[学士]基于sed1335lcd屏接口设计论文_secret

1、PAGE I摘要液晶显示器具有功耗低、体积小、薄等特点。美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机指令精简、功能强大，在仪器仪表和低功耗等场合得到广泛应用。本文设计了基于专用控制器SED1335的LCD接口。介绍了用于总体控制的单片机AT89C51及其主要功能和特点,给出了SED1335与微控制器AT89C51的接口的应用设计方案。 显示模块以SED1335控制器为核心，控制LCD液晶显示屏显示；硬件系统由单片机和液晶显示系统组成。本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。本文最后描述了液晶显示屏的显示等部分的软件设计及实现过程。本系统的设计优点硬件电

2、路简单，软件功能完善，具有一定的使用和参考价值。关键词图形 LCD SED1335 AT89C51 接口设计 燕山大学本科生毕业设计(论文) PAGE IVPAGE IIAbstractLCD has low power dissipation, small volume, and is ultrathin. ATMEL has produced serials of chips which have simple instructions, powerful functions, and is widely applied in observing and control instrumen

3、ts, the field of low power dissipation.This paper designs LCD interface based on SED1335 control.The main functions and characters of microcontroller AT89C51 and LCD controller SED1335 are introduced in this paper. And then the design of interface AT89C51 with SED1335 is completed. The module take t

4、he host controls the module SED1335 as a core, controls the LCD display monitor display。This system is composed by SCM and LCD display system。This system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out th

5、e speed quick, save memory. At the end of this paper, we discussed the partial software and hardware design and the realization process.The system has advantages as follows: hardware circuit is simple; the software is with perfect function, and has certain use and reference value.Keywords Graphic LC

6、D SED1335 AT89C51 Interface Design PAGE 43目 录 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc264492625 摘要 HYPERLINK l _Toc264492626 Abstract PAGEREF _Toc264492626 h II HYPERLINK l _Toc264492627 第1章 绪论 PAGEREF _Toc264492627 h 5 HYPERLINK l _Toc264492628 1.1 课题背景 PAGEREF _Toc264492628 h 5 HYPERLINK l _Toc264492629 1

7、.2 课题研究的目的和意义 PAGEREF _Toc264492629 h 5 HYPERLINK l _Toc264492630 1.3 国内外研究现状 PAGEREF _Toc264492630 h 5 HYPERLINK l _Toc264492631 1.4论文选题意义 PAGEREF _Toc264492631 h 6 HYPERLINK l _Toc264492632 第2章 液晶显示器相关知识简介 PAGEREF _Toc264492632 h 6 HYPERLINK l _Toc264492633 2.1液晶显示器类别及其应用 PAGEREF _Toc264492633 h 6

8、2.2.1 段式液晶.42.2.2 字符型液晶.42.2.3 图形点阵式液晶.4 HYPERLINK l _Toc264492634 2.2液晶显示器基本原理 PAGEREF _Toc264492634 h 82.3.1被动矩阵式LCD工作原理(以TN-LCD为例).62.3.2主动矩阵式LCD工作原理.6 HYPERLINK l _Toc264492635 2.3 本章小结 PAGEREF _Toc264492635 h 9 HYPERLINK l _Toc264492636 第3章 基于专用控制器的LCD接口方案设计 PAGEREF _Toc264492636 h 10 HYPERLINK

9、 l _Toc264492637 3.1图形式LCD接口方案设计 PAGEREF _Toc264492637 h 10 HYPERLINK l _Toc264492638 3.2 单片机的控制作用 PAGEREF _Toc264492638 h 103.2.1 AT89C51主要性能83.2.2 AT89C51内部结构图9 HYPERLINK l _Toc264492650 3.3 基于RAM的接口方案 PAGEREF _Toc264492650 h 12 HYPERLINK l _Toc264492651 3.4 不带控制器的LCD选择 PAGEREF _Toc264492651 h 12

10、HYPERLINK l _Toc264492652 3.5 本章小结 PAGEREF _Toc264492652 h 13 HYPERLINK l _Toc264492653 第4章 控制器的选型及介绍 PAGEREF _Toc264492653 h 13 HYPERLINK l _Toc264492654 4.1 SED1335的性能特点 PAGEREF _Toc264492654 h 13 HYPERLINK l _Toc264492655 4.2 SED1335硬件结构 PAGEREF _Toc264492655 h 144.2.1MPU接口单元.124.2.2 内部控制单元.144.2

