基于51單片機(jī)的液晶顯示器控制電路設(shè)計(jì)-浙江大學(xué).doc

XXXXXXXXXXXXXX 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 題題 目目 GPRSGPRS 無(wú)限通訊數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用無(wú)限通訊數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 姓姓 名名 xxxxxx 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) xxxxxx 專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí) xxxxxx 分分 院院 xxxxxx 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 xxxxxx xxxxxxxx 年年 xxxxxx 月月 xxxxxx 日日 目目 錄錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 概述 1 1 1 系統(tǒng)背景 1 1 2 系統(tǒng)概述 2 第二章 方案論證 3 2 1 字模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 3 2 2 通信電路 4 第三章 液晶顯示模塊簡(jiǎn)介 5 3 1 顯示控制器 6 3 2 列驅(qū)動(dòng)方式 11 3 3 行驅(qū)動(dòng)方式 12 第四章 硬件設(shè)計(jì) 13 4 1 硬件電路設(shè)計(jì)要求 13 4 2 總體電路設(shè)計(jì)構(gòu)架 13 4 3 單片機(jī)與液晶顯示模塊接口 13 4 4 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信接口 14 4 5 電源電路 15 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 5 1 內(nèi)置 T6963C 控制器軟件特性 16 5 2 初始化子程序設(shè)計(jì) 20 5 3 串行通信子程序設(shè)計(jì) 21 5 4 顯示控制子程序設(shè)計(jì) 21 第六章 系統(tǒng)調(diào)試 23 6 1 分步調(diào)試 23 6 2 系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)試 23 結(jié) 束 語(yǔ) 24 附 錄 25 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 摘 要 本文研制一種基于 51 單片機(jī)實(shí)時(shí)控制的 LCD 液晶顯示屏控制系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)由單 片機(jī)最小系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)組成 PC 機(jī)進(jìn)行顯示內(nèi)容的編輯和字模數(shù)據(jù)的提取 液 晶顯示系統(tǒng)由主控模塊 T6963C 和 LCD 液晶顯示模塊接口電路組成 主控模塊負(fù)責(zé)接收 單片機(jī)字模數(shù)據(jù)并控制各顯示模塊工作 顯示模塊以 T6963C 主控制器為核心 控制 LCD 液晶顯示屏顯示 為了方便系統(tǒng)擴(kuò)展 各模塊之間的連接采用接插式結(jié)構(gòu) 單片 機(jī)與 PC 機(jī)之間采用 RS232 標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的串行通信 本文不僅從總體上對(duì) 系統(tǒng)進(jìn)行了整體規(guī)劃 還以其中一個(gè)實(shí)例詳細(xì)介紹了 PC 機(jī)字模的提取 字模數(shù)據(jù)的發(fā) 送 單片機(jī)串行接收數(shù)據(jù) 液晶顯示屏的顯示等部分的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程 本系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單 軟件功能完善 控制系統(tǒng)可靠 性價(jià)比較高等特點(diǎn) 具 有一定的使用和參考價(jià)值 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 液晶顯示器 89C51 串行通信 單片機(jī) Abstract This article designs with develops one kind based on 51 SCM Single Chip Microcomputer the real time control LCD display monitor control system This system is composed by on SCM small system and LCD display system on the PC machine carries on the demonstration content the edition and matrix data withdrawing LCD display system controls the module and certain LCD by the host demonstrated the module T6963C composes the host controls the module T6963C to be responsible for in the receive the SCM matrix data and controls each demonstration module work demonstrated the module take the host controls the module T6963C as a core controls the LCD display monitor display In order to the convenient system expands between various modules connection uses meets inserts the type structure between the SCM and PC machine to use the RS 232 standard to carry on the data and the order serial communication This article not only has carried on the whole plan from the overall to the system but also in detail introduced take module design as the example the PC machine matrix withdraws the matrix data transmission the monolithic integrated circuit serial receive data the LCD display monitor display and so on the partial software and hardware design and the realization process Its advantage hardware circuit is simple the software is with perfect function the control system is reliable higher characteristic of the sex price and has certain use and reference value Keyword LCD 89C51 serial communication SCM Single Chip Microcomputer 1 概述 1 1 系統(tǒng)背景 液晶顯示器件在中國(guó)已有二十余年的發(fā)展歷史 二十余年來(lái) 液晶顯示器 件從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn)集團(tuán) 形成了獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)部門 現(xiàn)在 液晶顯示幾 乎已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn) 生活的各個(gè)領(lǐng)域 人們幾乎時(shí)時(shí)處處都要與這一神奇而又 普通的面孔打交道 液晶顯示是集單片機(jī)技術(shù) 微電子技術(shù) 信息處理于一體的新型顯示方式 