AMPIRE__128X64顯示器中文手冊(cè)及示例代碼

1、AMPIRE 128X64顯示器1. LCD接口液晶顯示器件【3】（LCD）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)闈h字不能像西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。本課設(shè)所選擇的LCD是AMPIRE128×64的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，圖形液晶顯示顯示器接口如圖3-1所示。 圖3-1 LCD電路圖 表3.1 AMPIRE128×64接口說明表管腳號(hào) 管腳 電平 說明 1CS1H/L 片選擇信號(hào)，低電平時(shí)選

2、擇前64列2CS2H/L片選擇信號(hào)，低電平時(shí)選擇后64列3GND0V 邏輯電源地4VCC 5.0V 邏輯電源正5V0 LCD驅(qū)動(dòng)電壓，應(yīng)用時(shí)在VEE與V0之間加一2K可調(diào)電阻6RSH/L 數(shù)據(jù)指令選擇：高電平：數(shù)據(jù)D0-D7將送入顯示RAM； 低電平：數(shù)據(jù)D0-D7將送入指令寄存器執(zhí)行7R/WH/L 讀寫選擇： 高電平：讀數(shù)據(jù)；低電平：寫數(shù)據(jù)8E H/L 讀寫使能，高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù)9DB0H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳10DB1H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳11DB2H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳12DB3H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳13DB4 H/L數(shù)據(jù)輸入輸出引腳14DB5H/L數(shù)據(jù)輸入輸出引腳15D

3、B6H/L數(shù)據(jù)輸入輸出引腳16DB7H/L數(shù)據(jù)輸入輸出引腳17RSTL復(fù)位信號(hào)，低電平有效18VOUT-10VLCD驅(qū)動(dòng)電源2. 指令描述 （1） 顯示開/關(guān)設(shè)置LLLLHHHHHH/LCODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 功能：設(shè)置屏幕顯示開/關(guān)。 DB0=H，開顯示；DB0=L，關(guān)顯示。不影響顯示RAM(DD RAM)中的內(nèi)容。 （2） 設(shè)置顯示起始行 CODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0LLHH行地址（063）功能：執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由Z地址計(jì)數(shù)器控

4、制的，該命令自動(dòng)將A0-A5位地址送入Z地址計(jì)數(shù)器，起始地址可以是0-63范圍內(nèi)任意一行。Z地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一。（3） 設(shè)置頁(yè)地址 CODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLHLHHH頁(yè)地址（07）功能：執(zhí)行本指令后，下面的讀寫操作將在指定頁(yè)內(nèi)，直到重新設(shè)置。地址就是DD RAM 的行地址，頁(yè)地址存儲(chǔ)在X地址計(jì)數(shù)器中，A2-A0可表示8頁(yè)，讀寫數(shù)據(jù)對(duì)頁(yè)地址沒有影響，除本指令可改變頁(yè)地址外，復(fù)位信號(hào)(RST)可把頁(yè)地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容清零。DDRAM地址映像表如表3.2所示。 表3.2 RAM地址映像

5、表 Y 地址 0 1 2 61 62 63 DB0 PAGE0 DB7 X=0 DB0 PAGE1 DB7 X=1 DB0 PAGE6 DB7 X=6 DB0 PAGE7 DB7 X=7 （4） 設(shè)置列地址 CODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0LLLH列地址（063） 功能：DDRAM 的列地址存儲(chǔ)在Y地址計(jì)數(shù)器中，讀寫數(shù)據(jù)對(duì)列地址有影響在對(duì)DDRAM進(jìn)行讀寫操作后，Y地址自動(dòng)加一。 （5）狀態(tài)檢測(cè) CODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0HLBFLON/OFF RST LLLL功能：讀忙信號(hào)標(biāo)志位

