段式LCD驅(qū)動(dòng)原理詳解

1、中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 1 /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 4 /15瘩晶好干LCD Driver（液晶驅(qū)動(dòng)器）在單片機(jī)的應(yīng)用中，人機(jī)界面占據(jù)相當(dāng)重要的地位。人機(jī)界面主要包括事件輸入和 結(jié)果指示，事件輸入包括鍵盤(pán)輸入，通訊接口，事件中斷等，結(jié)果指示包括LED/LCD顯示、通訊接口、外圍設(shè)備操作等。而在這些人機(jī)界面當(dāng)中，LCD 顯示

2、技術(shù)由于其具有界 面友好，成本較低等特點(diǎn)而在很多應(yīng)用場(chǎng)合得以廣泛應(yīng)用。1. LCD的顯示原理在講解LCD driver之前，我們先就LCD的顯示原理作一簡(jiǎn)單的介紹。LCD（Liquid Crystal Display） 是利用液晶分子的物理結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性進(jìn)行顯示的 一種技術(shù)。液晶分子的特性：液晶分子是介于固體和液體之間的一種棒狀結(jié)構(gòu)的大分子物質(zhì)；在自然形態(tài)，具有光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，在電（磁）場(chǎng)作用下，呈各向同性特點(diǎn);下面以直視型簡(jiǎn)單多路TN/STNLCDPanel（液晶顯示面板）的基本結(jié)構(gòu)介紹 LCD的基 本顯示原理，示意圖如圖-1 :玻璃基板間申任二0V交戒佶號(hào)*玻璃基板間屯壓V交硫電壓圖-

3、1 LCD的基本顯示原理整個(gè)LCDPanel由上下玻璃基板和偏振片組成，在上下玻璃之間，按照螺旋結(jié)構(gòu)將 液晶分子有規(guī)律的進(jìn)行涂層。液晶面板的電極是通過(guò)一種ITO的金屬化合物蝕刻在上下 玻璃基板上。如圖所示，液晶分子的排列為螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)光線具有旋旋光性，上下偏振 片的偏振角度相互垂直。在上下基板間的電壓為0時(shí)，自然光通過(guò)偏振片后，只有與偏振片方向相同的光線得以進(jìn)入液晶分子的螺旋結(jié)構(gòu)的涂層中，由于螺旋結(jié)構(gòu)的的旋旋光性，將入射光線的方向旋轉(zhuǎn)90度后照射到另一端的偏振片上，由于上下偏振片的偏振 角度相互垂直，這樣入射光線通過(guò)另一端的偏振片完全的射出，光線完全進(jìn)入觀察者的 眼中，看到的效果就為白色。而在

4、上下基板間的電壓為一交流電壓時(shí)，液晶分子的螺旋 結(jié)構(gòu)在電（磁）場(chǎng)的作用下，變成了同向排列結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的方向沒(méi)有作任何旋轉(zhuǎn)，而上 下偏振片的偏振角度相互垂直，這樣入射光線就無(wú)法通過(guò)另一端的偏振片射出，光線無(wú) 法進(jìn)入觀察者的眼中，看到的效果就為黑色。這樣通過(guò)在上下玻璃基板電極間施加不同 的交流電壓，即可實(shí)現(xiàn)液晶顯示的兩種基本狀態(tài)亮（On）和暗（Off）。在實(shí)際的液晶模以驅(qū)動(dòng)電壓中，有幾個(gè)參數(shù)非常關(guān)鍵：交流電壓，液晶分子是需要交流信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，長(zhǎng)時(shí)間的直流電壓加在液晶分 子兩端，會(huì)影響液晶分子的電氣化學(xué)特性，引起顯示模糊，壽命的減少，其破 壞性為不可恢復(fù)；掃描頻率，直接驅(qū)動(dòng)液晶分子的交流電壓的頻率一

