单片机原理与接口技术（第13章）ppt课件

单片机原理与接口技 术 作者:于斌、南亦民、宋之涛、林文 浩 单片机原理与接口技 术 作者:于斌、南亦民、宋之涛、林文 浩 13章：字符型液晶显示器 第13章 字符型液晶显示器 液晶显示器以其功耗低、体积小、 重量轻、超薄型等诸多其他显示器件所 无法比拟的优点，在袖珍式仪表和低功 耗系统中，得到越来越广泛的应用。 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚 DDRAM ：显示数据 RAM 。它用来寄 存待显示的代码。 CGROM ：字符发生器ROM。它内部 已经存储了 160 个不同的点阵字符图 形，字符图形用于字符的显示。 CGRAM ：字符发生器 RAM 。它是8 个允许用户自定义的字符图形 RAM 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚CGROM 和 CGRAM 中字符代码与字符图形的对应关系 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚 DDRAM 的地址： LCD 控制器的指令系统规定，在送待显示 字符代码的指令前，先要送 DDRAM 的地址，实际上是待显示 的字符显示位置。若 LCD 为双行字符显示，则每行 40 个显示 位置，第一行地址为 00H 27H ；第二行地址为 40H 67H 。 指令寄存器：用来接收 CPU 送来的指令码，也寄存 DDRAM 和 CGRAM 的地址。 数据寄存器：用来寄存 CPU 发来的字符代码数据。 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚 状态标志位： LCD 控制器有一个忙信号标志位 BF 。当 BF =1 时， LCD 正在进行内部操作，此时不接收外部命令。 AC ：地址计数器。 AC 的内容是 DDRAM 或 CGRAM 的单元 地址。当对 DDRAM 或 CGRAM 进行读写操作后， AC 自动加 1 或减 1 。 光标闪烁控制：此控制可产生光标或使光标在显示位置处闪 烁，显示位置为 AC 中的 DDRAM 地址。 13章：字符型液晶显示器 13 .1.1 字符型 LCD 的结构和引 脚 字符型 LCD 显示板有 14 条引脚线。这 14 条线的定义是标 准的。其定义如下： Vss ( 1 ) ：地。 VDD（ 2 ) ：电源电压。 V 0（ 3 ) ：对比调整电压。 . RS ( 4 ) ：寄存器选择。RS=0时，读状态寄存器或写命令寄存 器；RS = 1 时，读写数据。 R / W ( 5 ) ：读写信号线。 R / W =1 时，读操作； R / W =0 时，写操作。 . E ( 6 ) ：显示板控制使能端。 . D0 D7 ( 7 14 ) ： 8 位双向三态 I / O 线。 13章：字符型液晶显示器 13.1.2 显示板控制器的指令系统 字符型 LCD 显示板控制器有 11 条指令。它的读写操作，以及屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 指令RSD7D6D5D4D3D2D1 D0 清显示000000000 0 光标返回000000001 置输入模式00000000I/D S 显示开/关控制0000001DC B 光标与字符移位000001S/CR/ L 置功能00001DLNF 置字符发生存储器地址0001字符发生存储器地址AGG 置数据存储器地址001显示数据存储器地址ADD 读忙标志或地址01BF计数器地址AC 写数到CGRAM或DDRAM10要写的数 从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据 13章：字符型液晶显示器 13.1.2 显示板控制器的指令系统 指令功能如下: 指令 l ：清显示，光标复位到地址 00H 位置。 指令 2 ：光标复位，光标返回到地址 00H 。 指令 3 ：读写方式下的光标和显示模式设置命令。 I / D ：表示地址计数器的变化方向，即光标移动的方向 。 I / D =1 : AC 自动加 1 ，光标右移一字符位； I / D = 0 : AC 自动减 1 ，光标左移一字符位。 S ：显示屏上画面向左或向右全部平移一个字符位。 S =O ：无效； S = 1 ：有效。 S = 1 , I / D = 1 ：显示画面左移； S = l , I / D =0 ：显示画面右移。 13章：字符型液晶显示器 13.1.2 显示板控制器的指令系统 指令功能如下: 指令 4 ：显示开关控制，控制显示、光标和光标闪烁的 开关。 D ：当 D =0时显示关闭， DDRAM 中数据保持不变。 C ：当 C = 1 时显示光标。 B ：当 B = 1 时光标闪烁。 指令 5 ：光标或显示移位。 DDRAM 中内容不改变。 S / C =1 时，移动显示； S / C =0时，移动光标。 R / L =1 时，为右移； R / L =0 时，为左移。 13章：字符型液晶显示器 13.1.2 显示板控制器的指令系统 指令功能如下: 指令 6 ：功能设置命令。 DL =01 时，内部总线为 4 位宽度 DB7 = DB4 ; DL =0时，内部总线为 8 位宽度。 N = 0 时，单行显示； N =1 时，双行显示。 F =0 时，为显示字形 57 点阵； F = 1 时，为显 示字形 510 点阵。 指令 7 : CGRAM 地址设置。 13章：字符型液晶显示器 13.1.2 显示板控制器的指令系统 指令功能如下: 指令 8 : DDRAM 地址设置。 指令 9 ：读状态标志和 AC 中地址。 指令 10 ：写数据。 指令 11 ：读数据。 