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COVID-19疫情影响—IC缺货

Winstar研发团队提供替代方案优化产品

 

自从COVID-19疫情大爆发以来,全球多数国家实施大规模的封城锁国政策,汽车厂对市场需求信心不足,误判局势、减单甚至取消订单情况;半导体晶圆厂因应此冲击将很多芯片产能都转移生产民生消费电子芯片;此时全球信息系统产品却因疫情受惠于新商机崛起如远距工作及远距教学,加上通路商库存回补,因应远距工作模式全球的云端服务器、视讯设备需求暴增。疫情时代医疗体系建设带动医疗设备市场需求强劲,因COVID-19宅经济发威,带动游戏机及电竞笔电大卖。再者,5G手机快速普及,AI云端运算、比特币等加密货币采矿设备等让晶圆需求更旺盛,而汽车产业快速复苏尤其是电动车需求更强劲,各国政府陆陆续续推出相关振兴经济方案,市场出现V型反弹,各类厂商疯狂追加订单,可是,芯片下订单最起码要提前几个月。在此时供需配置不当情况下,也冲击到面板厂IC供货短缺情况,造成价格上涨或维持高位,甚至无IC可供应的窘境,因为晶圆厂产能满载,因此很多IC型号面临停产或减产。

面对IC EOL或是减产此情况,华凌产品研发提出有效益解决方案,不变更原有显示器与相关硬件下,以最少变动成本,持续让您的优质产品持续营销市场,甚至优化您的产品,更具有市场竞争力,保障您我与使用者的三赢利益。

例如以华凌标准品WO12864D3为解决方案之实施例说明。原STN-LCM设计采用IC ST7565P标准的升压电路,以4倍压或5倍压的设计为最普遍。当IC ST7565P发生供货不稳定时,甚至缺料时,评估IC ST7567为替代用料方案,以最少成本,来解决缺料窘境。

ST7565P与ST7567都是单芯片点阵 LCD 驱动IC,绘图型最常使用的COG IC,可直接连接到微处理器总线。 8位并行或存储微处理器,发送的串行显示数据在内部显示数据 RAM 和芯片生成一个LCD 驱动信号独立于微处理器。芯片包含 65x132 位的显示数据RAM与一一对应LCD 面板像素和内部 RAM 位之间,可以实现高度自由的显示。显示区域可水平扩展,使用主/从功能。丰富的嵌入式电路(2~6倍升压器)电路,具有 LCD 电压对比度控制的 V0 调节器,带有偏置选择和 R-C 的调整、电压跟随器振荡电路。可创建显示功耗最低的系统用于高性能便携式设备的外部组件。

ST7567在基本功能上,与ST7565P相近;在驱动能力上,并不小于ST7565P;在周边电路计上,相对较为简单。二者就硬件与软件功能上的比较差异,如下二表所示:

表(1) 硬件比较:

Features ST7565P ST7567
Resolution 132x64+1 V V
132x54+1 V V
132x52+1 V X
132x32+1 V V
132x48+1 V V
Interface 6800 8-bit V V
8080 8-bit V V
4-line SPI V V
External components 10 capacitors 2 capacitors
Vdd range 2.4v~3.3v 2.4v~3.3v
Master/Slave mode V X

 

表(2) 软件比较:

Instructions ST7565P ST7567
Display ON/OFF V V
Display start line set V V
Column address set upper bit V V
Column address set lower bit V V
Status read V V
Display data write V V
Display data read V V
ADC select reverse/normal V V
Display reverse/normal V V
Display all point on/off V V
LCD bias set V V
Read-modify-write V V
Read-modify-write end V V
Reset V V
COM output scan direction
Reverse/normal
V V
Power control set V V
V0 voltage regulator internal resistor ratio set V V
Electronic volume set V V
Sleep mode set, normal/sleep V V
Booster ratio set V X
NOP V V
Test V V
Indicator Display Mode V X

 

如图一(a)所示,左半部为IC ST7565原始倍压电路设计。今在不变动硬件周边线路,及在PIN脚数不改变的条件下,采用右半部IC ST7567设计,将原IC ST7565P的CAP2+/-变更为IC ST7567所需的V0与XV0;将原IC ST7565P的V4变更为VG;其余在IC ST7567不需使用的脚位,都设定为NC,或不连接线路到IC ST7567中。

Figure 1: IC ST7565P and IC ST7567 peripheral circuit layout comparison

[图一: IC ST7565P和IC ST7567外围电路布局对比]

 

另外,二者IC在电路上之电容设计考虑点有所不同,原设计IC ST7565P的CAP2+/-桥接电容值为2.2μF,新设计IC ST7567的建议电容值为0.1μF,在使用上并不影响显示效果。电容值较大,只会影响充放电时间,这个时间是非常的短,实际测试结果,如图二所示。

Figure 2: Different capacitance and discharging time comparison.

[图二: 不同电容和放电时间比较。]

 

在实际产品使用上,使用电容值2.2μF,在放电速度是很快,但并不会造成在关机时有残影现象。如果有发生关机时残影,就建议将电容改为0.1μF,或是在电路上加一颗电阻器,进行放电即可改善 。示意图如图三所示。

Figure 3: Schematic diagram of the circuit design to improve the afterimage of shutdown

[图三: 电阻改善关机残影之电路设计示意图]

 

考虑软件在倍压设定方式,IC ST7567可兼容原IC ST7565P的原始设定方式。如下二表所示。

考虑在LCD显示对比电压部份,二颗IC软件设定也是可以相同。但是,毕竟二者原始设计上还是不同的IC,因此,依实际显示效果,还是需要调整到最佳显示对比效果。如下表所示。

再以华凌标准品WO12864H为解决方案之实施例二,如图四所示。采用IC ST7567周边电路的设计上,相对简单,只需要两颗电容(建议电容值为C1=0.1μF及C2=0.1μF)即可;升压的倍数上,只需在软件初始化的时候,设定为4倍压或5倍压即可。经由FPC设计,配合客户原有周边电路上的电容使用,使客户端可以在不改硬件电路下直接替代使用,设计应用上相当有优势与简便。

Figure 4: WO12864H Interface and peripheral circuit design as example

[图四: 实施例WO12864H之Interface与周边电路设计]

 

面对疫情冲击的瞬息万变,华凌研发团队,与客户站在同一阵线,一起面对挑战,提出解决方案,协助客户解决问题,STN多款产品IC型号面临减产导致交期长,华凌研发团队开发替代型号采用交期较短的IC,以下是型号对照表供客户做选择。

 
减产型号 使用IC型号 替代型号 新IC型号
WO1602G ST7032(i) WO1602K ST7032A(i)
WO1602H ST7032(i) WO1602L ST7032A(i)
WO1602I ST7032(i) WO1602M ST7032A(i)
WO12864A1 ST7565P WO12864M ST7567
WO12864B1 ST7565P WO12864N ST7567
WO12864C2 ST7565P WO12864P ST7567S
WO12864D3 ST7565P WO12864Q ST7567
WO12864T ST7565P WO12864T1 ST7567S
WO12864U ST7565P WO12864U1 ST7567S
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