RAiO RA8803, RA8822 User Manual
RAiO
RA8803
RA8822
双图层中文文字/图形
LCD 控制器
应 用 手 册
Version 2.4
August 4, 2005
RAiO Technology Inc.
Copyright RAiO Technology Inc. 2004, 2005
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改 版 说 明
版 本 日 期 说 明
1.0 January 26, 2004 First Release Version
RA8803/8822
双图层
LCD
控制器应用手册
1.1 March 9, 2004
1.2 April, 12, 2004
1.3 May 3, 2004
1.4 October 1, 2004
增加 9-23 灰阶显示
增加 附录 B-3 Power 应用电路
增加 9-24 扩展模式显示
增加 4-1、4-2、8-2、附录 C、D 节
修改 2-3、5、7、8、8-1、9-24、附录 B 节
增加表 3-1：RA8803/8822 与驱动器 IC的接口名称对照表
修改图 5-2：用 DAC 控制 LCD亮度的应用电路及文字说明
增加图 8-2A：重置脚位 RST# 的时序
修改图 8-3：一般 RA8803/8822 电源开启或重置的流程图
修改表 8-2：基本的缓存器设定范例
增加图 9-21B : Key Scan 流程图
修改图 B-3, B-4
修改附录 G. 范例程序 – C51
增加附录 H. 字型与字码表(BIG-5)
2.0 January 20, 2005
2.1 March 4, 2005
2.2 March 11, 2005
2.3 April 22, 2005
2.4 August 4, 2005
修改附录 B-2 电源应用电路
修改附录 B-2 电源应用电路的图 B-4, B-5
增加附录 B-2-4 电路板的电源布局建议
增加附录 B-3 Frame 信号、增加图 B-7
修改表 8-2：基本的缓存器设定范例
移除附录 B-3 Frame 信号
修改第 5 章液晶显示器的亮度调整
增加图 5-4 REG[D0h]与 Iout 输出的对应曲线图
修改附录 B-2-1 电源结构与图 B-3
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RA8803/8822
双图层
LCD
控制器应用手册
章 节 内 容 页 数
1. 简介 ......................................................................................................................................6
2. 微控制器(MPU)的接口 ..........................................................................................................7
2-1 8080 系列的 MPU 接口 ..................................................................................................................................7
2-2 6800 系列的 MPU 接口 ..................................................................................................................................8
2-3 4Bit/8Bit 的 MPU 界面................................................................................................................................10
2-4 MPU 接口的程序范例.................................................................................................................................. 11
3. 液晶显示驱动器(LCD Driver)的接口................................................................................... 15
3-1 液晶显示器面板(LCD Panel) 大小的设定................................................................................................... 16
4. 中文字型 ROM ....................................................................................................................18
4-1 中文字型 ROM 的使用................................................................................................................................. 18
4-2 自建字型 ROM ............................................................................................................................................ 19
5. 液晶显示器的亮度调整........................................................................................................24
6. 触摸式面板(Touch Panel)的界面 .......................................................................................27
6-1 电阻式触摸面板........................................................................................................................................... 27
6-2 触摸面板的应用........................................................................................................................................... 29
7. 系统时序(System Clock)....................................................................................................34
8. 软硬件的启始设定...............................................................................................................36
8-1 重置(Reset)与系统设定 .............................................................................................................................. 36
8-2 电源开启或重置(Power On/Reset)的程序 ................................................................................................. 38
8-3 缓存器的起始设定 ....................................................................................................................................... 39
8-4 Wakeup 的程序........................................................................................................................................... 41
9. RA8803/8822 功能应用介绍 ...............................................................................................42
9-1 文字模式设定............................................................................................................................................... 42
9-1-1 文字显示 .............................................................................................................................................. 42
9-1-2 粗体字之显示功能................................................................................................................................43
9-2 绘图模式设定 .............................................................................................................................................. 44
9-3 闪烁与反白显示........................................................................................................................................... 49
9-3-1 闪烁显示 .............................................................................................................................................. 49
9-3-2 屏幕反白 .............................................................................................................................................. 49
9-3-3 文字反白 .............................................................................................................................................. 50
9-4 中/英文文字对齐.......................................................................................................................................... 51
9-5 LCD 屏幕显示 On/Off 设定......................................................................................................................... 52
