飞思卡尔8位单片机MC9S83LCD与LED编程ppt课件

1、第十三章第十三章 LCDLCD与与LEDLED编程编程主要内容LCD概述点阵字符型LCD的接口特性 点阵字符型LCD编程实例 数码管编程实例 13.1 LCD概述概述13.1.1 LCD的特点的特点 低电压微功耗：任务电压为低电压微功耗：任务电压为35V，每平方厘，每平方厘米的液晶显示屏的任务电流为米的液晶显示屏的任务电流为A级级 平板型构造：由两片玻璃组成的很薄的盒子平板型构造：由两片玻璃组成的很薄的盒子 运用寿命长：几乎没有劣化问题，可以运用很运用寿命长：几乎没有劣化问题，可以运用很长时间长时间 被动显示：环境光线越强显示内容越明晰被动显示：环境光线越强显示内容越明晰 显示信息量大且易于彩

2、色化：像素可以做得很显示信息量大且易于彩色化：像素可以做得很小小 ，液晶易于彩色化，液晶易于彩色化 无电磁辐射：不会产生无电磁辐射：不会产生X射线和其它电磁辐射射线和其它电磁辐射13.1.2 LCD的分类的分类1按电光效应分类按电光效应分类 电场效应类电场效应类 电流效应类电流效应类 电热写入效应类电热写入效应类 热效应类热效应类 (2) 按显示内容分类按显示内容分类字段型：或称为笔划型，是指以长条笔划状显示像素组成的液晶字段型：或称为笔划型，是指以长条笔划状显示像素组成的液晶显示器件。显示器件。点阵字符型：是指显示的根本单元由一定数量点阵组成，专门用点阵字符型：是指显示的根本单元由一定数量点

3、阵组成，专门用于显示数字、字母、常用图形符号及少量自定义符号或汉字。于显示数字、字母、常用图形符号及少量自定义符号或汉字。 点阵图形型：除了可显示字符外，还可以显示各种图形信息、汉点阵图形型：除了可显示字符外，还可以显示各种图形信息、汉字等，显示自在度大。字等，显示自在度大。3按按LCD的采光方式分类的采光方式分类带背光源：在弱光或黑暗条件下运用带背光源：在弱光或黑暗条件下运用 不带背光源：靠反面的反射膜将射入的自然光从下面反射出来完不带背光源：靠反面的反射膜将射入的自然光从下面反射出来完成的成的 。例如，计数、计时、仪表、计算器等计量显示部件都可以选择。例如，计数、计时、仪表、计算器等计量显

4、示部件都可以选择运用不带背光的运用不带背光的LCD器件器件 。前往前往13.2 点阵字符型点阵字符型LCD的接口特性的接口特性13.2.1 点阵字符型液晶显示模块的根本特点点阵字符型液晶显示模块的根本特点 液晶显示屏是以假设干液晶显示屏是以假设干58或或511点阵块组点阵块组成的显示字符群。成的显示字符群。 主控制电路为主控制电路为HD44780HITACHI及其它及其它公司的兼容电路。公司的兼容电路。 内部具有字符发生器内部具有字符发生器ROM。 具有具有64字节的自定义字符字节的自定义字符RAM。 具有具有64字节的数据显示字节的数据显示RAM 。 规范接口特性，与规范接口特性，与H68H

5、C08系列系列MCU容易接容易接口。口。 模块构造紧凑、轻巧、装配容易。模块构造紧凑、轻巧、装配容易。 单单+5V电源供电宽温型需求加电源供电宽温型需求加-7V驱动电驱动电源。源。 低功耗、高可靠性。低功耗、高可靠性。13.2.2 HD44780的引脚与时序的引脚与时序1HD44780的引脚信号的引脚信号 HD44780的外部接口信号普通有的外部接口信号普通有14条，有的型号显示条，有的型号显示器运用器运用16，其中与，其中与MCU的接口有的接口有8条数据线、条数据线、3条控制线。条控制线。见下表。见下表。管脚号管脚号符号符号电平电平方向方向引脚含义说明引脚含义说明1Vss电源地电源地2Vdd