11、.3 LCM驱动单元15 HYPERLINK l _Toc264492656 4.3 SED1335指令集 PAGEREF _Toc264492656 h 17 HYPERLINK l _Toc264492657 4.4 本章小结 PAGEREF _Toc264492657 h 21 HYPERLINK l _Toc264492658 第5章 接口电路设计 PAGEREF _Toc264492658 h 22 HYPERLINK l _Toc264492660 5.1 通信电路 PAGEREF _Toc264492660 h 22 HYPERLINK l _Toc264492661 5.2 单

12、片机控制电路 PAGEREF _Toc264492661 h 23 HYPERLINK l _Toc264492662 5.3 SED1335控制单元设计 PAGEREF _Toc264492662 h 25 HYPERLINK l _Toc264492663 5.4 本章小结 PAGEREF _Toc264492663 h 26 HYPERLINK l _Toc264492664 第6章 系统软件设计 PAGEREF _Toc264492664 h 27 HYPERLINK l _Toc264492665 6.1 数据写入方法 PAGEREF _Toc264492665 h 27 HYPER

13、LINK l _Toc264492666 6.2 数据读出方法 PAGEREF _Toc264492666 h 28 HYPERLINK l _Toc264492667 6.3 系统软件编程 PAGEREF _Toc264492667 h 286.3.1 显示控制.316.3.2 屏幕结构.316.3.3 光标控制.326.3.4程序初始化.336.3.5刷新程序.356.3.6文本显示特性.356.3.7图形显示特性.37 HYPERLINK l _Toc264492668 6.4 本章小结 PAGEREF _Toc264492668 h 34第1章 绪论1.1 课题背景液晶显示器件在中国已

14、有二十余年的发展历史。二十余年来，液晶显示器件从实验室走向大规模生产集团，形成了独立的产业部门。现在，液晶显示几乎已经应用于生产，生活的各个领域，人们几乎时时处处都要与这一神奇而又普通的面孔打交道。液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，长寿命，无污染等特点。LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，是目前显示器件中一个理想的选择。1.2 课题研究的目的和意义目前用户在使用液晶显示时，要花费相当长的时间对液晶显示驱动器SED133

15、5控制器进行编程,相当麻烦。对液晶显示模块应用标准化，提供标准化的时序关系，从而在硬件电路上解决了系统与液晶显示模块的连接问题，软件编程方面也趋于简单化。1.3 国内外研究现状液晶显示器件在中国已有二十余年的发展历史。二十余年来，液晶显示器件从实验室走向大规模生产集团，形成了独立的产业部门。现在，液晶显示几乎已经应用于生产，生活的各个领域，人们几乎时时处处都要与这一神奇而又普通的面孔打交道。 液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，寿命长，无污染等特点。LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的

16、显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，是目前显示器件中一个理想的选择。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，单片机的使用领域已十分广泛，已经远远超出了计算机科学的领域，小到玩具，信用卡，大到航天器，机器人，从实现数据采集，过程控制，模糊控制等智能控制到人类的日常生活，可以说，在人们的生活生产中都离不开单片机，又如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器，电子万年历，到计时器，定时器，计数器

17、，频率计，电子秤，电子血压表等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词“智能型”，“电脑型”，如智能型洗衣机，电脑温控冰箱等。在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面。单片机的应用具有范围广的特点，对各个行业的技术改造和产品智能化的更新换代起着重要的推动作用1.4论文选题意义液晶显示器件是一种高新技术的基础元器件，具有许多其他元器件无法比拟的优点，被广泛应用于各种仪器仪表中，为了满足系统对数据图像分析的需要，实际操作中经常使用到点阵式LCD，因此对液晶屏与控制器的选择以及两者之间接

18、口设计的研究具有重要意义。第2章 液晶显示器相关知识简介2.1液晶显示器类别及其应用液晶显示材料具有明显的优点：驱动 HYPERLINK /view/10954.htm t _blank 电压低、 HYPERLINK /view/720038.htm t _blank 功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的 HYPERLINK /view/1472.htm t _blank 液晶显示器，便于携带从选型角度，我们将常见液晶分为以下几类：段式，字符型，图形点阵式。2.1.1 段式液晶段式是最早最普通的显示方式，常见段式液

