單片機(jī)與液晶顯示器的接口應(yīng)用介紹

引言

　　液晶顯示器（ＬＣＤ）具有工作電壓低、微功耗、顯示信息量大和接口方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和數(shù)字式儀表等領(lǐng)域，成為測(cè)量結(jié)果顯示和人機(jī)對(duì)話的重要工具。液晶顯示器按其功能可分為三類：筆段式液晶顯示器、字符點(diǎn)陣式液晶顯示器和圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器。前兩種可顯示數(shù)字、字符和符號(hào)等，而圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器還可以顯示漢字和任意圖形，達(dá)到圖文并茂的效果，其應(yīng)用越來越廣泛。

　?。牵裕牵玻矗埃保玻?strong>液晶顯示模塊：

　　１　模塊特點(diǎn)

　　ＧＴＧ２４０１２８圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器的點(diǎn)陣的大小為２４０×１２８，帶背光功能。內(nèi)置１片Ｔ６９６３Ｃ液晶顯示控制器和５片ＫＳ００８６驅(qū)動(dòng)器。該液晶顯示模塊具有如下特點(diǎn)。

　　●?。肝徊⑿锌偩€接口，能直接與８０系列的微處理器相連；

　　●　可以顯示數(shù)字、字母、漢字和圖形等；

　　●　具有１２８種５×８點(diǎn)陣的ＡＳＣＩ字符字模庫ＣＧＲＯＭ；

　　●　具有６４ｋｂ的顯示存儲(chǔ)器（可被劃分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)、文本屬性區(qū)和自定義字符庫區(qū)），并允許ＭＣＵ隨時(shí)訪問；

　　●　可用圖形方式、文本方式以及圖形和文本合成方式顯示。

　?。病∧K接口引腳功能

　?。牵裕牵玻矗埃保玻敢壕э@示模塊與微處理器的接口共有２１個(gè)引腳，各引腳功能如表１所示。

　?。场∧K指令集簡(jiǎn)介

　?。牵裕牵玻矗埃保玻敢壕э@示模塊使用了硬件初始化設(shè)置，使得其指令功能集中于顯示功能的設(shè)置上，從而加強(qiáng)了顯示能力。該模塊的指令可帶一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，也可不帶參數(shù)。若指令中含有參數(shù)，則參數(shù)必須在指令之前輸入。在每次數(shù)據(jù)或指令的寫入操作和數(shù)據(jù)的讀取操作之前都要進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè)，只有在不“忙”的狀態(tài)下，ＭＣＵ對(duì)模塊的操作才有效。其狀態(tài)位由低位到高位的含義如表２所示。

　　在ＭＣＵ寫指令或一次讀／寫數(shù)據(jù)時(shí)，Ｓ０和Ｓ１要同時(shí)有效；當(dāng)ＭＣＵ使用自動(dòng)讀／寫功能時(shí)，Ｓ２和Ｓ３將取代Ｓ０和Ｓ１作為忙標(biāo)志位，此時(shí)ＭＣＵ就要判別它是否有效；Ｓ６是考察Ｔ６９６３Ｃ屏讀或屏拷貝指令執(zhí)行情況的標(biāo)志位；Ｓ５和Ｓ７表示模塊內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)，一般不用。

　　與ＡＴ８９Ｃ５５的接口電路

　?。牵裕牵玻矗埃保玻概cＡＴ８９Ｃ５５的接口有直接訪問和間接訪問兩種方式。直接訪問方式就是把顯示器模塊作為存儲(chǔ)器或Ｉ／Ｏ設(shè)備直接掛在單片機(jī)總線上；間接訪問方式就是把顯示器模塊與單片機(jī)的某個(gè)Ｉ／Ｏ接口連接，單片機(jī)通過對(duì)該Ｉ／Ｏ口的操作間接實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制。本文采用直接訪問方式，硬件連接電路如圖１所示。

　　液晶顯示器模塊的數(shù)據(jù)線接在ＡＴ８９Ｃ５５的數(shù)據(jù)總線上，片選信號(hào)由地址線Ａ７和Ａ０提供，寄存器選擇信號(hào)由地址線Ａ７和Ａ１提供（指令通道地址為０ｘｆ１，數(shù)據(jù)通道地址為０ｘｆ３），讀和寫操作由ＡＴ８９Ｃ５５的讀寫操作信號(hào)控制；模塊Ｖｏ端所接的電位器用來調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度。

　　軟件設(shè)計(jì)

