液晶屏顯示模塊設(shè)計(jì)11頁(yè)

1、LCD顯示模塊設(shè)計(jì) 一、顯示模塊功能分析 由于整個(gè)控制系統(tǒng)采用的是以DSP為核心的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用普通的顯示器將帶來巨大的系統(tǒng)開銷。因此，我們選用LCD顯示模塊作為本系統(tǒng)的顯示部件。它需要能夠?qū)崿F(xiàn)以下顯示功能：1、 顯示系統(tǒng)的輸出結(jié)果(1) 顯示磁浮間距數(shù)據(jù)(包括上徑向X和Y、下徑向X和Y、Z軸共五個(gè))；(2) 以進(jìn)度條的方式顯示磁浮間距數(shù)據(jù)，使結(jié)果更直觀；(3) 顯示北向角度數(shù)據(jù)；(4) 以指針的方式顯示北向角度。2、 顯示控制參數(shù)設(shè)置界面(1) 顯示控制器參數(shù)輸入框(五行，四列，共20個(gè))；(2) 支持輸入數(shù)據(jù)的合理顯示；(3) 顯示一些功能按鈕(如退出等)；(4) 支持輸入框和按鈕的

2、選中和按下狀態(tài)。二、顯示模塊硬件設(shè)計(jì) 1、顯示模塊的選擇 為了能充分顯示上一節(jié)所提到的功能，我們選擇320x240的雙色點(diǎn)陣型LCD作為顯示模塊。該模塊自帶顯示驅(qū)動(dòng)電路，只要通過DSP向其寫入相應(yīng)的命令和顯示數(shù)據(jù)即可完成顯示功能。2、LCD接口電路設(shè)計(jì)所選用的LCD是5v的邏輯電平接口，為了提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性我們采用專門的電平轉(zhuǎn)換芯片SN74ALVC164245。它是TI公司的一款16位的雙向電平轉(zhuǎn)化芯片。如果訪問只是單向的，采用驅(qū)動(dòng)門電路也可實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)化。由于DSP的運(yùn)算速度很高，直接使用存儲(chǔ)器讀寫的方式訪問LCD模塊，存在時(shí)序不匹配的問題。為了使訪問時(shí)序更容易控制，我們采用GPIO

3、A模擬讀寫時(shí)序?qū)CD模塊進(jìn)行控制。綜合以上兩點(diǎn)可以設(shè)計(jì)LCD接口電路如圖2-1所示。圖2-1 LCD模塊接口電路原理圖該電路有一點(diǎn)需特別注意，就是LCD的芯片電源和背光電源要做好隔離。由于背光最后要轉(zhuǎn)化成很高的電壓，經(jīng)常會(huì)反饋回較大的電壓脈沖，這會(huì)對(duì)DSP及其電源芯片造成極具破壞性的影響。三、顯示模塊的軟件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 1、讀寫LCD模塊的時(shí)序匹配 LCD模塊的讀寫時(shí)序如圖3-1所示，其中最關(guān)鍵的時(shí)間是T2和T5，必須在給出WR的一個(gè)上升沿之后，保持地址T2(10ns)，保持?jǐn)?shù)據(jù)T5(120ns)。其它時(shí)序在保證順序的前提下都容易滿足。圖3-1 LCD模塊讀寫時(shí)序圖 2、LCD顯示設(shè)置 時(shí)序正確

4、之后，就可以對(duì)LCD的顯存進(jìn)行操作了。屏幕上所有圖形的像素點(diǎn)直接反映到顯存的某一位，因此所有圖形的顯示都是通過對(duì)顯存的寫操作來完成的。 我們所選用的LCD模塊的顯示芯片是SID13305F，它是SED1335的替代芯片，與其有相同的功能。其指令集如表3-1所示。表3-1 SED1335顯示操作指令集 在LCD模塊啟動(dòng)之后，使用之前，應(yīng)至少有一次系統(tǒng)初始化，即調(diào)用系統(tǒng)控制命令SYSTEM SET和SCROLL來設(shè)置LCD模塊的顯示窗口設(shè)置和顯示區(qū)域的顯存地址。根據(jù)系統(tǒng)功能的要求把LCD設(shè)置為單屏顯示，無邊界，每行顯示40個(gè)字節(jié)(即滿行顯示)。同時(shí)，設(shè)置第一顯示區(qū)的首地址為SAD1=0x0000及