6、(BF)、復(fù)位標(biāo)志位(RST)以及顯示狀態(tài)位(ON/OFF)。BF=H：內(nèi)部正在執(zhí)行操作； BF=L：空閑狀態(tài)。RST=H：正處于復(fù)位初始化狀態(tài)； RST=L：正常狀態(tài)。ON/OFF=H：表示顯示關(guān)閉； ON/OFF=L：表示顯示開。（6）寫顯示數(shù)據(jù) CODE：R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0L HD7D6D5D4D3D2D1D0功能：寫數(shù)據(jù)到DDRAM，DDRAM是存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的，寫指令執(zhí)行后Y地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1。D7-D0位數(shù)據(jù)為1表示顯示，數(shù)據(jù)為0表示不顯示。寫數(shù)據(jù)到DD RAM前，要先執(zhí)行“設(shè)置頁(yè)地址”及“設(shè)置列地址”命令。（7）讀顯示數(shù)

7、據(jù) CODE： R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0HHD7D6D5D4D3D2D1D0基本操作時(shí)序： 讀狀態(tài)：輸入：RS=L,R/W=H,CS1 或CS2=H,E=H 輸出：D0D7=狀態(tài)字 寫指令：輸入：RS=L,R/W=L,D0D7=指令碼,CS1或CS2=H,E=高脈沖輸出：無 讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,R/W=H,CS1 或CS2=H,E=H 輸出：D0D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,R/W=L,D0D7=數(shù)據(jù),CS1 或CS2=H,E=高脈沖 輸出：無由RAM 地址映射表可知LCD 顯示屏由兩片控制器控制，分別用CS1和CS2控制。每個(gè)內(nèi)部

8、帶有64X64 位（512字節(jié)）的RAM 緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖3-2所示。LCD 128*64點(diǎn) IC18頁(yè)*64列64*64點(diǎn)IC28頁(yè)*64列64*64點(diǎn) 圖3-2 LCD地址映射圖整個(gè)屏幕分左、右兩個(gè)屏，每個(gè)半屏右8頁(yè)，每頁(yè)有8行，注意數(shù)據(jù)是豎行排列，如表3.2。顯示一個(gè)字要16*16點(diǎn)，全屏有128*64個(gè)點(diǎn)，故可顯示32個(gè)中文漢字。每?jī)身?yè)顯示一行漢字，可顯示4行漢字，每行8個(gè)漢字，共32個(gè)漢字。而顯示數(shù)據(jù)需要16*8個(gè)點(diǎn)，可顯示數(shù)據(jù)是漢字的兩陪。屏幕是通過CS1、CS2兩信號(hào)來控制的，不同的組合方式所選的屏幕是不同的，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.3所示。表3.3 屏幕選擇表 CS1 CS2 選屏

9、 0 0 全屏 0 1 左屏 1 0 右屏 1 1 不選（8）操作 設(shè)定開始頁(yè)地址和列地址； 設(shè)定讀寫模式，進(jìn)行讀寫操作。 只有理解了液晶顯示器各個(gè)指令【4】的功能，再結(jié)合單片機(jī)的指令系統(tǒng)，就能編寫C語言程序來達(dá)到混合顯示漢字與數(shù)字的目的。通過程序?qū)⒆值拇a寫入相應(yīng)的DDRAM地址，就可以再相應(yīng)的位置顯示相應(yīng)的字。3. 漢字字模提取液晶顯示器件（LCD）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)闈h字不能象西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。液

10、晶模塊顯示漢字方法：使用圖形液晶模塊以點(diǎn)陣形式來顯示漢字和圖形，每8個(gè)點(diǎn)組成1個(gè)字節(jié)，每個(gè)點(diǎn)用一個(gè)二進(jìn)制位表示，存1的點(diǎn)顯示時(shí)在屏上顯示一個(gè)亮點(diǎn)，存0的點(diǎn)則在屏上不顯示，最常用的16×16的漢字點(diǎn)陣由32個(gè)字節(jié)組成。以在我國(guó)應(yīng)用較為普及的液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制器12864為例，在液晶屏上豎向8個(gè)點(diǎn)為1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，通過字模提取軟件按照先左后右，先上后下的方式對(duì)漢字進(jìn)行字模提取。 D0 . D7 上一頁(yè)下一頁(yè) 圖3-3 字提取方格由于D0-D7是從上到下排列的，最上面8行是上一頁(yè)，我們先提取上面一頁(yè)的數(shù)據(jù)16個(gè)，在按照相同的方法提取下一頁(yè)的數(shù)據(jù)16個(gè)，在分別寫入對(duì)應(yīng)的DDRAM地址，就可以顯示