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9-6 光标 On/Off 设定......................................................................................................................................... 53
9-7 光标位置与移位设定.................................................................................................................................... 53
9-7-1 光标位置 .............................................................................................................................................. 53
9-7-2 游标移位 .............................................................................................................................................. 55
9-8 光标闪烁设定 .............................................................................................................................................. 55
9-10 工作及显示窗口大小设定 .......................................................................................................................... 57
9-11 行距设定 .................................................................................................................................................... 62
9-12 自动填入数据到 DDRAM .......................................................................................................................... 62
9-13 屏幕更新频率设定..................................................................................................................................... 63
9-14 中断(Interrupt)与忙碌(Busy)设定............................................................................................................ 63
9-15 省电模式 .................................................................................................................................................... 65
9-16 如何读取 Font ROM 字型 ......................................................................................................................... 66
9-17 字号放大设定 ............................................................................................................................................ 67
9-18 图层显示功能设定..................................................................................................................................... 68
9-19 Key Scan 应用.......................................................................................................................................... 71
9-20 屏幕水平卷动及垂直卷动设定................................................................................................................... 73
9-21 ASCII 区块选择设定.................................................................................................................................. 76
9-21-1 ASCII 字形区块 0............................................................................................................................... 76
9-21-2 ASCII 字形区块 1............................................................................................................................... 77
9-21-3 ASCII 字形区块 2............................................................................................................................... 78
9-21-4 ASCII 字形区块 3............................................................................................................................... 79
9-22 自行造字 .................................................................................................................................................... 79
9-23 灰阶显示 .................................................................................................................................................... 81
9-24 扩展模式显示 ............................................................................................................................................ 83
RA8803/8822
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附录 A. 液晶显示驱动器(LCD Driver)的时序图 ......................................................................87
附录 B. 应用电路图 .................................................................................................................89
B-1 应用电路 ..................................................................................................................................................... 89
B-2 电源(Power)应用电路 ................................................................................................................................91
B-2-1 电源结构.............................................................................................................................................. 91
B-2-2 3V 电源应用电路 ................................................................................................................................. 92
B-2-3 5V 电源应用电路 ................................................................................................................................. 92
B-2-4 电路板的电源布局建议........................................................................................................................ 93
附录 C. RA8803/8822 控制板 .................................................................................................94
附录 D. 除错与分析流程..........................................................................................................95
附录 E. RA8803/8822 支持的驱动器型号................................................................................96
附录 F. 指令时间 .....................................................................................................................97
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RA8803/8822
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附录 G. 范例程序 – C51..........................................................................................................98
G-1 范例程序(1) – 显示一中文字....................................................................................................................... 98
