引言
液晶顯示器件由于具有顯示信息豐富、功耗低、體積小、質(zhì)量小、無輻射等優(yōu)點,得到了廣泛的應(yīng)用;但液晶顯示模塊復(fù)雜的硬件接口和軟件編程卻令產(chǎn)品設(shè)計人員生畏,因而限制了該模塊在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。本文介紹一種具有串/并多種接口方式,且內(nèi)部含有GB2312一級、二級簡體中文字庫的圖形點陣液晶模塊,使用該模塊可構(gòu)成具有全中文人機交互圖形界面的液晶顯示系統(tǒng)。
1 、性能特點
OCM4X8C是具有串/并接口,具內(nèi)部含有中文字庫的圖形點陣液晶顯示模塊。該模塊的控制/驅(qū)動器采用***矽創(chuàng)電子公司的ST7920,因而具有較強的控制顯示功能。OCM4X8C的液晶顯示屏為128×64點陣,可顯示4行、每行8個漢字。為了便于簡單、方便地顯示漢字,該模塊具2Mb的中文字型CGROM,該字型ROM中含有8192個16×16點陣中文字庫;同時,為了便于英文和其它常用字符的顯示,具有16Kb的16×8點陣的ASCII字符庫;為便于構(gòu)造用戶圖形,提供了一個64×256點陣的GDRAM繪圖區(qū)域,且為了便于構(gòu)造用戶所需字型,提供了4組16×16點陣的造字空間。利用上述功能,OCM4X8C可實現(xiàn)漢字、ASCII碼、點陣圖形、自造字體的同屏顯示。為便了和多種微處理器、單片機接口,模塊提供了4位并行、8位并行、2線串行、3線串行多種接口方式。
該模塊具有2.7~5.5V的寬工作電壓范圍,且具有睡眠、正常及低功耗工作模式,可滿足系統(tǒng)各種工作電壓及便攜式儀器低功耗的要求。液晶模塊顯示負電壓,也由模塊提供,從而簡化了系統(tǒng)電源設(shè)計。模塊同時還提供LED背光顯示功能。除此之外,模塊還提供了畫面清除、游標顯示/隱藏、游標歸位、顯示打開/關(guān)閉、顯示字符閃爍、游標移位、顯示移位、垂直畫面旋轉(zhuǎn)、反白顯示、液晶睡眠/喚醒、關(guān)閉顯示等操作指令。
2、 模塊引腳定義和用戶指令集
OCM4X8C的引腳說明,如表1所列。
3 、字符顯示
OCM4X8C按照每個中文字符16×16點陣將顯示屏分類4行8列,共32個區(qū)。每個區(qū)可顯示1個中文字符或2個16×8點陣全高ASCII碼字符,即每屏最多可實現(xiàn)32個中文字符或64個ASCII碼字符的顯示。OCM4X8C內(nèi)部提供128×2字節(jié)的字符顯示RAM緩沖區(qū)(DDRAM)。字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示RAM實現(xiàn)的。根據(jù)寫入內(nèi)容的不同,可分別在液晶屏上顯示CGROM(中文字庫)、HCGROM(ASCII碼字庫)及CGRAM(自定義字形)的內(nèi)容。三種不同字符/字型的選擇編碼范圍為:0000~0006H顯示自定義字型,02H~7FH顯示半寬ASCII碼字符,A1A0H~F7FFH顯示8192種GB2312中文字庫字形。字符顯示RAM在液晶模塊中的地址80H~9FH。字符顯示的RAM的地址與32個字符顯示區(qū)域有著一一對應(yīng)的關(guān)系,其對應(yīng)關(guān)系如圖1所示。
4、 應(yīng)用說明
用OCM4X8C顯示模塊時應(yīng)注意以下幾點:
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①欲在某一個位置顯示中文字符時,應(yīng)先設(shè)定顯示字符位置,即先設(shè)定顯示地址,再寫入中文字符編碼。
②顯示ASCII字符過程與顯示中文字符過程相同。不過在顯示連續(xù)字符時,只須設(shè)定一次顯示地址,由模塊自動對地址加1指向下一個字符位置,否則,顯示的字符中將會有一個空ASCII字符位置。
③當(dāng)字符編碼為2字節(jié)時,應(yīng)先寫入高位字節(jié),再寫入低位字節(jié)。
④模塊在接收指令前,向處理器必須先確認模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài),即讀取BF標志時BF需為“0”,方可接受新的指令。如果在送出一個指令前不檢查BF標志,則在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間,即等待前一個指令確定執(zhí)行完成。指令執(zhí)行的時間請參考指令表中的指令執(zhí)行時間說明。
⑤“RE”為基本指令集與擴充指令集的選擇控制位。當(dāng)變更“RE”后,以后的指令集將維持在最后的狀態(tài),除非再次變更“RE”位,否則使用相同指令集時,無需每次均重設(shè)“RE”位。
5 、接口方式與時序
OCM4X8C具有串/并多種接口方式,方便了模塊與各種單片機、微處理器的連接。
(1)4/8位并行接口方式
當(dāng)模塊的PSB腳接高電平時,模塊即進入并行接口模式。在并行模式下可由功能設(shè)定指令的“DL”位來選擇8位或4接口方式,主控制系統(tǒng)將配合“RS”、“RW”、“E”DB0~DB7來完成指令/數(shù)據(jù)的傳送,其操作時序與其它并行接口液晶顯示模塊相同。