6、电源电源(+5V)3V0液晶驱动电源（液晶驱动电源（05V）4RSH/L输入输入寄存器选择；寄存器选择；1-1-数据寄存器数据寄存器 0-0-数据寄存器数据寄存器5R/WH/L输入输入读写操作选择：读写操作选择：1-1-读操作读操作 0-0-写操作写操作6EH/LHL输入输入使能信号：使能信号：R/W=0，E下降沿有效下降沿有效, , R/W=1，E=1有有效效710DB0DB3三态三态8位数据总线的低位数据总线的低4位，若与位，若与MCU进行进行4位传送时，此位传送时，此4位不用位不用1114DB4DB7三态三态8位数据总线的高位数据总线的高4位，若与位，若与MCU进行进行4位传送时，只位传

7、送时，只用此用此4位位1516E1E2输入输入上下两行使能信号，只用于一些特殊型号上下两行使能信号，只用于一些特殊型号2HD44780的时序信号的时序信号 HD44780的读操作时序的读操作时序13.2.3 HD44780的编程构造的编程构造从编程角度看，从编程角度看，HD44780内部主要由指令存放器内部主要由指令存放器IR、数据存、数据存放器放器DR、忙标志、忙标志BF、地址计数器、地址计数器AC、显示数据存放器、显示数据存放器DD RAM、字符发生器、字符发生器ROMCG ROM、字符发生器、字符发生器RAMCG RAM及时序发生电路构成。及时序发生电路构成。 IR用于用于MCU向向HD

8、44780写入指令码。写入指令码。IR只能写入，不能读出。当只能写入，不能读出。当RS=0、R/W=0时，数据线时，数据线DB7DB0上的数据写入指令存放器上的数据写入指令存放器IR。 2数据存放器数据存放器DR DR用于存放数据。当用于存放数据。当RS=1、R/W=0时，数据线时，数据线DB7DB0上的数上的数据写入数据存放器据写入数据存放器DR，同时，同时DR的数据由内部操作自动写入的数据由内部操作自动写入DD RAM或或CG RAM。当。当RS=1、R/W=1时，内部操作将时，内部操作将DD RAM或或CG RAM送到送到DR中，经过中，经过DR送到数据总线送到数据总线DB7DB0上。上

9、。3忙标志忙标志BF 令令RS=0、R/W=1，在，在E信号高电平的作用下，信号高电平的作用下，BF输出到总线的输出到总线的DB7上，上，MCU可以读出判别。可以读出判别。BF=1，表示组件正在进展内部操作，不，表示组件正在进展内部操作，不能接受外部指令或数据。能接受外部指令或数据。 1指令存放器指令存放器IRAC作为作为DD RAM或或CG RAM的地址指针。假设地址码随指令写入的地址指针。假设地址码随指令写入IR，那么，那么IR的地址码部分自动装入地址计数器的地址码部分自动装入地址计数器AC之中，同时选择了相应之中，同时选择了相应的的DD RAM或或CG RAM单元。单元。AC具有自动加具

10、有自动加1或自动减或自动减1功能。当数据从功能。当数据从DR送到送到DD RAM(或或CG RAM)，AC自动加自动加1。当数据从。当数据从DD RAM(或或CG RAM)送到送到DR，AC自动自动减减1。当。当RS=0、R/W=1时，在时，在E信号高电平的作用下，信号高电平的作用下，AC的内容送到的内容送到DB7DB0。4地址计数器地址计数器ACDD RAM用于存储显示数据，共有用于存储显示数据，共有80个字符码。对于不同的显示行个字符码。对于不同的显示行数及每行字符个数，所运用的地址不同，例如：数及每行字符个数，所运用的地址不同，例如： 818个字符，个字符，1行行字符位置 1 2 3 4