19、晶的每字为8段组成，即8字和一点，只能显示数字和部分字母，如果必须显示其它少量字符、汉字和其它符号，一般需要从厂家定做，可以将所要显示的字符、汉字和其它符号固化在指定的位置，比如计算器、电子表。2.1.2 字符型液晶 字符型液晶，顾名思义，字符型液晶是用于显示字符和数字的，对于图形和汉字的显示方式与段式液晶无异。字符型液晶一般有以下几种分辨率，81，161、162、164、202、204、402、404等，其中8(16、20、40)的意义为一行可显示的字符(数字)数，1(2、4)的意义是指显示行数。如果只需要显示字符和数字，而且一屏所显示的内容不超过字符型液晶的最大限制(比如404)，就可选择

20、字符型液晶，直接与MPU连接即可。2.1.3 图形点阵式液晶 图形点阵式液晶，我们又将其分为TN、STN(DSTN)、TFT、UBF、OLED等几类。如果需要动态地显示汉字和图形，那么，只能选择图形点阵式液晶。(1)STN(Super Twisted Nematic)屏幕，又称为超扭曲向列型液晶显示屏幕。STN屏幕属于反射式LCD，它的好处是功耗小，但在比较暗的环境中清晰度较差。STN也是我们接触得最多的材质类型，目前主要有CSTN和DSTN之分，它属于被动矩阵式LCD器件，所以功耗小、省电，但么应时间较慢，为200毫秒。CSTN一般采用传送式照明方式，必须使用外光源照明，称为背光，照明光源要

21、安装在LCD的背后。 (2)TFT(Thin Film Transistor)即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种。它可以“主动地”对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这样可以大大提高反应时间。一般TFT的反应时间比较快，约80毫秒，而且可视角度大，一般可达到130度左右，主要运用在高端产品。所谓薄膜场效应晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因

22、而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳，但也存在着比较耗电和成本较高的不足。TFT液晶技术加快了手机彩屏的发展。新一代的彩屏手机中很多都支持65536色显示，有的甚至支持16万色显示，这时TFT的高对比度，色彩丰富的优势就非常重要了。 (3)TFD(Thin Film Diode)屏幕，又称为薄膜二极管半透式液晶显示屏。TFD技术由精工和爱普生公司开发出来，专门用在手机屏幕上。它是TFT和STN的折中，比STN的亮度和色彩饱和度更好，也比TFT省电。最大特

23、点是无论在关闭背光(反射模式)或打开背光(透射模式)条件下都能提供高画质、易观看的显示，并具有低功耗、高画质、高反应速度等优点。 (4)UFB LCD是2002年3月，三星公司发布的一款手机用新型液晶显示器件，具有超薄、高亮度的特点。UFB-LCD是专为移动电话和PDA设计的显示屏，具有超薄、高亮度的特点，可显示65536种色彩，达到128x160的分辨率，该显示屏还采用了特别的光栅设计，可减小像素间距，以获得更佳的图像质量。 UFB液晶显示屏的对比度是STN液晶显示屏的两倍，在65536色时亮度与TFT显示屏不相上下，而耗电量比TFT显示屏少，并且售价与STN显示屏差不多，可说是结合这两种现

24、有产品的优点于一身。 (5)OLED (Organic Light Emitting Display)即有机发光显示器,在手机LCD上属于新型产品,被称誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省耗电量。目前在OLED的二大技术体系中，低分子OLED技术为日本掌握，而高分子的PLED(LG手机的所谓OEL就是这个体系的产品)的技术及专利则由英国的科技公司CDT的掌握，两者相比PLED产品的彩色化上仍有一定困难 李维讠是，

25、郭强.液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社，2000，1733 。2.2液晶显示器基本原理我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构

26、成所需图像。2.2.1被动矩阵式LCD工作原理(以TN-LCD为例)TN- HYPERLINK /view/53192.htm t _blank LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板，外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为12801024，则它实际拥有38401024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层

27、都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到510-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏

28、光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白色。为了达到在面板上的每一个独立像素都能产生你想要的色彩，多个冷阴极灯管必须被使用来当作显示器的背光源。2.2.2主动矩阵式LCD工作原理

29、 TFT- HYPERLINK /view/863070.htm t _blank LCD液晶显示器的结构与TN-LCD液晶显示器基本相同，只不过将TN-LCD上夹层的电极改为FET晶体管，而下夹层改为共通电极。 TFT-LCD液晶显示器的工作原理与TN-LCD却有许多不同之处。TFT-LCD液晶显示器的显像原理是采用“背透式”照射方式。当光源照射时，先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶分子的排列状态同样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是，由于FET晶体管具有电容效应，能够保持电位状态，先前透

