單片機LCD顯示

1、單片機LCD顯示 現(xiàn)在市面上常用的顯示器有CRT、LCD、LED、等離子顯示器幾種。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類一般分為： TN-LCD，主要用于鐘表、計算器、儀表、家電、數(shù)字小型點矩陣、通信及辦公設(shè)備。 STN-LCD，以黑白色為主，應(yīng)用集中在PDA、游戲機、翻譯機、 機、 、攝影機、POS收款機、醫(yī)療器材、工業(yè)儀器顯示屏等領(lǐng)域。 TFT-LCD，以彩色為主，應(yīng)用集中在電視、TV 、計算機、導航儀等為主流，將來會漸漸取代傳統(tǒng)之CRT顯示器。根據(jù)液晶顯示像素大小可分為：64*32、128*64、320*640等。根據(jù)其顯示顏色有單色（黑白）、4灰階、16灰階、256色、4096色、16位真彩色、32位真彩

2、色等。根據(jù)控制方式可分為： 段式液晶 字符圖形式液晶。 掌握12864串行和并行模式讀寫時序 掌握串行和并行模式的數(shù)據(jù)傳輸方法 理解12864顯示漢字原理 理解12864顯示圖片原理 本章重點：本章重點：12.1 12864概述概述 我們學習是采用的LCD為STN類，像素為128*64黑白字符圖形式12864液晶屏。買LCD的時候會配帶相應(yīng)的驅(qū)動控制器，雖然對應(yīng)的驅(qū)動控制其型號很多，不過使用方法大同小異。12864有帶字庫的和不帶字庫兩種，不帶字庫的需要自己用專用軟件取模，現(xiàn)在市面上常用的驅(qū)動控制器都帶字庫。JHD529M1是一個128*64的LCD驅(qū)動控制器，可顯示漢字及圖形。內(nèi)置8192個

3、中文漢字CGROM（16*16）、128個字符（ASCII碼）HCGROM（8*16）及128*64點陣顯示RAM（GDRAM）。基本特征基本特征 低電源電壓，2MHZ時鐘頻率，通訊方式為串并行可選，工作溫度為0-55度。顯示內(nèi)容顯示內(nèi)容 可以構(gòu)成全中文人機互交圖形界面?？梢燥@示8*4行16*16點陣漢字，也可以完成圖形顯示。并且可以實現(xiàn)光標顯示，畫面移動，自定義字符、睡眠模式。通信接口通信接口 并行：8位數(shù)據(jù)線DB0-DB7、3位控制線RS，R/W，E 串行：I2C接口CS，SCLK，SDA管腳定義：管腳定義：引腳號引腳名稱方向功能說明1VSS-模塊的電源地2VDD-模塊的電源正端3V0-L

4、CD驅(qū)動電壓輸入端4RS(CS)H/L并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號；串行的片選信號5R/W(SID)H/L并行的讀寫選擇信號；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)H/L并行的使能信號；串行的同步時鐘7DB0H/L數(shù)據(jù)08DB1H/L數(shù)據(jù)19DB2H/L數(shù)據(jù)210DB3H/L數(shù)據(jù)311DB4H/L數(shù)據(jù)412DB5H/L數(shù)據(jù)513DB6H/L數(shù)據(jù)614DB7H/L數(shù)據(jù)715PSBH/L并/串行接口選擇：H-并行；L-串行16NC空腳17/RETH/L復位 低電平有效18NC空腳19LED_A-背光源正極（LED+5V）20LED_K-背光源負極（LED-OV）12.2 傳輸方式傳輸方式 向驅(qū)動控制器發(fā)送命令分為

5、串行和并行傳輸，無論何種傳輸，他們的控制字格式都是一樣的：格式11111ABC，A為讀寫控制，H_讀，L_寫；B為類型控制，H_數(shù)據(jù)，L_指令；C為0。以及指令集是相同的。指令指令指令碼說明說明執(zhí)行時間執(zhí)行時間RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0清除顯示清除顯示0000000001將將DDRAM填滿填滿“20H”，并且設(shè)定，并且設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器（的地址計數(shù)器（AC）到）到“00H”4.6ms地址歸位地址歸位000000001X設(shè)定設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器（的地址計數(shù)器（AC）到）到“00H”，并且將游標移到開頭原點位置；這個指令，并且將游標移到開頭原點位置；這個

