飞思卡尔8位单片机MC9S0813LCD与LED编程课件

第十三章

LCD与LED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《嵌入式应用技术基础教程》课件13.1LCD概述13.1.1LCD的特点低电压微功耗：工作电压为3～5V，每平方厘米的液晶显示屏的工作电流为μA级平板型结构：由两片玻璃组成的很薄的盒子使用寿命长：几乎没有劣化问题，可以使用很长时间被动显示：环境光线越强显示内容越清晰显示信息量大且易于彩色化：像素可以做得很小，液晶易于彩色化无电磁辐射：不会产生X射线和其它电磁辐射《嵌入式应用技术基础教程》课件13.1LCD概述13.1.2LCD的分类（1）按电光效应分类

电场效应类

电流效应类

电热写入效应类

热效应类《嵌入式应用技术基础教程》课件13.1LCD概述（3）按LCD的采光方式分类带背光源：在弱光或黑暗条件下使用不带背光源：靠背面的反射膜将射入的自然光从下面反射出来完成的。例如，计数、计时、仪表、计算器等计量显示部件都可以选择使用不带背光的LCD器件。《嵌入式应用技术基础教程》课件返回13.1LCD概述13.2点阵字符型LCD的接口特性13.2.1点阵字符型液晶显示模块的基本特点①液晶显示屏是以若干5×8或5×11点阵块组成的显示字符群。②主控制电路为HD44780（HITACHI）及其它公司的兼容电路。③内部具有字符发生器ROM。④具有64字节的自定义字符RAM。⑤具有64字节的数据显示RAM。⑥标准接口特性，与H68HC08系列MCU容易接口。⑦模块结构紧凑、轻巧、装配容易。⑧单+5V电源供电（宽温型需要加-7V驱动电源）。⑨低功耗、高可靠性。《嵌入式应用技术基础教程》课件13.2点阵字符型LCD的接口特性13.2.2HD44780的引脚与时序（1）HD44780的引脚信号

HD44780的外部接口信号一般有14条，有的型号显示器使用16，其中与MCU的接口有8条数据线、3条控制线。见下表。管脚号符号电平方向引脚含义说明1Vss

电源地2Vdd

电源(+5V)3V0

液晶驱动电源（0～5V）4RSH/L输入寄存器选择；1-数据寄存器0-数据寄存器5R/WH/L输入读写操作选择：1-读操作0-写操作6EH/LH→L输入使能信号：R/W=0，E下降沿有效,R/W=1，E=1有效7～10DB0～DB3三态8位数据总线的低4位，若与MCU进行4位传送时，此4位不用

11～14DB4～DB7

三态8位数据总线的高4位，若与MCU进行4位传送时，只用此4位15～16E1～E2

输入上下两行使能信号，只用于一些特殊型号《嵌入式应用技术基础教程》课件13.2点阵字符型LCD的接口特性《嵌入式应用技术基础教程》课件HD44780的读操作时序13.2点阵字符型LCD的接口特性13.2.3HD44780的编程结构从编程角度看，HD44780内部主要由指令寄存器（IR）、数据寄存器（DR）、忙标志（BF）、地址计数器（AC）、显示数据寄存器（DDRAM）、字符发生器ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）及时序发生电路构成。《嵌入式应用技术基础教程》课件13.2点阵字符型LCD的接口特性IR用于MCU向HD44780写入指令码。IR只能写入，不能读出。当RS=0、R/W=0时，数据线DB7～DB0上的数据写入指令寄存器IR。（2）数据寄存器（DR）DR用于寄存数据。当RS=1、R/W=0时，数据线DB7～DB0上的数据写入数据寄存器DR，同时DR的数据由内部操作自动写入DDRAM或CGRAM。当RS=1、R/W=1时，内部操作将DDRAM或CGRAM送到DR中，通过DR送到数据总线DB7～DB0上。（3）忙标志（BF）令RS=0、R/W=1，在E信号高电平的作用下，BF输出到总线的DB7上，MCU可以读出判别。BF=1，表示组件正在进行内部操作，不能接受外部指令或数据。《嵌入式应用技术基础教程》课件（1）指令寄存器（IR）13.2点阵字符型LCD的接口特性DDRAM用于存储显示数据，共有80个字符码。对于不同的显示行数及每行字符个数，所使用的地址不同，例如：①8×1（8个字符，1行）字符位置12345678地

址0001020304050607②16×1（16个字符，1行）字符位置

1

2......8910......16地

址0001......074041......47《嵌入式应用技术基础教程》课件（5）显示数据寄存器（DDRAM）13.2点阵字符型LCD的接口特性字符位置12......8910......16第一行地址0001......070809......0F第二行地址4041......474849......4F ④16×4（每行16个字符，共4行）字符位置12......8910......16第一行地址0001......070809......0F第二行地址4041......474849......4F第三行地址1011......171819......1F第四行地址5051......575859......5F《嵌入式应用技术基础教程》课件③16×2（每行16个字符，共2行）13.2点阵字符型LCD的接口特性CGROM由8位字符码生成5×7点阵字符160种和5×10点阵字符32种。（7）字符发生器RAM(CGRAM)CGRAM是提供给用户自定义特殊字符用的，它的容量仅为64字节，编址为00～3FH。作为字符字模使用的仅是一个字节中的低5位，每个字节的高3位留给用户作为数据存储器使用。如果用户自定义字符由5×7点阵构成，可定义8个字符。《嵌入式应用技术基础教程》课件（6）字符发生器ROM(CGROM)13.2点阵字符型LCD的接口特性

