圖形點陣式液晶顯示模塊的控制技術(shù)研究

精品文檔-下載后可編輯圖形點陣式液晶顯示模塊的控制技術(shù)研究1模塊簡介

液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。英文名稱叫"LCDModule",簡稱"LCM",中文一般稱為"液晶顯示模塊".實際上它是一種商品化的部件。根據(jù)我國有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：只有不可拆分的一體化部件才稱為"模塊",可拆分的叫作"組件".所以規(guī)范的叫法應(yīng)稱為"液晶顯示組件".但是由于長期以來人們都已習(xí)慣稱其為"模塊".

圖形點陣式液晶顯示模塊具有尺寸小、功耗小、可靠性高、成本低等優(yōu)點，可顯示各種圖像與文本信息，因此在電子儀器中得到廣泛的應(yīng)用。

LCD240128A是熱致液晶STN型圖形點陣式顯示模塊，它由STN型液晶板、液晶顯示控制器、液晶驅(qū)動器、背光板等組成，圖1所示是LCD240128A模塊的結(jié)構(gòu)框圖。它的整屏尺寸為114×104mm,有240×128點，可顯示16點陣漢字15×8個，亦可顯示各種圖形。因此，在智能式電子儀器中，LCD240128A可用來作為顯示器，以顯示各種圖形和文本信息。LCD240128A液晶模塊內(nèi)有T6963A液晶驅(qū)動控制器，該模塊的外部接口引腳定義如表1所列。

表1LCD240128A的引腳定義

T6863A內(nèi)部含有共128字節(jié)的字符發(fā)生器CGROM,可外接8k（為128k）字節(jié)的RAM作為外部的顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器CGRAM,并允許MPU訪問顯示緩沖區(qū)，甚至還可進行位操作。

根據(jù)T6963A的特性設(shè)計出的LCD240128A模塊與AT89S58單片機的接口電路如圖2所示。

在圖2中，AT89S58單片機作為控制液晶模塊MPU,擴展在16k字節(jié)EPROM27128用于存放16點陣漢字的字模數(shù)據(jù)，AT89S58與外部數(shù)據(jù)及指令的效換采和8255作為I/O通道。

從圖2可以看出，液晶模塊的控制指令端口為4FFFH,數(shù)據(jù)端口為4FFEH,可通過電位器P1來調(diào)整液晶的顯示效果。

點陣圖形液晶模塊的特點是點陣像素連續(xù)排列，行和列在排布中均沒有空隔。因此可以顯示了連續(xù)、完整的圖形。由于它也是有X-Y矩陣像素構(gòu)成的，所以除顯示圖形外，也可以顯示字符。

2控制命令

為了更好地闡述LCD240128A的控制方法，這里先介紹T6963A的指令。

T6963A的指令格式為：數(shù)據(jù)1+數(shù)據(jù)2+指令字節(jié)，但是，有的指令只含有一個數(shù)據(jù)或根本就沒有數(shù)據(jù)。而LCD240128A模塊選擇的是單屏結(jié)構(gòu)、每行為80個字節(jié)、總行數(shù)為16的顯示模式。

為了確保每條指令的正確執(zhí)行，有必要在執(zhí)行指令前，先分析一下模塊的狀態(tài)字：

2.1地址指令設(shè)置命令

地址指令設(shè)置命令主要包括如下三種設(shè)置：

（1）設(shè)置光標(biāo)位置：D1+D2+21H;

其中D1為光標(biāo)離液晶屏左上角的橫向字符數(shù)；D2為光標(biāo)離液晶屏左上角的縱向字符數(shù)。

（2_設(shè)置CGRAM的位置：D1+00H+22H;

