宋云翔++喬超++吳強(qiáng)

摘 要：本文主要是對(duì)兩種常用的液晶顯示器的使用方法及其基本原理進(jìn)行分析，并對(duì)串行方式與并行方式進(jìn)行比較，對(duì)單片機(jī)和圖形液晶顯示器接口應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 圖形液晶顯示器 接口技術(shù) 應(yīng)用

液晶顯示器的體積小、質(zhì)量輕、功耗較低，顯示信息較為豐富，與其他顯示器相比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在單片機(jī)所控制的電子產(chǎn)品及智能儀器儀表中得到廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器可以將其分為字符式、點(diǎn)陣式和段位式，早在21世紀(jì)初期，字符式和段位式只能顯示簡(jiǎn)單的數(shù)字和字符，并不能顯示漢字及圖形曲線，點(diǎn)陣式的液晶顯示器可以滿足數(shù)字、字符、圖形、漢字、曲線等多種顯示要求，并可以實(shí)現(xiàn)屏幕動(dòng)畫(huà)、分區(qū)、閃爍、翻轉(zhuǎn)、左右滾動(dòng)等多種功能[1]。而目前隨著科技水平的進(jìn)步與發(fā)展，在由單片機(jī)所控制的液晶顯示器中主要采用點(diǎn)陣式的液晶顯示模塊，本文重點(diǎn)說(shuō)明了圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、控制命令及單片機(jī)的接口電路。

一、圖形液晶顯示器的漢字顯示原理

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息部所收錄的圖形、符號(hào)、漢字共有8431個(gè)，其中漢字有6843個(gè)，根據(jù)漢字使用頻度可將其分為一級(jí)漢字和二級(jí)漢字，而根據(jù)位置可將圖形符號(hào)與漢字分為94個(gè)區(qū)，每一區(qū)中都包含的字符漢字有94個(gè)，每一個(gè)漢字字符又有94位，而將位作為橫坐標(biāo)，區(qū)作為縱坐標(biāo)，便可以得到二維坐標(biāo)圖，當(dāng)給定一個(gè)位值和區(qū)值的情況下便可以確定出唯一的一個(gè)圖形符號(hào)或漢字。例如北京中的“北”區(qū)位碼為1717，而“京”區(qū)位碼為3009，在區(qū)位碼中前兩位為區(qū)號(hào)，后兩位為位號(hào)[2]。一些主要國(guó)家字母語(yǔ)言是由1-15區(qū)的圖形符號(hào)及制表符，而16-55區(qū)的則是一級(jí)漢字，56-87區(qū)的則為二級(jí)漢字。

二、單片機(jī)和圖形液晶顯示器接口應(yīng)用

（一）硬件設(shè)計(jì)

本文著重介紹單片機(jī)和圖形液晶顯示器的接口技術(shù)，液晶模塊與單片機(jī)接口電路一共有兩種形式，即直接訪問(wèn)和間接訪問(wèn)形式，其中單片機(jī)可以通過(guò)控制信號(hào)和數(shù)據(jù)總線對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行直接訪問(wèn)，將數(shù)據(jù)口的PO與液晶模塊數(shù)據(jù)口進(jìn)行直接連接；而間接訪問(wèn)形式則是由MPU采用I/O設(shè)備的并行接口，對(duì)液晶模塊時(shí)序進(jìn)行模擬，從而對(duì)液晶顯示模塊進(jìn)行間接控制的一種訪問(wèn)形式。在本次硬件電路的設(shè)計(jì)中主要采用第二種間接訪問(wèn)形式。以某公司W(wǎng)78E58為例，可以存儲(chǔ)用戶(hù)編程以及要顯示的數(shù)字、字母、漢字、圖形及曲線，無(wú)需拓展外部的存儲(chǔ)器，使該以單片機(jī)控制的系統(tǒng)電路更加簡(jiǎn)單，在液晶顯示中較為適用。但該控制系統(tǒng)是直接訪問(wèn)的形式，單片機(jī)對(duì)CSA的控制是通過(guò)低位地址A2來(lái)進(jìn)行控制的，CSB是通過(guò)A3來(lái)控制的，使液晶顯示屏中各區(qū)控制器都能得到有效的控制。同時(shí)A1作為R/W信號(hào)控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流向，A0為D/I信號(hào)選擇控制寄存器，W78E58的寫(xiě)信號(hào)WR和讀信號(hào)RD合成后形成信號(hào)E[3]。在反相器后單片機(jī)復(fù)位引腳可以與液晶顯示器的復(fù)位引腳相連接，在單片機(jī)上進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位或是上電復(fù)位的時(shí)候，液晶顯示器同時(shí)進(jìn)行復(fù)位，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)圖形液晶顯示器 模塊的電路連接。在電路中的LCD電源控制端對(duì)顯示屏的灰度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)該端電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以使顯示屏的圖形及字符的顏色深淺發(fā)生改變。

