基于ARM处理器的LCD编程设计

1、基于arm处理器的lcd编程设计随着技术的飞快进展，新型的仪器仪表展现出操作容易、便携化的趋势。模块能够满足系统日益增长的要求，它可以显示汉字、字符和图形，同时还具有低压、低功耗、体积小、分量轻等诸多优点，因而应用非常广泛。液晶显示模块(lcm)是由控制器、行驱动器、列驱动器、显示存储器和液晶显示屏等器件通过组装成一体的低成本输出设备，被广泛用于各种仪器仪表等设备中。其核心部件lcd控制器是可编程接口芯片，它一方面提供与微控制器()的接口，一方面衔接行/列驱动器。用户对lcd控制器编程就是实现对lcm的操作控制。lcd控制器的功能是接收计算机发来的命令和数据，并向计算机反馈所需的数据信息。t6

2、963控制模块t6963控制器型液晶显示模块的驱动控制系统由液晶显示控制器t6963及其外围、行驱动器组、列驱动器组和液晶驱动偏电路组成。t6963c是一种内置控制器的图形lcd，其面对显示存储器的引脚有8根数据线(d7"d0)、16根地址线(ad15"ad0)和4根控制线，最多能管理64kb大小的显示存储器。t6963c将显示存储器分成3个区，分离是文本显示缓冲区、图形显示缓冲区和字符产生器ram(cgram)区。采纳图形显示方式时，液晶屏显示单元的单位是8×1点阵(称为一个图形显示单位)。每个图形显示单位对应图形显示缓冲区中的一个存储单元。将点阵状态信息写入这

3、个存储单元，则对应的位置就会显示出图形。采纳文本显示方式时，液晶屏显示信息的单位是8×8点阵(称为一个文本显示单位)。每个文本显示单位对应文本显示缓冲区中的8个延续存储单元。但采纳文本显示方式时，写入文本显示缓冲区的不是点阵状态信息，而是字符代码，其点阵状态信息(8×8)(即字模)存放在cgram中。当8×8的点阵不足以描述一个符号时，则通常用多个字符的组合来描述。例如，普通采纳16×16的点阵来描述汉字，将该点阵分为4个8×8的点阵，用4个字符代码描述一个汉字，按照这4个部分的位置关系将4条代码写入相应的文本显示缓冲区。t6963c片内还包含

4、一个字模库cgrom，固化了数字、英文字母和常用符号等128个字符的点阵状态信息。系统硬件结构1. 处理器本文系统中的处理器选用的是7系列at91sam7s64，该器件具有64kb的高速flash、16kb的sram以及丰盛的外设资源，因而可以给系统设计提供强大的硬件支持。它包含的主要功能单元是：pdc(peripheral data controller，外设数据控制器)，可以通过该控制器管理spi接口和串口。串口作为本系统各部分之间通信的主要手段，而spi接口作为arm处理器和a/d、d/a模块之间通信和控制的主要手段。aic(advanced interrupt controller，先

5、进中断控制器)，可以通过该控制器产生计时器中断和串口中断，计时器中断可作为本系统分时作业编程的主要手段，而串口中断是数据通信的处理手段。pioa(parallel input/output controller，并行输入/输出控制器)，可以通过该控制器管理arm系统的各个设备，同时本系统也用法pioa来控制lcd。其它功能单元包括、电源控制器等。可以通过编程对这些控制器举行管理，在iar开发环境下采纳举行编程，并通过jtag调试接口下载到板上flash中运行调试。2. 液晶屏衔接方式t6963液晶显示模块与处理器的衔接方式通常有两种：挺直拜访方式和间接控制方式。挺直拜访方式是指处理器以拜访存储

6、器或i/o设备的方式控制液晶控制模块工作，模块的数据线与处理器的数据衔接，片选及寄存器挑选由处理器的地址总线提供，读和写操作由处理器的读写操作信号控制；而在间接控制方式中，处理器通过自身或系统的并行接口与液晶控制模块相连，处理器通过i/o接口的操作间接实现对模块的控制。本系统采纳的是挺直拜访方式，用法arm处理器at91sam7s64的引脚彻低可编程和复用功能，以4路模拟显示模块控制信号，8路作为数据线。这样即充分发挥了t91sam7s64处理器功能强大、资源丰盛的优点，又简化了控制并易于实现编程。软件实现本系统对图形显示方式举行编程。图形显示方式可显示任何外形的图形(包括字符)，在该方式下，

7、t6963c还可以提供对“位”的操作，即通过指令控制液晶屏上的随意一点是否显示。每个点的显示状态用一位二进制信息表示，当这一位信息为“1”时显示屏上相应的点就显示，为“0”时则不显示。但因为本设计中采纳的是32位arm处理器，而不是8位的51系列，因此在挺直控制方式下的编程过程中，应注重数据的对应关系。1. t6963命令集准时序t6963拥有一系列操作命令，通过这些命令可以实现对显示屏的控制。在设计过程中，按照t6963的命令系统以准时序信号波形图等举行编程。通常液晶显示编程的过程是：首先编写状态查询、写命令、写数据、读数据等子程序；然后编写清屏、画点等基本子程序；在此基础上编写程序以显示字