此指令中D1的有效位為低5位，用于設(shè)置2kCGRAM在8k顯示RAM中的高5位地址，中間8位為字符代碼，低3位為字符8×8點陣行計數(shù)值。

（3）設(shè)置當(dāng)前要操作的單元：D1+D2+24H

其中D1為地址的低字節(jié)，D2為高字節(jié)。

2.2顯示區(qū)域設(shè)置命令

顯示區(qū)域設(shè)置命令主要是對文本區(qū)首址和每行字符數(shù)以及圖形區(qū)的首址和每行字符數(shù)進行設(shè)置。

（1）設(shè)置文本顯示區(qū)的首址：D1+D2+40H

其中D1為低字節(jié)，D2為高字節(jié)，地址對應(yīng)于顯示屏左上角的字符位。

（2）設(shè)置文本區(qū)的每行字符數(shù)：D1+00H+41H

（3）設(shè)置圖形區(qū)首址：D1+D2+42H

其中D1為地址的低字節(jié)，D2為高字節(jié)。

（4）設(shè)置圖形區(qū)每行字符數(shù)：D1+00H+43H

2.3設(shè)置顯示方式

設(shè)置顯示方式的格式為：1000N3N2N1N0

各位的意義如下：

N3-字符發(fā)生器選擇位，當(dāng)N3=1時，選擇CGRAM,字符代碼為00H~FFH,字節(jié)空間為2k;當(dāng)N3=0時，選擇CGROM,字符代碼為00H~7FH.

通過N2、N1和N0的不同組合可對合成顯示方式進行選擇，選擇方式如表2所列。只有當(dāng)文本方式和圖形方式均打開時，上述合成顯示方式的設(shè)置才有效。

表2合成顯示方式選擇

2.4設(shè)置顯示狀態(tài)

顯示狀態(tài)指令模式為：1001N3N2N1N0

其中：N0為光標(biāo)閃爍位，1為可以，0為禁止；

N1為為光標(biāo)顯示，1為可以，0為禁止；

N2為文本顯示，1為可以，0為禁止；

N3為圖形顯示，1為可以，0為禁止。

2.5光標(biāo)形狀選擇

光標(biāo)形狀選擇指令格式為：10100N2N1N0

光標(biāo)形狀為8點（列）×N點（行），其中N的值由N0~N2決定。

2.6設(shè)置數(shù)據(jù)自動讀/寫方式

該指令包括B0H,B1H和B2H（B3H）等。其中：

B0H表示自動寫；B1H表示自動讀；B2H為結(jié)束自動方式。

該指令的格式為：D1+指令字節(jié)，意義如下：

D1+C0H:表示數(shù)據(jù)寫，地址加1;

C1H:表示數(shù)據(jù)讀，地址加1;

D1+C2H:表示數(shù)據(jù)寫，地址減1;

C3H:表示數(shù)據(jù)讀，地址減1;

D1+C4H:表示數(shù)據(jù)寫，地址不變；

C5H:表示數(shù)據(jù)讀，地址不變。

有了上述指令，我們就可開始下一步的軟件設(shè)計，至于T6963A的更詳細(xì)說明，請參考文獻[1].