G-2 范例程序(2) – 显示一中文字符串 ............................................................................................................... 98
G-3 范例程序(3) – 8x8(Key_Scan)扫描 ........................................................................................................... 99
G-4 子程序范例 ............................................................................................................................................... 102
附录 H. 字型与字码表(GB)....................................................................................................107
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1. 简介
RA8803/8822 是一个双图层(Two Pages)中英文文字与绘图模式的点矩阵液晶显示(LCD)控制器，可支持最
大 320x240 / 240x160 点的 LCD 面板。内建 512K Byte 的字型码，可以显示中文字型、数字符号、英日欧
文等字母，使用者只要透过 MPU 对 RA8803/8822 写入中/英文字型码，就可以直接在 LCD 面板上显示中英
文字型，而不需要透过 MPU 以绘图方式来处理中英文的显示。为了让使用者更加了解 RA8803/8822 的使用
与其附加的许多软硬件功能，因此建立此应用手册供客户参考。
图 1-1 是 RA8803/8822 的系统接口图，我们将依据此系统接口图，在以下的几章分别做完整的界面介绍，
同时会在每一个应用上举出图示与例题，让使用者了解硬件的连接状态。在第九章我们将对 RA8803/8822
所提供的功能做详细的说明与介绍，同样配合许多图示与例题让使用者在实际设计时能轻易上手。最后在目
录内我们附了很多参考数据，如完整电路图、Demo Program 等等，为了配合此应用手册，希望使用者能与
RA8803/8822 的规格书一同参考，以其达到最快的学习效果。
微控制器
(MPU)
液晶驅動器
(LCD Driver)
液晶顯示器
(LCD Panel)
RA8803
硬體起始
設定
時脈
(Clock)
RA8822
8x8 鍵盤
Key Scan
图 1-1：RA8803/8822 系统接口图
升壓電路
(亮度調整)
觸控式面板
(Touch Panel)
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2. 微控制器(MPU)的接口
RA8803/8822 文字/图形 LCD 控制器与一般的 LCD 控制器相类似，都有支持 8080 和 6800 两大系列属性的
MPU 接口。使用者可以透过 SYS_MI 这根脚位去选择 RA8803/8822 的 MPU 接口是 8080 或者是 6800 的兼
容系统，如果 SYS_MI 外接一 Pull Low 电阻，则 RA8803/8822 的 MPU 将定义成与 8080 兼容的接口。反
之，如果 SYS_MI 外接一 Pull High电阻，则 RA8803/8822 的 MPU 接口将定义成与 6800 兼容的接口。
2-1 8080
系列的
MPU
接口
图 2-1 是 RA8803/8822 与 8080 兼容系列的 MPU 接口示意图，此时 RA8803/8822 将只接受与 8080 系
列兼容的 MPU 所传送出来的控制信号。
8080
MPU
A0
A1-A7
IORQ
D0-D3(D0 -D7)
RD
WR
RES
Decoder
RA8803/8822
RS
CS1
CS2
SYS_MI
DB0-3(DB0-7)RD
WR
RST
图 2-1：8080 (4/8-bit) MPU 与 RA8803/8822 的界面图
图 2-2 是 8080 系列 MPU 与 RA8803/8822 间的系统时序图，在 RA8803/8822 的定义中，RS 为 “L” 时
是表示对缓存器下命令，也就是对 RA8803/8822 的缓存器进行读写的动作(Register Access Cycle)，而
RS 为 “H” 时是表示对 Display RAM 进行 Data 读写的动作(Data Access Cycle)。不论是 8080 或
6800， “RS” Pin 通常接到 MPU 的 Address Pin “A0”，8080 系列 MPU 与 6800 最大的不同是 Read、
Write 的控制信号是分开的，RD 为 Low 时是进行读取动作，WR 为 Low 时是进行写入动作，至于读写
的目的地则由 RS 决定。
下面图 2-2 表示如果是对缓存器进行读取动作，MPU 必须透过数据总线先送出缓存器的地址，然后才能
在数据总线上读取缓存器的数据，如果是对缓存器进行写入动作，MPU 必须透过数据总线先送出缓存器
的地址，然后再送出要写入的数据。当 8088 MPU 对 RA8803/8822 Display RAM 进行数据的读取动
作，MPU 能直接在数据总线上读取 Display RAM 的数据，如果 8088 MPU 对 Display RAM 进行数据的
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写入动作，MPU 则直接在数据总线上送出要写入的数据。
AH8
t
RS, CS1
AW8
WR, RD
DB0~DB7
(WRITE)
DB0~DB7
(READ)
t
DS8
t
t
ACC8
CYC
t
CC
t
DH8
t
OH8
t
RA8803/8822
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图 2-2：8-Bit 8080 MPU 对 RA8803/8822 缓存器/Data 进行读取/写入动作
Signal Symbol Parameter
t
Address hold time 10 -- ns
RS, CS1#
AH8
Address setup time 63 -- ns
t
Aw8
t
System cycle time 800 -- ns
CYC
WR#, RD#
Strobe pulse width 400 -- ns
t
CC
t
Data setup time 63 -- ns
DS8
t
Data hold time 10 -- ns
DH8
DB0 to DB7
t
RD access time -- 330 ns
ACC8
t
Output disable time 10 -- ns
OH8
表 2-1
Rating
Min Max
Unit Condition
System Clock:
8MHz
Voltage: 3.3V
2-2 6800
系列的
MPU
接口
图 2-3 是 RA8803/8822 与 6800 兼容系列的 MPU 接口示意图，此时 RA8803/8822 将只接受 6800 系列
兼容的 MPU 所传送出来的控制时序。6800系列 MPU Read、Write 的控制信号是同一根 Pin，R/W# 为
High 时是进行读取动作，R/W# 为 Low 时是进行写入动作，而 EN 则是确定读写的动作是否有效
(Enable)，至于读写的目的地仍由 RS 决定。
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6800
MPU
A0
A1-A7
VMA
D0-D7
EN
R/W
RES
Decoder
RA8803/8822
RS
CS1
CS2
SYS_MI
DB0-7
EN
R/W
RST
VDD
图 2-3：6800 (8-bit) MPU 与 RA8803/8822 的界面图
RA8803/8822 无法同时接受 6800 及 8080 的控制信号，因此在 MPU 的接口上，某些脚位上会因为使用
者选择不同的 MPU 而有不同的定义，例如脚位 RD#(EN)，当使用者选择的 MPU 接口为 8080 时是定义
成 RD#，而选择 6800 MPU 时是定义为 EN。而脚位 WR#(R/W#)，当使用者选择的 MPU 接口为 8080
时是定义成 WR#，而选择 6800 MPU 时是定义为 R/W#，对于 MPU 接口的脚位定义，使用者可以参考
RA8803/8822 规格书第 4-1 节的说明。
下面图 2-4 表示如果是 6800 MPU 对 RA8803/8822 缓存器进行读取动作，MPU 必须透过数据总线先送
出缓存器的地址，然后才能在数据总线上读取缓存器的数据，如果是对缓存器进行写入动作，MPU 必须
透过数据总线先送出缓存器的地址，然后再送出要写入的数据。当 6800 对 RA8803/8822 Display RAM
进行数据的读取动作，MPU 能直接在数据总线上读取 Display RAM的数据，如果 6800 MPU 对 Display
RAM 进行数据的写入动作，则 MPU直接在数据总线上送出要写入的数据。
对于 6800 MPU 的接口，RA8803/8822 只提供 8Bit 的传输功能，而对于 8080 MPU 的接口，
RA8803/8822 提供 4Bit或 8Bit 的传输功能。
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CYC6
EN
t
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RS, R/W, CS1
DB0~DB7
(WRITE)
DB0~DB7
(READ)
图 2-4：8-bit 6800 MPU 对 RA8803/8822 缓存器/Data 进行读取/写入动作
Signal Symbol Parameter
t
Address hold time 10 -- ns
AH6
A0, R/W#,
CS1#
t
Address setup time 63 -- ns
Aw6
t
System cycle time 800 -- ns
CYC6
AW6
t
DS6
t
ACC6
t
表 2-2
Rating
Min Max
EW
t
AH6
t
DH6
t
OH6
t
Unit Condition
System Clock:
8MHz
Voltage: 3.3V
t
Data setup time 63 -- ns
DS6
t
Data hold time 10 -- ns
DH6
DB0 to DB7
t
Access time -- 330 ns
ACC6
Output disable time 10 -- ns
t
OH6
EN tEW Enable pulse width 400 -- ns
2-3 4Bit/8Bit的MPU
界面
对于 8080 MPU 的接口，RA8803/8822 提供 4Bit 或 8Bit 的传输功能。使用者可以透过 SYS_DB 这根脚
位去选择 MPU 的数据总线(Data Bus)接口，如果 SYS_DB 外接一 Pull Low 电阻，则 RA8803/8822 的
MPU 数据总线接口将定义成 4-Bit。反之，如果 SYS_DB 外接一 Pull High 电阻，则 RA8803/8822 的
MPU 数据总线接口将定为 8-Bit。因为 RA8803/8822 内部的缓存器大多是 8-Bit 的架构，因此如果使用
4-Bit 的数据总线接口，MPU将会花较多的周期(Cycle)去存取 RA8803/8822 内部的缓存器。
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当选择 4-bit MPU 作传输模式时，RA8803/8822 的 MPU 接口只有用到数据总线的 D3~D0，而没有用到
的 D7~D4 则不必理会(当成 NC Pin)，同时每一个八位的指令或数据将被分为两个 Nibble(4-Bit)依序透过
数据总线的 D3~D0 进行传送，第一次先透过总线(DB3~DB0)传送数据的较高位 Bit[7..4]，第二次再透过
总线(D3~D0)传送数据的较低位 Bit[3..0]，使用者可以参考 2-4 节中的例题 5~8。
不过对于 6800 MPU 的接口，RA8803/8822只提供 8Bit 的传输功能，且由于大部份使用者使用 8051 系
统产品做系统开发，也比较熟悉此系列的 MPU，因此建议使用 8080 的 MPU 接口。
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2-4 MPU
接口的程序范例
下面将列出一些简单的程序说明 MPU 与 RA8803/8822 存取缓存器的方式，这些程序及以后的范例都是
以 8051 的汇编语言撰写，非常浅显易懂，也相当容易转成其它的语言格式。
No.