30、光的液晶分子会一直保持这种状态，直到FET电极下一次再加电改变其排列方式为止 范志新.液晶器件工艺基础.北京：北京邮电大学出版社，2000，3652。2.3 本章小结本章介绍了液晶显示器的相关背景知识，为下面进行LCD专用控制器接口设计以及软件编程做铺垫。第3章 基于专用控制器的LCD接口方案设计3.1图形式LCD接口方案设计 液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，长寿命，无污染等特点。LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，

31、是目前显示器件中一个理想的选择。 点阵式液晶与外部的硬件接口简单，能以点阵或图形方式显示出各种信息，因此在电子设计中得到广泛应用。LCD控制器主要提供液晶屏显示数据的传送，时钟和各种信号的产生控制功能。主控制模块负责接收单片机发送过来的字模数据文件，并且协调各个LCD液晶显示模块工作。主控制器模块的核心是SED1335控制器，为了存储字模数据还在主控制器模块中扩展了一片32K存储器芯片62256专用控制器可以与液晶显示模块的行，列驱动器及显示缓冲区RAM连接，并可通过这种硬件连接方式设置好液晶屏结构(单，双屏)，显示窗口长度，宽度，字体等。本次毕业设计任务是设计一个基于视频刷新方式的中分辨率L

32、CD接口。SED1335是日本SEIKOEPSON公司出品的液晶显示控制器，在同类产品中是功能很强。其特点为：有较强功能的I/O缓冲器；指令功能丰富；四位数据并行发送；图形和文本方式混合显示，操作灵活。3.2 单片机的控制作用单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。本文中以ATMEL公司生产的AT89C51作为LCD液晶显示系统控制器，这种单片机充分利用HMOS的高速，高密度以及CMOS的低功耗特性，两者完美结合，使得具有优越的性能。3.2.1 AT89C51主要性能MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁

33、存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24MHz 三级程序存储器锁定 1288位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路3.2.2 AT89C51内部结构图图3-1 AT89C51内部结构图其主要引脚功能:GND 地RST 复位XTAL1 接外部晶振的第一个引脚 XTAL2接外部晶振的第二个引脚/INT0 外部中断0/INT1 外部中断1T0 (定时器0的外部办入)T1 (定时器1的外部办入)W/R(读选通信号)/RD(读选通信号) AT89C51 DATASHEET

34、 of ATMEL.COM data book.2003根据SED1335控制器和AT89C51单片机的相关功能特性，对SED1335点阵液晶控制器的读写控制时序进行分析，并按照读写控制时序和SEDl335控制器的指令设计控制程序，给出SEDl335的命令编制子程序的方法和应用方法。3.3 基于RAM的接口方案Random-Access Memory(随机存取存储器RAM)，存储器是用来存储程序和数据的部件，它可以随时读写，而且速度很快，通常作为作业系统或其他正在运行中的程式之临时资料存储媒介。数据存储器用于存贮现场采集的原始数据、运算结果等。所以外部数据存贮器应能随机读/写，通常采用半导体静

35、态随机存贮器RAM电路。对于51扩展系统，一般需要扩展多片RAM、I/O口的选片信号一般由高位地址译码产生，或者用线选法，即用某一位高位地址作为选片信号。SED1335可以管理64K显示RAM，管理内藏字符发生器以及外扩字符发生器。本文选择32K*8SRAM62256，其读写访问时间根据不同的型号可以从20NS-200ns。数据输入和输出的引脚共用，三态输出；采用单一的建议+5V供电，其输入输出电平与TTL兼容。具有低功耗操作方式，当未选通时，芯片出于低功耗状态，只是可以减少80%的功耗，只需有2V电压，几十uA电流就可以保持数据不变，这个性能可以用于电池供电的数据断电保护操作。3.4 不带控

36、制器的LCD选择本文选择上海众金电子有限公司生产的图形液晶显示模SHZJ-320240，其结构框图如下图3-2 SHZJ-320240结构框图SHZJ-320240编程模式简单,性能比较稳定,该芯片为320(列)240(行)点阵,可显示20(列)15(行)个(1616点阵)汉字,也可完成图形和字符的显示,视域范围为12292,可直接用3.3V或5V供电。SHZJ-320240必须外接控制电路，该种模块数量最多，最普遍，虽然需要采用自配控制器，它给设计者留下了可以自行选择不同控制器的自由 赵志海.液晶显示器及其应用.国际光电与显示.2001，512。3.5 本章小结本章主要介绍了基于专用控制器的

