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[導讀]點陣LCD的顯示原理 在數(shù)字電路中,所有的數(shù)據(jù)都是以0和1保存的,對LCD控制器進行不同的數(shù)據(jù)操作,可以得到不同的結果。對于顯示英文操作,由于英文字母種類很少,只需要8位(一字節(jié))即可。而對于中文,常用卻有6000以上,于是我們的DOS前輩想了一個辦法,就是將ASCII表的高128個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來表示漢字,即漢字的內碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用,即英文的內碼。

那么,得到了漢字的內碼后,還僅是一組數(shù)字,那又如何在屏幕上去顯示呢?這就涉及到文字的字模,字模雖然也是一組數(shù)字,但它的意義卻與數(shù)字的意義有了根本的變化,它是用數(shù)字的各位信息來記載英文或漢字的形狀,如英文的'A'在字模的記載方式如圖1所示:

圖1 “A”字模圖

而中文的“你”在字模中的記載卻如圖2所示:

圖2 “你”字模圖

12864點陣型LCD簡介

12864是一種圖形點陣液晶顯示器,它主要由行驅動器/列驅動器及128×64全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示,也可以顯示8×4個(16×16點陣)漢字。

管腳號

管腳名稱

LEVER

管腳功能描述

1

VSS

0

電源地

2

VDD

+5.0V

電源電壓

3

V0

-

液晶顯示器驅動電壓

4

D/I(RS)

H/L

D/I=“H”,表示DB7∽DB0為顯示數(shù)據(jù)

D/I=“L”,表示DB7∽DB0為顯示指令數(shù)據(jù)

5

R/W

H/L

R/W=“H”,E=“H”數(shù)據(jù)被讀到DB7∽DB0

R/W=“L”,E=“H→L”數(shù)據(jù)被寫到IR或DR

6

E

H/L

R/W=“L”,E信號下降沿鎖存DB7∽DB0

R/W=“H”,E=“H”DDRAM數(shù)據(jù)讀到DB7∽DB0

7

DB0

H/L

數(shù)據(jù)線

8

DB1

H/L

數(shù)據(jù)線

9

DB2

H/L

數(shù)據(jù)線

10

DB3

H/L

數(shù)據(jù)線

11

DB4

H/L

數(shù)據(jù)線

12

DB5

H/L

數(shù)據(jù)線

13

DB6

H/L

數(shù)據(jù)線

14

DB7

H/L

數(shù)據(jù)線

15

CS1

H/L

H:選擇芯片(右半屏)信號

16

CS2

H/L

H:選擇芯片(左半屏)信號

17

RET

H/L

復位信號,低電平復位

18

VOUT

-10V

LCD驅動負電壓

19

LED+

-

LED背光板電源

20

LED-

-

LED背光板電源

表1:12864LCD的引腳說明

在使用12864LCD前先必須了解以下功能器件才能進行編程。12864內部功能器件及相關功能如下:

1. 指令寄存器(IR)

IR是用于寄存指令碼,與數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)相對應。當D/I=0時,在E信號下降沿的作用下,指令碼寫入IR。

2.數(shù)據(jù)寄存器(DR)

DR是用于寄存數(shù)據(jù)的,與指令寄存器寄存指令相對應。當D/I=1時,在下降沿作用下,圖形顯示數(shù)據(jù)寫入DR,或在E信號高電平作用下由DR讀到DB7∽DB0數(shù)據(jù)總線。DR和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸是模塊內部自動執(zhí)行的。

3.忙標志:BF

BF標志提供內部工作情況。BF=1表示模塊在內部操作,此時模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0時,模塊為準備狀態(tài),隨時可接受外部指令和數(shù)據(jù)。

利用STATUS READ指令,可以將BF讀到DB7總線,從檢驗模塊之工作狀態(tài)。

4.顯示控制觸發(fā)器DFF

此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關的控制。DFF=1為開顯示(DISPLAY OFF),DDRAM的內容就顯示在屏幕上,DFF=0為關顯示(DISPLAY OFF)。

DDF的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號控制的。

5.XY地址計數(shù)器

XY地址計數(shù)器是一個9位計數(shù)器。高3位是X地址計數(shù)器,低6位為Y地址計數(shù)器,XY地址計數(shù)器實際上是作為DDRAM的地址指針,X地址計數(shù)器為DDRAM的頁指針,Y地址計數(shù)器為DDRAM的Y地址指針。

X地址計數(shù)器是沒有記數(shù)功能的,只能用指令設置。

Y地址計數(shù)器具有循環(huán)記數(shù)功能,各顯示數(shù)據(jù)寫入后,Y地址自動加1,Y地址指針從0到63。

6.顯示數(shù)據(jù)RAM(DDRAM)