　　軟件采用Ｋｅｉｌ?。茫担闭Z言開發(fā)，主要包括三個(gè)部分：第一部分是寫指令和寫數(shù)據(jù)等面向液晶顯示模塊硬件的驅(qū)動(dòng)程序；第二部分包括液晶顯示模塊初始化和清屏等通用子程序；第三部分是漢字、字符和圖形的顯示程序。

　?。薄懼噶睢憯?shù)據(jù)子程序

　　這部分是液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)程序，所有對(duì)液晶顯示模塊的操作都是通過調(diào)用這部分程序?qū)崿F(xiàn)的。液晶顯示模塊的指令通道地址為０ｘｆ１，數(shù)據(jù)通道的地址為０ｘｆ３，具體驅(qū)動(dòng)程序如下。

　　＃ｄｅｆｉｎｅ?。蹋茫模撸茫恚洹。埃妫薄。K指令通道地址

　?。＃洌澹妫椋睿濉。蹋茫模撸模幔簦帷。埃妫场。K數(shù)據(jù)通道地址

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　　ＰＢＹＴＥ［ＬＣＤ＿Ｃｍｄ］＝ｃｍｄ；

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　?。瘜憯?shù)據(jù)子程序

　　ｖｏｉｄ　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ?。悖瑁幔颉。洌幔簦?/p>

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　　這部分程序是液晶顯示模塊進(jìn)行顯示之前的必要工作，包括設(shè)置文本頁首地址、圖形頁首地址、文本頁地址、圖形頁地址、初始化和清屏等子程序。本文中把液晶顯示模塊的顯示存儲(chǔ)器分為１６個(gè)文本頁和６個(gè)圖形頁。文本頁的起止地址為０ｘ００００～０ｘ１ｆｆｆ；圖形頁的起止地址為０ｘ２０００～０ｘ７ｆｆｆ。

　?。O(shè)定文本頁首地址子程序

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　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ簦穑幔纾澹埃埃玻?；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃矗埃?；?。?/p>

　?。O(shè)定圖形頁首地址子程序

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　?。?/p>

　　ｇｐａｇｅ＋＝?。?；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ埃?；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（ｇｐａｇｅ＊０ｘ１０）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃矗玻?；?。?/p>

　?。O(shè)定文本頁地址子程序

　?。觯铮椋洹。裕澹簦撸粒洌洌颍澹螅螅ǎ酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。?，　ｕｎｓｉｇｎｅｄ?。悖瑁幔颉。?/p>

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　?。酰睿螅椋纾睿澹洹。椋睿簟。?；

　　ｘｙ＝ｙ＊３２＋ｘ＋ｔｅｘｔｐａｇｅ＊０ｘ０２００；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（ｘｙ＆０ｘｆｆ）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ玻担叮?/p>

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃玻矗?/p>

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　?。O(shè)定圖形頁地址子程序

　　ｖｏｉｄ?。牵颍幔穑瑁撸粒洌洌颍澹螅螅ǎ酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。?，

　?。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。?/p>

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　?。澹簦澹颍睢。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。纾颍幔穑瑁穑幔纾澹弧。酰睿螅椋纾睿澹洹。椋睿簟。?；

　　ｇｒａｐｈｐａｇｅ＋＝２；

　　ｘｙ＝ｙ＊３２＋ｘ＋ｇｒａｐｈｐａｇｅ＊０ｘ１０００；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（ｘｙ＆０ｘｆｆ）；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（ｘｙ／２５６）；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｃｍｄ（０ｘ２４）；

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　　／／初始化子程序

　?。觯铮椋洹。桑睿椋簦撸蹋茫模ǎ觯铮椋洌?/p>

　?。?/p>

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃梗埃?；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（０ｘ２０）；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（０ｘ００）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃矗保?/p>

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ埃玻埃?/p>

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ埃埃埃?；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｃｍｄ（０ｘ４３）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃福梗?；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｃｍｄ（０ｘａ１）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸模幔簦幔ǎ埃埃疲?；