1
2
3
4
5
RS
1 1 0 1 xxh Read Display Data
1 0 1 0
1 0 1 0 xxh
1 0 1 0 xxh
0 0 1 0 Address
6800 8080
R/W# RD# WR#
表 2-3
DB0-DB7 Function
Write Display Data (Character Mode--中
High Byte
Æ Low Byte
文)
步骤
2必须作两次，第一次写入中文字型
码高字节数据，第二次再写入中文字型码
低字节数据
Write Display Data (Character Mode--英
文，ASCII)
3只须作一次，直接写入英文字型码
步骤
Write Display Data (Graphic Mode)
当要读取状态(Read Status)必须要完成两
项步骤:
先步骤
5 Æ 步骤6，才可以读取状态
6
7
8
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0 1 0 1 Status
当要写入控制命令到缓存器必须要完成两
0 0 1 0 Address
0 0 1 0 Command
项步骤:
先步骤
令到缓存器
7 Æ 步骤8，才可以写入控制命
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范例 1-1: REG [00h] = #CDH
MOV A, #00h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#CDh
CALL RegAddr_WRITE
范例 1-2: REG [E0h] = #5AH
MOV A, #E0h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#5Ah
CALL RegAddr_WRITE
范例 2-1: 读取 REG [00h]
MOV A,#00h
CALL RegAddr_WRITE
CALL RegAddr_Read
范例 2-2: 读取 REG [E0h]
MOV A,#E0h
CALL RegAddr_WRITE
CALL RegAddr_Read
范例 3-1: LCD 显示”网”
MOV A,#BAH
CALL RegData_Write
MOV A,#F4H
CALL RegData_Write
范例 3-2: LCD 显示”页”
MOV A,#ADH
CALL RegData_Write
MOV A,#B6H
CALL RegData_Write
CALL RegData_Read
例 题 1：8-Bit MPU 写入 Data 到 RA8803/8822 的缓存器
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 写入“CD” 到 WLCR 缓存器
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 写入“5A” 到 PNTR 缓存器
例 题 2：8-Bit MPU 读取 RA8803/8822 的缓存器的 Data
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 读取 WLCR 缓存器的值
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 读取 PNTR 缓存器的值
例 题 3：8-Bit MPU 写入一中文到光标所在的位置
; 加载 “网” 的中文码高位 “BA”
; 加载 “网” 的中文码低位 “F4”
; 光标所在的位置将显示 “网” 的中文字
; 加载 “页” 的中文码高位 “AD”
; 加载 “页” 的中文码低位 “B6”
; 光标所在的位置将显示 “页” 的中文字
例 题 4：8-Bit MPU 读取 Display RAM 的 Data
; 读取光标所在的位置的 Display RAM Data
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上面的例题 1~4 是 8-Bit 的 MPU 存取方式，如果是使用 4-Bit 的数据总线接口，MPU 将会花较多的
Cycle Time 去存取 RA8803/8822内部的缓存器及 Display RAM Data，使用者可以比较一下例题 5~8 与
例题 1~4 的差异性。
范例 5-1: REG [00h] = #CDH
MOV A, #00h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #00h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#0Ch
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#0Dh
CALL RegAddr_WRITE
范例 5-2: REG [E0h] = #5AH
MOV A, #0Eh
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #00h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#05h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#0Ah
CALL RegAddr_WRITE
范例 6-1: 读取 REG [00h]
MOV A,#00h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#00h
CALL RegAddr_WRITE
CALL RegAddr_Read
:
:
CALL RegAddr_Read
范例 6-2: 读取 REG [E0h]
MOV A,#0Eh
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#00h
CALL RegAddr_WRITE
CALL RegAddr_Read
:
:
CALL RegAddr_Read
例 题 5：4-Bit MPU 写入 Data 到 RA8803/8822 的缓存器
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 写入“C” 到 WLCR 缓存器
; 写入“D” 到 WLCR 缓存器
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 写入“5” 到 PNTR 缓存器
; 写入“A” 到 PNTR 缓存器
例 题 6：4-Bit MPU 读取 RA8803/8822 的缓存器的 Data
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 读取 WLCR 缓存器的值(High Nibble)
; 读取 WLCR 缓存器的值(Low Nibble)
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 选择 Pattern Data Register (PNTR)
; 读取 PNTR 缓存器的值(High Nibble)
; 读取 PNTR 缓存器的值(Low Nibble)
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范例 7-1: LCD 显示”网”
MOV A,#0BH
CALL RegData_Write
MOV A,#0AH
CALL RegData_Write
MOV A,#0FH
CALL RegData_Write
MOV A,#04H
CALL RegData_Write
范例 7-2: LCD 显示”页”
MOV A,#0AH
CALL RegData_Write
MOV A,#0DH
CALL RegData_Write
MOV A,#0BH
CALL RegData_Write
MOV A,#06H
CALL RegData_Write
CALL RegData_Read
:
:
CALL RegData_Read
例 题 7：4-Bit MPU 写入一中文到光标所在的位置
; 加载 “网” 的中文码高位 “B”
; 加载 “网” 的中文码高位 “A”
; 加载 “网” 的中文码低位 “F”
; 加载 “网” 的中文码低位 “4”
; 光标所在的位置将显示 “网” 的中文字
; 加载 “页” 的中文码高位 “A”
; 加载 “页” 的中文码高位 “D”
; 加载 “页” 的中文码低位 “B”
; 加载 “页” 的中文码低位 “6”
; 光标所在的位置将显示 “页” 的中文字
例 题 8：4-Bit MPU 读取 Display RAM 的 Data
; 读取光标所在的位置的 Display RAM Data(High
Nibble)
; 读取光标所在的位置的 Display RAM Data(Low Nibble)
RA8803/8822
双图层
LCD
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RA8803/8822
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3. 液晶显示驱动器(LCD Driver)的接口
本章将介绍 RA8803/8822 与液晶显示驱动器(LCD Driver)之间的接口，RA8803 在双图层模式下最大可支持
320x240 点的液晶显示器(LCD Panel)，而 RA8822 最大可支持 240x160 点，使用者可以依据在此范围内想
设计的显示器 Panel 大小来选择适当的 LCD驱动器。图 3-1 是 RA8803/8822 与 ST8016 LCD Driver 连接的
示意图，用来驱动 160x160 的液晶显示器面板。
VDD
VSS
DISPOFF
LD0~LD7
RA8803
YD
FRM
XCK
LP
EIO1
MD
S/C
L/R
DI0~DI7
EIO2
DISPOFF
ST8016
(Common)
FR
LP
XCK
Y1~Y160
160*160 DOT LCD
PANEL
DISPOFF
XCK
EIO2
FR
LP
DI0~DI7
S/C
L/R
ST8016
(Segment)
MD
Y1~Y160
EIO1
图 3-1：RA8803/8822 与 LCD Driver(ST8016)的接线图
