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特点

• 工作电压 2.4-5.2V

• 内置256 kHz RC振荡器（上电默认）

• 可外接32.768kHz晶体振荡器（OSCO,OSCI）

• 可外接时钟源（OSCI）

• 偏置电压（BIAS）可配置为1/2、1/3

• COM周期（DUTY）可配置为1/2、1/3、1/4

• 内置显示RAM为32x4位

• 帧频为80Hz

• 蜂鸣器频率可配置为2kHz、4kHz

• 省电模式（通过关显示和关振荡器进入）

• 时基和看门狗共用1个时钟源，可配置8种频率

• 时基或看门狗溢出信号输出脚为/IRQ脚 (开漏)

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• 3/4线串行接口

• 软件配置LCD显示参数

• 写命令和读写数据2种命令格式

• 读写显示数据地址自动加1

• 3种显示数据的访问方式

• 高抗干扰

• VLCD脚提供LCD驱动电压（<VDD）

• 封装

SSOP48(300mil)(15.9mm x 7.5mm PP=0.635mm)

DICE

COG

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VK1C21A是一个点阵式存储映射的LCD驱动器，可支持最大128点（32SEGx4COM）

的LCD屏，也支持2COM和3COM的LCD屏。单片机可通过3/4个通信脚配置显示参数和发

送显示数据，也可通过指令进入省电模式。具备高抗干扰，显示效果好，静电耐压高等优

良特性，可替代市面上大部分LCD驱动芯片。

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1 概述

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2 COB资料

2.1 COB PAD图

芯片面积：1045×1110um2 （含划片槽70umX70um）衬底电位：GND

PAD 大小：50×50 um，间距：66 um，铝垫厚度：1um

说明：VLCD<VDD

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2.2 COB PAD坐标

3 SEG2 193.3 933.4 27 SEG26 787.3 96.6

4 SEG3 259.3 933.4 28 SEG28 721.3 96.6

5 SEG4 325.3 933.4 29 SEG27 655.3 96.6

6 391.3 933.4 30 SEG28 589.3 96.6

7 457.3 933.4 31 SEG29 523.3 96.6

8 SEG7 523.3 933.4 32 SEG30 457.3 96.6

9 SEG8 589.3 933.4 33 SEG31 391.3 96.6

10 SEG9 655.3 933.4 34 COM3 325.3 96.6

11 SEG10 721.3 933.4 35 COM2 259.3 96.6

12 SEG11 787.3 933.4 36 COM1 193.3 96.6

13 SEG12 868.4 967.5 37 COM0 127.3 96.6

14 SEG13 868.4 901.5 38 BZB 61.3 96.6

15 SEG14 868.4 835.5 39 BZ 96.6 178

16 SEG15 868.4 769.5 40 IRQ 96.6 244

17 SEG16 868.4 703.5 41 VDD 96.6 317

18 SEG17 868.4 637.5 42 VLCD 96.6 390

19 SEG18 868.4 571.5 43 OSCI 96.6 456

20 SEG19 868.4 505.5 44 OSCO 96.6 522

21 SEG20 868.4 439.5 45 GND 96.6 588

22 868.4 373.5 46 DATA 96.6 654

23 SEG22 868.4 307.5 47 WRB 96.6 720

24 SEG23 868.4 241.5 48 RDB 96.6 786

序号 名称 X 坐标 Y 坐标 序号 名称 X 坐标 Y 坐标

1 SEG0 61.3 933.4 25 SEG24 868.4 175.5

2 SEG1 127.3 933.4 26 SEG25 868.4 109.5

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SEG5

SEG6

SEG19

SEG21

49 CSB 96.6 852 *PAD 尺寸 50X50um2

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

SEG7

SEG6

SEG5

SEG4

SEG3

SEG2

SEG1

SEG0

/CS

/RD

/WR

DATA

VSS

OSCO

OSCI

VLCD

VDD

/IRQ

BZ

/BZ

COM0

COM1

COM2

COM3

SSOP48

TOP VIEW

SEG8

SEG9

SEG10

SEG11

SEG12

SEG13

SEG14

SEG15

SEG16

SEG17

SEG18

SEG19

SEG20

SEG21

SEG22

SEG23

SEG24

SEG25

SEG26

SEG27

SEG28

SEG29

SEG30

SEG31

48

47

46

45

44

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

25

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3 管脚定义

3.1 VK1C21A SSOP48管脚图

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3.2 VK1C21A SSOP48管脚列表

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脚位

1-8 输出 LCD段输出

输入/输出

SEG7-SEG0

管脚名称 功能描述

9 /CS 输入 片选信号内置上拉电阻，高电平禁止，低电平使能。

10 /RD 输入 读信号内置上拉电阻，信号下降沿读数据到DATA脚。

11 /WR 输入 写信号内置上拉电阻，信号上升沿锁存数据到显示RAM。

12 DATA 输入/输出 双向数据脚内置上拉电阻

13 VSS 电源负 电源地

14 OSCO 输出 使用外部晶振时，OSCI和OSCO脚连接到外部晶振脚。

15 OSCI 输入 使用内部RC振荡器时，OSCI和OSCO脚悬空。

16 VLCD 输入 LCD驱动电压

17 VDD 电源正 电源正

18 /IRQ 输出 时基或看门狗溢出输出脚，NMOS开漏输出。

19 输出

2kHz/4kHz差动输出信号，驱动蜂鸣器，功能禁止时BZ和/BZ保持低电平。

BZ

20 /BZ 输出

21-24 COM0-COM3 输出 LCD位输出

25-48 SEG31-SEG8 输出 LCD段输出

使用外部时钟源时，OSCI连接到外部时钟源，OSCO悬空。

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4 功能说明

4.1 功能框图

OSCO

OSCI

/CS

/RD

/WR

DATA

VDD

VSS

BZ

/BZ

控制和时序电路

频率发生器 看门狗时序和

时序基准发生器

LCD 驱动电路/

偏置电压产生电路

显示RAM

COM0

COM3

SEG0

SEG31

VLCD

/IRQ

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静态显示存储器（RAM）结构为32×4 位，存储所显示的数据。RAM 的内容直接