37、LCD屏接口设计的各个器件选择。SED1335指令丰富，操作灵活；AT89C51是常用单片机，功能强大；RAM可以随时读写，可以管理内藏字符发生器以及外扩字符发生器; SHZJ-320240内置驱动器，不带控制器，因此三者结合可以完成本设计的要求。第4章 控制器的选型及介绍4.1 SED1335的性能特点 SED1335是日本SEIKOEPSON公司推出的液晶显示控制器，具有以下特点：(1)具有功能较强的I/0缓冲器 SED1335在接口单元设置了适配8080系列和M6800系列MPU的操作时序电路，通过引脚的电平设置，可以进行选择。MPU访问SED1335不需要判断其“忙”状态，SED133

38、5S随时准备接收MPU的访问，并在内部时序下及时把MPU发来的指令，数据传输就位。(2)具有文本和图形两种显示特性 SED1335的控制部具有较强的显示存储器的能力。控制部拥有一个内部字符发生器，具有160种5*7点阵字体的字符。控制部能够分区管理64K显示存储器，可以同时管理3个或4个显示区，并同时管理自定义字符发生器。显示区具有文本和图形两种显示特性，各个显示区的显示特性以及数据信息和逻辑关系(与，或，异或等)可由用户自由设定。(3)有丰富的指令集 SED1335具有一个13条指令的指令集。这个指令集可以实现初始化，显示域，显示状态，光标(包括形状，位置和移动方向)，显示合成方式和数据读写

39、设置等，可完成多种文本图形的显示，刷新等功能。(4)可以控制中等尺寸的LCD模块(5)数据部分采用并行4位发送，最大可以驱动640*256点阵液晶显示屏，本文将SED1335应用于320*240点阵的液晶显示屏。(6)具有宽工作电压(2.75V5.5V)(7)由于有了宽工作电压，用户可以根据实际应用需要，图文并茂，随心所欲地设计LCD显示界面 SED1335 DOT MATRIX LCD CONTROL LSIZ. TOSHIBA，1998，27。下图为SED1335引脚图。图4-1 SED1335引脚图4.2 SED1335硬件结构SED1335的电路原理图如下所示：图4-2 SED1335

40、电路原理图SED1335是点阵式液晶显示控制器，具有功能完备的I/O缓冲器。指令功能丰富，4位数据并行发送，且支持图形和文本方式混合显示，操作灵活。SED1335硬件结构可以分为MPU接口部，内部控制部和驱动LCD的驱动部。下面分别叙述这三部分的功能，特点及所属的引脚功能 李振亭.点阵图形式液晶显示控制器SED1335的应用.电子技术应用，1994，196199。4.2.1 MPU接口单元SED1335接口单元具有功能较强的I/O缓冲器。功能较强表现在两个方面：(1)MPU访问SED1335不需判其“忙”，SED1335随时准备接收MPU的访问并在内部时序下及时地把MPU发来的指令，数据传输就

41、位。(2)SED1335在接口部设置了适配8080系列和M6800系列MPU的两种操作时序电路，通过引脚的电平设置可选择二者之一 。SED1335接口部由指令输入缓冲器，数据输入缓冲器，数据输出缓冲器和标志寄存器。组成这些缓冲器通道的选择是由引脚A0和读，写操作信号联合控制。忙标志寄存器是一位只读寄存器，它仅有一位“忙”标志位BF。当BF=1时，表示SED1335正在向液晶显示模块传送有效显示数据。在传送完一行有效显示数据到下一行传送开始之间的间歇时间内BF=0。当大屏上大量显示数据修改时，在BF=0传送不会影响屏的显示效果。表4-1 SED1335接口部所属的引脚符号状态名称功能DB0DB7

42、三态数据总线可直接挂在MPU数据总线上/CS输入片选信号当MPU访问SED1335时将其置为低电平A0输入I/O缓冲器选择信号A0=0写数据参数和读忙标志A0=1写指令代码和读数据/RD输入读操作信号使能信号适配8080系列MPU接口适配6800系列MPU接口/WR输入写操作信号读/写选择信号适配8080系列MPU接口适配6800系列MPU接口表4-1 SED1335接口部所属的引脚 续表/RES输入硬件复位信号当重新启动SED1335时还需用指令SYSTEM SETSEL1SEL2输入接口时序类型选择信号具体选择见下表表4-2 接口时序选择SEL1SEL2方式/RD/WR008080系列/R