在图 3-1 中使用两个 ST8016 的 LCD 驱动器，分别处理 160x160 LCD Panel 的 Common 及 Segment，而
RA8803/8822 则送出 Frame(FRM)、Latch Pulse(LP)、YD 及 Data Bus 等信号给 ST8016，图 3-2 是
RA8803/8822 与 LCD 驱动器之间的接口讯号波形图，对于 LCD 驱动器接口的脚位定义，使用者可以参考
RA8803/8822 规格书第 4-2 节的说明。
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Total 160 LP for
one frame
FRM
YD
LP
XCK
DATA
COM1 Period
FRM
YD
LP
XCK
DATA
D1 D2D1D39D38D37D12D11D10D9D8D7D6D5
D2
D4D3
RA8803/8822
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COM (N) Period
FRM
YD
LP
XCK
DATA
D
N-5DN-4DN
-
3
D
N-2DN-1
D
N
D1 D2
图 3-2：RA8803/8822 与驱动器的接口讯号波形图
RA8803/8822 也可以设定连接至 LCD 驱动器上的数据总线接口是 4-Bit 或是 8-Bit，使用者可以透过
SYS_DW 这根脚位去选择，如果 SYS_DW 外接一 Pull Low 电阻，则 RA8803/8822 的 LCD 驱动器数据总
线接口将定义成 4-Bit。反之，如果 SYS_DW 外接一 Pull High 电阻，则 RA8803/8822 的 LCD 驱动器数据
总线接口将定为 8-Bit。图 3-1 中 RA8803/8822与 ST8016 LCD 驱动器连接的就是 8-Bit 的总线接口。
3-1
液晶显示器面板
(LCD Panel)
大小的设定
RA8803 可以支持 320x240 点尺寸的液晶显示器(LCD Panel)，也就是 20 列 x 15 行的中文字
(RA8803/8822 内定每一中文字型为 16x16 点)，RA8822 可以支持 240x160 点尺寸的液晶显示器(LCD
Panel)，也就是 15 列 x 10 行的中文字，针对不同尺寸的液晶显示器，可以用软件的方式来设定，使用
者透过设定缓存器的方式，来更改对应的显示器大小。利用显示窗口(Display Window) REG[21h, 31h,
41h, 51h]和工作窗口(Active Window)REG[20h, 30h, 40h, 50h]，来改变 RA8803/8822 对显示器大小的
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设定。例如 RA8803，使用者选用的是 320x240 LCD 面板，所使用到的范围也是 320x240 点的大小，
此时的显示窗口与工作窗口的缓存器设定值是相同的。
例如使用 RA8803 用在 320x240的 LCD Panel，那么显示窗口相关缓存器设法如下:
DWRR = ( 320 / 8 ) - 1 = 39 = 27h
DWBR = 240 – 1 = 239 = EFh
DWLR = 0
DWTR = 0
工作窗口一般比显示窗口还小，相关缓存器须依照下列规则:
1. DWRR≥ AWRR≥ CPXR≥ AWLR≥ DWLR
2. DWBR≥ AWBR≥ CPYR≥ AWTR≥ DWTR
表 3-1：RA8803/8822 与驱动器 IC 的接口名称对照表
RA8803/8822
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RA8803/8822
Driver 界面名称
LP
XCK
YD
FRM
LD[7:0]
DISPOFF
Driver IC 界面名称 Driver IC 界面名称之定义
LP
LOAD
CL1
CP
SCP
CL2
HSCP
FLM
FR
FRAME
CDATA
DF(M)
D[7:0]
/DISPOFF
/D.OFF
DISP
Data Latch Clock
Latch Pulse in one line
Latch pulse of display data
Data Latch Pulse
Data Shift Clock
Clock pulse for segment shift register
Shift Clock Pulse for X-Drivers
Data Shift Pulse
Shift Clock Pulse
Scan Start-up Signal
First Line Marker
Frame Pulse
Frame start signal(First line mark of common
signal)
Synchronous Data
Switch signal to convert LCD drive waveform
into AC
LCD Data Bus
Display OFF
Display OFF
Display OFF
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4. 中文字型 ROM
RA8803/8822
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4-1
中文字型
RA8803/8822 内建有 512KByte 的 16x16 中文显示字型 ROM(Font ROM) 与 8x16 的 ASCII 半型字型。
除了内建的 8x16 和 16x16 的字号外，还提供字型放大的功能，可利用 REG[F1h]的设定，将显示字号放
大到 32x32、48x48 或 64x64。其中 RA8803/8822-T 储存标准繁体中文 BIG5 码，包含 13,094 个常用
与次常用字型、408 个特殊字与两组 ASCII CODE，RA8803/8822-S 储存 7602 个标准 GB 码的简体中
文。
缓存器[F0h]是用来设定与字型 ROM 相关的功能，当使用者选择 RA8803/8822-T 时，必须将 Bit[5..4]设
成 “01” 才能正确显示繁体字型，选择 RA8803/8822-S 时，必须将 Bit[5..4]设成 “10” 才能正确显示简体
字型。
REG [F0h] Font Control Register (FNCR)
Bit Description Text/Graph Default Access
7
ROM
的使用
字型 ROM 的转换电路控制
1：致能
0：Bypass (客户建立字型 ROM 时使用)
字型 ROM 的地址空间选择
-- 1h R/W
当 bit5~4 设定 ”00”¼ ROM Mode0，该位可以用来选择上或
6
5-4
2
下面的例题在第一章有提到，只要先设定光标位置，然后将要显示的中文其中文码(Big-5 或 GB 码)共两
个 Byte，透过 MPU 写入 Data Address 既可：
下的 256KB ROM 的地址空间。
1：选择下部 256KB 字型 ROM
0：选择上部 256KB 字型 ROM
字型 ROM 的语系选择
0 0：选择简体（GB）字型 (256KB, Mode0)
0 1：选择繁体（BIG5）字型 (512KB, Mode1)
1 0：选择简体（GB）字型 (512KB, Mode2)
强制为 ASCII 解碼 (注 1)
1：所有输入的 Data，都以 ASCII 解碼(00~FFh)
0：RA8803/22 会先检视输入 Data的第一个字节介于：
00~9Fh，视为 ASCII (半角字)
A0~FFh，视为 GB/BIG5 (全角字)
-- 0h R/W
-- 00h R/W
Text 0h R/W
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MOV A, #F0h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #90h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A,#BAH
CALL RegData_Write
MOV A,#F4H
CALL RegData_Write
注 1：中文内码不论是 GB 或 BIG5 码都是由两个 Byte 组成，但是英文及一些符号 ASCII 码只由一个
例 题 ：8-Bit MPU 写入一中文字 “网” 到光标所在的位置
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 选择繁体字型
; 加载 “网” 的中文码高位 “BA”
; 加载 “网” 的中文码低位 “F4”
; 光标所在的位置将显示 “网” 的中文字
Byte 组成(00h~FFh)，通常 RA8803/8822 将送到 Display RAM 的 Data(00h~9Fh)视为 ASCII
码，也就半角文字(8x16)，大于等于 “A0h” 的视为全角码(如繁简中文)的高位，必须再送一次低
位内码，才能显示全角字型。如果使用者有用到 A0h~FFh 的 ASCII 码，则 MPU 在送
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Data(ASCII 码)到 Display RAM之前必须将缓存器[F0h]的 Bit2 设成 “1” 。
4-2
自建字型
RA8803/8822 内建有 512KByte 字型 ROM(Font ROM)，也可以开放给客户下 Mask 使用，客户可以自
行编码自建字库，每个字都是 16x16 的字型，因为 16x16 的字形型需要 32Byte 的内存空间，512Kbyte
的 ROM 共可以储存 16K 个字型(16Kx32=512K)，512Kbyte 的 ROM 共有 19 条地址线(Address Line)
Æ A[18:0]，00000h~0001Fh 的 32Byte 储存第一个字形，00020h~0003Fh 的 32Byte 储存第二个字
形，依此类推，如下表 4-1:
ROM
表 4-1
Addr[18:5] Addr[4:0]
000,0000,0000,000 XXXXX 1
000,0000,0000,001 XXXXX 2
:
:
XXXXX
XXXXX
字型 No.