11、我們所需要的字。簡(jiǎn)單的字可手工制作，也可以用起模軟件zimo221【5】提取標(biāo)準(zhǔn)的宋體漢字，不過本文所用的液晶顯示屏用這款軟件要設(shè)計(jì)縱向取模并且要反字節(jié)，否則將顯示亂碼。數(shù)字只需起漢字的一半數(shù)據(jù)就可以了，如圖3-3所示的左邊8列或者右邊8列。1） AMPIRE12864液晶顯示器主要硬件構(gòu)成AMPIRE12864液晶顯示器主要包括以下幾個(gè)硬件模塊： 顯示數(shù)據(jù)RAM(DDRAM)DDRAM（64×8×8 bits）是存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的。此RAM的每一位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)顯示面板上一個(gè)點(diǎn)的顯示（數(shù)據(jù)為H）與不顯示（數(shù)據(jù)為L(zhǎng)）。DDRAM的地址與顯示位置關(guān)系對(duì)照如表2-8所示。表2-8 D

12、DRAM的地址與顯示位置關(guān)系對(duì)照?qǐng)DCS2=1CS1=1Y=01630163行號(hào)X=0DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB707DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7856X=7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB75763 I/O緩沖器（DB0DB7）I/O緩沖器為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。是LCM（液晶顯示模塊）內(nèi)部總線與MPU總線的結(jié)合部。其作用是將兩個(gè)不同時(shí)鐘下工作的系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)通訊。I/O緩沖器在片選信號(hào)/CS有效

13、狀態(tài)下,I/O緩沖器開放，實(shí)現(xiàn)LCM（液晶顯示模塊）與MPU之間的數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)片選信號(hào)為無效狀態(tài)時(shí)，I/O緩沖器將中斷LCM（液晶顯示模塊）內(nèi)部總線與MPU數(shù)據(jù)總線的聯(lián)系，對(duì)外總線呈高阻狀態(tài)，從而不影響MPU的其它數(shù)據(jù)操作功能。 輸入寄存器輸入寄存器用于接收在MPU運(yùn)行速度下傳送給LCM（液晶顯示模塊）的數(shù)據(jù)并將其鎖存在輸入寄存器內(nèi)，其輸出將在LCM（液晶顯示模塊）內(nèi)部工作時(shí)鐘的運(yùn)作下將數(shù)據(jù)寫入指令寄存器或顯示存儲(chǔ)器內(nèi)。 輸出寄存器輸出寄存器用于暫存從顯示存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)，在MPU讀操作時(shí)，輸出寄存器將當(dāng)前鎖存的數(shù)據(jù)通過I/O緩沖器送入MPU數(shù)據(jù)總線上。 指令寄存器指令寄存器用于接收MPU發(fā)來

14、的指令代碼，通過譯碼將指令代碼置入相關(guān)的寄存器或觸發(fā)器內(nèi)。 狀態(tài)字寄存器狀態(tài)字寄存器是LCM（液晶顯示模塊）與MPU通訊時(shí)唯一的“握手”信號(hào)。狀態(tài)字寄存器向MPU表示了LCM（液晶顯示模塊）當(dāng)前的工作狀態(tài)。尤其是狀態(tài)字中的“忙”標(biāo)志位是MPU在每次對(duì)LCM（液晶顯示模塊）訪問時(shí)必須要讀出判別的狀態(tài)位。當(dāng)處于“忙”標(biāo)志位時(shí)，I/O緩沖器被封鎖，此時(shí)MPU對(duì)LCM（液晶顯示模塊）的任何操作（除讀狀態(tài)字操作外）都將是無效的。 X地址寄存器X地址寄存器是一個(gè)三位頁(yè)地址寄存器，其輸出控制著DDRAM中8個(gè)頁(yè)面的選擇，也是控制著數(shù)據(jù)傳輸通道的八選一選擇器。X地址寄存器可以由MPU以指令形式設(shè)置。X地址寄存