13章：字符型液晶显示器 13.1.3 LCD 显示板与单片机的接口和编程 13章：字符型液晶显示器 13.1.3 LCD 显示板与单片机的接口和编 程 74LS 245 作为总线驱动器。 A0 接寄 存器选择 RS 。 A0 , Al , A2 经 3 -8 译码 器 74LS138 产生设备选择信号E。P2.7用 做74LS138的选通信号。该译码产生的显 示板命令状态寄存器地址为7FF0H，数 据寄存器地址为 7FFIH 。 13章：字符型液晶显示器 13.1.3 LCD 显示板与单片机的接口的应用程 序 .#include #include #define uchar unsigned char #define LCDCOM XBYTE0x7ff0 #define LCDDATA XBYTE0x7ff1 sbit bflag=ACC7; uchar idata s_GOOD5=0x47,0x4f,0x4f,0x44,0x00; void wait(void) doACC=LCDCOM;while(bflag = =1); /*查询BF标志*/ void init_lcd(void) LCDCOM=ox38; /*置功能；2行，57字符*/ wait(); LCDCMO=0x06; /*置输入模式：地址增量，显示屏不移动*/ wait(); LCDCMO=0x0f; /*显示开，显示光标，显示闪烁*/ wait(); LCDCMO=0x01; /*清显示*/ wait(); 13章：字符型液晶显示器 13.1.3 LCD 显示板与单片机的接口的应用程 序 void d_char(uchar a) LCDDATA=a; wait(); void display(uchar x,uchar idata *s) /*显示字符串函数*/ uchar i=0; /*参数显示位置和显示的字符串*/ LCDCOM=x; While(si!=0x00) /*置显示位置地址*/ d_char(si); i +; void main(void) init_lcd(); display()2,s_GOOD; 13章：字符型液晶显示器 13.2 点阵型 LCD 显示模块 本节以内藏 HD6183O 控制器的液晶模 块 MGLS - 240128 为例，来说明点阵型 LCD 显示模块的应用。 13章：字符型液晶显示器 13.2.1 HD61830 的特点和引脚 1 . HD61830 的特点 HD61830 是点阵式液晶图像显示控制器，可与 M6800 系列相适配的 MPU 直接接口。 具有专用指令集，可完成文本显示或图形显示的功能设 置，以及实现画面卷动、光标、闪烁和位操作等功能。 HD6183o 可管理 64KB 显示 RAM 。其中，图形方式为 64KB ；字符方式为 4KB。 内部字符发生器 CGROM 共有 192 种字符。其中， 5 X7 字体有 160 种， 5 xn 字体有 32 种。 HD61830 还可 以外接字符发生器，使字符量达到 256 种。 HD61830 可以静态方式显示，亦可以最大为 1 / 128 占空比的动态方式显示。 13章：字符型液晶显示器 13.2.1 HD61830 的特点和引脚 2 . HD61830 的受控引脚 D7D0 ：三态数据总线。 CS ：输人片选信号，低电平有效。 E ：输人使能信号，高电平有效。 R/W :输入读、写选择信号。 R/W = l 表示 MPU 读取 HD6183o 的信息； R/W = 0 表示 MPU 向 HD61830 写人数据。 RS ：输人寄存器选择信号。 RS = 1 表示指令寄存器及忙标志位； RS =0表示数据寄存器。 RES ：输人复位信号，低电平有效。 13章：字符型液晶显示器 13.2.1 HD61830 的特点和引脚 HD61830 的工作时序图 13章：字符型液晶显示器 13.2.1 HD61830 的特点和引脚 使能信号E的作用 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 HD61830 的指令结构是一致的，一条 指令由 1 字节的指令代码与 1 字节的指令 参数组成。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 1方式控制 指令代码为 00H 。 向指令寄存器写人 00 后，紧接着向数据存储器写人参数，即可 定义显示方式。方式控制参数格式如表13.5所示。 表13.5方式控制参数格式 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 DO ：字符发生器选择。 0时为 CGROM ; 1 时为 EXCGROM 。 Dl ：显示方式选择。 0时为文本方式； 1 时为图形方式。 D2 , D3 组合实现功能 D4 ：工作方式选择。0时为从方式； 1 时为主方式 D5 ：显示状态选择。0时为禁止显示； 1 时为启用显示。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 2、字体设置 指令代码为 0lH 。 该指令设置文本方式下字符的点阵大小。指令参数格式如表13.7所示 。 表13.7字体设置指令参数格式 VP ：字符点阵行数，取值范围为 116 。 HP：字符点阵列数，图形方式表示1字节显示数据的有效位数， HP的 取值为6,7,8 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 3显示域设置 指令代码为02H。 该指令参数如表13.8所示。 表13.8指令参数 HN 为一行显示所占的字节数。其取值范围为 2 128 内的偶数值 。 由 HN 和 HP 可得显示屏有效显示列数 N =HNHP 。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 4帧设置 指令代码为 03H 。 