內(nèi)置T6963C液晶顯示模塊在MSP430中的控制應(yīng)用
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摘要:本文介紹了內(nèi)置T6963C液晶顯示模塊與MSP430單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)技術(shù),闡述了通用子程序設(shè)計(jì)、顯示操作子程序設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)思想,并給出了通用子程序的實(shí)現(xiàn)程序和載入圖片的顯示方法。
關(guān)鍵詞:MSP430;T6963C;液晶顯示;SYB240128A
0 引言
MSP430系列單片機(jī)是TI公司推出的一種采用精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)的16位超低功耗單片機(jī),適合用于一些電池供電的便攜式低功耗產(chǎn)品。T6963C是一種液晶顯示驅(qū)動控制器,常被裝配在圖形液晶顯示模塊上,以內(nèi)置控制器式圖形液晶顯示模塊的形式出現(xiàn)。它不僅具有一股液晶顯示器所具有的抗干擾能力強(qiáng)、體積小、接口控制方便等優(yōu)點(diǎn),而且還具有其特有的硬件初始值設(shè)置功能。
本文采用了內(nèi)置T6963C控制器的液晶顯示模塊SYB240128A作為顯示器件,在簡單介紹T6963C控制器及其組成的液品顯示模塊的基礎(chǔ)上,介紹了由MSP430F149單片機(jī)控制的液晶顯示模塊的硬件接口電路及軟件實(shí)現(xiàn)方法。
1 硬件設(shè)計(jì)
1.1 MSP430F149單片機(jī)的特點(diǎn)
MSP430F149單片機(jī)具有低工作電壓:1.8~3.6V,在1MHz時(shí)鐘條件下,最大工作電流僅有350 μA;是16位總線結(jié)構(gòu),一個(gè)指令周期僅有125ns;有5種低功耗工作模式,在不同的工作模式下,工作電流可下降到70 μA~0.1 μA;從待機(jī)到喚醒的時(shí)間小于6 μs。它還集成了部分外圍模塊,包括帶有三個(gè)捕獲/比較寄存器的定時(shí)器和一個(gè)12位的A/D轉(zhuǎn)換器,具有強(qiáng)大的中斷功能。
1.2 T6963C及其構(gòu)成的液晶顯示模塊SYB240128A
T6963C是日本東芝公司出產(chǎn)的單色文本/圖形液晶顯示控制器,它的最大特點(diǎn)是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能,顯示驅(qū)動所需的參數(shù)如占空比系數(shù),驅(qū)動傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)/行及字符的字體選擇等都有引腳電平設(shè)置,初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設(shè)置完成。T6963C最大可管理64k字節(jié)的顯示緩沖區(qū)RAM,顯示緩沖區(qū)可分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)(或文本特征區(qū))和CGRAM區(qū)(在顯示緩沖區(qū)內(nèi)任意設(shè)置的一個(gè)區(qū)域,作為外擴(kuò)的字符發(fā)生器,一般為2k字節(jié))。顯示緩沖區(qū)RAM的具體大小由不同顯示尺寸的模塊決定,如:240×128點(diǎn)陣模塊帶有8kB的RAM。
液晶顯示模塊SYB240128A是由T6963C液晶顯示控制器及其周邊電路、行驅(qū)動器、列驅(qū)動器、液晶驅(qū)動偏壓電路、顯示存儲器及液晶顯示屏SYB240128A組成。它是深圳市三元液晶顯示科技有限公司推出的一種兼容日本OPTREX公司DMF5001,以及臺灣晶采、達(dá)威、南亞的標(biāo)準(zhǔn)顯示屏;抗干擾設(shè)計(jì),產(chǎn)品性能穩(wěn)定;可選擇板載負(fù)壓電路;藍(lán)色屏配置高亮度白色L,ED側(cè)背光,顯示效果為藍(lán)底白字;點(diǎn)陣數(shù):240×128,控制器:T6963C,工作電壓:3.3V,5V。
1.3 硬件結(jié)構(gòu)框圖
MSP430F149與T6963C線路連接如圖1所示,P5.4控制/WR寫選通信號,P5.3控制/RD讀選通信號,P5.2接/CE片選信號,P5.1連接C/D通道選擇信號,P5.0控制RET復(fù)位信號,P4.7~P4.O接8位數(shù)據(jù)線DB0~DB7。另外,MSP430的供電電壓是3.3V,而液晶模塊是5V驅(qū)動,所以電路中接了升降壓芯片以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)到液晶的電平轉(zhuǎn)換。電路中程序下載接口模塊是用來進(jìn)行在線仿真以利于程序的編寫和調(diào)試,且可把程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)脫機(jī)使用。其實(shí)驗(yàn)板實(shí)物圖如圖2所示。
2 軟件程序設(shè)計(jì)
由于T6963C具有獨(dú)立的硬件初始化設(shè)置功能特性,因此,其指令功能集中于顯示功能的設(shè)置上。T6963C的指令可帶一個(gè)、兩個(gè)或無參數(shù),其指令系統(tǒng)如表1所示。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)(如果有的話,按參數(shù)1→參數(shù)2的順序),再送入指令代碼。
每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測,以確保是在T6963C空閑時(shí)再進(jìn)行下面的操作。
MSP430可使用C語言和匯編語言來編寫源代碼,使用C語言編寫的程序更為簡單且可移植性好。程序的設(shè)計(jì)主要可分為兩大類,一是通用子程序的設(shè)計(jì),包括液晶初始化、判忙、寫指令、寫數(shù)據(jù)及清屏子程序的設(shè)計(jì);二是顯示操作子程序的設(shè)計(jì),包括點(diǎn)、直線、矩形、圓、漢字、字符及圖形的設(shè)計(jì)。其中通用子程序可以說是實(shí)現(xiàn)液晶模塊顯示的基礎(chǔ),有了通用子程序就可以構(gòu)造出各種顯示程序。
2.1 通用子程序設(shè)計(jì)
2.2 顯示操作程序設(shè)計(jì)
應(yīng)用前面的通用子程序可以實(shí)現(xiàn)用戶任意想要實(shí)現(xiàn)的顯示,如點(diǎn)、直線、矩形、圓以及各種大小的漢字、字符或圖片(如產(chǎn)品標(biāo)志)等,這里我們以實(shí)現(xiàn)圖片顯示為例進(jìn)行介紹。
以上顯示程序?qū)崿F(xiàn)的是任意大小點(diǎn)陣范圍為240×128之內(nèi)的圖片,首先使用專門的取模軟件PCtoLCD2002得到預(yù)顯示圖片的點(diǎn)陣信息,然后建立相應(yīng)的數(shù)組,最后根據(jù)圖片像素的大小及想要顯示的位置調(diào)用上面程序即可實(shí)現(xiàn)顯示。以上軟件設(shè)計(jì)均IAR3.4軟件環(huán)境下調(diào)試通過,顯示清晰、穩(wěn)定。該液晶顯示模塊還可以實(shí)現(xiàn)閃動顯示、反白顯示及卷屏顯示等效果,用戶可根據(jù)需要在通用子程序基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)。實(shí)例圖片如圖3所示,其中液晶屏中間顯示的是心形圖片。
3 結(jié)束語
目前本系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在某游戲控制系統(tǒng)中,實(shí)踐證明,此內(nèi)置T6963C的液晶顯示模塊與MSP430單片機(jī)從硬件接口電路到軟件程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),運(yùn)行可靠,工作穩(wěn)定。