6、指令并不改變并不改變DDRAM的內(nèi)容的內(nèi)容4.6ms進入點設(shè)定進入點設(shè)定00000001I/DS指定在資料的讀取與寫入時，設(shè)定游標移動方向及指定顯示的移位指定在資料的讀取與寫入時，設(shè)定游標移動方向及指定顯示的移位72us顯示狀態(tài)開顯示狀態(tài)開/關(guān)關(guān)0000001DCBD=1：整體顯示：整體顯示ON C=1：游標：游標ON B=1：游標位置：游標位置ON72us游標或顯示游標或顯示移位控制移位控制000001S/CR/LXX設(shè)定游標的移動與顯示的移位控制位元；這個指令并不改變設(shè)定游標的移動與顯示的移位控制位元；這個指令并不改變DDRAM的內(nèi)容的內(nèi)容72us功能設(shè)定功能設(shè)定00001DLXREXXD

7、L=1(必須設(shè)為必須設(shè)為1) RE=1:擴充指令集動作擴充指令集動作 RE=0:基本指令集動作基本指令集動作72us設(shè)定設(shè)定CGRAM地地 址址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定設(shè)定CGRAM地址到地址計數(shù)器（地址到地址計數(shù)器（AC）72us設(shè)定設(shè)定DDRAM地地址址001AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定設(shè)定DDRAM地址到地址計數(shù)器（地址到地址計數(shù)器（AC）72us讀取忙碌標讀取忙碌標志（志（BF）和）和地址地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0讀取忙碌標志（讀取忙碌標志（BF）可以確認內(nèi)部動作是否完成，同時可以讀出地址計數(shù)器（）可以確認內(nèi)部動作是

8、否完成，同時可以讀出地址計數(shù)器（AC）的值）的值0us寫資料到寫資料到RAM10D7D6D5D4D3D2D1D0寫入資料到內(nèi)部的寫入資料到內(nèi)部的RAM（DDRAM/CGRAM/IRAM/GDRAM）72us讀出讀出RAM的的值值11D7D6D5D4D3D2D1D0從內(nèi)部從內(nèi)部RAM讀取資料（讀取資料（DDRAM/CGRAM/IRAM/GDRAM）72us基本指令集:指令指令碼說明執(zhí)行時間RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0待命模式0000000001將DDRAM填滿“20H”，并且設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器（AC）到“00H”72us卷動地址或IRAM地址選擇0000000

9、01SRSR=1：允許輸入垂直卷動地址SR=0：允許輸入IRAM地址72us反白選擇00000001R1R0選擇4行中的任一行作反白顯示，并可決定反白與否72us睡眠模式0000001SLXXSL=1：脫離睡眠模式SL=0：進入睡眠模式72us擴充功能設(shè)定000011XREG0RE=1： 擴充指令集動作RE=0： 基本指令集動作G=1 ：繪圖顯示ONG=0 ：繪圖顯示OFF72us設(shè)定IRAM地址或卷動地址0001AC5AC4AC3AC2AC1SR=1：AC5AC0為垂直卷動地址SR=0：AC3AC0為ICON IRAM地址72us設(shè)定繪圖RAM地址001AC6AC5AC4AC3AC2AC1A

10、C0設(shè)定CGRAM地址到地址計數(shù)器（AC）72us 擴充指令集擴充指令集: 12.3 并行方式傳輸并行方式傳輸 LCD12864和單片機并口連接圖 12.3.1 并行時序（將并行時序（將PSB接接H為并行模式）為并行模式） 1.寫時序 寫時序流程如圖所示： RS為命令/數(shù)據(jù)選擇信號，R/W為讀寫選擇信號，E微操作驅(qū)動信號，DB0-DB7為數(shù)據(jù)總線。上圖為寫操作，所以R/W則表明當前進行的是寫操作。DB0-DB7為單片機向JHD529M1寫數(shù)據(jù)。 寫時序部分程序代碼：寫時序部分程序代碼：寫指令：并口寫指令時注意時序，RS拉低。注意寫指令時不同指令的延時時間不同。 寫數(shù)據(jù)： LCDWC: ;并口寫