:
:
111,1111,1111,110 XXXXX 16383
111,1111,1111,111 XXXXX 16384
至于 32Byte 的字型储存顺序如图 4-1所示，假设您想将图 4-2 的字当成 Font ROM 的第一个字形，那么
ROM 00000h~0001Fh 的储存数据如下表 4-2:
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表 4-2
Addr[18:5] Addr[4:0] Data
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000,0000,0000,000
00000 08h
00001 1Ch
00010 1Ch
00011 FFh
00100 7Fh
00101 1Ch
00110 3Eh
00111 3Eh
01000 77h
01001 41h
01010 00h
01011 00h
01100 83h
01101 7Fh
01110 3Fh
01111 0Fh
10000 20h
10001 10h
10010 1Ch
10011 9Eh
10100 1Eh
10101 1Fh
10110 1Fh
10111 1Fh
11000 1Fh
11001 3Fh
11010 7Eh
11011 FEh
11100 FCh
11101 F8h
11110 F0h
11111 C0h
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Byte1
Byte2
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Byte15
Byte16
Byte17
Byte18
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Byte31
Byte32
08h
1Ch
1Ch
FFh
7Fh
1Ch
3Eh
3Eh
77h
41h
00h
00h
83h
7Fh
3Fh
0Fh
20h
10h
1Ch
9Eh
1Eh
1Fh
1Fh
1Fh
1Fh
3Fh
7Eh
FEh
FCh
F8h
F0h
C0h,
图 4-1：32Byte 的字型储存顺序 图 4-2：32Byte 的字型 Data
因为 512Kbyte 的 ROM 共可以储存 16K 的字型，所以我们用 2 个 Byte 的字型码来选择显示的字型，事
实上字型码与 ROM Address 的对应如图 4-3所示。字型码的 High Byte 与 Low Byte 各取 Bit[6:0]组合成
Font ROM 的 Address A[18:5]，也就是 A[18] 对应 High Byte 的 Bit6，A[17] 对应 High Byte 的 Bit5，依
此类推，A[11] 对应 Low Byte 的 Bit6，A[10] 对应 Low Byte 的 Bit5，直到 A[5] 对应 High Byte 的 Bit0，
至于 High Byte 与 Low Byte 的 Bit7为 0 或 1 皆不影响选择显示的字型。
High Byte
7 6 5 4 3 2 1 0
Low Byte
7 6 5 4 3 2 1 0
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
ROM Address
图 4-3：字型码与 ROM Address 的对应
如果 Font ROM 的 00000h~0001Fh 储存表 4-2 的 Data，那么在文字模式下连续写入”00h”(或 80h)两次
(High Byte and Lowe Byte) ，光标所在位置会秀出图 4-2 所示的字型，请参考图 4-4。图 4-4 中 High
Byte 与 Low Byte的 Bit7为 X，代表 Don’t Care，也就是 0 或 1皆不影响选择显示的字型。
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Address(0000h~0001Fh)
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 000000000 0 0 0 0
:
:
:
0 0 0 0 0 0 0 00000001 1 1 1 1
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X 0 0 0 0 0 0 0
7 6 5 4 3 2 1 0
High Byte =00h or 80h
图 4-4：字型码与 ROM Address 对应的例题(1)
再假设 Font ROM 的 5C8A0h~5C8BFh 储存表 4-2 的 Data，那么在文字模式下连续写入”5Ch”(High
Byte) 与”45h”(Lowe Byte)，光标所在位置会秀出图 4-4 所示的字型，请参考图 4-5。同样的在图 4-5 中
High Byte 与 Low Byte的 Bit7为 X，代表 Don’t Care，也就是 0 或 1皆不影响选择显示的字型。
因此客户可以依据上述法则建立自己的 ROM Code 与字型码，经由下 Mask 产生专有的字型用于产品
上。而客户拿到自己建立字型 ROM 的 RA8803/8822 后，在使用上必须将缓存器[F0h]的 Bit[7]设成 “0”
才能正确显示相对应于字型码的字型。至于外挂字型 ROM 也是同样的根据这个规则，只是使用时要将
缓存器[F0h]的 Bit6 要设成 1。
附带一提的是您也可以将字型当成一 16x16 的 Bitmap，每个 Bitmap 由 2 个 Byte 码来定义，利用不同
X 00000 0 0
7 65432 1 0
Low Byte = 00h or 80h
的 Bitmap 组合成一图形，相对于 512Kbyte的 ROM，可以储存许多图形在里面!