3控制軟件

該控制軟件主要討論液晶模塊的初始化、CGROM中字符的顯示、CGRAM的設(shè)置以及漢字與圖形的顯示等。

3.1初始化與準(zhǔn)備工作

以下為狀態(tài)檢測程序：

STA1:LCALLSTATEJNBACC.0,STA1;指令讀寫狀態(tài)JNBACC.1,STA1;數(shù)據(jù)讀寫狀態(tài)RETSTA2:LCALLSTATEJNBACC.2,STA2;數(shù)據(jù)自動讀狀態(tài)RETSTA3:LCALLSTATEJNBACC.3,STA3;數(shù)據(jù)自動寫狀態(tài)RETSTA6:LCALLSTATEJBACC.6,ERR;屏讀/拷貝狀態(tài)RET;----------------------ERR_;LJMPERR;出錯處理程序;----------------------;STATE:MOVDPTR,#4001HMOA,@DPTRRET在下面的寫指令與數(shù)據(jù)程序中，R2為數(shù)據(jù)D1,R3為數(shù)據(jù)D2,R4為指令字節(jié)；;WR2:LCALLSTA1;有D1與D2MOVA,R2LCALLWRDWR1:LCALLSTA1;無D1,MOVA,R3LCALLWRDWR0:LCALLSTA1;無D1與D2,MOVA,R4AJMPWR00WRD:MOVDPTR,#4000HWR00:MO@DPTR,ARET;以下是讀數(shù)程序：;RD_:LCALLSTA1MOVDPTR,#4000HMOA,@DPTRRET;有關(guān)硬件的初始化，LCD240128A在模塊制造時就已做了如下選擇：FS=0,用于選擇8×8點陣；MD2=0,MD3=0確定了每行字符數(shù)為80;MDS=1,MD0=0,MD1=0,確定了總行數(shù)為16;下面為軟件的初始化程序：INITATION:LCALLCLR_MOVR2,#0;建立文本區(qū)首址MOVR3,#0;為00HMOVR4,#40HLCALLWR2MOVR2,#1EH;設(shè)置文本區(qū)寬度MOVR3,#0;為30MOVR4,#41HLCALLWR2;MOVR2,#00H;設(shè)置圖形區(qū)首址MOVR3,#00HMOVR4,#42HLCALLWR2MOVR2,#1EH;設(shè)置圖形區(qū)寬度MOVR3,#0MOVR4,#43HLCALLWR2MOVR4,#0A0HLCALLWR0;設(shè)置光標(biāo)形狀MOVR4,#98H;打開文本與圖形方式LCALLWR0MOVR4,#80H;采用邏輯"或"LCALLWR0RET;CLR_;MOVR2,#0;清RAM單元MOVR3,#0MOVR4,#24HLCALLWR2MOVR4,#0B0H;設(shè)置自動寫LCALLWR0MOVR2,#1FH;CLR1:MOVR3,#0FFHCLR2:LCALLSTA3CLRA;寫入0LCALLWRDDJNZR3,CLR2DJNZR2,CLR1MOVR4,#0B3H;結(jié)束自動寫LCALLWR0RET;CLR_:MOVR2,#0;清RAM單元MOVR3,#0MOVR4,#24HLCALLWR2MOVR4,#0B0H;設(shè)置自動寫LCALLWR0MOVR2,#1FH;CLR1:MOVR3,#0FFHCLR2:LCALLSTA3CLRA;寫入0LCALLWRDDJNZR3,CLR2DJNZR2,CLR1MOVR4,#0B3H;結(jié)束自動寫LCALLWR0RET;

3.2CGROM中的字符顯示

在1k字節(jié)的CGROM中，含有以下00H~7FH為字符代碼的常用字母與符號。并于它們的顯示程序可以描述如下，這里以顯示："OK!"為例：

3.3圖形方式下顯示漢字

可以很方便地從計算機中提取點陣式的漢字字模，并按左上，左下，右上，右下的順序，把字模保存在程序ROM中，下面以占用32個字節(jié)的漢字16點陣"交"字為例如以說明：

下面這個子程序，可以顯示一個漢字"交",通過調(diào)用該子程序，即可顯示一組語句，具體說明如下：

;R2,R3,R4,R5,AHZDISP:MOVDPTR,#HK0MOVB,#20HMULABADDA,DPLMOVDPL,AMOVA,BMDDCA,DPHMOVDPH,Apushdphpushdp1MOVR2,#10HMOVA,#00H;指向字模的左半部地址HZD1:popdp1PopdphMOVR5,AMOVCA,@A+DPTRPushdphPushdp1MOVR3,AMOVR4,#0C0HLCALLWR1popdp1popdphMOVA,R5ADD,A,#10H;指向字模的右半部地址MOVCA,@A+DPTRPUSHDPHPUSHDPL;MOVR3,ALCALLWR1MOVA,R2MOVR3,A;改變顯示指針，MOVR2,#1CHMOVR4,#0C1HHZD2:LCALLWR0DJNZR2,HZD2;MOVA,R3MOVR2,AMOVA,R5INCADJNZR2,HZD1popdp1popdphRET

在TA6963A的控制指令中，有一個位操作指令，格式為：1111D3D2D1D0

格式中的D2D1D0用