映射成LCD驱动器的显示内容。通过读、写和读-改-写的三种命令形式把数据存储到

RAM中。

RAM中的内容映射至LCD的过程如下表所示：

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COM3 COM2 COM1 COM0

SEG0 0

地址
6 位

（A5┈A0）

SEG1 1

SEG2 2

SEG3 3

┊ ┊

SEG31 31

D3 D2 D1 D0 Data\\Addr

4.2 显示RAM-存储结构

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系统振荡的设置如下图所示：

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晶振

32.768kHz

外部时钟

RC振荡

256kHz

1/8

OSCI

OSCO

System Clock

VK1C21A 的时钟是用来产生时基/WDT的时钟频率、LCD 驱动时钟和蜂鸣频率的。时

钟来源可配置为内部RC振荡器（256kHz），32.768kHz 的外部晶振或外部时钟（例如由

单片机IO产生的时钟）。

当执行完SYS DIS命令后，系统时钟停止并且LCD 偏置发生器也将停止工作，此时

LCD显示消失，时基/WDT 功能也失效。此命令只适用于配置为片内 RC 振荡或外部晶振的

时候，如果配置的是外部 256kHz 的时钟，SYS DIS 命令无效既不能关闭系统时钟也不能

进入省电模式。

当执行LCD OFF命令后关闭LCD偏置电压发生器，再执行SYS DIS命令后，系统进入省

电模式，可节省功耗。

系统上电工作时，VK1C21A处于SYS DIS 状态。

4.3 系统振荡器

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1

2

3

CLK

D Q

R

/4

CLR WDT

CLR Timer

TIMER EN/DIS

WDT EN/DIS

Time Bass

/256

WDT

VDD

/IRQ脚

IRQ EN/DIS

TIME/WDT

fsys/2n

n=0~7

System Clock

f=32kHz

IRQ输出

时序基准发生器是一个 8 级递增计数器,可以精确的产生时基。看门狗（WDT）是由

一个 时基发生器和一个 2 级计数器组成，它可以在主控制器或其它子系统处于异常状态时

产生中断。WDT计数溢出时产生一个溢出标志，此标志可以通过命令输出到 /IRQ 脚(开漏输

出)。时序基准发生器和 WDT 时钟的来源。时基和看门狗共用1个时钟源，可配置8种频率：

f WDT=fsys/2n （n=0~7）

式中fsys=32kHz为系统时钟，由内部RC振荡器（256kHz），外部晶振32.768kHz 或外

部 时钟源产生。

时基和看门狗共用1个时钟源，WDT由CLR WDT命令清除，时基发生器可以被CLR

WDT或者CLR TIMER 命令清除。

WDT EN命令不仅使能了时基发生器同时也把WDT溢出标志连接到IRQ输出端，而

WDT DIS命令不影响时基发生器，仅断开WDT溢出标志和IRQ端；执行TIMER EN 命令

后，WDT溢出标志和IRQ输出端断开同时时基输出连接到IRQ输出端。

IRQ EN和IRQ DIS命令选择IRQ输出端连接到/IRQ输出脚有效或者无效状态。

时基和WDT设置如下图：

4.4 时基和看门狗

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VK1C21A内置一个简单的2kHz/4kHz频率的声音发生器，可以在BZ和/BZ脚上输出一

对驱动信号，用于产生一个单音。命令TONE 4k和TONE 2k可以用来选择输出声音频率为

2kHz还是4kHz。命令TONE ON和TONE OFF用来打开或关闭蜂鸣器输出。BZ和/BZ脚是差

动输出脚，当蜂鸣器禁止时BZ和/BZ脚输出保持低电平。

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4.5 蜂鸣器输出

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VK1C21A是一个最多支持128点（32SEGx4COM）的LCD驱动器，它可以由软件配置

成1/2、1/3偏置电压（bias），也可以配置成1/2DUTY（2COM）、1/3DUTY（3COM）或

者1/4DUTY（4COM）。

VK1C21A有4个通信脚，如果仅用于显示可以只用3个通信脚。

/CS 脚信号用来使能/禁止和主控制器之间的通信，/CS 高电平禁止并初始化内部

时序，/CS低电平使能。

DATA脚是串行数据输入/输出脚，读/写数据或写入命令必需通过数据脚。

/RD 脚是 读时钟输入，RAM 中的数据在 /RD 信号的下降沿被读出到 DATA 脚上，

主控制器在 READ 信号上升沿和下一个下降沿之间读出正确数据。

/WR脚是写时钟输入脚，DATA 脚上的数据、地址或者命令在 /WR 信号上升沿被读

到 VK1C21A。

/IRQ 脚作为时基输出或 WDT 溢出标志输出脚（由 软件配置），NMOS开漏输出低电

平有效。

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4.6 LCD驱动