43、D/WR106800系列ER/W*1无效液晶显示控制器SED1335与AT89C51的连接有两种方式：一是直接访问方式；二是间接控制方式，我们将在第五章进行讨论。4.2.2 内部控制单元SED1335控制单元是SED1335的核心。它由振荡器，功能逻辑电路，显示RAM管理电路，字符库及其管理电路以及产生驱动时序的时序发生器组成。震荡器的工作频率可在1M10M Hz范围内选择。SED1335能在很高的工作频率下迅速地解译MPU发来的指令代码，将参数置入相应的寄存器内，并触发相应的逻辑功能电路运行。控制部可以管理64K显示RAM，管理内藏的字符发生器及外扩的字符发生器CGRAM或EXCGROM。S

44、ED1335将64K显示RAM可分为以下几种显示特区。(1)文本显示特性 具有次特性的显示RAM区专用于文本方式显示，在访问显示RAM区中每个字节的数据都认为是字符代码。SED1335将使用该字符代码确定字符字库中字符首位，然后将相应的字模数据传送到液晶显示模块上。在液晶屏上出现8*8点阵块，也就是文本显示RAM的一个字节对应显示屏上的8*8点阵。(2)图形显示特性 具有此特性的显示RAM区专用于图形方式显示，在该显示RAM区中每个字节数据直接被送到液晶显示模块上。每个位的电平状态决定显示屏上的一个点的显示状态。“1”为显示，“0”为不显示。所以图形显示RAM的一个字节对应显示屏上的8*1点阵

45、。SED1335专有一组寄存器来管理这两种特性的显示区。SED1335可以单独显示一个显示特性区，也可以两个特性区的通过某种逻辑关系合成显示。这些显示方式特征的设置都是通过软件指令设置实现的。(3)SED1335管理内藏字符发生器CGROM，在此字符发生器内固化了160种5*7点阵字符的字模。SED1335还能外扩字符发生器。这种外扩字符发生器有用RAM区开辟的CGRAM，也可以用EPROM固化字库来取代SED1335内部字符发生器。由于SED1335仅能处理8位字符码，所以一次最多只能显示及建立256种字符。在SED1335的字符表中给出了内部发生器内的全部内容，同时也给出了外扩字符发生器的

46、字符代码范围：80H-9FH和E0H-FFH共64种。控制单元所属的引脚有：(1)SG，SD：内部振荡器的输入和输出，可接1M10MHz的晶振(2)VA0VA15：输出，管理显示RAM 的数据总线(3)VD0VD7：三态，显示RAM数据总线。VWR=O时为输出状态(4)VWR，VRD：输出，显示RAM的片选信号(5)VCE：输出，显示RAM的片选信号(6)VDD：逻辑电源2.7V5.5V(7)VSS：逻辑电源地GND4.2.3 LCM驱动单元SED1335驱动单元具有显示区的合成显示功能，传输数据的组织功能及产生液晶显示模块所需要的时序。SED1335向液晶显示模块传输数据的方式为4位并行方式

47、。其所属引脚功能如下：(1)CD0CD3：输出，列驱动器数据线。(2)XSCL：输入，列驱动器的位移时钟信号，等独立自上CP信号。(3)XECL：输出，列驱动器使能信号。(4)LP：输出，数据锁存信号。(5)WF：输出，交流驱动波形。(6)YSCL：输出，行驱动器的移动脉冲信号。(7)YD：输出，帧信号。(8)YDIS：输出，液晶显示驱动电源开关信号。4.3 SED1335指令集SED1335有13条指令，多数指令带有参数，参数值由用户根据所控制的液晶显示模块的特征和显示的需要来设置。表4-3 SED1335指令表功能指令操作码说明参数量系统控制SYSTEM SETSLEEP IN40H53H

48、初始化显示窗口设置空闲操作8显示操作DISP ON/OFFSCROLLSCRFORMCGRAM ADRCSRDIRHDOT SCROVLAY59H/58H44H5DH50H4CH-4FH5AH5BH显示开/关设置显示方式设置显示区域卷动设置光标形状设CGRAM起始地址设置光标移动方向设置点单元卷动位置设置合成显示方式1102211绘制操作CSRWCSRR46H47H设置光标地址读出光标地址22存储操作MWRITEMREAD42H43H数据写入显示缓冲区从显示缓冲区读数据若干若干MPU把指令代码写入指令输入缓冲器内(即A0=1), 指令的参数则随后通过数据输入缓冲器(A0=0)写入。有参数的指令