11、 5 6 7 8地 址 00 01 02 03 04 05 06 07 16 161 11616个字符，个字符，1 1行行字符位置 1 2 . 8 9 10 . 16地 址 00 01 . 07 40 41 . 475显示数据存放器显示数据存放器DD RAM字符位置 1 2 . 8 9 10 . 16第一行地址 00 01 . 07 08 09 . 0F第二行地址 40 41 . 47 48 49 . 4F164每行每行16个字符，共个字符，共4行行字符位置 1 2 . 8 9 10 . 16第一行地址 00 01 . 07 08 09 . 0F第二行地址 40 41 . 47 48 49 .

12、 4F第三行地址 10 11 . 17 18 19 . 1F第四行地址 50 51 . 57 58 59 . 5F162每行每行16个字符，共个字符，共2行行 CG ROM由由8位字符码生成位字符码生成57点阵字符点阵字符160种和种和510点阵字符点阵字符32种。种。 7字符发生器字符发生器RAM(CG RAM) CG RAM是提供应用户自定义特殊字符用的，它的容量仅为是提供应用户自定义特殊字符用的，它的容量仅为64字节，字节，编址为编址为003FH。作为字符字模运用的仅是一个字节中的低。作为字符字模运用的仅是一个字节中的低5位，每个位，每个字节的高字节的高3位留给用户作为数据存储器运用。假

13、设用户自定义字符由位留给用户作为数据存储器运用。假设用户自定义字符由57点阵构成，可定义点阵构成，可定义8个字符。个字符。 6字符发生器字符发生器ROM(CG ROM)13.2.4 HD44780的指令集的指令集1清屏清屏Clear Display RS、R/=00，DATA=0000 0001。清屏指令使。清屏指令使DD RAM的内容全部被去除，屏幕光标回原位，地址计数器的内容全部被去除，屏幕光标回原位，地址计数器AC=0。2归位归位Return Home RS、R/=00，DATA=0000 001*，“*表示恣意，下同。表示恣意，下同。归位指令使光标和光标所在位的字符回原点屏幕的左上归位

14、指令使光标和光标所在位的字符回原点屏幕的左上角。地址计数器角。地址计数器AC=0。3输入方式设置输入方式设置Entry Mode Set RS、R/=00，DATA=0000 00AS。该指令设置光标、。该指令设置光标、画面的挪动方式。下面解释画面的挪动方式。下面解释A、S位的含义。位的含义。A=1:数据读写数据读写操作后，操作后，AC自动增自动增1；A=0:数据读写操作后，数据读写操作后，AC自动减自动减1。S=1:当数据写入当数据写入DD RAM显示将全部左移显示将全部左移A=1或全部右或全部右移移(A=0)，此光阴标看上去未动，仅仅是显示内容挪动，但，此光阴标看上去未动，仅仅是显示内容挪

15、动，但从从DD RAM中读取数据时，显示不挪动；中读取数据时，显示不挪动；S=0：显示不挪动，：显示不挪动，光标左移光标左移A=1或右移或右移(A=0)。NoImage RS、R/=00，DATA=0000 1DCB。该指令设置显示、光标及闪烁。该指令设置显示、光标及闪烁开、关。开、关。D：显示控制，：显示控制，D=1，开显示，开显示(Display ON)；D=0，关显示，关显示(Display OFF)。C：光标控制，：光标控制，C=1，开光标显示；，开光标显示；C=0，关光标显示。，关光标显示。B：闪烁控制，：闪烁控制，B=1，光标所指的字符同光标一同以，光标所指的字符同光标一同以0.4