5、其占有顯示屏上的點(diǎn)行數(shù)SL1=240，第二顯示區(qū)的首地址SAD2=0x4000 及其占有顯示屏上的點(diǎn)行數(shù)SL2=240。這些設(shè)置所對(duì)應(yīng)得SYSTEM SET和SCROLL的參數(shù)分別為：Lcd_SYSTAB8=0x30,0x87,0x07,0x27,0x42,0xf0,0x28,0x00；Lcd_SCRTAB10=0x00,0x00,0xf0,0x00,0x40,0xf0,0x00,0x80,0x00,0x00；這其中第一顯示區(qū)和第二顯示區(qū)的理解是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，他們共同管理同一塊顯示區(qū)域，在以上設(shè)置中，他們管理的是整個(gè)顯示屏。使用OVLAY可以設(shè)置兩者合成后的現(xiàn)實(shí)效果，這里我們?cè)O(shè)置為或邏輯疊加方式

6、，同時(shí)設(shè)置顯示區(qū)為點(diǎn)陣性質(zhì)。既只要有一個(gè)區(qū)去點(diǎn)亮像素點(diǎn)，則該像素點(diǎn)被點(diǎn)亮。設(shè)置完之后，就可以往顯存(顯示一區(qū)或二區(qū))中寫入數(shù)據(jù)了，關(guān)于寫入數(shù)據(jù)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 屏幕像素點(diǎn)與第一顯示區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-2所示，二區(qū)類似；(2) 每次只能寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)八個(gè)點(diǎn)的顯示，如表3-2；(3) 首先寫入光標(biāo)位置，即接下來寫入的第一個(gè)數(shù)據(jù)的地址；(4) 光標(biāo)位置CSRW通過設(shè)置，先寫高字節(jié)地址；(5) 然后設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向CSRDIR，為屏幕上的實(shí)際方向；表3-2 屏幕像素點(diǎn)與第一顯示區(qū)地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系 點(diǎn)數(shù)行數(shù)Dot1Dot8Dot9Dot16Dot313Dot320C1SAD1SAD1+1S

7、AD1+39C2SAD1+40SAD1+41SAD1+79C240SAD1+40*239SAD1+40*239+1SAD1+40*239+39(6) 最后依次寫入數(shù)據(jù)，光標(biāo)會(huì)自動(dòng)移動(dòng)。四、顯示模塊的功能實(shí)現(xiàn)1、字模提取V2.2簡(jiǎn)介通過上一節(jié)的設(shè)計(jì)，我們就可以在LCD的屏幕上自由的顯示圖形了。但是，僅用手工的方法繪制圖形再轉(zhuǎn)化成字節(jié)數(shù)據(jù)，工作量大的難以實(shí)現(xiàn)。因此我們選用字模提取軟件字模提取 V2.2來輔助設(shè)計(jì)。這是一款免費(fèi)的綠色軟件，使用極為方便。其操作界面如圖4-1所示。圖4-1字模提取V2.2操作界面在文字輸入?yún)^(qū)輸入需要的文字，按Ctrl+Enter就可以生成對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣數(shù)組。并且，文字的大小