5、般在60100Hz之間，具體是依據(jù)LCD Panel的面積和設(shè)計(jì)而定，頻率過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)功耗的增加，頻 率過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致顯示閃爍，同時(shí)如果掃描頻率同光源的頻率之間有倍數(shù)關(guān)系， 則顯示也會(huì)有閃爍現(xiàn)象出現(xiàn)。COM1COM1 '1ONE FRAMEA圖-2幀頻（Frame）示意圖液晶分子是一種電壓積分型材料，它的扭曲程度（透光性）僅僅和極板間電壓的有效值有關(guān)，和充電波形無(wú)關(guān)。電壓的有效值用COM/SE之間的電壓差值的均方根VRMS表示：V（RMS）二抑）2水LCD顯示黑白（透光和不透光）的電壓有效值的分界電壓稱為開(kāi)啟電壓Vth,當(dāng)電壓有效值超過(guò)Vth，螺旋結(jié)構(gòu)的旋光角度加大，透光率急劇變化，

6、透明度急劇上升。反之， 則透明度急劇下降。光線的透射率與交流電壓的有效值的關(guān)系如圖-3 :Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 5 /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /150090XJevTLQDLeo%Tel: (755) 2518-1447Fax

7、: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /1546Voff( rms)Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)

8、次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 7 /15Voltage(Vrms)圖-3光線的透射率與交流電壓的有效值的關(guān)系圖按照用戶定LCD類(lèi)單片機(jī)內(nèi)嵌的LCDdriver(液晶驅(qū)動(dòng)器)，正是通過(guò)系統(tǒng)的控制，義的顯示圖案，產(chǎn)生點(diǎn)亮LCD(Liquid Crystal Display ，液晶)所需的模擬驅(qū)動(dòng)波形， 接到LCD Pan el(液晶顯示屏)上點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的像素而達(dá)到顯示的效果。占空比(Duty)該項(xiàng)參數(shù)

9、一般也稱為Duty數(shù)或COML由于STN/TN的LCD一般是采用時(shí)分動(dòng)態(tài)掃 描的驅(qū)動(dòng)模式，在此模式下，每個(gè) COM勺有效選通時(shí)間與整個(gè)掃描周期的比值即占 空比(Duty)是固定的，等于 1/COM數(shù)o偏置(Bias)LCD的 SEG/COI的驅(qū)動(dòng)波形為模擬信號(hào)，而各檔模擬電壓相對(duì)于LCD俞出的最高電壓的比例稱為偏置，而一般來(lái)講，Bias是以最低一檔與輸出最高電壓的比值來(lái)表示， 如圖-4 所示(1/4 Duty,1/3 Bias):COM4COMXSEGXSelectSEGX Un selectLightUn lightUn lightJdUn lightSelectUn selectV10V3

10、V2V3V2V10V3V2V10COM3COM2COM1SEGn+1SEGnCOM1COM2COM3COM4SEGnSEGn+1COM4 - SEGnV3V2V10V3V2V10V3V2V10V3V2V10V3V2V10VV2VI0V3VVI0-V1-V2-V3Tl11.1TT inJin圖-4 LCD driver驅(qū)動(dòng)波形圖該圖對(duì)應(yīng)的是1/4 duty , 1/3 bias 的液晶驅(qū)動(dòng)波形，COM數(shù)為4,每個(gè)COM勺有效 選通時(shí)間與整個(gè)掃描周期的比值(Duty)=1/4，驅(qū)動(dòng)波形的模擬電壓共分3檔，V3位輸出最高電壓，V2 V1為輸出中間電壓，并且 V1/V3=1/3,所以上述波形圖對(duì)應(yīng) 的