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Address(5C8A0h~5C8BFh)
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1 0 1 1 1 0 010001010 0 0 0 0
:
:
:
1 0 1 1 1 0 0 10001011 1 1 1 1
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X 1 0 1 1 1 0 0
7 6 5 4 3 2 1 0
High Byte = 5Ch or DCh
图 4-5：字型码与 ROM Address 对应的例题(2)
X 10001 0 1
7 65432 1 0
Low Byte = 45h or C5h
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RA8803/8822
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5. 液晶显示器的亮度调整
传统的 LCD 亮度调整方式大都是以可调式电阻为主，藉由电阻值的改变去控制供给 LCD 面板的升压电路，
来达到调整 LCD 亮度的目的，使用上非常不方便。因此 RA8803/8822 内建了一个定电流输出的 5-bit 数字模拟转换器(Digital to Analog Converter, DAC)，使用者可以利用这个 DAC 产生不同的电流输出，进而控制
外部的升压电路，使得供给 LCD Panel 高压的电压准位随着 DAC 的设定值而改变，这样透过 MPU 就可以
达到用程序的方法去控制 LCD 的亮度。
VEE
R2
3.9K
R3 39K
VEE
VEE
100K
RA8803
Iout
R1
680
104
LM358
V1
100K
LM358
100K
R7
100K
V0
LCD
PANEL
图 5-1：用 DAC 控制 LCD 亮度的应用电路(I)
VDD
VEE
4.7u
IOUT
RA8803/8822
0.1
R1
2.2K
R2
0
R3
200K
4.7u
VIN
SHDN
LT1615
L1
SW
GND
FB
R4
1M
R5
100K
R6
39K
图 5-2：用 DAC 控制 LCD 亮度的应用电路(II)
图 5-1 是用 RA8803/8822 的 DAC 控制 LCD 亮度的应用电路，在此图中 RA8803/8822 是利用外部减法器电
路和控制 DAC 电流输出范围，去改变供给 LCD 面板的输出电压 “V0” 的变动范围，进而得到想要的亮度控
制。图 5-2 是藉由升压组件(LT1615)来做 VEE 电压的输出调整，以供给 LCD 面板的应用电路，R5 用来调
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整 VEE(通常为 VLCD 电压) ，让 VEE 调整为适合所使用的 Panel 与驱动 IC 之电压准位，若要经由
RA8803/8822 进行亮度控制，可由 RA8803/8822 的 DAC 输出电流 IOUT 进行(5Bit 的 DAC 可以有 32 阶的
变化)，由 R3 来调整控制的范围，使缓存器 LCCR[4:0] 为 00000b~11111b 时，VEE 的+/- 变化在 1V~2V 左
右(视 Panel 的特性) 。RA8803/8822 DAC 输出电流与 VEE 为反比关系，此电路可节省较多的组件，降低成
本。事实上控制 LCD 亮度的方法很简单，只要透过 MPU 去设定缓存器 LCCR 就可以控制整个 DAC 的功
能，下面的程序例题是说明控制 LCD 的亮度为最亮及最暗的方法。
REG [D0h] LCD Contrast Control Register (LCCR)
Bit Description Default Access
7
4-0
图 5-3 是 RA8803/8822 DAC的输出电流 “Iout” 和图 5-2 LCD 面板的输出电压 “VEE”，两者之间的对应曲线
LCD 亮度控制(DAC 功能)
1：禁能
0：致能
设定 DAC 输出电流 Iout 的值(LCD 亮度控制)
0 0 0 0 0b Æ 0µA±0.2 uA (Min. Current)
：
：
1 1 1 1 1b Æ 600uA±120 uA (Max. Current)
例 题：DAC - LCD 亮度调整
MOV A, #D0h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #00011111b
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #D0h
CALL RegAddr_WRITE
MOV A, #00000000b
CALL RegAddr_WRITE
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 设定 LCD 的亮度为最暗
; 存入 Data 到缓存器[D0h]LCCR
; 选择 LCD Controller Register (WLCR)
; 设定 LCD 的亮度为最亮
; 存入 Data 到缓存器[D0h]LCCR
RA8803/8822
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1h R/W
0h R/W
图。每种 LCD 面板所需要的电压与明亮控制范围不同，因此使用者在开发时应配合 LCD 面板规格、升压电
路与控制 DAC 电流输出范围，才能得到想要的亮度控制，就如同图 5-1 的外部减法器电路，使用者可能需
要改变 R1、R2 与 R3，以及用软件的方式和控制 DAC电流输出范围，才能得到适当的亮度控制。
5
RA8803/8822 有 5-bit 的 DAC，因此在 Iout 的输出电流会有 2
路，可以得到 32 组不同的 V0 输出电压供给 LCD 面板，来达到亮度调整的功能。当使用者搭配不同的 LCD
面板，所需要的电压与明亮控制范围会不同，所以在整个减法电路的 R1，R2 和 R3 也可以依照需求来做调
整，得到适合的 V0 输出电压供给 LCD面板(VLCD)。电流输出脚位 IOUT在 Disable 时为 Tri-state。
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＝32 组的电流，当不同的电流输出到减法电
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RA8803/8822
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虽然 DAC 可用于控制升压电路，进行对比显示(Contrast)设定，但仍须要注意的是升压电路本身的精确度，
即使是同一批号的生压 IC，产生的 VLCD 电压准位也会不同，而且 LCD Panel 对相同 VLCD 电压产生的对
比显示效果也不一样，因此如果使用 RA8803/8822 的 DAC 进行对比显示(Contrast)设定，建议仍要加上可
调电阻做为出厂设定，可参考图 B-1。图 5-4 为 REG[D0h]与 Iout输出的对应曲线图范例。
VEE
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
Iout(uA)
700
600
500
400
300
200
100
0
0
REG[D0h] Iout(uA)
0 0.1
1 20.1
2 40.6
3 60.5
4 80.5
5 101.4
6 121.4
7
141.6
0
4
21
8
1
03
63
2
1
01
54
3
2
00
51