由于液晶顯示器具有低壓低功耗 顯示信息量大易于彩色化 無(wú)電磁輻射 長(zhǎng) 壽命 無(wú)污染等特點(diǎn) LCD是目前顯示產(chǎn)業(yè)中發(fā)展速度最快 市場(chǎng)應(yīng)用最廣的顯 示器件 成為眾多顯示媒體中的佼佼者 在越來(lái)越多的領(lǐng)域中發(fā)揮作用 是目 前顯示器件中一個(gè)理想的選擇 LCDLCD在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 目前大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)自帶的顯示系統(tǒng)為L(zhǎng)ED數(shù)碼 管顯示 這樣顯示效果比較單一 只能顯示監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)量值 而LCD液晶顯示 器不僅可以顯示數(shù)值 漢字等 并且可以顯示文本和圖形 利用LCD和鍵盤實(shí)現(xiàn) 人機(jī)交互 使監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立工作成為可能 通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的單回路控制 器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置 對(duì)各個(gè)單回路控制器的工作進(jìn)行監(jiān)控 LCDLCD在時(shí)鐘中的應(yīng)用 在時(shí)鐘中的應(yīng)用 在日常生活中我們會(huì)經(jīng)常看到時(shí)間的顯示 這些顯示 大都是采用液晶顯示器來(lái)顯示的 而對(duì)其中的漢字無(wú)法用顯示來(lái)解決 我們利 用LCD液晶模塊制成的小屏幕實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的顯示 顯示格式為 時(shí)時(shí) 分分 秒 秒 另外 可以增加鬧鐘功能 時(shí)間到了則產(chǎn)生音樂(lè)聲 還可以增加萬(wàn)年歷 顯示 年月日 等多項(xiàng)功能 LCDLCD 在大屏幕顯示中的應(yīng)用 在大屏幕顯示中的應(yīng)用 大屏幕顯示的應(yīng)用范圍極廣 隨著社會(huì)發(fā)展 公眾生活的加強(qiáng) 人們對(duì)能夠面向廣大公眾傳遞信息的顯示裝置越來(lái)越感到必 需 使用液晶投影顯示大屏幕 不僅有投影儀 指揮用大屏幕 還有液晶投影 彩色電視 它可以用一個(gè)體積很小的系統(tǒng)裝置 實(shí)現(xiàn) 100 英寸以上的非常漂亮 的大屏幕電視顯示 它與傳統(tǒng)的顯示媒體相比 具有分辨率極高 透過(guò)性好 顯示內(nèi)容豐富 彩色易于控制等優(yōu)點(diǎn) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及電子通信技術(shù)的發(fā)展 LCD 顯示屏作為一種新的傳媒工具 現(xiàn)已經(jīng) 應(yīng)用到商業(yè) 軍事 車站 賓館 體育 新聞 金融 證券 廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多行 業(yè) 大到幾十平方米的大屏幕 小到家庭影院用的圖文顯示屏 以及政府部門應(yīng)用的電子 黑板 證券 銀行等部門用的信息數(shù)字混合屏 LCD 顯示屏帶來(lái)廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 益 具有良好的發(fā)展前景 1 2 系統(tǒng)概述 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為單片機(jī)最小系統(tǒng)板和液晶顯示屏兩部分 單片機(jī)最小系統(tǒng) 負(fù)責(zé)接收個(gè)人計(jì)算機(jī)所編輯的文本及內(nèi)容 通過(guò) RS232 串行接口通信完成單片 機(jī)與 PC 機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送 而個(gè)人計(jì)算機(jī) 即 PC 機(jī) 主要完成顯示內(nèi)容的 編輯 字符碼的查找 字符數(shù)據(jù)的發(fā)送等工作 基于 Windows 操作系統(tǒng)下的文 本編輯軟件有很多種 例如 記事本 Micorsoft Word 寫(xiě)字板等 我們可以 采用任何一種編輯軟件將要顯示的內(nèi)容 包括漢字 中英文字母 標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等 編輯成一個(gè)文本文件 然后通過(guò)已經(jīng)編寫(xiě)好的應(yīng)用程序在特定的字庫(kù)中依次搜 索到文本文件中的內(nèi)容 并且取出該字符的字模數(shù)據(jù) 此項(xiàng)工作稱為字模數(shù)據(jù) 的提取 字模數(shù)據(jù)文件的生成也就是將取出的字模按順序存放到一個(gè)十六進(jìn)制 文件中 字符數(shù)據(jù)建立好之后將其存放在 PC 機(jī)的硬盤上 等到需要的時(shí)候通過(guò) 串行通信軟件將字符數(shù)據(jù)文件發(fā)送給液晶顯示系統(tǒng)模塊 LCD 顯示屏包括主控制模塊和 LCD 液晶顯示模塊 主控制模塊負(fù)責(zé)接收單 片機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的字模數(shù)據(jù)文件 并且協(xié)調(diào)各個(gè) LCD 液晶顯示模塊工作 主控制 器模塊的核心是 T6963C 控制器 為了存儲(chǔ)字模數(shù)據(jù)還在主控制器模塊中擴(kuò)展了 一片 8K 存儲(chǔ)器芯片 6264 LCD 液晶顯示模塊由兩片行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 和三片列驅(qū) 動(dòng)器 T6A39 進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 該模塊一邊接收主控制模塊的數(shù)據(jù) 一邊將數(shù)據(jù)送 LCD 液晶顯示屏顯示 為了方便系統(tǒng)的擴(kuò)展 各模塊之間采用串行口接收數(shù)據(jù) 并 且接到系統(tǒng)串行總線上 本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的接口技術(shù) 可以采用間接控 制方式完成 將液晶顯示模塊接口與單片機(jī)系統(tǒng)板中的某個(gè)并行 I O 接口連接 計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)該 I O 接口的操作間接的實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制 2 方案論證 此 LCD 液晶顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn) LCD 的顯示控制 應(yīng)該先從顯示方式 的確定入手 接下來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)顯示方式的電路 要實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新 就必須考慮 字模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及通信電路的設(shè)計(jì) 下面從這兩個(gè)方面逐個(gè)論證不同的方案 2 1 字模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 由于 89C51 單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 ROM 只有 4K 空間 本設(shè)計(jì)采用 16 16 點(diǎn)陣顯示一個(gè)漢字 每一行需要兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 一個(gè)漢字占 16 2 32 字節(jié) 漢字一共有 6000 多個(gè) 不可能將龐大的漢字字庫(kù)存入在單片機(jī)內(nèi)部 即 使將預(yù)先要顯示的內(nèi)容存入 ROM 中 也不便于實(shí)時(shí)控制 所以只有考慮擴(kuò)展外 部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 方案一 方案一 采用標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù) 制作一個(gè)專用硬字庫(kù) 