8、符、数字、汉字及复杂的图形等。每条命令的执行都是先送入参数，再送入命令代码，因此每次操作之前最好先举行状态字检测。通过对内置t6963点阵式液晶显示的软件设计，可以发觉该液晶显示控制模块的控制语句容易、调试便利。t6963c内部通过一根地址线来确定两个寄存器，当地址线为低电平，挑选data寄存器；当地址线为高电平，则挑选command/status寄存器。在对t6963c发送每条命令或参数前，必需先读取command/status寄存器以检查t6963c的状态字。状态字节的含义如下：sta0：1/0，命令读写状态为预备好/忙；sta1：1/0，数据读写状态为预备好/忙；sta2：1/0，数据自

9、动读状态为预备好/忙；sta3：1/0，数据自动写状态为预备好/忙；sta4：未用；sta5：1/0，控制器运行检测可能/不能；sta6：1/0，屏读/拷贝状态为出错/正确；sta7：1/0，闪耀状态检测为正常显示/关显示。因为各状态位的含义不同，因此在不同的场合应检测不同的状态位。在cpu对t6963c中每一字节的命令或数据举行读写前，应先将sta0和sta1同时置为“预备好”状态。t6963c模块的控制命令可带有0个、1个或2个参数。在执行每条命令时都是先送入参数(假如有的话)，再送入命令代码。当向t6963c读、写数据或写入指令时，必需严格遵循t6963c的时序。假如送入的参数多于规定个

10、数，则认为最后一次送入的有效。每次操作之前必需先举行状态字检测。以上每个步骤又需要完成以下流程：对于无参数或自动命令，以上过程仅执行1次，单参数命令需执行2次，而双参数命令则需执行3次(前2次传参数，最后1次传命令)。图3b以双参数命令为例给出了命令传输过程。检测程序如下：/命令、数据读写状态检查void rwcheck()unsigned int dat = 0;do*at91c_piob_codr=cs;*at91c_pioa_odsr = data_bus;*at91c_piob_sodr = a0;*at91c_piob_codr = rd;delay_bus();dat=*at91c

11、_pioa_pdsr;/读出当前pio管脚状态dat = 0x00600000 /取出需要的数据位，看sta0，sta1是否预备好delay_bus();*at91c_pioa_sodr = rd;delay_bus();*at91c_pioa_sodr=cs;3. 汉字显示以本系统的显示模块lcm240128为例，液晶显示屏上横向的8个点是一个字节数据，某位为1则对应点变亮，对于240×128的显示模块来说，每行为240点，每列为128点。每个字节在显示缓冲区中均有对应的地址，液晶屏幕的左上角横向8个点对应液晶模块显示缓冲区的首地址。最频繁的显示方式有两种，以常用的16×

12、16点阵汉字为例，一种是先将左半部16个字节写入显示缓冲区，再写入右半部的16个字节；另一种则先写入上半部的16个字节，再写入下半部的16个字节。然后单片机通过接口电路，根据规定的时序将待显示汉字字模的全部字节按液晶控制器规定的方式，在预定位置写入液晶控制器缓冲区。程序如下：void showhz(unsigned int lin，unsigned int column，unsigned int hzcode)unsigned char i;unsigned int startaddr = 0;startaddr=lin*linechar + column; /定位起始行for(i=0;iou

13、tportcom3(unsigned char)(startaddr)， (unsigned char)(startaddr>>8)， 0x24);outportcom2( hztablehzcodei*2， 0xc0); /左半部 地址加一outportcom2( hztablehzcodei*2+1， 0xc4); /右半部 字模地址加一startaddr=startaddr + linechar;4. 图形显示固定格式的图形图像显示与在图形方式下显示汉字类似，即先确定点阵信息，再送入显示位置对应的缓冲区中。事实上，每个汉字都是一幅图像，只是在处理坐标数据时有所不同。与汉字显示

14、的主要区分是：图形显示中数据需逐点生成并按一定算法逐点送入缓冲区单元；为获得良好的显示效果，标准图元(直线、圆、椭圆等)可利用图形学中的某些生成算法。因为硬件要求一次扫1行，因此必需先找到该点所在的行地址，然后在字节内计算点的位置，将该位置1；若是擦除，则将该位置0。画点是实现其它图形的基础，利用画点程序，只需根据图形学算法控制坐标变量x、y并移位，然后逐一画点，就能组成任何图形。5. 动态显示当动态显示图形时，用t6963c控制器的指令和功能编程，获得变参数的各种基本图形函数，以显示不同的图形，在动态图形显示之前将固定的图形采纳屏拷贝方式保存下来，动态图形显示结束时复原本来的图形。汉字字符和数字字符的固定显示在初始化过程中完成，动态显示则挺直用笼罩的方式完成。无论汉字、数字、英文字符或图形，液晶显示控制器都视为在规定区域按照给定数据控制各个点的显示，它们的显示控制原理并没有本质区分，