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| uPD16311在DVD前面板控制电路中的应用 | |
| 佛山通宝工程中心 王志宏 | |
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摘要：介绍了uPD16311的性能特点、编程指令以及它在DVD前面板电路中的实际应用。
关键词：VFD，DVD，前面板
1 引言
前面板（也称控制面板）是DVD整机的一个重要部件，用户的所有操作命令（遥控命令、按键命令）都要通过它传到解码板进行处理。此外DVD整机在播放过程中有许多信息要通过前面板上的真空荧光显示器VFD（Vacumm Fluorescent Display）显示出来，以方便用户使用。uPD16311是一种VFD控制与驱动芯片，它具有集成度高、外围电路简单、功能强等优点，用它可组成DVD视盘机的前面板控制电路。本文将对uPD16311的性能特点、编程方法及其在DVD视盘机中的应用作较详细的论述。
2 uPD16311的性能特点与控制命令
2．1 uPD16311的性能特点
uPD16311是日本NEC公司生产的VFD控制与驱动集成电路。它具有12个段位输出引脚S1－S12（15－26脚），8个栅极输出引脚G1－G8（44－37脚），8个段位／栅极两用输出引脚（27－32、35和36脚）。其内部包括：一个显示存储器、一个控制电路和一个按键扫描电路。显示存储器是用来存放显示数据的，它由48个8bit的存储单元组成，每个单元都有一个地址（00H－2FH）。uPD16311通过三根引线与CPU进行通讯。uPD16311的主要性能特点如下：
·具有多种显示模式，其显示模式可在8字×20段到16字×12段的范围内选择；
·具有按键扫描的功能，按键矩阵为12×4；
·显示亮度可调，共有8个亮度等级；
·具有高电压输出；
·具有一个4位通用输入口和一个5通道的LED输出口；
·输出端口不需要额外的上拉或下拉电阻。
uPD16311是一个可编程器件，它的任何一种功能需要对其编程后才能实现。因此，如何对其编程便成了应用的关键。为实现对uPD16311的正确编程，必须先了解它的控制命令。
2．2 uPD16311的控制命令
uPD16311有四条控制命令：显示模式命令、数据设置命令、地址设置命令和显示控制命令。显示模式命令用来设置uPD16311的显示模式。其命令代码为08H、09H，．．．0FH。依次表示9字×19段模式、10字×18段模式、．．．16字×12段模式。命令代码小于08H，则表示8字×20段模式。执行该命令时，显示会被强行关闭。要想恢复显示，必须执行一次显示控制命令，将显示打开。
数字设置命令用来设置数据写入与读出的方式。命令代码同样也是一字节（8位）。b0、b1两位用来设置数据的传输方向。在向显示存储器写数据或读键盘状态时，b0、b1两位分别设为“00”和“10”。b2位用来设置数据传输方式。当b2置为1时，数据被写入某一显示存储单元中，其地址由地址设置命令来设置，写入数据后，地址不变化。当b2置为0时，数据以地址递增的方式进行传输，即数据写入某一数据存储单元后，其地址自动加1，这意味着在这种方式下可以向显示存储器的某一存储单元连续写入数据。b3位用来设置测试方式。当b3位置为1时，芯片工作在测试方式；当b3位置为0时，芯片工作在正常工作方式。b6位固定为1。这样，以地址递增方式向显示存储器写数据或读键盘的命令代码为40H、42H。
地址设置命令用来设置要写入数据的存储单元地址，其命令代码为0C0H－0EFH，依次表示00H－2FH范围内的存储单元地址。当写入地址超出这一范围时，数据将不被写入。
显示控制命令用来控制显示的开与关以及显示亮度，命令代码为一字节。b3位用来控制显示的开与关。当b3置为1时，显示被打开；当b3置为0时，显示被关闭。b0、b1、b2三位用来控制栅极脉冲宽度。uPD16311通过对栅极脉冲宽度的控制实现对显示亮度的控制。b0、b1、b2三位从“000”到“111”，亮度依次递增。B7位固定为1。如高亮度打开显示，命令代码为87H。
在芯片刚接通电源时，芯片处于正常工作方式且数据以地址递增方式传输，显示处于关状态，显示模式的缺省设置为16字×12段模式，地址的缺省设置为00H。
3 uPD16311在DVD前面板中的应用
前面板作为DVD整机的一个重要部件，其主要功能是：捕获用户遥控命令；捕获用户按键命令；与解码板进行通讯；显示DVD工作状态。其中，与uPD16311有关的是捕获用户按键命令和显示DVD工作状态。
3．1前面板电路组成
如图1所示，前面板主要是由89C51、uPD16311、VFD显示器件和少量的分立元件组成。其中，89C51是ATMEL公司的微处理器。图1中画出了89C51与uPD16311控制有关的三个引脚P3．3、P3．4和P3．5。P3．3作为uPD16311的片选信号，P3．4作为时钟信号，P3．5是数据输入输出脚。89C51通过P3．5脚向uPD16311写入命令和数据，或从uPD16311读出数据（主要是按键键位信号）。数据的写入和读出是由时钟信号控制的；VFD显示器件采用FUTABA的荧光显示管13－BIT－155Gk。它具有13个栅极和15个段，共有54个引脚。其中，18－35脚未用。1－2、53－54脚是灯丝电源引脚。5－17脚（G13－G1）是13个栅极输出引脚，36－50脚（P15－P1）是15个段位引脚。该VFD带有10位“米8字”和3位特殊功能字，每个字由15位（两个字节）显示代码控制（这两个字节的显示代码必须按照FUTABA提供的资料事先进行正确的编码）。通过编程，能够清楚显示DVD的工作状态，如有盘、无盘显示，盘旋转、盘静止显示，盘片是DVD、还是VCD、还是CD显示，双声道或5．1声道显示，暂停、播放、快进／退显示，时间显示等等。由于采用的VFD显示器件是13字×15段类型的，所以硬件接线上，uPD16311的27－29脚要作为段使用（S13－S15），36、35和32－30脚要作为栅极使用（G9－G13）。整个电路接线简单。 （图片） （图片） （图片） （图片） （图片） | |
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