基于MSP430的電子紙驅動接口設計方案

1 引言

電子紙(ePaper)是新一代的顯示裝置，其對比度超高，超低功耗，超薄，而且可以任意彎曲折疊，柔韌性良好。MSP430系列單片機是美國德州儀器（TI）1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器（Mixed Signal Processor）。稱之為混合信號處理器，主要是由于其針對實際應用需求，把許多模擬電路、數字電路和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案。這里介紹新一代顯示裝置電子紙的硬件驅動與設計，介紹主控制器MSP430微處理器的主要功能,實現電子紙驅動配置的低功耗.給出電子紙顯示模塊相應的功能子程序。利用其內置的LCDRAM作為顯示緩存,I/O模擬時序,充分利用MCU的資源并提高程序的可移植性.完成基于MSP430的電子紙驅動接口的設計方案。

2 電子紙硬件設計

主控制器MSP430F413單片機是一種超低功耗混合信號16位單片機系列，采用16位精簡指令系統，125 ns指令周期，大部分指令在一個指令周期內完成，16位寄存器和常數發生器，發揮最高代碼效率，而且片內含有硬件乘法器，大大節省運算時間。選用 MSP430F413型單片機，在線系統設計、開發調試及實際應用上都表現出與其他單片機非常明顯的優勢。

本設計采用E-INK公司段碼式電子紙，如圖1所示。電子紙是在兩層透明軟片間夾放帶靜電的有色小球，兩種顏色顆粒、分別帶正負不同靜電，膠片外面加以正負電極，同性排斥、異性相吸，小球位置移動，點亮某段，圖2為電子墨水微膠囊剖面圖。電子紙真值表與靜態顯示液晶模塊相類似，分SEG段與TopPlane段，當SEG段和TopPlane段存在一個電勢差時，電子紙中的電子墨水就會移動，相應段就會點亮和熄滅。