這種方法仿效中文 DOS 的 辦法 將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的漢字庫(kù)裝入 ROM 存儲(chǔ)器 再根據(jù)漢字的機(jī)內(nèi)碼在字庫(kù)中尋 址 找到對(duì)應(yīng)的字模 提取后送到顯示器顯示 因?yàn)椴捎昧撕?PC 機(jī)相同的編碼 機(jī)內(nèi)碼 軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)非常簡(jiǎn)單 基本上與寫(xiě) PC 機(jī)軟件差不多 而對(duì)單 片機(jī)系統(tǒng)自身的要求則相對(duì)高多了 16 16 點(diǎn)陣的字庫(kù)需要 256K 字節(jié) 但是 一般 8 位單片機(jī)的尋址能力只有 64K 字節(jié) 要進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)充 除增加很大一 部分硬件成本外 還因?yàn)橐M(jìn)行存儲(chǔ)器分頁(yè)管理 地址切換 顯示速度明顯受 影響 方案二 方案二 利用 Windows 自帶的字庫(kù) 即使用軟字庫(kù) 通過(guò)軟件編程直接 在字庫(kù)中找到需要顯示字符的區(qū)位碼并讀出其字符碼 存于一個(gè)文本文件中 待所有顯示內(nèi)容的字符碼查詢完畢后 將存放所有字符碼的文本文件通過(guò)串行 通信發(fā)送給單片機(jī) 單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)存放在外部擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 數(shù)據(jù)接收完畢后 單片機(jī)就從存儲(chǔ)器中依次讀出每一個(gè)字符的字符碼并送到 LCD 顯示屏顯示 該方案與方案一相比 雖然通信過(guò)程占整個(gè)顯示周期的比例 相對(duì)較大 但是硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 成本較低 減少了單片機(jī)查詢硬件字庫(kù)所 需要的時(shí)間 提高了單片機(jī)動(dòng)態(tài)掃描的速度 字符顯示的穩(wěn)定度較高 從設(shè)計(jì)成本 顯示內(nèi)容的穩(wěn)定性 硬件電路設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易程度等方面綜合考 慮 第二種方案明顯優(yōu)于第一方案 所以采用第二種方案解決字模的問(wèn)題 2 2 通信電路 方案一方案一 串行通信串行通信 串行通信是指一個(gè)數(shù)據(jù)的所有位按一定的順序和方式 一位一位地通過(guò)串 行輸入 輸出口進(jìn)行傳送 由于串行通信是數(shù)據(jù)的逐位順序傳送 在進(jìn)行串行通 信時(shí) 只需一根傳輸線 其傳送的數(shù)據(jù)位多且通信距離長(zhǎng) 串行通信方式如圖 2 1 圖圖 2 12 1 串行通信方式串行通信方式 圖圖 2 22 2 并行通信方式并行通信方式 方案二方案二 并行通信并行通信 采用并行傳送方式在微機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口叫并行接口 主要特點(diǎn) 一是同時(shí)并行傳送的二進(jìn)位數(shù)就是數(shù)據(jù)寬度 二是在計(jì)算機(jī)與外設(shè) 間采用應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)雙方的數(shù)據(jù)操作 傳送的數(shù)據(jù)位 1 128 位 一 般為 8 位 單片機(jī)與外部設(shè)備之間也通常采用 8 位并行 I O 接口進(jìn)行短距離的 通信 其傳輸距離近 傳送方式單一 每次傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié) 并行通信方 式如圖 2 2 計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信 采用串行通信 與并行通信相比 串行通信 具有傳輸距離遠(yuǎn) 接口電路與軟件編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn) 所以本系統(tǒng)選用方案一串 行通信 串行通信接口電路見(jiàn)后面的硬件電路設(shè)計(jì) 3 液晶顯示模塊簡(jiǎn)介 液晶顯示模塊單元電路主要包括顯示控制器 行驅(qū)動(dòng)器 列驅(qū)動(dòng)器 電源 偏置電路 顯示存儲(chǔ)器 液晶顯示屏 液晶顯示模塊接口 1 顯示控制器顯示控制器 主要由控制器 T6963C 組成 可提供與外部 MCU 的數(shù)據(jù)接口 及對(duì)顯示存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作 并可控制行 列驅(qū)動(dòng)器的時(shí)序電路 數(shù)據(jù) RXD TXD 89C51 GND TXD RXD 外 部 設(shè) 備 GND GND P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 P1 7 GND D0 D1 D2 外 D3 部 D4 設(shè) D5 備 D6 D7 GND GND 格式和顯示格式等 2 行驅(qū)動(dòng)器行驅(qū)動(dòng)器 由行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 組成 用于把控制器的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 LCD 屏所需要的并行行數(shù)據(jù) 3 列驅(qū)動(dòng)器列驅(qū)動(dòng)器 由列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 組成 可接受控制器的串行數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換 成 LCD 屏所需要的并行列數(shù)據(jù) 4 電源偏置電路電源偏置電路 主要為行 列驅(qū)動(dòng)器提供 LCD 所需的各種偏置電壓 5 顯示存儲(chǔ)器顯示存儲(chǔ)器 由一塊 32K 的隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 組成 可為液晶顯示模塊 提供顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間 6 液晶顯示屏 液晶顯示屏 LCDLCD 提供 128 行 240 列的點(diǎn)陣顯示屏幕 7 液晶顯示模塊接口液晶顯示模塊接口 用于提供與單片機(jī)的接口 液晶顯示模塊的原理框圖如圖 3 1 圖圖 3 13 1 液晶顯示模塊原理框圖液晶顯示模塊原理框圖 3 1 顯示控制器 顯示控制器主要由 T6963C 組成 它由振蕩器 時(shí)序控制電路 工作方式設(shè) 置寄存器及電路 內(nèi)部字符庫(kù) CGROM 及光標(biāo)控制電路 顯示存儲(chǔ)器管理電路以 及運(yùn)算電路和各種功能電路組成 控制部通過(guò)振蕩器外接晶體振蕩器產(chǎn)生振蕩 脈沖 經(jīng)時(shí)序控制電路調(diào)制產(chǎn)生 T6963C 的工作時(shí)鐘脈沖系列 根據(jù)工作方式設(shè) 置電路生成各路控制及驅(qū)動(dòng)時(shí)序脈沖 從而實(shí)現(xiàn) T6963C 的工作控制 其引腳圖 行 驅(qū) 動(dòng) 器 行 驅(qū) 動(dòng) 器 顯 示 控 制 器 液 晶 顯 示 屏 240 128 DOTS 列 驅(qū) 動(dòng) 器 列 驅(qū) 動(dòng) 器 列 驅(qū) 動(dòng) 器 顯 示 存 儲(chǔ) 器 電 源 偏 置 液 晶 顯 示 模 塊 接 口 如圖 3 2 圖圖 3 23 2 T6963CT6963C 引腳圖引腳圖 控制部提供了使用引腳電平設(shè)置內(nèi)部工作狀態(tài)的功能 使 T6963C 上電后就 開(kāi)始對(duì)所連接的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行正常的控制及驅(qū)動(dòng) 這將避免因上電控 制器尚未進(jìn)行初始化而使液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能正常工作 導(dǎo)致液晶顯示屏上 出現(xiàn)不希望的顯示狀態(tài) 引腳設(shè)置功能如下 1 驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)置 驅(qū)動(dòng)方式是指 T6963C 向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸顯示數(shù)據(jù)的格式 他根據(jù)所 要控制的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式的要求而定 T6963C 可以實(shí)現(xiàn)四種 數(shù)據(jù)傳輸格式 它由引腳和 SDSEL 的電平狀態(tài)設(shè)置 DUAL 液晶顯示器件電極排列形式的設(shè)置 DUAL 當(dāng) 1 時(shí) 液晶顯示器件為單屏結(jié)構(gòu) 當(dāng) 0 時(shí) 液DUALDUAL 晶顯示器件為雙屏結(jié)構(gòu) SDSEL 數(shù)據(jù)傳輸格式設(shè)置 當(dāng) SDSEL 1 時(shí) 數(shù)據(jù)傳輸格式為 2 位并行同步傳輸 當(dāng) SDSEL 0 時(shí) 數(shù)據(jù)傳輸格式為 1 位串行傳輸 這兩個(gè)設(shè)置引腳的電平組合確定了驅(qū)動(dòng)部中數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮敵龆?