4.6.1 通信接口

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VK1C21A可以通过软件来操作，配置 VK1C21A参数和传送LCD显示数据的指令有两

种模式，分别为命令模式和数据模式。命令模式ID是100，数据模式有3种，分别是读数据

操作ID是110，写数据操作ID是101，读-改-写数据操作ID也是101。

ID码见下表：

操作 模式 ID

读（RED） 数据 110

写（WRITE） 数据 101

读-改-写（Read-Modify-Write） 数据 101

命令（COMMAND） 命令 100

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4.6.2 命令格式

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4.6.3.1 读时序

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命令时序对应4个ID码。

读模式（命令代码：110）

1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1 存储地址2 数据2

/CS

/WR

/RD

DATA

4.6.3 命令/数据时序

读模式（连续地址读）

1 1 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1 数据2 数据3

/CS

/WR

/RD

DATA D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0

数据4

说明：每读完4bit数据，地址自动加1

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4.6.3.2 写时序

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写模式（命令代码：101）

1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1 存储地址2 数据2

/CS

/WR

DATA

写模式（连续地址写）

1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1

/CS

/WR

DATA

数据2 数据3

D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0

数据4

说明：每写完4bit数据，地址自动加1

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4.6.3.3 读-改-写时序

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读改写模式（命令代码：101）

1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1 存储地址2 数据2

/CS

/WR

DATA

/RD

D0 D1 D2 D3

数据1

读改写模式（连续地址存储）

1 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3

存储地址1 数据1 数据3

/CS

/WR

DATA

/RD

D0 D1 D2 D3

数据1

D0 D1 D2 D3

数据2

D0 D1 D2 D3

数据2

D0

说明：读完4bit数据地址不变，写4bit数据和前面读4bit数据地址一样。

说明：读完4bit数据地址不变，接着写完4bit数据后地址自动加1。

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4.6.3.4 命令时序

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命令模式（命令代码：100）

1 0 0 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0

命令1 命令- - - - 命令i 命令或数据模式

/CS

/WR

DATA C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0

模式（数据和命令模式）

/CS

/WR

/DATA

命令或数据模式 地址和数据 命令或数据模式 地址和数据 命令或数据模式 地址和数据

/RD

4.6.3.5 数据和命令时序

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名称 ID 命令代码 D/C 功能 复位

READ 110 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 从 RAM中读取数据

WRITE 101 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 把数据写入到 RAM中

READ-MODIFY-WRITE 101 A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3 D 从 RAM中读取和写入数据