16、s交变闪烁；交变闪烁；B=0，不闪烁。运转时间不闪烁。运转时间(250KHz)：40s。5光标或画面移位光标或画面移位Cursor or Display Shift RS、R/=00，DATA=0001 S/C R/L * *。该指令使光标或画面在没。该指令使光标或画面在没有对有对DD RAM进展读写操作时被左移或右移，不影响进展读写操作时被左移或右移，不影响DD RAM。S/C=0、R/L=0，光标左移一个字符位，光标左移一个字符位，AC自动减自动减1；S/C=0、R/L=1，光标右移，光标右移一个字符位，一个字符位，AC自动加自动加1；S/C=1、R/L=0，光标和画面一同左移一个，光标和

17、画面一同左移一个字符位；字符位；S/C=1、R/L=1，光标和画面一同右移一个字符位。运转时间，光标和画面一同右移一个字符位。运转时间(250KHz):40s。4显示开关控制显示开关控制Display ON/OFF Control6功能设置功能设置Function Set RS、R/=00，DATA=001 DL N F * *。该指令为任务。该指令为任务方式设置命令初始化命令。对方式设置命令初始化命令。对HD44780初始化时，初始化时，需求设置数据接口位数需求设置数据接口位数4位或位或8位、显示行数、点阵位、显示行数、点阵方式方式57或或510。DL:设置数据接口位数，设置数据接口位数，D

18、L=1，8位数据总线位数据总线DB7DB0；DL=0，4位数据总线位数据总线DB7DB4，而而DB3DB0不用，在此方式下数据操作需两次完成。不用，在此方式下数据操作需两次完成。N：设置显示行数，设置显示行数，N=1，2行显示；行显示；N=0，1行显示。行显示。F:设置设置点阵方式，点阵方式，F=0，57点阵；点阵；F=1，510点阵。运转时间点阵。运转时间(250KHz):40s。7CG RAM地址设置地址设置CG RAM Address Set RS、R/=00，DATA=01 A5 A4 A3 A2 A1 A0。该指。该指令设置令设置CG RAM地址指针。地址指针。A5A0=00 000

19、011 1111。地址码地址码A5A0被送入被送入AC中，在以后，就可以将用户自定中，在以后，就可以将用户自定义的显示字符数据写入义的显示字符数据写入CG RAM或从或从CG RAM中读出。运中读出。运转时间转时间(250KHz):40s。8DD RAM地址设置地址设置DD RAM Address Set RS、R/=00，DATA=1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0。该。该指令设置指令设置DD RAM地址指针。假设是一行显示，地址码地址指针。假设是一行显示，地址码A6A0004FH有效；假设是二行显示，首行址码有效；假设是二行显示，首行址码A6A00027H有效，次行址码有效，次行

20、址码A6A04067H有有效。在以后，就可以将显示字符码写入效。在以后，就可以将显示字符码写入DD RAM或从或从DD RAM中读出。运转时间中读出。运转时间(250KHz):40s。9读忙标志读忙标志BF和和AC值值Read Busy Flag and Address Count RS、R/=01，DATA=BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC3 AC1 AC0。该指令读取。该指令读取BF及及AC。BF为内部操作忙标志，为内部操作忙标志，BF=1，忙；，忙；BF=0，不忙。，不忙。AC6AC0为地址计数器为地址计数器AC的的值。当值。当BF=0时，送到时，送到DB6DB0的数据的数据A

21、C6AC0有效。有效。10写数据到写数据到DDRAM或或CGRAM(Write Data to DDRAM or CG RAM) RS、R/=10，DATA=实践数据。该指令根据最近设置实践数据。该指令根据最近设置的地址，将数据写入的地址，将数据写入DD RAM或或CG RAM中。实践上，数中。实践上，数据被直接写入据被直接写入DR，再由内部操作写入地址指针所指的，再由内部操作写入地址指针所指的DD RAM或或CG RAM。运转时间。运转时间(250KHz):40s。11读读DDRAM或或CGRAM数据数据Read Data from DDRAM or CGRAM RS、R/=11，DATA=