11、 Duty=1/4，Bias=1/3。一般而言，Bias和Duty之間是有一定關(guān)系的，duty數(shù)越多，每根COM寸應(yīng)的掃描 時(shí)間變短，而要達(dá)到同樣的顯示亮度和顯示對(duì)比度，VON的電壓就要提高，選電平 和非選電平的差異需要加大，即Bias需要加大，Duty和Bias間有一經(jīng)驗(yàn)公式，即Bias = 1 /G_ Duty + 1)2. LCD驅(qū)動(dòng)器的電源各檔直流電平的比例關(guān)系LCD Panel的液晶特性和液晶驅(qū)動(dòng)波形為由若干檔直流電平組合而成的模擬波形， 反映驅(qū)動(dòng)波形的Bias比例關(guān)系，各檔電平的具體幅值取決于 Duty數(shù)的多少。圖-5為一 LCD驅(qū)動(dòng)電源部分的示意圖：COM1COM nSEG1SE

12、Gn圖-5 LCD驅(qū)動(dòng)電源部分的示意圖電源調(diào)整器部分(Power Regulator):產(chǎn)生LCD驅(qū)動(dòng)所需的最高直流電平，一般分為三種：a) LCD驅(qū)動(dòng)所需的最高直流電平等于外部輸入電源 VDD的，此部分就直接將VDD俞入至后續(xù)電路；b) LCD驅(qū)動(dòng)所需的最高直流電平大于外部輸入電源 VDD且不需要穩(wěn)壓輸出的，如固定等于1.5VDD或 2.0VDD此部分通常做法是將外部輸入電源 VDD通 過(guò)升壓電路(pump升至所需的電壓，輸入至后續(xù)電路；c) LCD驅(qū)動(dòng)所需的最高直流電平大于外部輸入電源 VDD且需要穩(wěn)壓輸出的，即驅(qū) 動(dòng)所需的最高直流電平不隨 VDD勺變化而變化的，如要求VDD=2.45.5

13、V全電 壓范圍里，VLCD的輸出電壓都保持不變，此部分通常做法是首先產(chǎn)生一個(gè)誤差 范圍符合要求的電壓基準(zhǔn)源，然后將此電壓基準(zhǔn)源比例放大至所需的電壓，同時(shí)外部輸入電源VDDS過(guò)升壓電路(pump升至一定的電壓，女口 2VDD作為比例 放大部分的電源。如圖-6 :VDD圖-6電源調(diào)整器部分結(jié)構(gòu)示意圖對(duì)比度/亮度調(diào)整部分(Co ntrast Adjustme nt):通過(guò)對(duì)比度/亮度控制寄存器，調(diào)節(jié)輸出的LCD驅(qū)動(dòng)電壓。設(shè)置此部分的目的有三個(gè)：a) 同一顆單片機(jī)適配的LCDPanel的選擇余地較大，LCD panel的工作電壓(額定電 壓)處于LCD驅(qū)動(dòng)器輸出的最高電壓和最低電壓之間即可；b) 可以

14、有效的消除LCD Panel在制作過(guò)程中工作電壓的偏移，特別是 TN/STN等對(duì) 成本要求較嚴(yán)格的LCD Pane，其最佳工作電壓與設(shè)計(jì)工作電壓間的偏移較大；c) 有些產(chǎn)品的LCD driver無(wú)電源調(diào)整電路，其LCD輸出的最高電壓(VLCD與外部 輸入電源跟隨變化。在實(shí)際產(chǎn)品中，特別是使用電池作為電源的應(yīng)用場(chǎng)合，外部輸入電源隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)會(huì)慢慢降低，LCD輸出的電壓和LCD Panel的對(duì)比 度也會(huì)隨之降低，這時(shí)保持LCD Panel的對(duì)比度不變，就可以通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)比度/ 亮度控制寄存器進(jìn)行調(diào)節(jié)。此部分依據(jù)每顆單片機(jī)產(chǎn)品的定位不同，有所差異，有些產(chǎn)品無(wú)部分，包含此部分 的在調(diào)節(jié)檔數(shù)或調(diào)節(jié)精