RS、R/=00，DATA=00001DCB。该指令设置显示、光标及闪烁开、关。D：显示控制，D=1，开显示(DisplayON)；D=0，关显示(DisplayOFF)。C：光标控制，C=1，开光标显示；C=0，关光标显示。B：闪烁控制，B=1，光标所指的字符同光标一起以0.4s交变闪烁；B=0，不闪烁。运行时间(250KHz)：40μs。（5）光标或画面移位（CursororDisplayShift）RS、R/=00，DATA=0001S/CR/L**。该指令使光标或画面在没有对DDRAM进行读写操作时被左移或右移，不影响DDRAM。S/C=0、R/L=0，光标左移一个字符位，AC自动减1；S/C=0、R/L=1，光标右移一个字符位，AC自动加1；S/C=1、R/L=0，光标和画面一起左移一个字符位；S/C=1、R/L=1，光标和画面一起右移一个字符位。运行时间(250KHz):40μs。《嵌入式应用技术基础教程》课件（4）显示开关控制（DisplayON/OFFControl）13.2点阵字符型LCD的接口特性（6）功能设置（FunctionSet） RS、R/=00，DATA=001DLNF**。该指令为工作方式设置命令（初始化命令）。对HD44780初始化时，需要设置数据接口位数（4位或8位）、显示行数、点阵模式（5×7或5×10）。DL:设置数据接口位数，DL=1，8位数据总线DB7～DB0；DL=0，4位数据总线DB7～DB4，而DB3～DB0不用，在此方式下数据操作需两次完成。N：设置显示行数，N=1，2行显示；N=0，1行显示。F:设置点阵模式，F=0，5×7点阵；F=1，5×10点阵。运行时间(250KHz):40μs。（7）CGRAM地址设置（CGRAMAddressSet）

RS、R/=00，DATA=01A5A4A3A2A1A0。该指令设置CGRAM地址指针。A5～A0=000000～111111。地址码A5～A0被送入AC中，在此后，就可以将用户自定义的显示字符数据写入CGRAM或从CGRAM中读出。运行时间(250KHz):40μs。（8）DDRAM地址设置（DDRAMAddressSet） RS、R/=00，DATA=1A6A5A4A3A2A1A0。该指令设置DDRAM地址指针。若是一行显示，地址码A6～A0＝00～4FH有效；若是二行显示，首行址码A6～A0＝00～27H有效，次行址码A6～A0＝40～67H有效。在此后，就可以将显示字符码写入DDRAM或从DDRAM中读出。运行时间(250KHz):40μs。《嵌入式应用技术基础教程》课件13.2点阵字符型LCD的接口特性（9）读忙标志BF和AC值（ReadBusyFlagandAddressCount）

RS、R/=01，DATA=BFAC6AC5AC4AC3AC3AC1AC0。该指令读取BF及AC。BF为内部操作忙标志，BF=1，忙；BF=0，不忙。AC6～AC0为地址计数器AC的值。当BF=0时，送到DB6～DB0的数据（AC6～AC0）有效。（10）写数据到DDRAM或CGRAM(WriteDatatoDDRAMorCGRAM) RS、R/=10，DATA=实际数据。该指令根据最近设置的地址，将数据写入DDRAM或CGRAM中。实际上，数据被直接写入DR，再由内部操作写入地址指针所指的DDRAM或CGRAM。运行时间(250KHz):40μs。（11）读DDRAM或CGRAM数据（ReadDatafromDDRAMorCGRAM）

RS、R/=11，DATA=实际数据。该指令根据最近设置的地址，从DDRAM或CGRAM读数据到总线DB7～DB0上。运行时间(250KHz):40μs。《嵌入式应用技术基础教程》课件返回13.2点阵字符型LCD的接口特性13.3.1LCD编程汇编程序实例

LCD编程汇编子程序

LCD编程汇编主程序

PC机方程序《嵌入式应用技术基础教程》课件13.3点阵字符型LCD编程实例13.3.2LCD编程C语言程序实例

LCD编程C语言子函数

LCD编程C语言主函数《嵌入式应用技术基础教程》课件返回13.3点阵字符型LCD编程实例13.4数码管编程实例13.4.1扫描法LED显示编程原理

8段数码管一般由8个发光二极管（Llight-emittingdiode，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agdfecbh《嵌入式应用技术基础教程》课件13.4数码管编程实例n连排数码管：将几个8段数码管合在一起使用，通过一个称为数据口的8位数据端口来控制段位。而一个8段数码管的公共端，原来接到固定的电平（对共阴极是GND，对共阳极是Vcc），现在接MCU的一个输出引脚，由MCU来控制，通常叫“位选信号”，而把这些由n个数码管合在一起的数码管组称为n连排数码管。例如：一个4连排的共阴极数码管，它们的位段信号端（称为数据端）接在一起，可以由MCU的一个8位端口控制，同时还有4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MCU另一个端口的4个引脚来控制。如下页图：《嵌入式应用技术基础教程》课件n连排数