~SEG31 | 32路LCD段输出 |
BZ/BZ | 蜂鸣器差动输出 |
IRQ | 时基/WDT中断输出 |
2.2. 电气参数亮点:
• 工作电流:3V时100μA,5V时150μA(典型值);
• 驱动能力:段输出电流达430μA,公共端达460μA;
• 通信速率:支持最高300kHz串行时钟;
• 声音输出:2kHz/4kHz可调,驱动能力达4.5mA。
2.2.1.输入输出等效电路
2.2.2 极限参数
(1)芯片长时间工作在上述极限参数条件下,可能造成器件可靠性降低或永久性损坏,不建议实
际使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。
(2)所有电压值均相对于系统地测试。
2.2.3 推荐工作条件
2.2.4 AC 电气特性
2.2.5 DC 电气特性
三、系统架构与内存映射
CXLC8964B采用高效的32×8位静态RAM架构,数据直接映射到LCD段输出。RAM地址为6位(A0~A5),支持三种访问模式:
• READ模式(代码110):读取显示数据;
• WRITE模式(代码101):写入显示数据;
• READ-MODIFY-WRITE模式(代码101):先读后写,适用于位操作。
系统时钟可选择片内32kHz RC振荡器或外部32kHz时钟源。通过分频产生LCD驱动时钟(典型64Hz)和时基/WDT时钟。
3.1. 显示内存(RAM)
静态显示内存包含 32×8 位的格式来存储需要显示的数据,RAM 的数据直接映像到 LCD 显示驱动器,
也可以通过 READ,WRITE,和 READ-MODIFY-WRITE 命令进行读写操作,下图给出的为 RAM 映像图
四、蜂鸣器驱动功能
CXLC8964B集成了蜂鸣器驱动电路,可在BZ和BZ管脚输出差动信号:
• TONE 2K命令:输出2kHz驱动信号;
• TONE 4K命令:输出4kHz驱动信号;
• TONE OFF命令:关闭声音输出。
该功能极大简化了系统设计中音频提示部分的复杂度,无需外接音频驱动电路。
五、时基与看门狗定时器
CXLC8964B的时基发生器和看门狗定时器共用分频电路,提供完整的系统监控功能:
5.1. 时基发生器:
• 支持1Hz至128Hz共8种可编程输出频率;
• 可通过IRQ管脚输出定时中断。
5.2. 看门狗定时器:
• 超时时间从4秒至1/16秒可调;
• 溢出时IRQ输出低电平,直到执行CLR WDT命令;
• 增强系统抗干扰能力。
时基发生器和看门狗输出(WDT)共用相同的(÷256)分频电路, TIMER EN/DIS/CLR,
WDT EN/DIS/CLR 分别作用于时基发生器和看门狗电路。下图给出了示意图。
开启 WDT 后,一旦 WDT 超时,IRQ 将被拉低,并一直保持低电平状态直到执行 CLR WDT 或者执行 IRQ DIS
命令后,才会关断的输出,此时 IRQ 输出高阻状态,被外部上拉电阻强制拉为高电平状态。
如果选择外部时钟作为系统频率源时,SYS DIS 命令无效,系统也不能进入省电模式。CXLC8964B 在断电
或者撤消外部时钟前,一直保持工作状态。
5.3. 配置命令:
• TIMER EN/DIS:时基输出使能/禁用;
• WDT EN/DIS:看门狗功能控制;
• CLR TIMER/CLR WDT:清除计数器状态。
5.4. 蜂鸣器驱动输出
CXLC8964B内置了一个简单的声音发生器,可以在 BZ 和 BZ 脚输出一对差动驱动信号,用于驱动蜂鸣器
产生一个单音。执行 TONE2K 和 TONE4K 命令后,可以输出 2KHz 和 4KHz 频率驱动蜂鸣器发出两种不同的声
音;TONEOFF 命令可以用于关闭声音输出。当系统失效或者执行了 TONGOFF 命令后,BZ 和 BZ 将保持低电
平输出状态。
六、命令系统与通信协议
CXLC8964B支持灵活的命令配置系统:
6.1.操作模式:
• 命令模式(代码100):系统配置;
• 数据模式(代码101/110):数据显示控制。
6.2.主要配置命令:
• LCD ON/OFF:显示开关控制;
• SYS EN/DIS:系统时钟管理;
• RC 32K/EXT 32K:时钟源选择;
• IRQ EN/DIS:中断输出控制。
6.3.通信协议要点:
• 四线接口支持全双工通信;
• 连续命令传输时仅需首命令包含模式码;
• CS高电平脉冲用于接口复位。
CXLC8964B只有四个管脚用于与 MCU的通讯,管脚 CS用于初始化串行接口电路和结束指令数据的传送。
CS置“1”时,CXLC8964B不接受任何 MCU发送的命令和数据并且初始化串行接口。在不同的操作类型码之
间,CS 必须用一个高电平初始化 CXLC8964B的串行接口,否则传送的命令或者数据会出错。管脚 DATA是串
行数据输入/输出脚,读/写数据可以通过 DATA 与 RD,WR 之间的配合来完成。管脚 RD 是读显存时钟输入脚,
在 RD 信号的下降沿时,显存内的数据会被输出到芯片 DATA 寄存器里面,在 RD 的上升沿和下一个下降沿
之间,DATA 寄存器里面的数据会被读出到 DATA 脚上。管脚 WR 是写时钟输入,在 WR 信号上沿,管脚 DATA
上的数据,地址,命令将被写入到 CXLC8964B。可选的管脚 IRQ,可用作 MCU与 CXLC8964B 的通讯接口,IRQ 可
以通过软件设置作为时基定时器输出或者 WDT溢出标志位输出,MCU与 CXLC8964B的 IRQ 相连后,可以实现
时基或者 WDT 功能的应用。IRQ 由于是 Nmos 开漏输出,使用过程中必须加 10k 上拉电阻。如果不需要使用
时基或者 WDT 功能,IRQ 可以浮空。
6.4. 命令模式
CXLC8964B 可以用软件配置,两种模式的命令可以配置 CXLC8964B 和读写显存的数据,CXLC8964B 的配置模
式称为命令模式,对芯片显存进行操作模式,称为数据模式,下表中给出了数据和命令模式的类型码表:
模式命令应该在数据或者命令传送前发送。如果要传送的连续命令,命令模式类型码 100 只能发送一
次,后续紧跟着的命令不同命令的命令代码。在不连续命令模式或者不连续地址的数据模式下每次发完一个