　　Ｗｒｉｔｅ＿ＬＣＤ＿Ｄａｔａ（０ｘ００）；

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃玻玻?/p>

　?。祝颍椋簦澹撸蹋茫模撸茫恚洌ǎ埃梗悖?/p>

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３　漢字、字符和圖形的顯示程序

　　通過調(diào)用前面編寫的驅(qū)動(dòng)、初始化和清屏程序就可以方便的實(shí)現(xiàn)漢字、字符和圖形的顯示。本文以漢字顯示為例介紹顯示程序的編制。漢字既可以以文本方式顯示也可以以圖形方式顯示。以文本方式顯示時(shí)，每次開機(jī)都要先把漢字字模寫進(jìn)液晶顯示模塊的ＣＧＲＡＭ，浪費(fèi)了時(shí)間，而且由于ＣＧＲＡＭ的容量只有２ｋｂ，顯示的漢字有限，所以一般用圖形方式顯示漢字。以圖形方式顯示時(shí)先把漢字字模寫在Ｆｌａｓｈ存儲(chǔ)器中，顯示時(shí)再?gòu)模疲欤幔螅璐鎯?chǔ)器中取出來，這樣不用每次開機(jī)時(shí)都寫漢字字模，節(jié)約時(shí)間，而且顯示的漢字?jǐn)?shù)量多。下面給出以圖形方式顯示漢字的通用子程序。漢字字模存儲(chǔ)在Ｆｌａｓｈ存儲(chǔ)器中。

　　ｖｏｉｄ?。穑酰簦撸瑁幔睿椤。ǎ悖瑁幔颉。悖?/p>

　?。?/p>

　?。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。耄耄剑?；

　　ｕｎｓｉｇｎｅｄ?。椋睿簟。铮颍洌澹?；

　　ｕｎｓｉｇｎｅｄ?。椋睿簟。幔幔?；

　　ｓｔａｔｉｃ?。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。穑颍澹觯椋铮酰螅剑埃埃?；

　　ｉｆ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ＝＝０）?。穑颍澹觯椋铮酰螅剑?；

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　　ｏｒｄｅｒ＝（（ｕｎｓｉｇｎｅｄ?。椋睿簦?/p>

　?。ǎ穑颍澹觯椋铮酰螅埃幔保梗矗耄耄埃幔保?；

　?。穑颍澹觯椋铮酰螅剑铮颍洌澹颍ィ?；

　　ａａａ＝３２＊ｐｒｅｖｉｏｕｓ；

　?。铮颍洌澹颍剑铮颍洌澹颍福?/p>

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　?。樱拢眨疲剑悖铮睿悖铮洌澹郏埃担玻荩?/p>

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　?。樱茫希危剑?；

　?。樱拢眨疲剑悖铮睿悖铮洌澹郏耄耄?；?。耄耄剑铮颍洌澹颍ィ保玻?；

　　ｋｋ＜＜＝１；

　　ｗｈｉｌｅ（?。裕桑?；

　?。樱茫希危剑?；

　　ＳＢＵＦ＝ｃｏｎｃｏｄｅ［ｋｋ］；?。耄耄剑幔幔幔ィ玻担叮?/p>

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　　ＳＣＯＮ＝０；

　?。樱拢眨疲剑悖铮睿悖铮洌澹郏耄耄荩弧。妫铮颍ǎ耄耄剑埃唬耄耄迹?；ｋｋ＋＋）

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　?。鳎瑁椋欤澹ǎ。裕桑?；

　　ＳＣＯＮ＝０；

　　ＳＢＵＦ＝ｃｏｎｃｏｄｅ［０ｘｆｆ］；?。?/p>

　?。鳎瑁椋欤澹ǎ。裕桑?；

　?。樱茫希危剑埃保?；

　?。妫铮颉。ǎ耄耄剑?；ｋｋ＜１６；ｋｋ＋＋）

　?。?/p>

　　Ｇｒａｐｈ＿Ａｄｄｒｅｓｓ（ｘ，ｙ＊８＋ｋｋ）；

　　ｗｈｉｌｅ（?。遥桑?；

　　ｐｒｅｖｉｏｕｓ＝ＳＢＵＦ；

　?。樱茫希危剑埃保?；

　　ｗｒｉｔｅ＿ｌｃｄ（ｃｏｎｃｏｄｅ［ｐｒｅｖｉｏｕｓ］）；

　?。悖簦颍欤ǎ埃悖埃?/p>

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　?。樱茫希危剑埃保埃?/p>

　?。鳎颍椋簦澹撸欤悖洌ǎ悖铮睿悖铮洌澹郏穑颍澹觯椋铮酰螅荩?/p>

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　　結(jié)束語

　   本文介紹的液晶顯示模塊已成功應(yīng)用在便攜式軌頭斷面激光檢測(cè)儀中，由于其具有與ＭＣＵ接口方便、顯示功能強(qiáng)和編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。