SYS DIS 100 0000- 0000-X C 关闭系统时钟和 LCD偏置发生器 YES

SYS EN 100 0000- 0001-X C 打开系统时钟

LCD OFF 100 0000- 0010-X C 关闭 LCD偏置发生器 YES

LCD ON 100 0000- 0011-X C 打开 LCD偏置发生器

TIMERS DIS 100 0000- 0100-X C 禁止时序基准输出

WDT DIS 100 0000- 0101-X C 禁止 WDT暂停标志输出

TIMER EN 100 0000- 0110-X C 允许时序基准输出

WDT EN 100 0000- 0111-X C 允许 WDT暂停标志输出

TONE OFF 100 0000- 1000-X C 关闭蜂鸣输出 YES

TONE ON 100 0000- 1001-X C 打开蜂鸣输出

CLR TIMER 100 0000-11XX-X C 清空时序基准发生器中的内容

CLR WDT 100 0000-111X-X C 清空 WDT中的内容

XTAL 32k 100 0001-01XX-X C 系统时钟，晶振

RC 256k 100 0001-10XX-X C 系统时钟，片内 RC振荡 YES

EXT CLK 100 0001-11XX-X C 外接时钟

BIAS 1/2 100 0010-abX0-X C

LCD 1/2偏置设置

ab=00：2 COMS

ab=01：3 COMS

ab=10：4 COMS

BIAS 1/3 100 0010-abX1-X C

LCD 1/3偏置设置

ab=00：2 COMS

ab=01：3 COMS

ab=10：4 COMS

TONE 4k 100 010X-XXXX-X C 蜂鸣频率输出：4kHz

TONE 2k 100 011X-XXXX-X C 蜂鸣频率输出：2kHz

IRQ DIS 100 100X-0XXX-X C 禁止 IRQ输出 YES

IRQ EN 100 100X-1XXX-X C 允许 IRQ输出

F1 100 101X-X000-X C 时基/WDT时钟输出：1Hz

WDT暂停标志：4s

F2 100 101X-X001-X C

时基/WDT时钟输出：2Hz

WDT暂停标志：2s

F4 100 101X-X010-X C 时基/WDT时钟输出：4Hz

WDT暂停标志：1s

F8 100 101X-X011-X C 时基/WDT时钟输出：8Hz

WDT暂停标志：1/2s

F16 100 101X-X100-X C 时基/WDT时钟输出：16Hz

WDT暂停标志：1/4s

F32 100 101X-X101-X C 时基/WDT时钟输出：32Hz

WDT暂停标志：1/8s

F64 100 101X-X110-X C

时基/WDT时钟输出：64Hz

WDT暂停标志：1/16s

F128 100 101X-X111-X C 时基/WDT时钟输出：128Hz

WDT暂停标志：1/32s YES

TEST 100 1110-0000- X C 测试模式

NORMAL 100 1110-0011- X C 普通模式 YES

说明: X: 可以是0也可以是1

A5-A0: 显示RAM 位地址址

D3-D0:4bit显示数据

5 命令列表

说明: X: 可以是0也可以是1

A5-A0: 显示RAM 位地址址

D3-D0:4bit显示数据

D/C:数据/命令模式

复位:上电默认状态

110,101和 100是指令ID

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VR

32.768kHz

/CS

/RD

/WR

DATA

/IRQ

OSCI

OSCO

R

MCU

PWM Out

外部时钟

NC

1/2 or 1/3Bias,1/2,1/3 or 1/4Duty

LCD面板

VK1C21A

VDD

VLCD

BZ

COM0～COM3 SEG0～SEG31

BUZ

VDD

VDD

NC

说明：VR电阻值决定VLCD脚电压，即LCD屏的驱动电压

建议VR用20K可调电阻调到显示效果最佳，取此时阻值。

6 参考电路

/BZ

VSS

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特 性 符 号 极 限 值 单 位

电源电压 VDD -0.3～5.5 V

输入电压 VIN VSS-0.3～VDD+0.3 V

存贮温度 TSTG -50～+125 ℃

工作温度 TOTG -40～+85 ℃

7.2 直流参数

名称 符号 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件

VDD 条件

工作电压 VDD 2.4 — 5.2 V — —

工作电流 IDD1