如表 3 1 表表 3 13 1 DUALSDSEL 上半屏數(shù)據(jù)傳輸線下半屏數(shù)據(jù)傳輸線 11 HOD ED 10ED 01 HOD EDLOD ED 00EDED 2 顯示窗口長(zhǎng)度設(shè)置 顯示窗口長(zhǎng)度是指 T6963C 所要控制的液晶顯示器件水平方向最大的像素點(diǎn) 數(shù) 顯示窗口長(zhǎng)度的設(shè)置將確定了驅(qū)動(dòng)部向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的顯示數(shù)據(jù) 的個(gè)數(shù) 不管實(shí)際控制的顯示屏的點(diǎn)陣數(shù)如何 他已固定了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序關(guān) 系 該設(shè)置由引腳 MD3 和 MD2 顯示數(shù)據(jù)傳輸量設(shè)置端 的電平組合實(shí)現(xiàn) 如 表 3 2 表表 3 23 2 MD3MD2 像素點(diǎn)數(shù)字符數(shù) 1125632 1032040 0151264 0064080 3 顯示窗口寬度設(shè)置 顯示窗口寬度是指 T6963C 所要控制的液晶顯示器件垂直方向最大的像素點(diǎn) 數(shù) 顯示窗口寬度的設(shè)置將確定了驅(qū)動(dòng)部向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的幀信號(hào)時(shí) 序和占空比系數(shù) 該設(shè)置由引腳 MDS MD1 和 MD0 顯示幀信號(hào)設(shè)置端 與 設(shè)置端組合實(shí)現(xiàn) 如表 3 3 DUAL 表表 3 33 3 DUALMDSMD1MD0 像素點(diǎn)行數(shù)占空比系數(shù) 1 001116 3216 1 001032 6432 1 000148 9648 1 000064 12864 1 011180 16080 1 011096 19296 1 0101112 224112 1 0100128 256128 4 顯示字符的字體設(shè)置 顯示字符的字體選擇實(shí)際上是選擇字符間距 T6963C 內(nèi)部字符庫(kù)是 5 8 點(diǎn) 陣字符字模 在垂直方向字模數(shù)據(jù)中留有一行的間距 是不可變動(dòng)的 但在水 平方向字模數(shù)據(jù)將一字節(jié)的高三位作為字間距處理 即字間距可以為一點(diǎn)距 兩點(diǎn)距或三點(diǎn)距 也可以沒(méi)有 T6963C 可以根據(jù)需要通過(guò)引腳 FS1 和 FS0 字 體選擇端 的電平組合來(lái)設(shè)置字符間距 這里表示為字符的字體 組合設(shè)置如 表 3 4 表表 3 43 4 FS11100 FS01010 字體5 86 87 88 8 字體選擇的實(shí)現(xiàn)是在顯示數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中將一字節(jié)的 8 位字模數(shù)據(jù)有選擇 地傳輸幾位 比如僅取 8 位數(shù)據(jù)中低 5 位作為顯示數(shù)據(jù)傳輸而舍棄高 3 位 那 么顯示為 5 8 點(diǎn)陣字體的字符 或取 8 位數(shù)據(jù)中低六位作為顯示數(shù)據(jù)傳輸而舍 棄高 2 位 那么顯示為 6 8 點(diǎn)陣字體的字符 再或取 8 位數(shù)據(jù)中低 7 位作為顯 示數(shù)據(jù)傳輸而舍棄高 1 位 那么顯示為 7 8 點(diǎn)陣字體的字符 如果 8 位數(shù)據(jù)全 部作為顯示數(shù)據(jù)傳輸 那么顯示位 8 8 點(diǎn)陣字體的字符 這是在文本顯示方式 下 在圖形顯示方式下 則將是取舍圖形數(shù)據(jù)有效位的問(wèn)題了 5 振蕩器的晶體振蕩器的選擇 振蕩器時(shí)鐘與控制器所控制的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)幀頻 行數(shù) 和 數(shù)據(jù)傳輸量 列數(shù) 有關(guān) 晶體的頻率 F可以由下列公式計(jì)算得來(lái) OSC F 2F 2 8M 8N Fr OSCSCP 其中 F 驅(qū)動(dòng)位移時(shí)鐘頻率 即 HSCP LSCP 的脈沖頻率 SCP M 字符數(shù) 行 8M 即最大驅(qū)動(dòng)的像素?cái)?shù) 行 N 字符行數(shù) 幀 8N 即最大驅(qū)動(dòng)的像素行數(shù) Fr 液晶顯示器件所需的掃描頻率 通常為 60 或 70Hz 控制部的引腳設(shè)置功能使得 T6963C 能夠上電就能正常工作 但也給 T6963C 通用性帶來(lái)不便 因而 T6963C 內(nèi)置液晶顯示模塊上 T6963C 不僅具備基本的文本顯示和圖形顯示功能 而且還具備文本屬性 顯示功能 這是 T6963C 控制器的獨(dú)特的功能 文本屬性顯示功能是將文本顯 示由通常的單字節(jié)數(shù)據(jù)處理擴(kuò)大成雙字節(jié)數(shù)據(jù)處理 在這種功能下把顯示存 儲(chǔ)器區(qū)劃分為文本代碼區(qū)和文本屬性區(qū) 文本代碼區(qū)是用與存儲(chǔ)作為字符顯 示的字符代碼 文本屬性區(qū)是用與存儲(chǔ)作為相應(yīng)字符顯示的字符屬性 這種 屬性由文本屬性區(qū)單元中一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的低 4 位表示 有 6 種屬性 如表 3 5 表表 3 53 5 文本屬性碼 d3 d2 d1 d0 字符顯示效果 0 0 0 0 正向顯示 不閃爍 0 1 0 1 負(fù)向顯示 不閃爍 1 0 0 0 正向顯示 閃爍 1 1 0 1 負(fù)向顯示 閃爍 0 1 1 禁止顯示 正向 1 0 禁止顯示 負(fù)向 文本屬性區(qū)的單元與文本顯示區(qū)對(duì)應(yīng)單元組合在一起控制顯示屏上對(duì)應(yīng)的 字符塊的顯示效果 例如 文本屬性數(shù)據(jù)為 05H 則對(duì)應(yīng)的字符顯示效果是一個(gè)負(fù)向顯示的 0 字符代碼為 21H 文本屬性數(shù)據(jù)為 08H 則對(duì)應(yīng)的字符顯示效果是一個(gè)正向 閃爍顯示的 A T6963C 的文本屬性功能的實(shí)現(xiàn)是以犧牲圖形顯示功能為代價(jià)的 T6963C 將 圖形地址指針計(jì)數(shù)器用作文本屬性區(qū)的尋址 所以文本屬性功能不能與圖形顯 示功能并存 T6963C 具有顯示合成功能 它可以將文本顯示與圖形顯示通過(guò)某種合成邏 輯同時(shí)在顯示屏上顯示 這種合成邏輯有邏輯 與 邏輯 或 以及邏輯 異 或 等 是通過(guò)選擇器實(shí)現(xiàn)的 T6963C 還可以將顯示屏上顯示內(nèi)容 屏讀 或 屏拷貝 這也是 T6963C 所獨(dú)特的功能 T6963C 將傳送給液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 的合成數(shù)據(jù)反饋給復(fù)制電路 再由其送到數(shù)據(jù)?