11、指令子程序LCALLCHK_BUSY ;以確保上一指令/數(shù)據(jù)模塊已經(jīng)接收處理完NOPCLRRSCLRRWSETBEMOVP2,A ;將要操作的指令通過數(shù)據(jù)口發(fā)送NOPCLRENOPRETLCDWD:;并口寫數(shù)據(jù)子程序LCALLCHK_BUSY;判忙子程序NOPSETBRSCLRRWSETBEMOV P2,A ;將要寫入的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)口發(fā)送CLRENOPRET讀忙狀態(tài)子程序：讀忙狀態(tài)子程序： 并行模式判忙：當R/W為H，RS為L時，驅(qū)動控制器會輸出它的狀態(tài)和當前地址計數(shù)器AC的值。最高位為狀態(tài)位，低六位為地址。CHK_BUSY:CLRRSSETBRWSETBECHK_B:NOPJBP2.7,CH

12、K_B ;讀出的AC值存放在P2口，判斷最高位，為1則忙，為0則空閑。CLRE RET2.讀時序讀時序 讀時序流程如圖所示： RS為命令/數(shù)據(jù)選擇信號，R/W為讀寫選擇信號，E為操作驅(qū)動信號，DB0-DB7為數(shù)據(jù)總線。當寫入命令11111100B時，R/W為H，RS為L，不需要延時，控制器會馬上讀出當前的AC值。然后進行判忙等操作。當發(fā)送11111110B時，R/W為H，RS為H，驅(qū)動控制器會把當前地址計數(shù)器的數(shù)據(jù)發(fā)送出來。讀數(shù)據(jù)要延時72us。 讀子程序：讀子程序：READ:MOVP2,#11111100B;寫入讀命令指令NOPCLRRSSETBRWSETBEMOVA,P2;P2讀出計數(shù)器A

13、C值NOPCLRERETR12.4串行模式串行模式 LCD12864和單片機串行模式連接圖（將PSB接L為串行模式，串行模式只需三根線） 串行模式寫時序和讀時序是一樣的流程，串行口時序圖如下圖： 串行模式下輸入11111100后，驅(qū)動控制器會輸出兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)，分別為DDDD0000和0000DDDD，最高位為判忙狀態(tài)位。 寫指令或數(shù)據(jù)子程序：寫指令或數(shù)據(jù)子程序：F_WRITE: ;按照時序?qū)懭氲诙€拆分的字節(jié)MOVR6,A;A為要寫入的命令或者操作ANLA,#0F0H;取要發(fā)送指令或數(shù)據(jù)的高四位LCALLF_WRITEBETY;發(fā)送高四位MOVA,R6ANLA,#0FH;去要發(fā)送指令或數(shù)據(jù)的

14、第四位SWAPALCALLF_WRITEBETY;發(fā)送低四位RETF_WRITEBETY: ; 按位發(fā)送8次，發(fā)送所要操作的指令或者數(shù)據(jù)MOVR7,#08L_WRITENEXTBIT:RLCAMOVB_SDA,CNOPNOPNOPNOPSETBB_CLKNOPNOPNOPNOPCLRB_CLKDJNZ R7,L_WRITENEXTBITRET注意注意：當模塊在接受指令前，微處理必須先確認模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取AC最高位狀態(tài)標志時，狀態(tài)位需為0，方可接受新的指令；如果在送出一個指令前并不檢查狀態(tài)標志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即是等待前一個指令確實執(zhí)行完成，指

15、令執(zhí)行的時間請參考指令表中的指令說明。當有多個數(shù)據(jù)或指令要傳送時，必須要等到一個指令完成執(zhí)行完畢后再傳送下一個指令或數(shù)據(jù)，否則，會造成指令或數(shù)據(jù)的丟失。這是因為液晶模塊內(nèi)部沒有發(fā)送/接收緩沖區(qū)。 12.5 顯示字符或者漢字顯示字符或者漢字 顯示資料RAM提供642個位元組的空間，最多可以控制4行16字(64個字)的中文字型顯示，當寫入顯示資料RAM時，可以分別顯示CGROM、HCGROM與CGRAM的字型；JHD529M1可以顯示三種字型，分別是半寬的HCGROM字型、CGRAM字型及中文CGROM字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H0006H的編碼中將自動的結(jié)合

16、下一個位元組，組成兩個位元組的編碼達成中文字型的編碼（A140D75F），各種字型詳細編碼如下： 1.顯示半寬字型：將8位元資料寫入DDRAM中，范圍為02H7FH的編碼。 2.顯示CGRAM字型：將16位元資料寫入DDRAM中，總共有0000H，0002H，0004H，0006H四種編碼。 3.顯示中文字形：將16位元資料寫入DDRAM，范圍為A1A1HF7FEH的編碼作為字符顯示，在控制器內(nèi)有個供寫入字符代碼的緩存器DDRAM，你只要將要顯示的中文字符代碼或西文字符代碼寫入DDRAM，硬件將依照編碼自動從CGROM中選擇將要顯示的字型顯示再屏幕上。至于是顯示西文字符還是中文字符，它會自動辨