15、度上也有所差異。偏置電壓產(chǎn)生部分(Bias Voltage Ge nerator):LCD driver輸出的最高電壓通過(guò)偏置電壓產(chǎn)生電路，根據(jù)選擇的偏置設(shè)置，產(chǎn)生LCD交流驅(qū)動(dòng)波形所需要的其它幾檔偏置電壓(VLCD,Vn,Vn-1,V1,V0),提供給后 續(xù)的COM/SE波形產(chǎn)生電路。此部分的實(shí)現(xiàn)方式一般分為兩種：a) 電阻分壓結(jié)構(gòu)，即依據(jù)Bias的設(shè)置，選擇合適的分壓電阻，產(chǎn)生需要的直流分 壓電平，如圖-7;Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP L

16、TD頁(yè)次(PAGE) 8 /15VLCDVLCDVLCDVLCDRR2RRRVLCDV3=5/6*VLCDV2=4/6*VLCDV1=2/6*VLCDV0=1/6*VLCDRRRRRVLCDV3=4/5*VLCDV2=3/5*VLCDV1=2/5*VLCDV0=1/5*VLCD1/6 Bias1/5 BiasVICDVICDR -h:一V2=3/4*VLCDR 瞇R嗎一V1=2/4*VLCDV1=2/3*VLCDR xR 崛:一V0=1/4*VLCDV0=1/3*VLCDR ;R ;1/4 Bias1/3 BiasTel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987

17、版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15圖-7電阻分壓結(jié)構(gòu)的偏壓電路示意圖b) 電容結(jié)構(gòu)，這是一種較為特殊的 LCDdriver的電源結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)下，電壓 調(diào)整部分和電壓偏置部分是整合在一起的， 電源升壓部分是直接按照 Bias的設(shè) 置產(chǎn)生LCDdriver需要的直流分壓電平，如圖中

18、，VP2是2倍的VDD VP1是3 倍的VDD在此結(jié)構(gòu)下，如圖-8所示的外接電容一般情況是必須要的，否則僅僅依靠芯片內(nèi)的電容，其驅(qū)動(dòng)能力較差Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /152 VDD - 1.5V.

19、3VLCD. 1/3 duly. 1/2biasTel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15'LLOluFCUP2 i u 1dFl 1.5V. 4.5V LCD duty. 1/3bi3STel: (7

20、55) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 9 /15LOGIC CIRCUIT0 1uf|Vdeji = 1 5Vrt 0.1 uFVP2LOGICCIRCUITOVvpiVP1 (4.5V)GNDTel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) # /15Tel: (755) 2518-14

21、47Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 11 /15圖-8電容分壓結(jié)構(gòu)的偏壓電路示意圖COM/SE驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生部分(COM/SEG driver)：此部分的結(jié)構(gòu)示意如圖-9 :COM/SEG padCOM/SEG padCOM/SEG padCOM/SEG padCOM/SEGriver可以看作一組多路選擇開(kāi)關(guān)，COM driver依據(jù)掃描計(jì)數(shù)器的值，SEG driver依據(jù)顯示數(shù)據(jù)RAM寸應(yīng)的值，從輸入的直流分壓電平中進(jìn)行選擇并從相應(yīng)的 COM/SE引腳加以輸出。

22、這樣從整個(gè)LCD掃描周期來(lái)講，從COM/SE引腳上就輸出了 驅(qū)動(dòng)LCD Panel所需要的模擬電壓波形。直流分壓電平的選擇關(guān)系如表-1及圖-10:項(xiàng)目1/3Bias1/4Bias1/5Bias1/7Bias直流分壓電平VLCDV1=2/3VLCDV2=1/3VLCDGNDVLCDV1=3/4VLCDV2=2/4VLCDV3=1/4VLCDGNDVLCDV1=4/5VLCDV2=3/5VLCDV3=2/5VLCDV4=1/5VLCDGNDVLCDV仁 6/7VLCDV2=5/7VLCDV3=2/7VLCDV4=1/7VLCDGND前半掃 描周期COM driver選電平VLCDVLCDVLCDV