；驁D形顯示區(qū) T6963C 還具有光標(biāo)控制器和光標(biāo)指針寄存器 它用與在文本顯示方式下光 標(biāo)的顯示控制 光標(biāo)數(shù)據(jù)是在文本數(shù)據(jù)鎖存器處與文本字符數(shù)據(jù)合成后一起送 入液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 T6963C 控制部具有管理顯示存儲(chǔ)器和字符發(fā)生器的能力 T6963C 內(nèi)置有 128 種 5 8 點(diǎn)陣的 ASCI 字符字模庫(kù) CGROM 字符代碼為 00H 7FH 并允許在顯 示存儲(chǔ)器內(nèi)開(kāi)辟一個(gè)用戶自定義字符 8 8 點(diǎn)陣字模庫(kù) CGROM 在使用內(nèi)部 CGROM 同時(shí) T6963C 也可以支持 CGRAM 字符代碼定義在 80H FFH T6963C 可以管理 64K 的顯示存儲(chǔ)器 它可以把顯示存儲(chǔ)器分為文本顯示區(qū) 圖形顯示區(qū) 文本 屬性區(qū)或自定義字符庫(kù)區(qū)等 T6963C 管理顯示存儲(chǔ)器的引腳有 ad15 ad0 輸出 16 位地址總線 d7 d0 三態(tài) 8 位數(shù)據(jù)總線 r w 輸出 讀寫(xiě)選擇控制線 r w 1 為讀操作 r w 0 為寫(xiě)操作 輸出 存儲(chǔ)器操作使能信號(hào) 低電平有效 ce 輸出 存儲(chǔ)器操作使能信號(hào) 在單屏結(jié)構(gòu)設(shè)置 1ce 0ceDUAL 時(shí)有效 它們的有效地址范圍是 ce0 0000H 07FFH ce1 0800H 0FFFH T6963C 多用于單屏結(jié)構(gòu)的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制 但也具備控制雙屏結(jié) 構(gòu)液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力 在雙屏結(jié)構(gòu)的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中 T6963C 自動(dòng)將 ad15 地址線作為上下屏的顯示存儲(chǔ)器的分界 ad15 0 的部分為 上下屏的顯示存儲(chǔ)器區(qū) ad15 1 為下半屏的顯示存儲(chǔ)區(qū) 計(jì)算機(jī)設(shè)置的顯示區(qū) 域都在上半屏的顯示存儲(chǔ)區(qū)內(nèi) 而 T6963C 將自動(dòng)地從相應(yīng)的下半屏的顯示存儲(chǔ) 區(qū)的區(qū)域中提取下半屏的顯示數(shù)據(jù) 這樣的處理對(duì)計(jì)算機(jī)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)時(shí)是比 較麻煩的 這也許是 T6963C 少用于雙屏結(jié)構(gòu)液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的原因 另外 T6963C 保留了四個(gè)測(cè)試引腳 它們是測(cè)試信號(hào)輸入端 T1 T2 檢測(cè) 信號(hào)輸出端 CH1 CH2 在 T6963C 的應(yīng)用是 這四個(gè)引腳不必考慮 3 2 列驅(qū)動(dòng)方式 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 是 80 路列驅(qū)動(dòng)器 它采用了 CMOS 工藝 具有低功耗 耐 高壓和高速運(yùn)行等特點(diǎn) 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 電路由兩路 8 5 位雙向移位寄存器 串 并轉(zhuǎn)換器及液晶顯 示驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)位選擇寄存器 數(shù)據(jù)方向控制器 驅(qū)動(dòng)時(shí)序控制器 LCD 偏 壓電路組成 8 5 位雙向移位寄存器的作用是把接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合要求的并 行數(shù)據(jù) 并傳遞給兩組液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路的作用是在 LCD 偏壓電路供給的偏置電路下 將得到的 80 位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 LCD 所需的并行輸出數(shù)據(jù)信號(hào)電平 T6A39 的數(shù)據(jù)輸入端為 DI1 DI2 DI3 DI4 T6A39 的數(shù)據(jù)接受形式有三 種 一位串行 二位并行和四位并行方式 這三種方式通過(guò)設(shè)置端 DUAL DIR 和 DF1 DF2 的電位組合設(shè)置 T6A39 還有兩個(gè)數(shù)據(jù)接收使能信號(hào) EI01 EI02 正脈沖信號(hào)有效 它們中 之一作為輸入端啟動(dòng)本片數(shù)據(jù)接收工作 另一個(gè)作為輸出表示本片數(shù)據(jù)接收已 滿 停止接收工作 這兩個(gè)信號(hào)作為級(jí)聯(lián)信號(hào)使用 即作為輸入的一端與上一 級(jí)的輸出端連接 由上一級(jí)數(shù)據(jù)接收已滿信號(hào)啟動(dòng)本級(jí)工作 作為輸出的一端 與下一級(jí)的輸入端連接 本級(jí)數(shù)據(jù)接收已滿 停止接收工作 發(fā)出信號(hào)以啟動(dòng) 下一級(jí)的工作 當(dāng)幾片 T6A39 級(jí)聯(lián)使用時(shí) 第一片 T6A39 的數(shù)據(jù)接收使能信號(hào) EI01 和 EI02 中作為輸入端的那個(gè)信號(hào)需與 T6963C 的 LP 信號(hào)相連 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 工作原理如下 首先設(shè)置好數(shù)據(jù)位選擇電路 數(shù)據(jù)方向控 制電路 驅(qū)動(dòng)時(shí)序控制電路 當(dāng)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)輸入端 DI1 DI2 DI3 DI4 輸入到 串 并轉(zhuǎn)換器后 該電路將等待接收滿 8 位后把數(shù)據(jù)并行地移入 8 5 位雙向移位 寄存器內(nèi) 然后在 LP 與 FR 信號(hào)的作用下通過(guò)液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路將數(shù)據(jù)輸出 3 3 行驅(qū)動(dòng)方式 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 是 68 路行驅(qū)動(dòng)器 它采用 CMOS 工藝 具有低功耗 耐高 壓和高速運(yùn)行等特點(diǎn) 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 電路由兩路 34 位雙向移位寄存器 數(shù)據(jù)方向控制器 SCP 極性控制器 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路及 LCD 偏壓電路組成 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 片內(nèi)有兩個(gè) 34 位雙向移位寄存器 串行數(shù)據(jù)可從 DI01 和 DI02 兩個(gè)端子輸入或輸出 數(shù)據(jù)方向控制器根據(jù)單 雙屏選擇端子 DUAL 和流向選擇端子 DIR 邏輯電平 產(chǎn)生流向控制信號(hào) SCP 極性控制器產(chǎn)生 SCP 信號(hào) 由觸發(fā)方式選擇端子 TSW 來(lái)控制 SCP 的有 效觸發(fā)方式 當(dāng) TSW 0 時(shí) 數(shù)據(jù)在 SCP 的上升沿輸出至驅(qū)動(dòng)輸出端 當(dāng) TSW 1 時(shí) 數(shù)據(jù)在 SCP 的的下降沿輸出至驅(qū)動(dòng)輸出端 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40工作原理如下 兩個(gè) 34 位雙向移位寄存器產(chǎn)生的兩個(gè) 34 位并行數(shù)據(jù)將輸出到兩個(gè) LCD 驅(qū)動(dòng)電路中 并在 LCD 偏壓電路作用下產(chǎn)生 68 位并行 LCD 行輸出信號(hào) 最后加到 LCD 屏的行輸入端 4 硬件設(shè)計(jì) 4 1 硬件電路設(shè)計(jì)要求 1 控制液晶顯示模塊實(shí)現(xiàn)英文 漢字 圖形 及圖像的顯示 2 實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì) 3 可提供實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌陔娐?4 2 總體電路設(shè)計(jì)構(gòu)架 