本文介绍了一种STN-LCD专用控制驱动芯片的正向设计思想和设计方法，将芯片的电路优化，性能更稳定。所设计的STN-LCD专用控制驱动芯片,参考了已有的同类驱动芯片的设计经验。经Verilog与Spectre仿真设计验证，证明控制芯片设计可靠、设计方案可行，以上电路是采用.35硅栅工艺仿真，为后续进行后端设计奠定了基础。
STN-LCD驱动控制芯片为一多功能、记忆体映射的LCD驱动器，提供32×4（128）个显示点选择，并且可以用软体方式加以设定系统功能，非常适用于各种LCD产品上。在STN-LCD驱动控制芯片和MCU之间只需要4至5条线的界面即可。除此之外，STN-LCD驱动控制芯片还提供了省电指令（PowerDownCommand），可减少电源的耗损。STN-LCD驱动控制芯片集成了控制模块和显示模块两部分电路为一体。控制模块用于接收MCU送来的数据，并对数据进行分析处理，产生相应的控制信号送给显示模块。显示驱动模块按照控制模块送来的控制信号进行显示或其它相应的操作。推荐阅读：PCB设计者务必考虑并将影响其决定的几点因素
液晶显示控制驱动芯片是在液晶像素的行电极和列电极之间建立交变电场。在点阵式液晶显示器中，像素的两电极是以矩阵方式排列的，由驱动电路循环地给每行电极施加选择脉冲电压，同时通过列电极给该行像素施加选择或非选择脉冲电压，以实现对像素的驱动，这种行扫描是逐行顺序进行的，循环周期为一帧。因此，点阵LCD专用控制芯片的主要作用是为液晶显示器提供时序信号和显示数据，是MCU与液晶显示系统之间的接口。芯片既可以受MCU的直接控制又可以脱机独立控制并驱动液晶显示，以上为液晶驱动控制的基本要求。STN-LCD驱动控制芯片具有以下主要功能：
1)与MCU的接口作用；
2)控制显示功能的电路；
3)访问RAM；
4)为液晶显示屏提供扫描时序信号和传输显示数据；
5)提供功能较齐全的控制指令集便于MCU编程；
6)提供可选择的不同偏压比的驱动电压。
STN-LCD驱动控制芯片的界面只需要4条信号线，分别为/CS、DATA、/RD和/WR线。其中，/CS线是片选信号。如果/CS的值设为高电平，MCU与STN-LCD驱动控制芯片通信无效并初始化。送出模式指令或转换模式之前，/CS信号需要一个高准脉冲初始化芯片的串行接口，然后对芯片发送读写命令时将/CS设置为低电平。DATA线代表串列数据输入/输出线，所有想要读取或写入的数据都必须经过DATA线。而/RD线是用来输入READ时钟的，在/RD信号处于下降沿时，从LCDRAM读出的数据会出现在DATA线上，直到/RD信号出现在下一个下降沿或是/CS的值变成“1“为止。在/RD信号进入下一个下降沿之前，出现DATA线的数据可以被读进STN-LCD驱动控制芯片。至于/WR线是用来输入写时钟，在/WR信号处于上升沿时，DATA线上的数据会写入STN-LCD驱动控制芯片内。另外，如果DATA不需要读回来的话，其实界面只要三条信号线即可。
STN-LCD驱动控制可用软体配置，有两种模式的指令可以配置STN-LCD驱动控制的工作模式和传送LCD所显示的数据对应不同的ID码。模式设置采用命令模式指令的ID为100，命令模式指令包括系统配置指令、系统频率选择、指令LCD驱动方式、测试模式等等。另一种模式是数据操作指令由读、写、读－修改－写各项操作构成，该模式的ID分别为110和101。其中命令模式指令应在数据或数据操作指令发送之前发出。若连续发送命令模式指令，它的标识码100可省略。当系统工作在非连续接受命令指令或非连续的地址数据方式时，片选信号/CS应设置为高电平，先前设置的工作模式都复位。一旦片选信号/CS回到低电平，应再发送一次新的指令标识码。