23、LCD非選電平V2V3V4V4SEG driver選電平GNDGNDGNDGND非選電平V1V2V2V2后半掃 描周期COM driver選電平GNDGNDGNDGND非選電平V1V1V1V1SEG driver選電平VLCDVLCDVLCDVLCD非選電平V2V2V3V3表-1直流分壓電平的選擇關(guān)系表Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTDCOMSEG頁(yè)次(PAGE) 8 /15VLCD1/4 BIAS1/5 BIASSELECTUNSELECT

24、SELECTUNSELECTVLCDV1V1V2V2COMV3V3V4GNDGNDUNSELECTVLCDUNSELECTVLCDV1V1SEGV2V2V3V3V4GNDGNDV1COM1V2V3GNDV1COM2V2V3GNDV1COM3V2V3GNDSEG:r:i_SELECTSELECTVLCD VLCD VLCD 一圖-10 SEG/COM波形圖Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE)1515 /3. LCD 顯示 RAM(

25、LCD Display RAM)用戶對(duì)LCD Driver的操作一方面是通過(guò)操作 LCD driver的控制寄存器，來(lái)設(shè) 置LCD driver的工作模式(包括 Duty/Bias/Contrast/掃描頻率/LCD 開(kāi)關(guān)等的設(shè) 置)，另一方面LCDPanel上顯示所需的內(nèi)容是通過(guò)讀寫(xiě) LCD顯示RAM來(lái)實(shí)現(xiàn)。LCD RAM勺結(jié)構(gòu)不同于其它 Data RAM它是一個(gè)雙口 RAM(Dual Port)的結(jié)構(gòu)，一邊為 CPU!勺讀寫(xiě)接口，另外一邊是與 LCD driver的讀接口。LCD RAM勺字節(jié)排列順序是與LCD輸出的COM/SE陣列相對(duì)應(yīng)的。如表-2 :AddressBit3Bit2Bit

26、1Bit0COM4COM3COM2COM1$300SEG1SEG1SEG1SEG1$301SEG2SEG2SEG2 SEG2 $302SEG3SEG3SEG3SEG3$303SEG4SEG4SEG4 1SEG4 1$304SEG5SEG5SEG5SEG5$305SEG6SEG6SEG6SEG6$306SEG7SEG7SEG7SEG7$307SEG8SEG8SEG8SEG8$308SEG9SEG9SEG9 1SEG9 1$309SEG10SEG10SEG10SEG10$30ASEG11SEG11SEG11SEG11$30BSEG12SEG12SEG12SEG12$30CSEG13SEG13SEG

27、13SEG13$30DSEG14SEG14SEG14SEG14$30ESEG15SEG15SEG151SEG151表-2 LCD RAM分配表舉例，如果要將COM與 SEG咬點(diǎn)處的點(diǎn)點(diǎn)亮，只需將 LCDRAM5302的Bit1置1即可, 其余的工作由LCD driver的硬體自動(dòng)完成。4. LCD COM/SEG 的復(fù)用功能SH6xxx產(chǎn)品線中，有些產(chǎn)品的LCDCOM/SE正常情況下用作LCDdriver的COM/SEG 信號(hào)的輸出線，但依據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，如LCD掃描線有空余，輸入輸出端口有有所不夠，JI Al 1在這個(gè)時(shí)候，就可以講這些掃瞄線設(shè)置為輸入輸出端口，當(dāng)作通用的輸入輸出端口來(lái)使 用

28、，當(dāng)然有些可能設(shè)置為輸出端口，具體的功能和設(shè)置請(qǐng)參考相應(yīng)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。例如：在SH69P54中, SEG8的第二功能為輸入輸出端口 PORTC口 PORT， SH67K(P)93中，SEG3&50 的第二功能為 PORT,FPORTEPORTD和 PORTCSEG2牟35 的第二功能為輸出端口。LCD COM/SE復(fù)用為輸入輸出端口 (I/O)，輸出端口 (Output)LCD掃描與鍵盤(pán)掃描復(fù)用LCD COM/SE的第二功能設(shè)置為輸入輸出端口時(shí)，其可以作為通用的端口使用，設(shè)置為 輸出端口時(shí)，其僅可以作為輸出端口使用。在后一種情況下，LCD 與鍵盤(pán)掃描掃描線復(fù) 用是一種最常見(jiàn)的應(yīng)用，下面