17、別的，這和我們PC上是一樣的，字符代碼也完全一樣。 ASCII碼如表所示：字符顯示時，DDRAM地址與液晶屏的位置關(guān)系見下表： 這個表上可以看出，它的地址編排很奇特，第一行到87H完了以后就跳到了第三行接著88H了，每二行也是一樣的，很明顯，有下面兩行接在上面兩行后面的跡像。例例： 要在第一行開始寫個心，則應(yīng)先設(shè)置DDRAM地址為80H，然后向其寫入數(shù)據(jù)03H 要在第二行”單片機”三個字只需將要寫入的字放入表中，通過查表寫入即可。寫入數(shù)據(jù)之前先寫入地址，注意地址為指令操作。表中的數(shù)據(jù)寫入后DDRAM會自動匹配漢字。 Line1 （X坐標）80H81H82H83H84H85H86H87HLine

18、2 （X坐標）90H91H92H93H94H95H96H97HLine3 （X坐標）88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FHLine4 （X坐標）98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH12.6 繪圖顯示繪圖顯示繪圖顯示RAM地址分布如圖所示： 上圖我們可以看出JHD529M1的LCD12864在地址的排列上是分為上、下半屏來顯示的，上半屏橫向的列地址（X）是07(00H-07H)，下半屏的列地址是815(08H-0fH)。而每個一地址都可寫入兩個字節(jié)的內(nèi)容，它們是按高位在前低位在后排列的。垂直方向上的地址（Y）上半屏是031(00H-1fH)，下半屏的Y地址仍是031(00H

19、-1fH)，可以看出，它的地址排列方式還是將下半屏接在上半屏后面的，因此這塊LCD12864，雖然在點陣的物理排列上是12864，但在地址排列上，它卻是塊25632。繪圖繪圖RAM(GDRAM) 繪圖顯示RAM提供6432個位元組的記憶空間，最多可以控制25664點的二維也納繪圖緩沖空間，在更改繪圖RAM時，先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標值，再寫入兩個8位元的資料到繪圖RAM，而地址計數(shù)器（AC）會自動加一；在寫入繪圖RAM的期間，繪圖顯示必須關(guān)閉，整個寫入繪圖RAM的步驟如下： 1 關(guān)閉繪圖顯示功能。 2 先將水平的位元組坐標（X）寫入繪圖RAM地址； 3 再將垂直的坐標（Y）寫入繪圖RAM地址

20、； 4 將D15D8寫入到RAM中； 5 將D7D0寫入到RAM中； 6 打開繪圖顯示功能。 圖像數(shù)據(jù)處理方法圖像數(shù)據(jù)處理方法 使用Image2Lcd工具可以將圖像處理為對應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。1.輸出數(shù)據(jù)類型應(yīng)設(shè)置為C語言數(shù)組，這樣可以直接得到十六進制的字節(jié)型數(shù)據(jù)。2.掃描模式可設(shè)為水平掃描模式，這樣便于軟件設(shè)計。3.輸出灰度應(yīng)該設(shè)為單色模式，因為128*64只能顯示單色的圖像4.最大寬度和高度應(yīng)該為128*64，如果圖像本身為100*50。，則無法處理成128*64的，所以在使用Image2Lcd工具之前，應(yīng)該用專業(yè)的軟件將圖像處理成128*64大小的。5.高位在前，因為128*64驅(qū)動控制器將會顯示最高位在前面。（先寫入D8-D15）6.設(shè)置完了之后點擊保存，即可獲得圖像數(shù)據(jù)。 12.7 下面程序為寫字符和繪圖的主程序代碼：下面程序為寫字符和繪圖的主程序代碼：R_KZZEQU50H;控制字緩沖區(qū)C_QPEQU00000001B;清除屏幕C_XSEQU00001100B;字符顯示設(shè)置開C_ZLEQU00110000B;指令類別設(shè)置（基本指令集）C_ZLKCEQU00110100B;指令類別設(shè)置（擴充指令集）C_HTXSEQU00110110B;繪圖顯示開關(guān) L_LOOP:LCALLF_CSHLCD;初始化顯示屏（清屏）MOVR_KZZ,#C_ZLLCALLF_WRI