15、器沒有自動(dòng)修改功能，所以要想轉(zhuǎn)換頁(yè)面需要重新設(shè)置X地址寄存器的內(nèi)容。 Y地址計(jì)數(shù)器Y地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)6位循環(huán)加一計(jì)數(shù)器。它管理某一頁(yè)面上的64個(gè)單元。Y地址計(jì)數(shù)器可以由MPU以指令形式設(shè)置，它和頁(yè)地址指針結(jié)合唯一選通顯示存儲(chǔ)器的一個(gè)單元，Y地址計(jì)數(shù)器具有自動(dòng)加一功能。在顯示存儲(chǔ)器讀/寫操作后Y地址計(jì)數(shù)將自動(dòng)加一。當(dāng)計(jì)數(shù)器加至3FH后循環(huán)歸零再繼續(xù)加一。2) AMPIRE12864液晶顯示器控制接口信號(hào)說明AMPIRE12864液晶顯示器共有5個(gè)控制引腳，對(duì)應(yīng)5個(gè)控制信號(hào)。它們分別是寄存器選擇信號(hào)RS，讀寫控制信號(hào)R/W，使能信號(hào)E，左屏片選信號(hào)CS1，右屏片選信號(hào)CS2。下面通過幾個(gè)表格來詳細(xì)

16、說明這些控制信號(hào)的作用。RS，R/W的配合選擇決定讀寫方式的4種模式，如表2-9。表2-9 RS，R/W的配合選擇決定讀寫方式的4種模式RS信號(hào)R/W信號(hào)功能說明LLMPU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)使能信號(hào)E控制方式見表2-10。表2-10 使能信號(hào)E控制方式E狀態(tài)執(zhí)行動(dòng)作功能高>低I/O緩沖> DDRAM配合R/W寫數(shù)據(jù)或指令高DDRAM>I/O緩沖配合RS進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低>高無動(dòng)作3) AMPIRE12864液晶顯示器指令說明AMPIRE1

17、2864液晶顯示器的寄存器選擇信號(hào)RS，讀寫控制信號(hào)R/W與8位三態(tài)數(shù)據(jù)口輸入輸出的控制代碼的不同組合就組成了不同的控制指令，這些指令控制液晶顯示器完成各種操作。下面就用一個(gè)表格對(duì)這些指令做出詳細(xì)的說明，如表2-11所示。表2-11 AMPIRE12864液晶顯示器指令說明指令指 令 碼功 能RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除顯示0000000001將DDRAM填滿"20H",并且設(shè)定DDRAM的地址計(jì)數(shù)器(AC)到"00H"地址歸位000000001X設(shè)定DDRAM的地址計(jì)數(shù)器(AC)到"00H",并且將游標(biāo)移到開頭原點(diǎn)

18、位置;這個(gè)指令不改變DDRAM 的內(nèi)容顯示狀態(tài)開/關(guān)0000001DCBD=1: 整體顯示 ONC=1: 游標(biāo)ONB=1:游標(biāo)位置反白允許進(jìn)入點(diǎn)設(shè)定00000001I/DS指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時(shí),設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)方向及指定顯示的移位游標(biāo)或顯示移位控制000001S/CR/LXX設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)與顯示的移位控制位;這個(gè)指令不改變DDRAM 的內(nèi)容功能設(shè)定00001DLXREXXDL=0/1：4/8位數(shù)據(jù)RE=1: 擴(kuò)充指令操作RE=0: 基本指令操作設(shè)定DDRAM列地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定DDRAM 列地址（Y地址）第一行：80H87H第二行：90H97H設(shè)定DDRAM

19、行地址0001111P2P1P0設(shè)定DDRAM頁(yè)面地址（X地址）讀取忙標(biāo)志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0讀取忙標(biāo)志(BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成,同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器(AC)的值寫數(shù)據(jù)到RAM10數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)D7D0寫入到內(nèi)部的RAM讀出RAM值11數(shù)據(jù)從內(nèi)部RAM讀取數(shù)據(jù)D7D0二、驅(qū)動(dòng)程序源碼分析接口定義：uchar xdata DB _at_ 0x3fff;/定義地址為3fffh的擴(kuò)展口為AMPIRE12864的三態(tài)數(shù)據(jù)輸入口，當(dāng)然可根據(jù)自己具體情況定義；uchar xdata CS _at_ 0x5fff;/定義地址5fffh的擴(kuò)展口為AMPIRE12864

