VK2C21 是一款存储器映射和多功能 LCD 控制 / 驱动芯片。该芯片显示模式有 80 点 (20×4) 或128
点 (16×8)。VK2C21 的软件配置特性使得它适用于多种 LCD 应用，包括 LCD 模块和显示子系
统。VK2V21 通过双线双向 I2C 接口与大多数微处理器 / 微控制器进行通信。

特性
● 工作电压：2.4 ~ 5.5V
● 内部
32kHz RC
振荡器
● Bias：1/3 或 1/4；Duty：1/4 或1/8
● 带电压跟随器的内部
LCD
偏置发生器
● I2C 接口
● 两个可选
LCD 帧频率：80Hz 或 160Hz
● 多达 16×8 位 RAM 用来存储显示数据
● 显示模式：
– 20×4 模式：20 SEGs 和 4 COMs
– 16×8 模式：16 SEGs 和 8 COMs
● 多种闪烁模式
● 读 / 写地址自动增加
● 内建 16 级 VLCD 电压调整电路
● 低功耗
● 提供 VLCD 引脚用来调整 LCD 工作电压
● 采用硅栅极 CMOS 制造工艺
● 封装类型：20/24/28 SOP, 16 NSOP 和 chip

应用领域
● 电表
● 水表
● 气表
● 热能表
● 家用电器
● 游戏机
● 电话机
● 消费类电子产品

引脚说明
引脚名称类型说明
SDA I/O I2C 接口串行数据输入/ 输出
SCL I I2C 接口串行时钟输入
VDD — 正电源电压
VSS — 负电源电压，地
VLCD —
● 对于有 VLCD 引脚封装的芯片，在 VLCD 引脚和 VDD 引脚之间连接一个外
部电阻，该电阻用来决定VLCD 引脚的偏置电压。内部电压调整功能除能。
● 内部电压调整功能可用来调整VLCD 电压。如果VLCD引脚作为电压检测引脚，
则外部电源不适用于VLCD 引脚。
● 对于有 VLCD 引脚封装的芯片，可通过外部单片机检测 VLCD 引脚的电压和
编程调整内部电压VLCD 引脚电压。
COM0~COM3 O LCD COM 输出
COM4/SEG0~COM7/SEG3 O LCD COM/SEG 复用驱动输出
SEG4~SEG19 O LCD SEG 输出

极限参数
电源供应电压 ......................................................................................................................... VSS−0.3V~VSS+6.5V
端口输入电压 .........................................................................................................................VSS−0.3V~VDD+0.3V
储存温度 ...........................................................................................................................................-55°C~+150°C
工作温度 .............................................................................................................................................-40°C~+85°C
注: 这里只强调额定功率，超过极限参数所规定的范围将对芯片造成损害，无法预期芯片在上述标示范围
外的工作状态，而且若长期在标示范围外的条件下工作，可能影响芯片的可靠性。

交流电气特性
VSS = 0V；VDD = 2.4~5.5V；Ta =-40~85°C
符号参数
测试条件
最小典型最大单位
VDD 条件
fLCD1 LCD 帧频率4V 1/4 duty，Ta =25°C 72 80 88 Hz
fLCD2 LCD 帧频率4V 1/4 duty，Ta =25°C 144 160 176 Hz
fLCD3 LCD 帧频率4V 1/4 duty，Ta=- 40 ~ +85°C 52 80 124 Hz
fLCD4 LCD 帧频率4V 1/4 duty，Ta=-40 ~ +85°C 104 160 248 Hz
tOFF VDD 关闭时间— VDD 下降到0V 20 — — ms
tSR VDD 转换速率— — 0.05 — — V/ms
注：1. 在电源开启/ 关闭期间，如果上电复位时序的条件未满足，则内部上电复位(POR) 电路无法正常
工作。
2. 在芯片工作期间，如果VDD 电压下降到低于规定的最小工作电压时，必须满足上电复位时序条件。
也就是说，VDD 电压必须下降到0V 且在上升到正常工作电压之前必须最少保持20ms 的0V 电压。

功能说明
上电复位
上电后，芯片通过内部上电复位电路初始化。内部电路初始化后的状态如下所示：
● 所有的COM/SEG 输出都设为VLCD。
● 选择 1/4 duty 输出和1/3 bias 驱动模式。
● 系统振荡器和LCD bias 发生器都为关闭状态。
● LCD 显示处于关闭状态。
● 内部电压调整功能使能。
● SEG/VLCD 共用引脚设为SEG 引脚。
● VLCD 引脚的检测开关除能。
● 帧频率设为80Hz。
● 闪烁功能除能。
上电后，应避免1 ms 内I2C 总线上有数据传输，以完成复位动作。
显示存储器 – RAM 结构
VK2C21 具有16×8 位静态RAM 用于储存LCD 显示数据，对其写“1”则相对应的LCD 点亮，写“0”
则相对应的 LCD 点灭。
RAM 数据内容直接映射到 LCD 上。RAM 第 1 列的 SEGs 与其对应的 COM0 一起工作。在复杂的 LCD
应用中，第 2 列、第 3 列和第 4 列的 SEGs 分别与其对应的 COM1、COM2 和 COM3 分时复用。RAM 数据

系统振荡器
内部振荡器为内部逻辑和LCD 驱动信号提供时序。系统时钟频率(fSYS) 决定LCD 帧频率。系统上电初始
化期间，系统振荡器将处于停止状态。
LCD Bias 发生器
LCD 全压(VOP) 来自(VLCD – VSS)。LCD 电压可通过VLCD 引脚提供的电压进行外部温度补偿。
1/3 或1/4 偏置电压，通过VLCD 和VSS 之间内部连接的四个串联电阻分压所获得。中间电阻可通过切换
电路提供一个1/3 偏置电压。SEG 驱动输出
LCD 驱动模块包含20 个SEG 输出SEG0 ~ SEG19 或16 个SEG 输出SEG4~SEG19，这些SEG 应直接与
LCD 面板相连。根据复用COM 信号和显示锁存器内的数据产生SEG 输出信号。如果使用的SEG 数量少
于20 或16 时，则未使用的SEG 输出应保持开路状态。
COM 驱动输出
LCD 驱动块包含4 个COM 输出(COM0~COM3) 或8 个COM 输出(COM0~COM7)，这些COM 应直接与
LCD 面板相连。根据所选的LCD 驱动模式产生COM 输出信号。如果使用的COM 数量少于4 或8 时，
则未使用的COM 输出应保持开路状态。
地址指针
通过地址指针来实现显示RAM 寻址技术。该机制允许在显示RAM 的任何位置加载单个或多个显示数据
字节。通过地址指针命令来初始化地址指针序列。
闪烁功能
该芯片包含多种闪烁模式。通过闪烁命令选择相应的频率使整个显示屏都闪烁。闪烁频率是通过系统频
率分频得到的。系统频率与闪烁频率的比率取决于芯片的闪烁模式