4
3
86
46
4
4
65
26
5
5
44
05
6
6
1
1
图 5-3：Iout 输出透过亮度调整电路与 VEE 的对应曲线图
2
4
6
8
A
C
E
10
12
14
16
18
1A
1C
1E
图 5-4：REG[D0h]与 Iout 输出的对应曲线图
REG[D0h] Iout(uA)
8
9
A
B
C
D
E
F
162.7
182.4
203.3
227.2
254.4
276
301
325.5
REG[D0h] Iout(uA)
10
11
350.9
375
12 400.1
13 425
14 446
15 466
16 486
17 506
VEE
Iout(uA)
VDD3=3.3V
REG[D0h]
REG[D0h] Iout(uA)
18 526
19 545
1A 565
1B 585
1C 605
1D 624
1E 644
1F 664
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Version 2.4
RA8803/8822
双图层
LCD
控制器应用手册
6. 触摸式面板(Touch Panel)的界面
目前触摸式面板(Touch Panel)的应用愈来愈多，然而目前市面上的 LCD Controller 或驱动器大都无法直接
提供触摸式面板的解决方案，因此使用者必须外加许多电路与零件，造成成本上的增加，而 RA8803/8822
内建了一个 10-bit 模拟-数字转换器(Analog to Digital Converter, ADC)及数个模拟开关(Analog Switch)，使
用者可以将四线电阻式触摸式面板的 XL, XR, YU, YD 接到 RA8803/8822，然后利用模拟开关切换让 ADC
读取电阻上的电压值，再由 MPU 读取 ADC的转换值，而得到触摸面板 Touch的相对位置。
6-1
电阻式触摸面板
电阻式触摸面板是由两层极薄的电阻面板组成，如图 6-1 所示，两层面板之间有一个很小的间距，当有
外力在面板上的某一点压下去时，会在施力点造成两层电阻接触，也就是短路(Short)，而两层电阻面板
的端点都各有电极，如图 6-2 所示 YU, YD, XL, XR，因此配合一些开关就可侦测出面板上哪一相对位置
被 Touch。
YU
XL
YD
Y Plate
X Plate
Electrode
XR
图 6-1：触摸面板(Touch Panel)
VDD
SW2
YU
Resistor -Y
VDD
XL
SW0 SW1
SW3
XR
Resistor -X
YD
GND
图 6-2：触摸面板与侦测开关
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在图 6-3 中，设定开关 SW2 与 SW3 是 OFF(Open)，SW0 与 SW1 是 ON(Close)，当有外力在面板上的
某一点压下去时，由 YU 点取得电压接到 ADC(Analog to Digital Converter)，就可以得到被 Touch 点的
X 坐标相对位置。
VCC
SW2
To ADC
OFF
YU
Resistor-Y
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双图层
LCD
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VCC
VCC
XL XR
SW0
ON
图 6-3：读取 X 坐标
X5 X4 X3 X2 X1
X-axis
图 6-4：Resistor-X 的分压
SW3
OFF
Resistor-X
YD
GND
SW1
ON
VCC
V+
VP
0
X5 X4 X3 X2 X1
P
X
在图 6-3 中，因为开关 SW2 与 SW3 是 OFF，因此 YD 点是 Floating，所以当有外力在面板上的某一点
压下去时，YU 上的电压事实上就是 X 的 Panel(也就是电阻)上的分压结果，压在面板上的不同一点，就
会得到不同的分压值，如图 6-4 所示。
同理，在图 6-5 中，设定开关 SW0 与 SW1 是 OFF(Open)，SW2 与 SW3 是 ON(Close)，当有外力在面
板上的某一点压下去时，由 XL 点取得电压接到 ADC(Analog to Digital Converter)，就可以得到被
Touch 点的 Y 坐标相对位置。一般说来许多触摸面板都是贴在 LCD 面板上面，因此在程序设计上如果
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重复图 6-3 与 6-5的读取步骤就可以顺利得知被 Touch 的点是在屏幕上的哪一位置。
VCC
SW2
ON
To ADC
YU
Resistor-Y
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双图层
LCD
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Ｙ-axis
VCC
XL
SW0
OFF
SW3
ON
图 6-5：读取 Y 坐标
VCC
Ｙ１
Ｙ２
Ｙ３
Ｙ４
Ｙ５
Resistor-X
YD
GND
XR
SW1
OFF
VCC
V+
VP
0
Ｙ１ Ｙ２ Ｙ３ Ｙ４ Ｙ５
P
Ｙ
图 6-6：Resistor-Y 的分压
在图 6-5 中，因为开关 SW0 与 SW1 是 OFF，因此 XR 点是 Floating，所以当有外力在面板上的某一点
压下去时，XL 上的电压事实上就是 Y 的 Panel(也就是电阻)上的分压结果，压在面板上的不同一点，就
会得到不同的分压值，如图 6-6 所示。
6-2
触摸面板的应用
图 6-7 是用 RA8803/8822 的触摸式面板应用电路，电路图上的电容可以少噪声，图 6-8 触摸式面板侦测
的示意图与 6-9 的流程图则是说明 RA8803/8822 触摸式面板读取的控制方式，与触摸式面板有关的缓存
器为 TPCR、TPXR、TPYR 与 TPSR(ADCS)，在使用触摸式面板时必须先将触摸式面板功能开启，缓
存器 TPCR 的 Bit-7 与 Bit-6 设为 “1”，同时 TPCR 的 Bit[3..0] 设为 “1000”，也就是 Switch SW3 为 On
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的状态，然后程序可以侦测缓存器 TPSR 的 Bit-6是否为 “1”，如果缓存器 TPSR的 Bit-6 为 “1”，则表示
触摸式面板目前被 Touch，请参考图 6-8。
在侦测阶段时，缓存器 TPCR 的 Bit-7 与 Bit-6 可以先为 “0” (ADC Disable)，如果程序侦测到缓存器
TPSR 的 Bit-6 为 “1”，表示触摸式面板目前被 Touch，然后再将 ADC Enable -- 缓存器 TPCR 的 Bit-7
与 Bit-6 设为 “1” 也可以，如此可避免触摸式面板未被 Touch而让 ADC 动作产生不必要的耗电。
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双图层
LCD
控制器应用手册
RA8803
RA8822
X1
X2
Y1
Y2
Touch Panel
XL
XR
YU
YD
20pF x 4
图 6-7：RA8803/8822 的触摸式面板应用电路
VCC
500K
ADET
XL
VCC
SW0
ON
SW2
OFF
YU
Resistor-Y
Resistor-X
XR
SW1
OFF
YD
SW3
ON
GND
图 6-8：RA8803/8822 的触摸式面板的侦测
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