在單片機(jī)來(lái)操作液晶顯示模塊時(shí)可以將其分為左半屏操作和右半屏操作兩個(gè)部分，通過(guò)左右半屏寫(xiě)指令代碼并將縮寫(xiě)的數(shù)據(jù)子程序顯示出來(lái)，在液晶顯示驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部有一個(gè)標(biāo)志寄存器，在BF=1的情況下則說(shuō)明內(nèi)部正在運(yùn)行操作，不能接受外部指令和數(shù)據(jù)[4]。左右半屏在寫(xiě)指令子程序和寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序編制過(guò)程相同，但兩者的對(duì)應(yīng)口地址不同。

（二）軟件設(shè)計(jì)

再硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，圖形液晶顯示器還要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，在軟件控制中才能正常的工作，軟件編程可以靈活方便的顯示出不同的文字。液晶顯示器指令共有7條，根據(jù)其作用可以將其分為兩大類(lèi)，即數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作指令和顯示狀態(tài)設(shè)置指令。在顯示起始行中設(shè)置顯示起始行的地址L5-L0，取值范圍為1-64行；頁(yè)面地址設(shè)置中將選擇的頁(yè)面地址為P2-P0，以0-7H作為取值范圍，代表著1-8頁(yè)；列地址設(shè)置中Y地址計(jì)數(shù)器的內(nèi)容為C5-C0，取值范圍為1-64行[5]。在顯示器上是以每8點(diǎn)作為一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，共有128 64點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)顯示數(shù)據(jù)RAM，同時(shí)一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一個(gè)bit，計(jì)算器在對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入或讀出代表著在顯示屏中的某一點(diǎn)列上垂直8點(diǎn)行的數(shù)據(jù)，其中D0代表第一行點(diǎn)數(shù)據(jù)，D1代表第二行點(diǎn)數(shù)據(jù)，以此類(lèi)推。當(dāng)bit=1時(shí)，顯示屏中顯示黑點(diǎn)，當(dāng)bit=0則該點(diǎn)消失。除此之外，在LCD指令中有diaplay ON或diaplay OFF指令，當(dāng)指令為diaplay ON時(shí)，則顯示出RAM數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的顯示畫(huà)面，在diaplay OFF指令時(shí)，畫(huà)面消失，但RAM中的顯示數(shù)據(jù)仍然存在。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，在人們的日常生活中液晶顯示的應(yīng)用十分廣泛，在多個(gè)電子產(chǎn)品中都加以應(yīng)用，為了更好的掌握單片機(jī)對(duì)圖形液晶顯示模塊的編程技巧與控制指令，通過(guò)對(duì)單片機(jī)和圖形液晶顯示器的接口應(yīng)用進(jìn)行探討。在對(duì)單片機(jī)接口和液晶顯示模塊進(jìn)行介紹的同時(shí)，采用了創(chuàng)新改造方案對(duì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題加以解決，不僅節(jié)約了單片機(jī)的口線，還可以充分的利用系統(tǒng)資源，顯示字符、圖形、漢字等，使人機(jī)界面顯得更加易讀和美觀。由于液晶顯示模塊接口大致相同，因此本文對(duì)液晶顯示模塊所討論的內(nèi)容與其他信號(hào)的液晶現(xiàn)實(shí)模塊也同樣適用。

參考文獻(xiàn)

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