基于SPCE061A單片機的MGLS12864液晶顯示模塊的應用設計

摘要：通過對點陣式液晶顯示模塊MGLS12864結構的分析，結合16位單片機SPCE061A的特點，設計了MGLS12864與SPCE061A單片機的硬件接口電路和顯示程序流程圖。實驗證明，系統(tǒng)具有良好的顯示效果，達到了設計要求。
關鍵詞：SPCE061A；MGLS12864；HD61202；接口電路

0 引言
    在許多單片機應用系統(tǒng)中，液晶顯示器LCD被廣泛地應用于終端顯示人機接口中。點陣式LCD不儀可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示圖形、曲線及漢字，并能夠實現(xiàn)多種動畫顯示效果，使人機界面更加友好，使用操作更加靈活方便。MGLS12864是市場上比較常見的內(nèi)藏HD612 02控制器的圖形液晶顯示模塊，具有功耗低、體積小、重量輕、結構簡單，使用方便的優(yōu)點。SPCE061A是繼SPCE500A等之后凌陽科技推出的一款16位結構的微處理器。CPU內(nèi)核采用16位μ’nSP微處理器芯片，比MCS-51系列單片機集成度高、性價比高、使用更加靈活方便。
    本文闡述了點陣式液晶MGLS12864的結構特點及其控制器HD61202的指令系統(tǒng)，并具體設計調(diào)試了MGLS12864與單片機SPCE061A的硬件接口電路和軟件程序。經(jīng)過實際運行，該液晶顯示模塊工作可靠，滿足了設計要求。

1 MGLS12864的工作原理
    MGLS12864顯示模塊內(nèi)置2片HD61202作為列驅動器和一片HD61203作為行驅動器，可顯示64 KB的點陣圖形。點陣數(shù)為64行×128列，每屏可以顯示4行×8個漢字(每漢字16×16點陣)。具有64 KB的內(nèi)部存儲器，顯示屏共分8頁。
1．1 引腳特性
    MGLS12864引腳特性如表1所示。

    由表1的引腳特性可知，MGLS12864模塊有18個引腳，1，2引腳為兩個片選信號，組合功能定義是：CS1，CS2為00時禁止使用，01時選左區(qū)，10時選右區(qū)，11時末選；3引腳為電源地Vss；4引腳為電源電壓Vdd；5引腳為液晶顯示驅動電源V0；6引腳為數(shù)據(jù)指令選擇端RS；7引腳為讀／寫選擇信號R／W；8引腳為使能信號E；9～16引腳為數(shù)據(jù)總線DB0～DB7，可方便同單片機連接；17，18引腳為背光燈提供電源。
1．2 HD61202的指令系統(tǒng)
    MGLS12864控制器HD61202內(nèi)置4096位(64×64)顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對應LCD屏上一個點的亮、暗狀態(tài)，HD61202通過一系列操作指令實現(xiàn)對顯示屏的控制。HD61202指令系統(tǒng)見表2。

    (1)顯示開關設置：D=1時LCD顯示RAM中的內(nèi)容，D=0時關閉顯示；
    (2)顯示起始行設置：L0～L5在0～3FH(0～63行)范圍內(nèi)取值；
    (3)頁面地址設置：P0～P2：設置頁號(0～7)，顯示RAM共64行分8頁，每頁8行；
    (4)列地址設置：C0～C5：設置顯示列地址0～3FH(0～63行)；
    (5)控制器狀態(tài)：BUSY=1時內(nèi)部在工作，BUSY=0時正常狀態(tài)；ON／OFF=1時顯示關閉，ON／OFF=0時顯示打開；REST=1時復位狀態(tài)，REST=0
時正常狀態(tài)。在BUSY和REST狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其他指令均不對HD61202產(chǎn)生作用。在對HD61202操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對HD61202進行操作；
    (6)讀／寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀／寫操作，列地址就會自動加1。進行讀操作前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀數(shù)據(jù)才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。

2 MGLS12864與SPCE061A的硬件接口電路設計
    SPCE061A內(nèi)置2 KB的SRAM，32 KB的FLASH，32 b可編程輸入輸出端口，7路10 b的ADC和1路為聲音模一數(shù)轉換器，2路10b的DAC，2個16b可編程定時／計數(shù)器，可編程音頻處理等。SPCE061A工作電壓為2．6～3．6 V(CPU)，2．6～5．5V(I／O)，CPU時鐘為0．32～49．152MHz。

    MGLS12864與SPCE061A單片機的硬件接口電路如圖1所示，SPCE061A的IOA0～IOA7與MGLSl2864的DB0～DB7口相連作為數(shù)據(jù)輸入輸出用，IOB0～IOB4與MGLS12864的CS1，CS2，E，RS，R／W相連作為單片機對液晶模塊的控制端。

3 顯示程序設計
    本系統(tǒng)程序包括主程序和子程序模塊，其中，子程序包括初始化、清全屏子程序、漢字顯示子程序、清單個字子程序。主程序通過調(diào)用子程序來完成液晶模塊的控制。液晶顯示程序流程圖如圖2所示，首先判斷顯示控制器HD61202是否處于“忙”狀態(tài)，若不忙先送關顯示指令關閉所有顯示，接著仍判斷“忙”狀態(tài)，若不忙送開顯示指令，為顯示做準備，然后調(diào)用清全屏子程序、漢字顯示子程序，最后根據(jù)內(nèi)容需要調(diào)用清單個字子程序。

4 結語
    本文介紹了內(nèi)置HD61202的液晶顯示器MGLS12864在凌陽SPCE061A上的應用，在硬件方面，利用SPCE061A上豐富的I／O資源驅動液晶模塊，簡化了接口電路設計。在軟件方面，使用凌陽μ’nsP IDE開發(fā)環(huán)境采用C語言編譯調(diào)試液晶程序，方便可靠。從調(diào)試效果來看，采用MGLS-128G4提高了系統(tǒng)的可視化程度，達到了設計要求。SPCE061A不僅具有一般控制器的功能，加上其獨具特色的語音處理功能，可以開發(fā)出許多智能化產(chǎn)品。