單片機(jī)系統(tǒng)板主要由單片機(jī) EPROM 電源電路 RS232 接口電路及液晶顯 示模塊接口組成 其電路原理框圖如圖 4 1 圖圖 4 14 1 總電路原理框圖總電路原理框圖 單片機(jī)系統(tǒng)板的功能是控制液晶顯示模塊進(jìn)行顯示 它的特點(diǎn)是采用了 7805 整流電源電路為系統(tǒng)板提供 5V 電壓 可實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì) 另外系統(tǒng)板還 配備了一個(gè) RS232 接口 可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸 4 3 單片機(jī)與液晶顯示模塊接口 單片機(jī)與液晶顯示模塊接口的通信這里采用間接訪問(wèn)方式 間接控制方式 是將內(nèi)置 T6963C 控制器的液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中某個(gè)并行 I O 接口連接 計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)該 I O 接口的間接操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制 間接控制方式在硬 件電路上需要一個(gè) 8 位并行接口與模塊的數(shù)據(jù)線連接 作為數(shù)據(jù)總線 還需要 一個(gè) 3 位并行接口作為時(shí)序控制信號(hào)線如 89C51 的 P3 2 作為 C D P3 3 作為 WR 以及 P3 4 作為 RD 由于使用了專用的并行接口連接模塊 而且該并行接 口自身在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有相應(yīng)的片選地址 所以模塊的片選信號(hào)可以直接接地 作選通態(tài) 間接控制方式的接口電路與時(shí)序無(wú)關(guān) 時(shí)序完全靠軟件編程實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)間接控制方式下與內(nèi)置 T6963C 控制器的液晶顯示模塊的實(shí)用接口電路如 下所示 模塊的 V0 端所接的電位器是作為液晶驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)顯示的 電 源 電 路單 片 機(jī) RS232 接 口 電 路 EPROM 液 晶 顯 示 模 塊 接 口 對(duì)比度 間接接口電路如圖 4 2 圖圖 4 24 2 間接接口電路間接接口電路 4 4 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信接口 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信采用簡(jiǎn)化三線的串行通信方式 即把單片機(jī)的發(fā)送 端 TXD 直接和計(jì)算機(jī)的接收端 RXD 相連 接收端 RXD 直接和計(jì)算機(jī)的發(fā)送端 TXD 相連 但是單片機(jī)的 5V TTL 信號(hào)電平與 PC 機(jī)的 10V 信號(hào)電平不相容 所以必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換 本設(shè)計(jì)中采用 MAXIM 公司生產(chǎn)的 MAX232 芯片 MAX232 包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器 適用于各種 EIA232C 和 V2 28 V 24 的通信接口 MAX232 芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器 可以把輸入的 5V 電源電壓變換成為 RS 232C 輸出電平所需的 10V 電壓 所以 采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只 需要單一的 5V 電源就可以了 不像傳統(tǒng)的 RS232 電平轉(zhuǎn)換器發(fā)送器 MC1488 和 接收器 MC1489 那樣必須提供額外的 12V 和 12V 電源 MAX232 芯片引腳圖如圖 4 3 圖圖 4 34 3 MAX232MAX232 引腳圖引腳圖 圖圖 4 4 MAX232 串行接口電路串行接口電路 此通信接口電路 只用了 MAX232 芯片中的一路接收器和驅(qū)動(dòng)器 接至 PC 機(jī)串口的接口使用 RS 232 標(biāo)準(zhǔn)的 DB9 芯接插座 MAX232CPE 接線也非常簡(jiǎn)單 只需要 5V 電源 外接四只電容 即可產(chǎn)生 12V 和 12V 電壓 輸出標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口信號(hào) 而且 MAX232CPE 的價(jià)格不貴 所以采用 MAX232CPE 接口芯片 實(shí)現(xiàn) RS232 接口電路 其接口電路如圖 4 4 4 5 電源電路 電源電路是由電源變壓器 整流 濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成 電源變壓 器是將交流電網(wǎng) 220V 的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?然后通過(guò)整流電路交流電壓 變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓 由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的波紋 必須通過(guò)濾波 電路加以濾除 從而得到平滑的直流電壓 但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng) 一 般有 10 左右的波動(dòng) 負(fù)載和溫度的變化而變化 因而在整流 濾波之后 還需接 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng) 負(fù)載和溫度變化是 維持輸出直 流電壓穩(wěn)定 電源電路如圖 4 5 圖圖 4 54 5 電源電路電源電路 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5 1 內(nèi)置 T6963C 控制器軟件特性 由于 T6963C 使用了硬件初始化設(shè)置 所以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 T6963C 的顯示控制能力 T6963C 模塊的控制指令可帶 1 個(gè)或 2 個(gè)參數(shù) 或無(wú)參數(shù) 每條指令的執(zhí)行 都是先送入?yún)?shù) 再送入指令代碼 而且當(dāng)向 T6963C 中讀 寫(xiě)數(shù)據(jù)或向其中寫(xiě) 入命令時(shí) 必須嚴(yán)格遵循 T6963C 的時(shí)序 如果所送參數(shù)多于規(guī)定個(gè)數(shù) 以最后 送入的有效 每次操作之前必須先進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè) 顯示過(guò)程流程圖如圖 5 1 圖圖 5 15 1 顯示過(guò)程流程圖顯示過(guò)程流程圖 圖圖 5 25 2 雙參數(shù)指令傳輸流程圖雙參數(shù)指令傳輸流程圖 以上每一步驟又要完成以下流程 對(duì)于無(wú)參數(shù)或自動(dòng)指令 以上過(guò)程只需 1 次 單參數(shù)指令需兩次 而雙參數(shù)指令則需進(jìn)行 3 次 前 2 次傳參數(shù) 最后 傳指令 圖 5 2 以雙參數(shù)指令為例給出其指令傳輸過(guò)程 液晶顯示模塊指令說(shuō)明如下液晶顯示模塊指令說(shuō)明如下 1 讀狀態(tài)字 格式 T6963C 的狀態(tài)字由七位標(biāo)志位組成 它們是 S0 指令讀寫(xiě)狀態(tài) 1 準(zhǔn)備好 0 忙 S1 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)狀態(tài) 1 準(zhǔn)備好 0 忙 S2 數(shù)據(jù)自動(dòng)讀狀態(tài) 1 準(zhǔn)備好 0 忙 S3 數(shù)據(jù)自動(dòng)寫(xiě)狀態(tài) 1 準(zhǔn)備好 0 忙 S4 未用 S5 控制器運(yùn)行檢測(cè)可能性 1 可能 0 不能 S6 屏讀 屏拷貝出錯(cuò)狀態(tài) 1 出錯(cuò) 0 正確 S7 閃爍狀態(tài)檢測(cè) 1 顯示 0 關(guān)顯示 2 地址指針設(shè)置 格式 D1 D2 該指令為雙參數(shù) D1 D2 指令 指令代碼中的 