8、和字體都可以設(shè)置。通過打開圖像圖標(biāo)可以調(diào)入用其它然間繪制好的的圖形。通過取模方式獲得想要的點(diǎn)陣數(shù)組。本軟件是專門針對(duì)LCD顯示設(shè)計(jì)的，和各種LCD顯示的兼容性非常好，是液晶模塊現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)的必備軟件。2、系統(tǒng)輸出界面設(shè)計(jì)先通過windows自帶的繪圖工具繪制好320x240的bmp圖像，然后調(diào)入字模提取軟件轉(zhuǎn)好即可。根據(jù)系統(tǒng)要求界面設(shè)計(jì)如圖4-2所示。圖4-2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出顯示界面 磁浮間距數(shù)據(jù)和其進(jìn)度條顯示、方向角度數(shù)據(jù)和其指針顯示都是需要實(shí)時(shí)改變的顯示部分。因此，需要分別定義顯示函數(shù)和對(duì)應(yīng)的清除函數(shù)，以便在需要時(shí)調(diào)用。數(shù)字和符號(hào)都可以轉(zhuǎn)化為8xN的點(diǎn)陣格式，這要在特定的屏幕位置依次寫入顯示字節(jié)

9、即可。數(shù)字顯示函數(shù)如下所示：void DCpro_Lcd_WNumber(BYTE x,BYTE y,BYTE (*p)12,BYTE num ) WORD temp; BYTE hi,lo;BYTE c;temp=y*Lcd_AP+x;hi=Lcd_HiByte(temp); /hi加上0x40可以實(shí)現(xiàn)在第二顯示區(qū)的重疊顯示lo=Lcd_LoByte(temp);Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRDOWN);Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRW);Lcd_WLcdData(lo);Lcd_WLcdData(hi);Lcd_WLcdCom(Lcd_MWRITE);for(c=0;c16

10、7)len = 167;lenb=len/8;lens=len%8;temp=y*Lcd_AP+x;hi=Lcd_HiByte(temp);lo=Lcd_LoByte(temp); /顯示8的整數(shù)倍長(zhǎng)度for(b=0;blenb;b+)Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRDOWN);Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRW);Lcd_WLcdData(lo); Lcd_WLcdData(hi);Lcd_WLcdCom(Lcd_MWRITE);for(a=0;a7;a+)Lcd_WLcdData(0xff); lo=lo+0x01;if(lo=0)hi+=0x01;/顯示百分比數(shù)據(jù)DCpro_

11、Lcd_DisData(x+10,y+9,(len*100)/167); DCpro_Lcd_WNumber(x+11,y+9,DCpro_Number,12); /顯示余數(shù)部分程序，c為生成圖像的一行值if(lens=0)return;for(b=1;blens;b+) c=0x80+c/2; Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRDOWN);Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRW);Lcd_WLcdData(lo);Lcd_WLcdData(hi);Lcd_WLcdCom(Lcd_MWRITE);for(a=0;a7;a+) Lcd_WLcdData(c);通過調(diào)用以上顯示函數(shù)，最后可以

12、實(shí)現(xiàn)如圖4-3所示的顯示效果。圖4-3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出顯示效果圖3、控制器參數(shù)配置界面設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)功能要求，控制器參數(shù)配置界面設(shè)計(jì)如圖4-4所示。圖4-4 控制器參數(shù)配置界面圖4-5 輸入框的選中狀態(tài)和輸入狀態(tài)該界面的顯示功能實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，主要包括主界面的顯示(同上一小節(jié))、選中虛框的顯示、選中實(shí)框的顯示。顯示函數(shù)通過對(duì)上一節(jié)提到的函數(shù)進(jìn)行一些簡(jiǎn)化即可得到。虛實(shí)框的顯示函數(shù)為：void DCpro_Lcd_SetChoose(BYTE x,BYTE y,BYTE (*p)7) WORD temp; BYTE hi,lo;BYTE b,c;temp=y*Lcd_AP+x;hi=Lcd_HiByte(temp)+0x40; /hi加上0x40可以實(shí)現(xiàn)在第二顯示區(qū)的重疊顯示lo=Lcd_LoByte(temp);for(b=0;b7;b+) Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRDOWN); Lcd_WLcdCom(Lcd_CSRW); Lcd_WLcdData(lo); Lcd_WLcdData(hi); Lcd_WLcdCom(Lcd_MWRITE);