GT31L16S2W80標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)陣漢字庫(kù)芯片：功能特性與技術(shù)解析

在電子設(shè)備的顯示與信息處理中，漢字庫(kù)芯片起著關(guān)鍵作用。上海高通半導(dǎo)體有限公司的GT31L16S2W80標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)陣漢字庫(kù)芯片，為眾多應(yīng)用場(chǎng)景提供了強(qiáng)大的支持。下面，我們就來(lái)深入了解這款芯片的各項(xiàng)特性和技術(shù)細(xì)節(jié)。

文件下載：GT31L16S2W80.pdf

一、芯片概述

GT31L16S2W80是一款功能豐富的漢字字庫(kù)芯片，內(nèi)含12x12點(diǎn)陣和16x16點(diǎn)陣的漢字字庫(kù)，支持GB2312國(guó)標(biāo)簡(jiǎn)體漢字（擁有國(guó)家信標(biāo)委合法授權(quán)）、ASCII字符及Unicode轉(zhuǎn)GB2312編碼表，排列格式為橫置橫排。用戶可通過(guò)字符內(nèi)碼，依據(jù)手冊(cè)方法計(jì)算出字符點(diǎn)陣在芯片中的地址，進(jìn)而連續(xù)讀出字符點(diǎn)陣信息。

此外，該芯片還為客戶提供了1M字節(jié)的可自由讀寫空間，包含256個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)4K字節(jié)或16頁(yè)，每頁(yè)256字節(jié)，地址范圍為0x000000 - 0Xfffff。此自由讀寫空間在各廠商燒錄器中的型號(hào)為GT16G80，在燒錄器上位機(jī)軟件中選擇該型號(hào)即可進(jìn)行燒錄，且可重復(fù)擦寫10萬(wàn)次以上。

二、芯片特點(diǎn)

接口與排列

數(shù)據(jù)總線：采用SPI串行總線接口，方便與其他設(shè)備進(jìn)行通信。
點(diǎn)陣排列：橫置橫排的點(diǎn)陣排列方式，符合常見(jiàn)的顯示需求。

電氣參數(shù)

時(shí)鐘頻率：最高可達(dá)120MHz（@3.3V），能滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/li>
工作電壓：范圍在2.7V - 3.6V，具有較寬的電壓適應(yīng)能力。
電流：工作電流為12mA，待機(jī)電流僅5uA，低功耗特性顯著。
工作溫度：可在 -40℃ - 85℃的環(huán)境下正常工作，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

封裝與字符集

封裝：采用SOP8 - B封裝，便于安裝和集成。
字符集：支持中文GB18030字符集，兼容Unicode，提供12x12、16x16點(diǎn)陣的漢字以及多種ASCII字符字體。

三、芯片內(nèi)容

芯片包含豐富的字符集和字庫(kù)，具體如下表所示：	字符集	字庫(kù)	字號(hào)	字符數(shù)	字體
ASCII字符集	ASCII	5x7	96	標(biāo)準(zhǔn)	W - 橫置橫排
ASCII	7x8	96	標(biāo)準(zhǔn)	W - 橫置橫排
ASCII	7x8	96	粗體	W - 橫置橫排
ASCII	6x12	96	標(biāo)準(zhǔn)	W - 橫置橫排
ASCII	8x16	128	標(biāo)準(zhǔn)	W - 橫置橫排
ASCII	8x16	96	粗體	W - 橫置橫排
ASCII	16點(diǎn)陣不等寬	96	Arial (方頭)	W - 橫置橫排
ASCII	16點(diǎn)陣不等寬	96	Times New Roman (白正)	W - 橫置橫排
ASCII	16x32	96	標(biāo)準(zhǔn)	W - 橫置橫排
ASCII	16x32	96	粗體	W - 橫置橫排
GB2312字符集	GB2312漢字	12x12	6763	宋體	W - 橫置橫排
	16x16	6763	宋體	W - 橫置橫排
	12x12	376	宋體	W - 橫置橫排
GB2312字符	16x16	376	宋體	W - 橫置橫排
Unicode -> GB2312轉(zhuǎn)碼表