N1 N2 N0 取值 1 為有效 0 S7S6S5S4S3S2S1S0 00100N2N1N0 初始化 清 零 定入顯示數(shù)據(jù) 狀態(tài)讀取 狀態(tài)檢測(cè) 寫(xiě)指令 讀數(shù)據(jù) 指令狀態(tài)啟動(dòng) 狀態(tài)檢查 寫(xiě)參數(shù) 1 低 8 位 寫(xiě)指令 狀態(tài)檢查 寫(xiě)參數(shù) 2 高 8 位 狀態(tài)檢查 結(jié) 束 為無(wú)效 而且不能同時(shí)為 1 根據(jù) N 的取值 該指令有三種含義 如表 5 1 表表 5 15 1 D1D2 指令代碼功能 水平位置 低 7 位有效 垂直位置 低 5 位有效 21H N0 1 光標(biāo)地址設(shè)置 偏置地址 低 5 位有效 00H22H N1 1 CGRAM 偏置地址 低字節(jié)高字節(jié) 24H N2 1 顯示地址設(shè)置 3 顯示區(qū)域設(shè)置 格式 D1 D2 該指令是雙參數(shù)指令 它將在顯示存儲(chǔ)器內(nèi)劃分出各顯示區(qū)域的范圍 它是 由設(shè)定顯示區(qū)域的首地址和寬度來(lái)確定該顯示區(qū)域的范圍 同時(shí)也確定了顯示存 儲(chǔ)器單元與顯示屏上各點(diǎn)像素的對(duì)應(yīng)關(guān)系 該指令中 N1 N0 有四種組合 每種組 合有不同的含義 具體功能參見(jiàn)表 5 2 表表 5 25 2 N1 N0D1D0 指令代碼功能 0 0 低字節(jié) 高字節(jié) 40H 文本顯示區(qū)首地址 0 1 字節(jié)數(shù) 00H41H 文本顯示寬度 1 0 低字節(jié)高字節(jié) 42H 圖形顯示區(qū)首地址 1 1 字節(jié)數(shù) 00H43H 圖形顯示區(qū)寬度 4 顯示方式設(shè)置 格式 該指令為顯示方式的設(shè)置 無(wú) 參數(shù) 它的幾個(gè)設(shè)置位功能如下 CG 位 字符發(fā)生器選擇位 當(dāng) CG 0 時(shí) 啟用內(nèi)部字符發(fā)生器 CGROM 該字符庫(kù)有 128 種字符 其代 碼為 00H 7FH 同時(shí)可以建立 128 種 8 8 點(diǎn)陣的自定義字符發(fā)生器 CGRAM 其字符代碼規(guī)定在 80H FFH 范圍內(nèi) 010000N1N0 1000CGN2N1N0 當(dāng) CG 1 時(shí) 禁止內(nèi)部 CGROM 字符顯示完全取自自定義字符發(fā)生器 CGRAM 該字符庫(kù)為 2K 字節(jié)容量 字符代碼為 00H FFH N2 N1 N0 位為顯示方式設(shè)置位 它們的組合產(chǎn)生的顯示方式如表 5 3 表表 5 35 3 N2 N2 N0 顯示方式說(shuō)明 0 0 0 邏輯 或 文本與圖形以邏輯 或 的關(guān)系合成顯示 0 0 1 邏輯 異或 文本與圖形以邏輯 異或 的關(guān)系合成顯示 0 1 1 邏輯 與 文本與圖形以邏輯 與 的關(guān)系合成顯示 1 0 0 文本屬性文本顯示特征以雙字節(jié)表示 5 顯示狀態(tài)設(shè)置 格式 該指令設(shè)置了當(dāng)前的顯示狀態(tài) 無(wú)參數(shù) 該指令有 4 個(gè)設(shè)置位 每一位都 代表一種顯示狀態(tài)的設(shè)置 它們可以同時(shí)有效 也可以部分有效 也可以都無(wú) 效 這 4 個(gè)設(shè)置位的功能如下 N0 光標(biāo)閃爍設(shè)置開(kāi)關(guān) N0 1 為啟用光標(biāo)閃爍 N 0 為禁止光標(biāo)閃爍 N1 光標(biāo)顯示設(shè)置開(kāi)關(guān) N0 1 為啟用光標(biāo)顯示 N 0 為禁止光標(biāo)顯示 N2 文本顯示設(shè)置開(kāi)關(guān) N0 1 為啟用文本顯示 N 0 為禁止文本顯示 N3 圖形顯示設(shè)置開(kāi)關(guān) N0 1 為啟用圖形顯示 N 0 為禁止圖形顯示 6 數(shù)據(jù)自動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)置 格式 使用該指令將進(jìn)入或退出數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀或自動(dòng)寫(xiě)方式 在自動(dòng)讀或自動(dòng)寫(xiě) 方式中 計(jì)算機(jī)可以連續(xù)的將顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示存儲(chǔ)器中或從顯示存儲(chǔ)器中讀 取數(shù)據(jù) 在每次讀或?qū)懙牟僮骱?顯示地址自動(dòng)加一 進(jìn)入自動(dòng)讀方式或自動(dòng) 寫(xiě)方式時(shí) 狀態(tài)位將由 S2 自動(dòng)讀方式 或 S3 自動(dòng)寫(xiě)方式 代替 S1 和 S0 在自動(dòng)讀或自動(dòng)寫(xiě)方式完成時(shí)要輸入退出自動(dòng)讀寫(xiě)方式命令 在自動(dòng)讀寫(xiě)方式 中寫(xiě)入其他指令都是無(wú)效的 該指令中有兩位設(shè)置位 N1 N0 這兩位將產(chǎn)生三個(gè)子指令 如表 5 4 1001N3N2N1N0 101100N1N0 表表 5 45 4 N1 N0 指令代碼功 能 0 0B0H 進(jìn)入自動(dòng)寫(xiě)方式 0 1B1H 進(jìn)入自動(dòng)讀方式 1 B2H B3H 進(jìn)入自動(dòng)讀寫(xiě)狀態(tài) 7 數(shù)據(jù)一次讀寫(xiě)設(shè)置 格式 該指令是一次讀寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指令 在每次讀寫(xiě)數(shù)據(jù)操作后 顯示地址都要 根據(jù)指令代碼的設(shè)置而修正 加一 減一或不變 該指令在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)所帶的 一個(gè)參數(shù)就是所要寫(xiě)入的顯示數(shù)據(jù) 當(dāng)讀數(shù)據(jù)操作時(shí) 該指令不帶參數(shù) 直接 寫(xiě)入指令代碼 該指令有三個(gè)設(shè)置位 N2 N1 N0 它們的組合功能如表 5 5 表表 5 55 5 參數(shù) D1 N2 N1 N0 指令代碼功 能 數(shù)據(jù) 0 0 0C0H 數(shù)據(jù)寫(xiě) 地址加一 0 0 1C1H 數(shù)據(jù)讀 地址加一 數(shù)據(jù) 0 1 0C2H 數(shù)據(jù)寫(xiě) 地址減一 0 1 1C3H 數(shù)據(jù)讀 地址減一 數(shù)據(jù) 1 0 0C4H 數(shù)據(jù)寫(xiě) 地址不變 1 0 1C5H 數(shù)據(jù)讀 地址不變 5 2 初始化子程序設(shè)計(jì) 初始化部分包括對(duì)液晶顯示模塊的初始化設(shè)置 液晶顯示模塊的顯示 RAM 清零 單片機(jī)內(nèi)部 RAM 的清零 其中液晶顯示模塊的初始化設(shè)置包括設(shè)置顯示 方式 顯示區(qū)域的首地址及寬度 光標(biāo)形狀設(shè)置 初始化子程序流程圖如圖 5 3 11000N2N1N0 開(kāi) 始 設(shè)置文本顯示區(qū)首地址 設(shè)置文本顯示區(qū)寬度 設(shè)置圖形顯示區(qū)首地址 設(shè)置文本屬性區(qū)首地址 設(shè)置圖形顯示區(qū)寬度 設(shè)置文本屬性區(qū)寬度 光標(biāo)形狀設(shè)置 顯示方式設(shè)置 顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置 結(jié) 束 圖圖 5 35 3 初始化子程序流程圖初始化子程序流程圖 5 3 串行通信子程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的串行通信主要包括兩個(gè)過(guò)程 由 8051 傳送數(shù)據(jù)至 PC 機(jī) 8051 接收 PC 機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù) 串行通信子程序流程圖如圖 5 4 開(kāi) 始 通信初始化 等待 PC 機(jī)傳送數(shù)據(jù) 判斷收到的是否 是數(shù)據(jù)起始標(biāo)志 開(kāi)始接收數(shù)據(jù) 判斷是否結(jié)束標(biāo) 志 中斷返回 繼續(xù)接收數(shù)據(jù) Y Y N N 圖圖 5 45 4 串行通信子程序流程圖串行通信子程序流程圖 5 4 顯示控制子程序設(shè)計(jì) 顯示應(yīng)用程序部分主要是單獨(dú)的顯示子程序 