22、实践数据。该指令根据最近设置实践数据。该指令根据最近设置的地址，从的地址，从DD RAM或或CG RAM读数据到总线读数据到总线DB7DB0上。运转时间上。运转时间(250KHz):40s。前往前往 13.3 点阵字符型LCD编程实例以下图给出以下图给出LCD的硬件衔接方式，的硬件衔接方式，LCD的数据线的数据线714脚脚DB0DB7分别与分别与MCU的的PTB0PTB7衔接，衔接，LCD的控制线的控制线RS、R/、E4、5、6脚分别与脚分别与MCU的的PTC0、PTC1、PTC2衔接。衔接。LCD的的1、2、3脚为供电电源与亮度调理引脚。脚为供电电源与亮度调理引脚。LCD(HD44780)1

23、 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 +5VDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0PTB7PTB6PTB5PTB4PTB3PTB2PTB1PTB0PTC2PTC1PTC0MCUMCU与与LCDLCD的衔接的衔接13.3.1 LCD编程汇编程序实例编程汇编程序实例v LCD编程汇编子程序v LCD编程汇编主程序v PC机方程序 13.3.2 LCD编程编程C言语程序实例言语程序实例 v LCD编程C言语子函数v LCD编程C言语主函数前往前往 13.4 数码管编程实例数码管编程实例13.4.1 扫描法扫描法LED显示编程原理显示编程原理 8段数码管

24、普通由8个发光二极管Llight-emitting diode，LED组成，每一个位段就是一个发光二极管。一个8段数码管分别由a、b、c、d、e、f、g位段，外加上一个小数点的位段h或记为dp组成。实物外型见右图。 数码管外形数码管外形agdfecbh根据公共端所接电平的高低，根据公共端所接电平的高低，8 8段数码管可分为共阳极和共阴极两种，如段数码管可分为共阳极和共阴极两种，如以下图所示。共阴极以下图所示。共阴极8 8段数码管的信号端高电平有效，只需在各个位段上加上段数码管的信号端高电平有效，只需在各个位段上加上相应的信号即可使相应的位段发光，共阳极的相应的信号即可使相应的位段发光，共阳极的

25、8 8段数码管那么相反，在相应的段数码管那么相反，在相应的位段加上低电平即可使该位段发光。位段加上低电平即可使该位段发光。 abcdefgdp(a)共阴极gnd(b) 共阳极Vccabcdefgdp数码管数码管n连排数码管：将几个连排数码管：将几个8段数码管合在一同运用，经过一段数码管合在一同运用，经过一个称为数据口的个称为数据口的8位数据端口来控制段位。而一个位数据端口来控制段位。而一个8段数码段数码管的公共端，原来接到固定的电平对共阴极是管的公共端，原来接到固定的电平对共阴极是GND，对，对共阳极是共阳极是Vcc，如今接，如今接MCU的一个输出引脚，由的一个输出引脚，由MCU来来控制，通常

26、叫控制，通常叫“位选信号，而把这些由位选信号，而把这些由n个数码管合在一个数码管合在一同的数码管组称为同的数码管组称为n连排数码管。连排数码管。例如：一个例如：一个4连排的共阴极数码管，它们的位段信号端连排的共阴极数码管，它们的位段信号端称为数据端接在一同，可以由称为数据端接在一同，可以由MCU的一个的一个8位端口控制，位端口控制，同时还有同时还有4个位选信号称为控制端，用于分别选中要显个位选信号称为控制端，用于分别选中要显示数据的数码管，可用示数据的数码管，可用MCU另一个端口的另一个端口的4个引脚来控制。个引脚来控制。如下页图：如下页图：n连排数码管连排数码管CS3abcdefg dpCS2abcdefg dpCS1abcdefg dpCS0abcdefg dp4连排共阴极连排共阴极8段数码管段数码管利用利用CS3 、CS2、CS1、CS0控制各个数码管的位选信号，每个时