四、操作指令

指令參數(shù)

芯片提供了多種操作指令，各指令的參數(shù)如下表：	Instruction	Description	Instruction Code(One - Byte)	Address Bytes	Dummy Bytes	Data Bytes
Read	Read Data Bytes	0000 0011	03 h	3	—	1 to ∞
Fast Read	Read Data Bytes at Higher Speed	0000 1011	0B h	3	1	1 to ∞
WREN	Write Enalbe	0000 0110	06 h	—	—	—
WRDI	Write Disable	0000 0100	04 h
PP	Page Program	0000 0010	02 h	3	—	1 to 256
SE	Sector Erase	0010 0000	20 h	3	—	—
BE	Block Erase(64K)	1101 1000	D8 h	3	—	—
CE	Chip Erase	0110 0000/ 1100 0111	60 H/ C7 H	—	—	—

具體指令操作

一般讀?。≧ead Data Bytes）：操作時(shí)先將片選信號(hào)（CS#）置低，接著輸入1個(gè)字節(jié)的命令字（03 h）和3個(gè)字節(jié)的地址，數(shù)據(jù)在串行時(shí)鐘（SCLK）上升沿鎖存。地址對(duì)應(yīng)的字節(jié)數(shù)據(jù)在SCLK下降沿通過(guò)串行數(shù)據(jù)輸出引腳（SO）輸出。讀取完成后，將CS#置高結(jié)束操作；若CS#保持低電平，則繼續(xù)輸出下一個(gè)地址的數(shù)據(jù)。
快速讀取點(diǎn)陣數(shù)據(jù)（Read Data Bytes at Higher Speed）：同樣先將CS#置低，輸入1個(gè)字節(jié)的命令字（0B h）、3個(gè)字節(jié)的地址和1個(gè)字節(jié)的Dummy Byte，數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存。數(shù)據(jù)在SCLK下降沿通過(guò)SO輸出。以讀取15x16點(diǎn)陣漢字為例，連續(xù)讀取32個(gè)字節(jié)后結(jié)束操作。不需要繼續(xù)讀取時(shí)，將CS#置高。
寫使能（Write Enable）：CS#變低，發(fā)送Write Enable命令，然后CS#變高。
寫非能（Write Disable）：CS#變低，發(fā)送Write Disable命令，然后CS#變高。
頁(yè)寫入（Page Program）：CS#變低，發(fā)送Page Program命令，發(fā)送3字節(jié)地址，再發(fā)送數(shù)據(jù)，最后CS#變高。
扇區(qū)擦除（Sector Erase）：CS#變低，發(fā)送Sector Erase命令，發(fā)送3字節(jié)地址，然后CS#變高。

芯片狀態(tài)判斷

通過(guò)發(fā)送命令05H，讀取芯片狀態(tài)寄存器的B7 - B0位，判斷WIP位的狀態(tài)來(lái)確定芯片是否處于忙狀態(tài)。當(dāng)WIP位為1時(shí)，芯片處于忙狀態(tài)；為0時(shí)，芯片處于空閑狀態(tài)。

五、自由可讀寫空間

存儲(chǔ)組織

芯片的自由可讀寫空間存儲(chǔ)組織如下：	每設(shè)備	每塊	每扇區(qū)	每頁(yè)
1M	64K	4K	256	字節(jié)
4K	256	16		頁(yè)
256	16			扇區(qū)
16				塊

存儲(chǔ)塊、扇區(qū)結(jié)構(gòu)