29、就這一應(yīng)用進(jìn)行討論。下圖為L(zhǎng)CD掃描與鍵盤(pán)掃描復(fù)用時(shí)的示意圖(以3x3鍵盤(pán)為例):圖-11 LCD掃描與鍵盤(pán)掃描復(fù)用時(shí)的示意圖如圖-11中，SEGhc的第二功能為輸出掃描口，同時(shí)接到鍵盤(pán)矩陣和 LCD Panel 上, Px, Py, Pz為三根輸入輸出端口，用作鍵盤(pán)掃瞄輸入線，其內(nèi)部上拉電阻打開(kāi)，或外接 上拉電阻，圖中二極管的作用為防止雙鍵或多鍵按下時(shí)，按鍵對(duì)LCD顯示產(chǎn)生影響。SEG/COI用作輸出口時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位一般為一獨(dú)立的數(shù)據(jù)寄存器。Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROE

30、LECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE)1517 /如 SH67P90中 SEG2牟35:AddrBit 3Bit 2Bit 1Bit 0R/WRemarks$15-O/S2O/S1O/S0R/WLCD con trol register1$3C8SCAN35SCAN34SCAN33SCAN32R/WData Register of LCD SEG35 - 32 whe n SEG35 - 32 shared as output port.$3C9SCAN31SCAN30SCAN29SCAN28R/WData Register of LCD SEG31 - 28 whe n SE

31、G20 - 17 shared as output port.$3CASCAN27SCAN26SCAN25SCAN24R/WData Register of LCD SEG27 - 24 whe n SEG16 - 13 shared as output port.$15為SEG2牟35第一/第二功能選擇控制寄存器，$3C8-3CA為SEG2牟35用作輸出端 口時(shí)的數(shù)據(jù)寄存器。程序操作流程如圖-12:scan startSEGa c switch to LCD SEG1!judge AN1 AN3 is pressedRead PxPy status1rSEGa=1,SEGb=0,SEGc=1

32、1FSEGa c switch to output portRead PxPy statusSEGa c switch to LCD SEG1judge AN4 AN6 is pressed1SEGa=1,SEGb=0,SEGc=11SEGa c switch to output portRead PxPy statusSEGa c switch to LCD SEGjudge AN7 AN9 is pressed圖-12 LCD掃描與鍵盤(pán)掃描復(fù)用程序流程圖在上述流程中有幾點(diǎn)非常重要:COM/SE用作鍵盤(pán)掃描線的時(shí)間越快越好，這樣才能最大程度的避免鍵盤(pán)掃瞄對(duì) LCD顯示帶來(lái)的影響。1）切換到鍵

33、盤(pán)掃描線之前，先將掃描輸出端口數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)設(shè)置好， 設(shè)置好后再行切換；2）鍵盤(pán)掃描線輸出后，立即讀取鍵盤(pán)輸入端口的狀態(tài)，并將COM/SE切換回LCD COM/SE輸出，再行處理鍵盤(pán)掃瞄數(shù)據(jù)；3）鍵盤(pán)掃瞄的頻率不宜太快，否則即使每次掃描的時(shí)間很短，但同一時(shí) 間內(nèi)掃描次數(shù)太多，結(jié)果是對(duì)LCD顯示仍然產(chǎn)生較大的影響，同鍵盤(pán) 掃瞄頻率較慢，但每次掃描時(shí)間較長(zhǎng)的產(chǎn)生的影響一樣。一般鍵盤(pán)掃 瞄的頻率限制在23Hz以下，由于存在按鍵數(shù)量差異，液晶掃描頻率 不同，液晶面板的大小/電壓/段碼差異，此值依據(jù)具體的案例會(huì)有所 不同。上述流程只是提供一種思路，并未涉及如消抖等細(xì)節(jié)問(wèn)題，具體應(yīng)用中僅供參 考。5. L