表13.9帧设置 其中， NX 为显示时的帧扫描行数，其倒数即为占空比。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 5、光标位置设置 指令代码为 04H 。 文本方式下光标为一行点阵显示。该指令用来指明该行点阵在 字符体中的第几行，指令参数格式如表13.10所示。 表13.10光标位置设置指令参数格式 其中， CP 表示光标在字符体中的行位置，取值范围在 1 VP 之间。 6. SADL 设置 指令代码为 08H 。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 7. SADH 设置 指令代码为 09H 。 上面两条指令设置显示缓冲区起始地址。它们的指令参数分别 是该地址的低位和高位字节。该地址对应着显示屏上左上角显示的 位，因而显示缓冲区单元（即 RAM 单元）与显示屏上的显示位的 一一对应关系如图表所示 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 8. CACL 设置 指令代码为 0AH 。 9. CACH 设置 指令代码为 0BH 。 上面两条指令设置光标地址指针。它们的指令参数即是该光标 地址指针的低位和高位字节。其作用一是用来指示当前要读、写显 示缓冲区单元的地址；二是用在文本方式下，指出光标或闪烁字符 在显示屏上的位置。 10. 数据写 指令代码为 0CH 。 该指令代码写人指令寄存器后，以下向数据寄存器写人的数据 都将送人光标地址指针所指向单元的显示缓冲区单元。该指令功能 的终止将由下一条指令的输人完成。 13章：字符型液晶显示器 13.2.2 HD61830 指令集 11. 数据读 指令代码为 0DH 。 该指令代码写人后，紧跟着一次“空读”操作后，则可以连续读出当 前光标地址指针所指向单元的内容。 12. 位清零 指令代码为 0EH 。 13. 位置 1 指令代码为 0FH 。 以上两条指令的功能是将光标地址指针所指向的显示缓冲区单元 中的字节某位清零或置 1 。指令执行一次，光标地址指针自动增 1 。 指令参数格式如下： 其中， NB 为清零或置 1 ，取值 18 ，对应该字节的 LSB MSB 13章：字符型液晶显示器 13 .2 .3 与 HD61830 的液晶模块的接口和编程 整个模块有 18 个外引出线可供接口使用。其引脚顺序如下 表所示。 其中， GND , V0为地和十 5V 电源.V0 为负向液晶驱动电 源，对 MGLS -240128 来说， V0 的取值为一 15V 左右；4 10 引脚含义见 HD61830 的引脚说明； LED +和 LED -为接背景光 时的电源。 13章：字符型液晶显示器 13 .2 .3 与 HD61830 的液晶模块的接口和编程 本例子采用间接方式用 8255 控制 MGLS 一 240128 模块的 接口电路。 8255 的地址为 8000H 一 8003H 。 13章：字符型液晶显示器 13 .2 .3 与 HD61830 的液晶模块的接口和编程 下面是显示字符串 WELCOME ！的程序 welc c 。该程序包括显示字 符串函数 disstr 、写指令函数 wcode 和写数据函数wdata 。 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define PA XBYTE0x8000 #define PB XBYTE0x8001 #define PC XBYTE0x8002 #define COM XBYTE0x8003 #define DELAY 3 uchar idata welc11= 0x20, 0x57, 0x45, 0x4c, 0x43, 0x4f, 0x4d, 0x45, 0x21, 0x20, 0x00; /*WELCOME1*/ uchar idata sadl, sadh; uchar idata addl, addh; void wcode(uchar c); void wdata(uchar d); void disstr(uchar idata *str) ; 13章：字符型液晶显示器 13 .2 .3 与 HD61830 的液晶模块的接口和编程 void main(void) COM=0x81; PB=ox00; PB=0xf0; /* MGLS-24128模块复位*/ disstr(welc); /* 显示字符串*/ while(1); void wcode(uchar c) /* 写指令代码*/ uchar i=DELAY; while(i) i - - ; PC=0x9f; PA=c; PC=0xdf; PC=0x5f; PC=0x1f; PC=0x9f; void comd(x,y) /*写指令参数*/ uchar x,y; wcode(x); wdata(y); 13章：字符型液晶显示器 13 .2 .3 与 HD61830 的液晶模块的接口和编程 void disstr (uchar idata *str) uchar i,j; comd(0x00,0x3c); /*方式设置，主方式显示，光标闪烁，文本方式，选用CGROM*/ comd(0x01,0x77); /*字体设置，VP=8，HP=8，88字体*/ comd(0x02,0x1d); /*显示域设置，HN=30，一行显示30个字符*/ comd(0x03,0x7f); /*帧设置，NX=128，占空比为1:128*/ comd(0x04,0x07); /*光标设置，CP=8，光标位于字符的最下端*/ sadl=0x00; sadh=0x00; comd(0x08,sadl); comd(0x09,sadh); /*设置缓冲区起始地址*/ comd(0x08,0x00); comd(0x0b,0x00); wcode(0x0c); for(j=0