存儲(chǔ)塊和扇區(qū)有明確的地址范圍，例如塊15的扇區(qū)255地址范圍是0x0FF000 - 0x0FFFFF等。

六、引腳描述與電路連接

引腳配置與描述

芯片采用SOP8 - B封裝，各引腳功能如下：	NO.	名稱	I/O
1	CS#	片選輸入(Chip enable input)	所有串行數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于CS#下降沿，傳輸期間保持低電平，兩條指令間保持高電平
2	SO	O	串行數(shù)據(jù)輸出 (Serial data output)，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘下降沿移出
3	NC		懸空
4	GND		地(Ground)
5	SI	串行數(shù)據(jù)輸入 (Serial data input)，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入
6	SCLK	串行時(shí)鐘輸入(Serial clock input)，數(shù)據(jù)在上升沿移入，下降沿移出
7	HOLD#	總線掛起(Hold, to pause the device without)	片選有效期間可暫停數(shù)據(jù)傳輸，HOLD#變低且SCLK為低電平時(shí)進(jìn)入掛起狀態(tài)，變高且SCLK為低電平時(shí)結(jié)束掛起狀態(tài)
8	VCC	電源(+ 3.3V Power Supply)

SPI接口與主機(jī)接口參考電路

SPI與主機(jī)接口電路連接可參考相關(guān)示意圖，HOLD管腳建議接2K電阻3.3V拉高。

七、電氣特性

絕對(duì)最大額定值

Symbol	Parameter	Min.	Max.	Unit
T OP	Operating Temperature	-40	85	℃
T STG	Storage Temperature	-65	150	℃
VCC	Supply Voltage	-0.3	3.6	V
V IN	Input Voltage	-0.3	VCC + 0.3	V
GND	Power Ground	-0.3	0.3	V

DC特性

在 (T_{OP}=-40^{circ} C) 到85℃，GND = 0V的條件下：	Symbol	Parameter	Min.	Max.	Unit
I DD	VCC Supply Current(active)		12	mA
I SB	VCC Standby Current		5	uA
V IL	Input LOW Voltage	-0.3	0.3VCC	V	VCC = 2.7 - 3.6V
V IH	Input HIGH Voltage	0.7VCC	VCC + 0.4	V
V OL	Output LOW Voltage		0.4 (I OL = 1.6mA)	V
V OH	Output HIGH Voltage	VCC - 0.2 (I OH = -100uA)		V
I LI	Input Leakage Current	0	2	uA
I LO	Output Leakage Current	0	2	uA

AC特性

Symbol	Alt.	Parameter	Min.	Max.	Unit
Fc	Fc	Clock Frequency	D.C.	120	MHz
t CH	t CLH	Clock High Time	4		ns
t CL	t CLL	Clock Low Time	4		ns
t CLCH		Clock Rise Time(peak to peak)	0.2		V/ns
t CHCL		Clock Fall Time (peak to peak)	0.2		V/ns
t SLCH	t CSS	CS# Active Setup Time (relative to SCLK)	5		ns
t CHSL		CS# Not Active Hold Time (relative to SCLK)	5		ns
t DVCH	t DSU	Data In Setup Time	2		ns
t CHDX	t DH	Data In Hold Time	2		ns
t CHSH		CS# Active Hold Time (relative to SCLK)	5		ns
t SHCH		CS# Not Active Setup Time (relative to SCLK)	5		ns
t SHSL	t CSH	CS# Deselect Time	20		ns
t SHQZ	t DIS	Output Disable Time		6	ns
t CLQV	t V	Clock Low to Output Valid		6.5	ns
t CLQX	t HO	Output Hold Time	0		ns

八、封裝尺寸

芯片采用SOP8 - B封裝，尺寸為5.28mmX7.90mm（206milX311mil），具體尺寸參數(shù)如下：			A	A1	A2	b	C	D	E	E1		L	S
Mm	Min.	-	0.05	0.75	0.35	0.15	5.18	7.70	5.18		0.50	0.41	0
Norm.	-	0.10	0.80	0.42	0.20	5.28	7.90	5.28	1.27	0.65	0.54	5
Max.	1.0	0.15	0.85	0.48	0.25	5.38	8.10	5.38		0.80	0.67	10
inch	Min.	-	0.002	0.030	0.014	0.006	0.204	0.303	0.204		0.020	0.016	0
Norm.	-	0.004	0.032	0.016	0.008	0.206	0.311	0.206	0.050	0.026	0.021	5
Max.	0.04	0.006	0.034	0.020	0.010	0.210	0.319	0.210		0.031	0.026	10