20、的左右屏選擇控制信號(hào)輸入口；uchar xdata RSRWE _at_ 0x7fff;/定義地址為7fffh的擴(kuò)展口為AMPIRE12864的寄存器選擇信號(hào)，讀/寫操作選擇信號(hào)和使能信號(hào)的輸入口。1） 檢測(cè)忙信號(hào)標(biāo)志BFBF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況。BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0時(shí)模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。 利用表2-11中的“讀取忙標(biāo)志和地址”指令，可以將BF讀到DB7總線，從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。檢測(cè)忙信號(hào)標(biāo)志BF驅(qū)動(dòng)函數(shù)代碼如下：void Check_busy()uchar a;RW=1;RS=0;E=1;/讀出忙標(biāo)志（BF）準(zhǔn)備wh

21、ile(1)E=0;/讀出忙標(biāo)志（BF）就緒if(!(P0&0x80)/讀取忙信號(hào)break;/不忙跳出E=1;a+;if(a>10)/防止死循環(huán)break;/E=1;/讀出忙標(biāo)志（BF）準(zhǔn)備2）寫控制命令在AMPIRE12864的初始化，DDRAM列地址的設(shè)定和行地址的設(shè)定都是由寫控制命令來完成的。當(dāng)R/W=0,RS=0時(shí)在使能信號(hào)的配合下就可以把控制命令寫入到指令暫存器（IR）。寫時(shí)序圖如圖3-5示。圖3-5 AMPIRE12864寫時(shí)序圖寫控制命令驅(qū)動(dòng)函數(shù)代碼如下：void Write_inst(uchar inst)Check_busy();RS=0;RW=0;E=1;P

22、0=inst;E=0;_nop_();3） 寫數(shù)據(jù)當(dāng)寄存器控選擇控制信號(hào)RS=0寫指令寄存器（IR）即為寫控制命令，RS=1時(shí)寫數(shù)據(jù)寄存器即為寫數(shù)據(jù)。寫數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)函數(shù)代碼如下：void Write_data(uchar dat)Check_busy();RS=1;RW=0;E=1;P0=dat;E=0;_nop_();1） 設(shè)定顯示字符行列地址在AMPIRE12864上顯示一個(gè)字符是必須先設(shè)定其行列地址，設(shè)定行列地址的操作指令見表2-11。設(shè)定顯示字符行列地址驅(qū)動(dòng)函數(shù)代碼如下：void set_xy(uchar x,uchar y)/x為行，y為列if(y>=64)/列地址大于等于64時(shí)右

23、屏顯示CS=1;y=y-64;else/列地址小于64時(shí)左屏顯示CS=2;write_cm(0x40|y);寫列地址_nop_();write_cm(0xb8|x);寫行地址2） AMPIRE12864的初始化在對(duì)AMPIRE12864操作前須初始化，對(duì)其做一些必要的設(shè)置。這些設(shè)置包括：基本指令操作設(shè)置；開顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍；清除顯示；光標(biāo)的移動(dòng)方向，DDRAM的地址計(jì)數(shù)器加1。設(shè)置的操作指令詳見表2-11。AMPIRE12864初始化驅(qū)動(dòng)函數(shù)代碼如下：void LCD_Init()write_cm (0x30);/30H-基本指令操作delayus(4);write_cm (0x0c);/

24、開顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍。delayus(10);write_cm (0x01);/清除顯示delayms(10);write_cm (0x06);/光標(biāo)的移動(dòng)方向左，DDRAM的地址計(jì)數(shù)器（AC）加1。delayus(10);3） AMPIRE12864顯示功能模塊AMPIRE12864顯示功能通過函數(shù)void disp(uchar index416)實(shí)現(xiàn)。入口參數(shù)uchar index416為字庫(kù)索引數(shù)組，給出在指定位置顯示的字符的圖形點(diǎn)陣在uchar code zk16中的索引地址，本系統(tǒng)中所有字符的圖形點(diǎn)陣都由字模提取軟件提取并存儲(chǔ)在圖形點(diǎn)陣數(shù)組uchar code zk16中。在void disp(uchar index416)調(diào)用了兩個(gè)函數(shù)：void Disp_hz(uchar R,uchar L,uchar *p)用來顯