49、代码的作用之一就是选通相应参数的寄存器， 任一条指令的执行(除SLEEP IN，CSRDIR，CSRR 和 MREAD外)都产生在附属参数的输入完成之后。当写入一条新的指令时，SED1335 将在旧的指令参数组运行完成后等待新的参数的到来。MPU可用写入新的指令代码来结束上一条指令参数的写入。此时已写入的新参数与余下的旧参数有效地组合成新的参数组，需要注意的是虽然参数可以不必全部写入，但所写的参数顺序不能改变，也不能省略。 注意：(1)每一个命令参数的输入将改变SED1335的内部寄存器的值。参数被输入前必须输入命令，并且命令后的参数必须按顺序输入。但MPU在有时可以不跟全部参数(不跟的参数必

50、须从后向前省略，不呢个从前向后省略。在参数输入，寄存器数值改变后，寄存器的值将保持不变，直到下一次参数输入。(2)二字节参数。CSRW，CSRR的参数的每个字节是独立的，MPU可以只读参数的低字节作为光标地址。SYSTEM SET，SCROLL，CGRAM ADR的参数的两个字节是一个整体，如果命令后只跟一个参数，这个参数将无效。APL和APH是两字节参数，但系统将其作为一字节参数处理。指令详述如下：(1) SYSTEM SET 系统设置指令 该指令是 SED1335 软件初始化指令，在 MPU 操作 SED1335 及其控制的液晶显示模块时必须首先要写入这条指令。如果该指令之设置出现错误则显

51、示必定不正常，该指令带有 8 个参数。P100B1W/SM2M1M0B：调整负向显示字符时的屏幕边界，通常B=1W/S：驱动器系统配置。W/S=0为单屏结构LCD的驱动系统；W/S=1位为双屏结构LCD的驱动系统。M2：选择外部字符发生器的字符体：M2=0：88；M2=1：816点阵字体。M1：选择外部字符发生器CGRAM的字符代码范围：M1=0：选择80H-9FH范围字符代码；M1=1：选择80H-9FH和E0H-FFH两个范围的字符代码。M0：内，外字符发生器的选择：M0=0位内部字符发生器有效；M0=1为外部字符发生器有效，此时内部字符发生器被屏蔽，字符代码全部供给外部字符发生器使用。P

52、2WF 0 0 0 0 FXWF：选择驱动器的交流驱动波形，通常WF=1。FX：显示字符的宽度，FX=字符宽+字间距，FX=0-7H。P30 0 0 0 FYFY：显示字符的宽度，FX=字符高+行间距，FY=0-FH。P4C/RC/R：设置有效显示窗口的长度。C/R表示在LCD上有效显示的字符数。比如：LCD一行能显示30个字符，C/R设置为30，则一行全显示满了；若C/R设置为25，则LCD一行左起显示25个字符而后5个字符位置为空白。C/R取值在00H-EFH。P5TC/R将晶振频率fosc转化成LCD工作频率的时间常数，TC/R由公式：Fosc大于TC/R9L/FFR；TC/R大于C/R

53、+4联合求解。一般情况下的简便计算，以C/R+4的值设置即可。其中L/F为扫描点行数，FR为LCD驱动频率，通常FR=70Hz。P6L/FL/F：LCD的点行数，取值在00H-FFH范围内。P7APLP8APHAP：显示屏一行所占显示缓冲区的字节数，AP为双字节参数；APH高8位，APL低8位。通常取：AP=C/R+1。(2) SLEEP IN，指令代码：53H 空闲状态设置。SED1335在空闲状态下关闭显示驱动电源及其信号，保存所有状态码，保护显示RAM区，处于低功耗休眠状态，仅在SYSTEM SET指令参数P1写入后，SED1335才重新启动正常工作。(3) DISP ON/OFFP1F

54、P5FP4FP3FP2FP1FP0FC1FC0(4) SCROLL，指令代码：44H 该指令设指令显示RAM区中各显示区的起始地址及所占有的显示行数。它于SYSTEMSET中AP参数结合，将可确定显示区所占的字节数。该指令带有10个参数。P1SAD1LP2SAD1HP3SL1这边确定了第一显示区的首地址SAD1及其占有显示屏幕上的点行数SL1。P4SAD2LP5SAD2HP6SL2这一组确定了第二显示区的首地址SAD2及其占有显示屏幕上的点行数SL2。P7SAD3LP8SAD4HP9SAD4LP10SAD4HP7，P8，P9，P10分别确定量第三显示区和第四显示区的起始地址SAD3和SAD4。

