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S1D13706 Embedded Memory LCD Controller
Hardware Functional Specification
Document Number: X31B-A-001-09
Copyright 1999, 2004 Epson Research and Development, Inc. All Rights Reserved.
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Table of Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1
Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2
Overview Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1
Integrated Frame Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2
CPU Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3
Display Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4
Display Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.5
Display Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.6
Clock Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.7
Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3 Typical System Implementation Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4 Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.1
Pinout Diagram - TQFP15 - 100pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2
Pinout Diagram - Die Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.3
Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.3.1
Host Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.3.2
LCD Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.3.3
Clock Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3.4
Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3.5
Power And Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.4
Summary of Configuration Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.5
Host Bus Interface Pin Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.6
LCD Interface Pin Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5 D.C. Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6 A.C. Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.1
Clock Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.1.1
Input Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.1.2
Internal Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.2
CPU Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.2.1
Generic #1 Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.2.2
Generic #2 Interface Timing (e.g. ISA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.2.3
Hitachi SH-4 Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.2.4
Hitachi SH-3 Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.2.5
Motorola MC68K #1 Interface Timing (e.g. MC68000) . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.2.6
Motorola MC68K #2 Interface Timing (e.g. MC68030) . . . . . . . . . . . . . . . 45
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6.2.7
Motorola REDCAP2 Interface Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.2.8
Motorola DragonBall Interface Timing with DTACK (e.g. MC68EZ328/MC68VZ328) 49
6.2.9
Motorola DragonBall Interface Timing w/o DTACK (e.g. MC68EZ328/MC68VZ328) 51
6.3
LCD Power Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
6.3.1
Passive/TFT Power-On Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3.2
Passive/TFT Power-Off Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.4
Display Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
6.4.1
Generic STN Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.4.2
Single Monochrome 4-Bit Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6.4.3
Single Monochrome 8-Bit Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6.4.4
Single Color 4-Bit Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.4.5
Single Color 8-Bit Panel Timing (Format 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.4.6
Single Color 8-Bit Panel Timing (Format 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.4.7
Single Color 16-Bit Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.4.8
Generic TFT Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.4.9
9/12/18-Bit TFT Panel Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.4.10 160x160 Sharp `Direct' HR-TFT Panel Timing (e.g. LQ031B1DDxx) . . . . . . . 76
6.4.11 320x240 Sharp `Direct' HR-TFT Panel Timing (e.g. LQ039Q2DS01) . . . . . . . . 80
6.4.12 160x240 Epson D-TFD Panel Timing (e.g. LF26SCR) . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.4.13 320x240 Epson D-TFD Panel Timing (e.g. LF37SQR) . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
7.1
Clock Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
7.1.1
BCLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.1.2
MCLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.1.3
PCLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.1.4
PWMCLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.2
Clock Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
7.3
Clocks versus Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
8 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
8.1
Register Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
8.2
Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
8.3
Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
8.3.1
Read-Only Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
8.3.2
Clock Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.3.3
Look-Up Table Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8.3.4
Panel Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
8.3.5
Display Mode Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
8.3.6
Picture-in-Picture Plus (PIP+) Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
8.3.7
Miscellaneous Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
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8.3.8
General IO Pins Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
8.3.9
Pulse Width Modulation (PWM) Clock and Contrast Voltage (CV) Pulse Configuration
Registers 126
9 Frame Rate Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
10 Display Data Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
11 Look-Up Table Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
11.1 Monochrome Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
11.2 Color Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
12 SwivelViewTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
12.1 Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
12.2 90 SwivelViewTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
12.2.1 Register Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
12.3 180 SwivelViewTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
12.3.1 Register Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
12.4 270 SwivelViewTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
12.4.1 Register Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
13 Picture-in-Picture Plus (PIP+) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
13.1 Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
13.2 With SwivelView Enabled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
13.2.1 SwivelView 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
13.2.2 SwivelView 180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
13.2.3 SwivelView 270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
14 Big-Endian Bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
14.1 Byte Swapping Bus Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
14.1.1 16 Bpp Color Depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
14.1.2 1/2/4/8 Bpp Color Depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
15 Power Save Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
16 Mechanical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
17 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
18 Sales and Technical Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152