九、字庫(kù)排置

點(diǎn)陣排列格式

每個(gè)漢字以點(diǎn)陣字模形式存儲(chǔ)，每個(gè)點(diǎn)用一個(gè)二進(jìn)制位表示，1表示亮點(diǎn)，0表示不顯示。點(diǎn)陣排列為橫置橫排，即一個(gè)字節(jié)的高位表示左面的點(diǎn)，低位表示右面的點(diǎn)，排滿一行后再排下一行，可直接用于顯示器顯示。

15X16點(diǎn)漢字排列格式

15X16點(diǎn)漢字信息需32個(gè)字節(jié)（BYTE 0 – BYTE 31）表示，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)橫置橫排。

16點(diǎn)陣不等寬ASCII方頭（Arial）字符排列格式

16點(diǎn)陣不等寬字符信息需34個(gè)字節(jié)（BYTE 0 – BYTE33）表示。BYTE0 - BYTE1存放點(diǎn)陣寬度數(shù)據(jù)，BYTE2 - 33存放橫置橫排點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。例如ASCII方頭字符B，BYTE0 - BYTE1為00 0C，表示點(diǎn)陣寬度為12位，后面有4位空白區(qū)，可用于排版參考。

十、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)驗(yàn)證

客戶可將芯片內(nèi)“A”的數(shù)據(jù)調(diào)出與給定數(shù)據(jù)對(duì)比。若一致，表明SPI驅(qū)動(dòng)正常工作；若不一致，則需重新編寫驅(qū)動(dòng)。不同排置和點(diǎn)陣大小的“A”點(diǎn)陣數(shù)據(jù)如下：

排置：Y（豎置橫排），點(diǎn)陣大小8X16，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)：00 E0 9C 82 9C E0 00 00 0F 00 00 00 00 00 0F 00
排置：W（橫置橫排），點(diǎn)陣大小8X16，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)：00 10 28 28 28 44 44 7C 82 82 82 82 00

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一、芯片概述

二、芯片特點(diǎn)

接口與排列

電氣參數(shù)

封裝與字符集

三、芯片內(nèi)容

四、操作指令

指令參數(shù)

具體指令操作

芯片狀態(tài)判斷

五、自由可讀寫空間

存儲(chǔ)組織

存儲(chǔ)塊、扇區(qū)結(jié)構(gòu)

六、引腳描述與電路連接

引腳配置與描述

SPI接口與主機(jī)接口參考電路

七、電氣特性

絕對(duì)最大額定值

DC特性

AC特性

八、封裝尺寸

九、字庫(kù)排置

點(diǎn)陣排列格式

15X16點(diǎn)漢字排列格式

16點(diǎn)陣不等寬ASCII方頭（Arial）字符排列格式

十、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)驗(yàn)證

評(píng)論

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一、芯片概述

二、芯片特點(diǎn)

接口與排列

電氣參數(shù)

封裝與字符集

三、芯片內(nèi)容

四、操作指令

指令參數(shù)

具體指令操作

芯片狀態(tài)判斷

五、自由可讀寫空間

存儲(chǔ)組織

存儲(chǔ)塊、扇區(qū)結(jié)構(gòu)

六、引腳描述與電路連接

引腳配置與描述

SPI接口與主機(jī)接口參考電路

七、電氣特性

絕對(duì)最大額定值

DC特性

AC特性

八、封裝尺寸

九、字庫(kù)排置

點(diǎn)陣排列格式

15X16點(diǎn)漢字排列格式

16點(diǎn)陣不等寬ASCII方頭（Arial）字符排列格式

十、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)驗(yàn)證

評(píng)論

二、芯片特點(diǎn)

三、芯片內(nèi)容

四、操作指令

五、自由可讀寫空間

六、引腳描述與電路連接

七、電氣特性

九、字庫(kù)排置

十、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)驗(yàn)證