命令或者一个数据指令后,CS 应该先置“1”,保证当前的的操作模式复位。CS 管脚置“0”后,应该先发送
新的操作模式类型码。
6.5. 数据和命令模式
备注:MCU 应该在 RD 的上升沿和下一个下降沿之间读取 DATA 上的数据,且 RD 和 WR 的波形不能有交叉,
即同一时刻,只允许单独对 RD 或者 WR 进行操作。
6.6. 命令概述表
注:
1:X 不关心,建议写“0”。 2:A5~A0 显存地址。3:D0~D4 显存数据。4:D/C 数据/命令模式。
5:上电复位后缺省:上电复位后芯片默认的状态
所有的粗体数字:即 110,101,100 为模式命令类型码。100 为命令模式类型码,如果给 CXLC8964B发送
连续的命令,除第一个命令外,其他的命令不能再发 100 类型码。声音频率源和时基/WDT 时钟频率源由片
内的 32KHz RC 振荡器或者外部的 32KHz 频率源提供。输出频率计算详见前文中系统描述章节的时基和看门
狗输出(WDT)和上表中关于时基/WDT 频率输出频率设置指令 F0~F128。建议在上电复位后,用 MCU 初始化
CXLC8964B,因为如果上电复位失败后,CXLC8964B将不能正常工作。
TEST 指令(100 1110-0000-X),用户在正常使用过程中不得给芯片发送,否则芯片将进入测试模式,
而不能正常执行 MCU 发送的其他命令和数据
七、应用场景与设计指南
7.1.CXLC8964B适用于以下高端应用场景:
• 工业控制设备:HMI界面、过程控制显示;
• 医疗仪器:监护设备、诊断仪器显示;
• 智能家居:中央控制面板、安防系统;
• 办公设备:复印机、打印机状态显示。
7.2.关键设计注意事项:
7.2.1)VLCD电压必须≤VDD,典型VLCD=4V时VDD=5V;
7.2.2)使用15kΩ±20%电阻调节LCD对比度;
7.2.3)IRQ输出需外接10kΩ上拉电阻;
7.2.4)使用内部RC振荡器时,OSCI管脚必须浮空;
7.2.5)VDD-GND间必须就近放置去耦电容;
7.2.6)上电后必须执行完整的初始化序列。
7.3.应用信息
说明:
1、上图给出的简图以LQFP64 封装的芯片为例。
2、VLCD的电压必须小于或者等于VDD的电压。
3、VLCD的上拉可调电阻用来调节LCD的控制电压,当VDD=5.0V,Vlcd=4.0V,则VR=15K±20%。
4、如不需要读取 CXLC8964B的显存数据,RD 可以不连接到 MCU。
5、VDD 对 GND 的电容可以滤掉芯片 VDD 上的产生的纹波,所以此电容不能省掉,并在 PCB 布板时,尽量接
近芯片。
6、芯片时钟可选片内 RC 和外部时钟。如果使用内部 RC 振荡,OSCI 脚必须保持浮空状态,*32KHz 的时钟
必须撤离,否则芯片可能不能正常工作。
7、CXLC8964B 开 LCD 显示后,COM 口循环输出阶梯波,这一特性使得 CXLC8964B 可以驱动 2COM,4COM,8COM 的
LCD。
8、如果不使用时基/WDT 功能,IRQ 与 MCU 的连线可以不连接。由于 IRQ 为 Nmos 开漏输出,所以如果使用时
基/WDT 功能,IRQ 必须接一 10K 上拉电阻,否则 IRQ 将不能输出高电平。
八、封装选项与机械特性
CXLC8964B提供三种封装选项,满足不同布局需求:
• LQFP44:10mm×10mm,适合紧凑设计;
• LQFP52:14mm×14mm,平衡尺寸与引脚数量;
• LQFP64:7mm×7mm/14mm×14mm,提供最多IO。
所有封装均符合工业级温度标准(-40℃至+85℃),具备优异的焊接可靠性和散热性能。
九、结语
CXLC8964B以其256点驱动能力、集成蜂鸣器驱动、完整的看门狗定时器和灵活的四线接口,成为大尺寸LCD显示系统的理想选择。无论是工业控制、医疗设备还是高端消费电子产品,其高度的集成度和稳定的性能都能显著提升产品的竞争力。
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CXLE88136N | 3 | 35 | 5*7/8*4 | 7段5位/8段4位 | 7段5位 | 5*1 | SOP18/DIP18 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88137BN | 3 | 48 | 6*7/9*4 | 7段6位/9段4位 | 7段6位 | 6*1 | SOP20 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88137N | 3 | 48 | 8*6/10*4 | 8段6位/10段4位 | - | - | SOP20 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88138C | 4 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | 10*3 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88138N | 4 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | 10*3 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88139N | 3 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | - | SOP24/QSOP24 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88141N | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88142A | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88142E | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143AN | 3 | 128 | 16*8 | 16段8位 | 8段16位 | - | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143BN | 3 | 112 | 14*8 | 14段8位 | 8段14位 | 8*2 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143CN | 3 | 120 | 15*8 | 15段8位 | 8段15位 | 8*1 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143DN | 3 | 96 | 12*8 | 12段8位 | 8段12位 | 8*4 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143N | 4 | 128 | 16*8 | 16段8位 | 8段16位 | 8*4 | QFP44 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88147N | 3 | 80 | 10*8 | 10段8位 | 8段10位 | 8*3 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88148N | 3 | 64 | 8*8 | 8段8位 | 8段6位 | 4*2 | SOP24/QSOP24 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88149B | 2 | 128 | 8*16 | 8段16位 | 16段8位 | - | SOP28、SSOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
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CXLE88171 | 4 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | 10*3 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88172 | 2 | 128 | 8*16 | 8段16位 | 16段8位 | - | SOP24 | LED面板显示驱动芯片 |
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CXLE88137 | 3 | 48 | 8*6/10*4 | 8段6位/10段4位 | - | - | SOP20 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88137A | 3 | 48 | 6*7/9*4 | 7段6位/9段4位 | 7段6位 | 6*1 | SOP20 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88138 | 4 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | 10*3 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88139 | 3 | 77 | 11*7/14*4 | 11段7位/14段4位 | 7段11位 | - | SOP24/QSOP24 | LED面板显示驱动芯片 |
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CXLE88143B | 3 | 112 | 14*8 | 14段8位 | 8段14位 | 8*2 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88143C | 3 | 120 | 15*8 | 15段8位 | 8段15位 | 8*1 | SOP32 | LED面板显示驱动芯片 |
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CXLE88146 | 2 | 48 | 8*6 | - | 8段6位 | 8*2 | SOP20/DIP20 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88147 | 3 | 80 | 10*8 | 10段8位 | 8段10位 | 8*3 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88148 | 3 | 64 | 8*8 | 8段8位 | 8段6位 | 4*2 | SOP24/QSOP24 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88149 | 2 | 128 | 8*16 | 8段16位 | 16段8位 | - | SOP28/SSOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88150 | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88151 | 2 | 32 | 8*4 | 8段4位/7段4位 | - | 7*4 | SOP16/DIP16 | LED面板显示驱动芯片 |
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CXLE88154 | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP28 | LED面板显示驱动芯片 |
CXLE88155 | 3 | 70 | 10*7/13*4 | 10段7位/13段4位 | 7段10位 | 10*2 | SOP24/SSOP24/SDIP24 | LED面板显示驱动芯片 |
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