34、CD應(yīng)用實(shí)例在使用帶LCD驅(qū)動(dòng)模塊的中穎單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)LCD的時(shí)候，在電路接口設(shè)計(jì)上是非常 簡(jiǎn)單的。首先要先查看所要驅(qū)動(dòng)的 LCD共有多少個(gè)COMMON和SEGMENT，根據(jù)COMMON 和SEGMENT的數(shù)目來(lái)挑選所要匹配的單片機(jī)上的 LCD驅(qū)動(dòng)口。由于有些單片機(jī)的 LCD 驅(qū)動(dòng)口是與I/O 口復(fù)用的，所以在考慮這一點(diǎn)的時(shí)候還要考慮一下 I/O 口是否夠用。比 如作用SH66P5睞驅(qū)動(dòng)一片有 4個(gè)COMMON、12個(gè)SEGMENT的LCD且I/O 口的使 用上使用到了 PORT（和PORTD這樣先根據(jù) LCD有 4個(gè)COMMON，所以SEG29/COM的 引腳必須選擇作為COM使用，而SEG2

35、7/COM和 SEG28/COM就可以選擇為SEG27和SEG28 使用（由于這塊LCD只有12個(gè)SEGMENT，所以最終單片機(jī)的 SEG27和SEG28也是沒(méi) 用到）。單片機(jī)由于被使用到了 PORT（和PORT的 I/O 口，所以SEG1 SEG8就不能再使 用了，LCD上的SEGMENT1SEGMENT就只好依次接到單片機(jī)的 SEG9 SEG20剩下的 SEG21 SEG2環(huán)使用，可以懸空。LCD顯示軟件模塊現(xiàn)在以SH66P51為例講述一下一個(gè)4個(gè)COMMON，8個(gè)SEGMENT的顯示時(shí)間的LCD的驅(qū)動(dòng)。LCD平面顯示圖如圖-13所示：<> <> <>

36、<>yyf3y：yyfyxf< ) < > < > < >圖-13 LCM平面顯示圖這塊LCD共有12個(gè)引腳，包括4個(gè)COMMO口和8個(gè)SEGMENT，顯示12小時(shí)制 的時(shí)鐘和分鐘。這里，我們可以看一下這塊 LCD的 SEGMENT與COMMON:Tel: (755) 2518-1447Fax: (755) 2518-1987版本：V1.0中穎電子股份有限公司SINO WEALTH MICROELECTRONICS CORP LTD頁(yè)次(PAGE) 20 /15noln-一弓弒 :J I亦 EG8_門(mén)DM亠呂棗一rlclE.3亠8蠱4圖-1

37、4 LCD SEG/COM走線圖電路原理圖由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并沒(méi)有要求要使用到 PORT（和PORT的I/O 口，所以將PORTC口 PORTD與 SEG1-8這八個(gè)復(fù)用引腳設(shè)置為 SEG1-8來(lái)使用。LCD有4個(gè)COMMO口， SEG29/COM設(shè)置為 COM使用。SH66P51內(nèi)部有自帶的RESET引腳上拉電阻，所以在搭建電路時(shí)可以省去外部 RESET 電路中的上拉電阻，只需在燒寫(xiě)IC的時(shí)候打開(kāi)RESET引腳上拉電阻即可。使用32.768KHZ 晶振作為主振蕩器，LCD驅(qū)動(dòng)的時(shí)鍾來(lái)源于晶振的振蕩時(shí)鍾。二匸二CCM3UmfFJHEES；二 JSEE卜 g n = 一 z 朽 r迅 9 m 乂 6 e Li J=一 一 rj E E r i r-ii E E r I E Ji r,.- 555555潯555也旳迫工CUPIJ951S16S S JClS15_ _VP3S14SBS12T2W1VSUB29 VP】CLIP： O.luF256.rsuS10S&TD3SH