通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的按鍵進(jìn)行控 制 按一次按鍵執(zhí)行一個(gè)顯示子程序 顯示完最后一個(gè)顯示子程序 自動(dòng)回到 第一個(gè)顯示子程序 實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示 顯示子程序包括漢字 圖形及圖象的顯示 并且實(shí)現(xiàn)了漢字的平移和圖形 的動(dòng)態(tài)顯示 其中漢字的平移是通過(guò)執(zhí)行一個(gè)定時(shí)中斷程序來(lái)不斷改變顯示區(qū) 域的首地址實(shí)現(xiàn)的 由于顯示區(qū)域的首地址是與液晶顯示模塊的顯示 RAM 單元 的每一字節(jié)相對(duì)應(yīng)的 首地址加一意味著顯示 RAM 單元的一個(gè)字節(jié)的改變 在 黑白模式下即對(duì)應(yīng)著八個(gè)像素的改變 所以在顯示屏上漢字的平移是跳躍式的 間距為八個(gè)像素點(diǎn) 而圖形的平移是通過(guò)顯示控制器 T6963C 的位操作指令實(shí)現(xiàn) 的 該位操作指令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏每一像素點(diǎn)的亮暗操作 因而可以實(shí)現(xiàn)圖 形的平滑移動(dòng) 顯示的子程序通過(guò)指針從數(shù)據(jù)庫(kù)中逐個(gè)提取數(shù)據(jù)送如液晶顯示模塊的顯示 RAM 進(jìn)行顯示 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)為要顯示的內(nèi)容 此漢字字模提取軟件不僅可 以提取漢字字模的十六進(jìn)制數(shù)據(jù) 而且可以提取圖象的十六進(jìn)制數(shù)據(jù) 圖 5 5 為文本顯示漢字子程序流程圖 圖 5 6 為文本顯示圖形子程序流程 圖 開(kāi)始 始 計(jì)算顯示 RAM 地址 文本顯示區(qū)首地址 設(shè)置顯示 RAM 地址 取漢字代碼 寫(xiě)入漢字代碼 結(jié)束 圖圖 5 55 5 文本顯示漢字流程圖文本顯示漢字流程圖 開(kāi)始 計(jì)算圖形顯示 RAM 地址 圖形顯示區(qū)寬度 圖形顯示區(qū)首地址 計(jì)算漢字庫(kù)字符首地址 設(shè)置顯示 RAM 地址 取字庫(kù)地址指針 取字模數(shù)據(jù) 寫(xiě)入數(shù)據(jù) 結(jié)束 圖圖 5 65 6 文本顯示圖形流程圖文本顯示圖形流程圖 5 系統(tǒng)調(diào)試 6 1 分步調(diào)試 6 1 16 1 1 LCDLCD 液晶顯示電路調(diào)試液晶顯示電路調(diào)試顯示顯示 硬件電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)好之后進(jìn)行各模塊的調(diào)試 首先調(diào)試字符顯示部 分 單片機(jī)的調(diào)試使用 TOPICE52 單片機(jī)仿真器 采用直接查字符碼表顯示的辦法 將要顯示漢字的字符碼直接寫(xiě)在單片機(jī) 程序中 編程時(shí)先將程序存貯區(qū)中的字符碼全部轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存貯器 6264 中 然后從 6264 中查找字符碼并輸出顯示 6 1 26 1 2 計(jì)算機(jī)串行口調(diào)試計(jì)算機(jī)串行口調(diào)試 首先利用 串口精靈 串口調(diào)試軟件 檢查計(jì)算機(jī)串口的數(shù)據(jù)收發(fā)功能是 否有效 具體方法是 將從串口接出的 DB9 芯電纜插頭的第 2 3 腳短接 即將 串口的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收端短接 然后打開(kāi) 串口精靈 軟件 在發(fā)送窗口中 輸入一串要發(fā)送的字符或數(shù)據(jù) 并將這些字符或數(shù)據(jù)發(fā)送出去 在數(shù)據(jù)接收窗 口中觀察接受的到的字符或數(shù)據(jù)是否與發(fā)送的一致 硬件調(diào)試完成后 利用同樣的辦法調(diào)試自己在 PC 機(jī)上編寫(xiě)的通信程序 6 1 36 1 3 計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通信電路調(diào)試計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通信電路調(diào)試 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通信已經(jīng)調(diào)試完成 將計(jì)算機(jī)與單片機(jī)相連之后調(diào)試也就是 調(diào)試單片機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā)功能 編制程序使二者之間互相發(fā)送數(shù)據(jù) 在 TOPICE52 仿真軟件的數(shù)據(jù)窗口和計(jì)算機(jī)屏幕中監(jiān)視接收的數(shù)據(jù) 6 2 6 2 系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)試統(tǒng)一調(diào)試 經(jīng)過(guò)以上每一步的調(diào)試并都成功后 就可以將硬件及軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行系 統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)試 經(jīng)過(guò)以上步驟調(diào)試 將計(jì)算機(jī)程序燒錄到 89C51 單片機(jī)內(nèi)部 ROM 中 用屏 蔽線將液晶顯示系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)串行口連接起來(lái) 就能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì) LCD 顯示屏 的實(shí)時(shí)控制 可以實(shí)時(shí)更新顯示內(nèi)容 顯示方式 結(jié)結(jié) 束束 語(yǔ)語(yǔ) 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作工作已經(jīng)全部完成 基本達(dá)到了預(yù)期的目的與要求 但是在系統(tǒng)的調(diào)試方面還不夠健全 漢字的動(dòng)態(tài)顯示 顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新等 方面做得不夠好 但是由于時(shí)間倉(cāng)促 條件有限 設(shè)計(jì)結(jié)果并不是很好 還存 在諸如 顯示內(nèi)容的單一 亮度不夠 動(dòng)態(tài)顯示效果不明顯等問(wèn)題 我準(zhǔn)備在 今后的工作實(shí)踐過(guò)程中來(lái)進(jìn)一步完善此設(shè)計(jì) 從選題到現(xiàn)在已經(jīng)有大半年的時(shí)間了 這個(gè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)過(guò)程 廣泛查閱資料 文獻(xiàn)綜述 總體思路的確定 方案的具體化及論證 方案的確 定 設(shè)計(jì)制板及硬件電路的完成 軟件的調(diào)試 系統(tǒng)的調(diào)試 還包括論文的定 搞 我認(rèn)為整個(gè)過(guò)程是一個(gè)聯(lián)系非常緊密的過(guò)程 前一過(guò)程的結(jié)果為后一過(guò)程 奠定了基礎(chǔ) 在整個(gè)過(guò)程中 本人不僅對(duì) LCD 控制系統(tǒng)的每一個(gè)細(xì)節(jié)有了比較 深入的掌握 而且對(duì)關(guān)于系統(tǒng)擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)有了感性的認(rèn)識(shí) 不僅掌握了大 量的專業(yè)知識(shí) 更學(xué)會(huì)了系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)的基本思想 總之 通過(guò)大學(xué)本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)課題的設(shè)計(jì)與制作 本人在理論知識(shí)方 面和思想方面都有很大的收獲 附附 錄錄 參考程序 參考程序 間接控制方式驅(qū)動(dòng)程序如下間接控制方式驅(qū)動(dòng)程序如下 CD EQU P3 2 通道選擇信號(hào) WR EQU P3