— 150 300

A

3V 无负载/LCD打开

— 300 600 5V 片内 RC振荡

工作电流 IDD2

— 60 120

A

3V 无负载/LCD打开

— 100 240 5V 晶振

工作电流 IDD3

— 100 200

A

3V 无负载/LCD打开

— 200 400 5V 外接时钟

待机电流 ISTB

— 0.1 5

A

3V 无负载

— 0.3 10 5V 电源关机模式

输入低电压 VIL

0 — 0.6 V 3V

DATA, /WR, /CS, /RD 0 — 1.0 5V

输入高电压 VIH

2.4 — 3.0 V 3V

DATA, /WR, /CS, /RD 4.0 — 5.0 5V

DATA, BZ, /BZ, /IRQ IOL1

0.5 1.2 — mA 3V VOL=0.3V

1.3 2.6 — 5V VOL=0.5V

DATA, BZ, /BZ IOH1

-0.4 -0.8 — mA 3V VOH=2.7V

-0.9 -1.8 — 5V VOH=4.5V

LCD公共端灌电流 IOL2

80 150 —

A 3V VOL=0.3V

150 250 — 5V VOL=0.5V

LCD公共端拉电流 IOH2

-80 -120 —

A 3V VOH=2.7V

-120 -200 — 5V VOH=4.5V

LCD SEG端灌电流 IOL3

60 120 —

A 3V VOL=0.3V

120 200 — 5V VOL=0.5V

LCD SEG端拉电流 IOH3

-40 -70 —

A 3V VOH=2.7V

-70 -100 — 5V VOH=4.5V

上拉电阻 RUP

40 80 150 kΩ 3V

DATA, /WR, /CS, /RD 30 60 100 5V

7 电气特性

7.1 极限参数

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7.3 交流参数

名称 符号 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件

VDD 条件

系统时钟 fSYS1

— 256 — kHz 3V 片内 RC振荡

— 256 — 5V

系统时钟 fSYS2

— 32.768 — kHz 3V 晶振 — 32.768 — 5V

系统时钟 fSYS3

— — — kHz 3V 外接时钟— — — 5V

LCD频率 fLCD1

— 80 —

Hz —

片内 RC振荡

— 80 — 晶振

— fSYS3/1024 — 外接时钟

LCD公共端周期 tCOM — n/ fLCD — sec — N：公共端个数

串行数据时钟（/WR端） FCLK1

— — 150 kHz 3V 占空比周期 50% — — 300 5V

串行数据时钟（/RD端） FCLK2

— — 75 kHz 3V 占空比周期 50% — — 150 5V

串行接口复位脉宽 tCS — 250 — ns — /CS

/WR, /RD输入脉宽 tCLK

3.34 — —

s 3V 写模式

6.67 — — 读模式

1.67 — —

s 5V 写模式

3.34 — — 读模式

上升/下降时间串行数据

时宽 tr，tf — 120 — ns

3V

— 5V

数据到 /WR ， /RD 时宽

的设置时间 tsu — 120 — ns

3V

— 5V

数据到 /WR ， /RD 时宽

的保持时间 th — 120 — ns

3V

— 5V

/CS到/WR，/RD时宽的

设置时间 tsu1 — 100 — ns

3V

— 5V

/CS到/WR，/RD时宽的

保持时间 th1 — 100 — ns

3V

— 5V

片内 RC振荡

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8 封装信息

8.1 SSOP48 (300mil) (15.9mm x 7.5mm PP=0.635mm)

MILLIMETER

SYMBOL

MIN NOM MAX

A -- -- 2.80

A1 0.20 0.30 0.40

b 0. 24 -- 0.33

b1 0.23 0.25 0.28

c

15.80 15.90 16.00

c1

D

E

E1

e 0.635BSC

h

L

L1

0. 14 -- 0.23

0.13 0.15 0.18

7.40 7.50 7.60

10.10 10.30 10.50

0. 30 -- 0.50

0. 61 -- 0.91

1.40REF

48 25

24

E E1

b

D

A

A1

e

1

h

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