DDRAM是存儲圖形顯示數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)為1表示顯示選擇,數(shù)據(jù)為0表示顯示非選擇。DDRAM與地址和顯示位置的關系見DDRAM地址表。

7.Z地址計數(shù)器

Z地址計數(shù)器是一個6位計數(shù)器,此計數(shù)器具備循環(huán)記數(shù)功能,它是用于顯示行掃描同步。當一行掃描完成,此地址計數(shù)器自動加1,指向下一行掃描數(shù)據(jù),RST復位后Z地址計數(shù)器為0。

Z地址計數(shù)器可以用指令DISPLAY START LINE預置。因此,顯示屏幕的起始行就由此指令控制,即DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開始顯示在屏幕的第一行。此模塊的DDRAM共64行,屏幕可以循環(huán)滾動顯示64行。

12864LCD的指令系統(tǒng)及時序

該類液晶顯示模塊(即KS0108B及其兼容控制驅動器)的指令系統(tǒng)比較簡單,總共只有七種。其指令表如表2所示:

指令名稱

控制信號

控制代碼

R/W

RS

DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

顯示開關

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1/0

顯示起始行設置

0

0

1

1

X

X

X

X

X

X

頁設置

0

0

1

0

1

1

1

X

X

X

列地址設置

0

0

0

1

X

X

X

X

X

X

讀狀態(tài)

1

0

BUSY

0

ON/OFF

RST

0

0

0

0

寫數(shù)據(jù)

0

1

寫數(shù)據(jù)

讀數(shù)據(jù)

1

1

讀數(shù)據(jù)

表2:12864LCD指令表

各功能指令分別介紹如下。

顯示開/關指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

00

00111111/0

當DB0=1時,LCD顯示RAM中的內容;DB0=0時,關閉顯示。

2、顯示起始行(ROW)設置指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

00

11顯示起始行(0~63)

該指令設置了對應液晶屏最上一行的顯示RAM的行號,有規(guī)律地改變顯示起始行,可以使LCD實現(xiàn)顯示滾屏的效果。

3、頁(PAGE)設置指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

00

10111頁號(0~7)

顯示RAM共64行,分8頁,每頁8行。

4、列地址(Y Address)設置指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

00

01顯示列地址(0~63)

設置了頁地址和列地址,就唯一確定了顯示RAM中的一個單元,這樣MPU就可以

用讀、寫指令讀出該單元中的內容或向該單元寫進一個字節(jié)數(shù)據(jù)。

5、讀狀態(tài)指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

10

BUSY0ON/OFFREST0000

該指令用來查詢液晶顯示模塊內部控制器的狀態(tài),各參量含義如下:

BUSY:1-內部在工作0-正常狀態(tài)

ON/OFF:1-顯示關閉0-顯示打開

RESET:1-復位狀態(tài)0-正常狀態(tài)

在BUSY和RESET狀態(tài)時,除讀狀態(tài)指令外,其它指令均不對液晶顯示模塊產生作用。

在對液晶顯示模塊操作之前要查詢BUSY狀態(tài),以確定是否可以對液晶顯示模塊進行操作。

6、寫數(shù)據(jù)指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

01

寫數(shù)據(jù)

讀數(shù)據(jù)指令

R/WRS

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0

11

讀顯示數(shù)據(jù)

讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作,列地址就自動增一。必須注意的是,進行讀操作之前,必須有一次空讀操作,緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。

12864點陣型LCD軟硬件設計實例

通過以上學習,現(xiàn)在就來實際應用12864LCD的軟硬件設計。本實例將在LCD上顯示如圖3所示內容:

圖3 模擬顯示效果圖

在調試前先將顯示切換開關切換到LCD顯示狀態(tài)。

圖4 128*64LCD實驗演示圖

硬件原理圖

圖5 硬件原理圖

程序流程圖

圖6 軟件流程圖

軟件代碼

在編寫軟件代碼之前必須要先掌握漢字取模的方法。要得到上表中的文字,我們可以借助取模軟件來完成。目前點陣LCD的取模軟件有很多,我們以本開發(fā)板配套的取模軟件為例來介紹一下漢字的取模方法。

打開取模軟件出現(xiàn)如下顯示界面:

在文字輸入?yún)^(qū)中輸入文字,我們以輸入一個歡迎的“歡”字為例,了解其取模過程。在文字輸入?yún)^(qū)中輸入“歡”后按CTRL+ENTER組合鍵后就看到“歡”字已經(jīng)在模擬顯示區(qū)顯示出來了

在“取模方式”中選擇“C51格式”就可以在“點陣生成區(qū)”得到你要的漢字“歡”的顯示代碼。

經(jīng)過以上步驟后一個漢字就取模成功了,在程序中只要調用這段代碼就可顯示出漢字“歡”了,其它漢字也用同樣的方法。取完要顯示的全部漢字代碼后我們就可以編程

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