55、它们分别是第一显示区和第二显示区的补充。在显示屏幕为双屏幕结构时第一显示区和第三显示区分别管理显示屏的上半屏和下半屏的显示，从而组成同性质的显示区。第二显示区和第四显示区分别管理显示屏的上半屏和下半屏，从而组成同一性质的显示区，此时SL1和SL2应该为半屏的点行数。 (5) CSRFORM，指令代码：5DH 该指令设置了光标的显示方式及其形状，有两个参数。P10 0 0 0 0 CRXP2CM 0 0 0 CRYCRX：光标的水平点列数，在0-7H范围内取值CRXCRY确定。CRY：光标的垂直点列数，在1-FH范围内取值。CM：设置光标显示方式。CM=1：光标是阴影块状显示方式，阴影块大小由(

56、6) CSRDIR，指令代码4CH/4DH/4EH/4FH 该指令规定了光标地址指针自动移动的方向。SED1335 所控制的光标地址指针实际也是当前显示 RAM 的地址指针。SED1335在执行完读写数据操作后将自动修改光标地址指针。这种修改有四个方向，这是其他液晶显示控制器所没有的。(7) OYLAY，指令代码5BH 该指令规定画面重叠显示的合成方式及显示一，三区的显示属性。指令带有一个参数。(8) CGRAMADR，指令代码：5CH 该指令设置CGRAM的起始地址SAG，SAG是用户自定义的字符。(9) HDOTSET，指令代码：5AH 该指令设置以点为单位的显示画面水平移动量，相当于一个

57、字节内的卷动(SCROLL)，该指令带一个参数。(10) CSRW，指令代码：46H 该指令设置了光标地址CSR。该地址有两个功能：一是作为显示屏幕上光标显示的当前位置;二是作为显示缓冲区的当前地址指令。如果光标地址值超出了显示屏所对应的地址范围，光标将消失。光标地址在读、写数据操作后将根据CSRDTR指令自动修改。光标地址不受卷动操作的影响。P1SCRLP2CSRH(11) CSRR，指令代码：47H 该指令读出当前的光标地址值。在指令写入后，MPU使用两次读数据操作，就可以把CSRL和CSRH依次读出。(12) MWRTTE，指令代码：74H 该指令允许MPU连续地把显示数据写入显示区内，

58、在使用指令前要首先设置好光标地址和光标移动方向的参数。在写入数据后，光标地址即根据光标移动方向参数自动修改光标地址。写功能将在下一条指令代码的写入时中止。(14) MREAD，指令代码43H 该指令输入后，SED1335将光标地址所确定的单元内的数据送至数据输出缓冲器内供MPU读取。同时光标地址根据光标移动方向参数自动修改。读功能将在下一条指令代码输入时中止 内藏SED1335控制器点阵图形式液晶显示模块使用手册J.北京精电蓬远显示技术有限公司，2001。4.4 本章小结本章详细介绍了SED1335液晶显示模块的结构及原理，并对控制器的指令和功能进行了介绍，近年来，液晶显示模块应用越来越广泛。

59、熟练掌握本章内容对以后的设计很有帮助。第5章 接口电路设计SED1335液晶显示控制器与单片机的接口是SED1335接口部与单片机的连接。此LCD液晶显示控制系统设计的关键是要实现LCD的显示控制。应该先从显示方式的确定入手，接下来设计相应显示方式的电路 高传善.接口与通信.上海：复旦大学出版社，1989,2530。5.1 通信电路方案一:串行通信串行通信是指一个数据的所有位按一定的顺序和方式，一位一位地通过串行输入/输出口进行传送。由于串行通信是数据的逐位顺序传送，在进行串行通信时，只需一根传输线，其传送的数据位多且通信距离长，串行通信方式如图5-1。RXDTXD89C51GNDTXDRXD

60、 外 部 设 备GNDGND图5-1串行通信方式方案二:并行通信采用并行传送方式在微机与外部设备之间进行数据传送的接口叫并行接口。主要特点：一是同时并行传送的二进位数就是数据宽度；二是在计算机与外设间采用应答式的联络信号来协调双方的数据操作。传送的数据位1-128位，一般为8位。单片机与外部设备之间也通常采用8位并行I/O接口进行短距离的通信。其传输距离近,传送方式单一，每次传送一个字或一个字节。并行通信方式如图5-2。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7GNDD0 D1 D2 外D3 部D4 设D5 备D6 D7 GNDGND图5-2并行通信方式计算机与单片机的数