(2)2/3線串行接口方式
當(dāng)模塊的PSB腳接低電平時,模塊即進入串行接口模式。串行模式使用串行數(shù)據(jù)線SID與串行時鐘線SCLK來傳送數(shù)據(jù),即構(gòu)成2線串行模式。
OCM4X8C還允許同時接入多個液晶顯示模塊以完成多路信息顯示功能。此時,要利用片選端“CS”構(gòu)成3線串行接口方式,當(dāng)“CS”接高電位時,模塊可正常接收并顯示數(shù)據(jù),否則模塊顯示將被禁止。通常情況下,當(dāng)系統(tǒng)僅使用一個液晶顯示模塊時,“CS”可連接固定的高電平。
模塊2線串行工作操作時序如圖2所示。
由圖2可以看出,單片機與液晶模塊之間傳送1字節(jié)的數(shù)據(jù)共需24個時鐘脈沖。首先,單片機要給出數(shù)據(jù)傳輸起始位,這里是以5個連續(xù)的“1”作數(shù)據(jù)起始位,如模塊接收到連續(xù)的5個“1”,則內(nèi)部傳輸被重置并且串行傳輸將被同步。緊接著,“RW”位用于選擇數(shù)據(jù)的傳輸方向(讀或?qū)懀?,“RS”位用于選擇內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器或指令寄存器,最后的第8位固定為“0”。在接收到起始位及“RW”和“RW”的第1個字節(jié)后,下一個字節(jié)的數(shù)據(jù)或指令將被分為2個字節(jié)來串行傳送或接收。數(shù)據(jù)或指令的高4位,被放在第2個字節(jié)串行數(shù)據(jù)的高4位,其低4位則置為“0”;數(shù)據(jù)或指令的低4位被放在第3個字節(jié)的高4位,其低4位也置為“0”,如此完成一個字節(jié)指令或數(shù)據(jù)的傳送。需要注意的是,當(dāng)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)。
6、 OCM4X8C應(yīng)用實例
使用OCM4X8C的2線串行接口方式可大大簡化液晶顯示模塊與單片機之間的接口設(shè)計;同時,也使液晶顯示模塊顯示漢字變得極為容易,從而改變過去單片機系統(tǒng)人機界面不夠友好的弊端。AT89C2051單片機與OCM4X8C的接口電路如圖3所示。下面給出相應(yīng)顯示程序。
;位定義
SID BIT P1.0 ;串行數(shù)據(jù)線
SCLK BIT P1.1 ;串行時鐘線
;內(nèi)存數(shù)據(jù)定義
START EQU 30H ;起始字節(jié)
COM EQU 31H ;命令/數(shù)據(jù)
HDATA EQU 32H ;命令/數(shù)據(jù)字節(jié)高位
LDATA EQU 33H ;命令/數(shù)據(jù)字節(jié)低位
ASC EQU 34H ;ASCII數(shù)據(jù)單元
初始化子程序:
INILCM:LCALL DL40MS ;延時等待內(nèi)部復(fù)位
MOV COM,#30H ;使用8位控制界面
LCALL WRITE
MOV COM,#30H ;使用基本指令集
LCALL WRITE
MOV COM,#0CH
LCALL WRITE ;整體顯示ON
MOV DL1MS
MOV COM,#01H ;清屏
LCALL WRITE
LCALL DL40MS
MOV COM,#06H ;顯示右移
LCALL WRITE
LCALL DL1MS
RET
模塊寫入子程序:
WRITE:MOV A,COM ;送待發(fā)數(shù)據(jù)命令A(yù)
MOV A,#0F0H ;屏蔽低4位
MOV HDATA,A ;將高4位送HDATA單元
MOV A,COM ;取低4位
SWAP A ;高低4位互換
MOV A,#0F0H
MOV LDATA,A ;將低4位送LDATA單元
MOV A,START ;取起始字節(jié)
LCALL SENDBYTE ;發(fā)送
LCALL DL1MS ;延時1ms
MOV A,HDATA
LCALL SENDBYTE
LCALL DL1MS
MOV A,LDATA
LCALL SENDBYTE
LCALL DL1MS
RET
顯示漢字子程序:
HZDISP:
MOV START,#0F08H 寫入命令
MOV COM,#80H 設(shè)定顯示位置
LCALL WRITE
MOV DPTR,#TABLE 指向文字型代碼表
MOV A,#00H 取漢字代碼低位
LOOP2:MOVC A,A+@DPTR
CJNE A,#0,DISP ;遇“0”結(jié)束顯示
RET 寫完一行則結(jié)束
DISP:MOV START,#0FAH ;寫數(shù)據(jù)
MOV COM,A
LCALL WRITE ;寫入顯示模塊
INC DPTR ;取漢字代碼高位
AJMP LOOP2 ;未顯示完則繼續(xù)
TABLE:DB“中文圖形點陣”,0;漢字代碼表
DB“液晶顯示模塊”,0;
串行字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序:
SENDBYTE:MOV R7,#08H ;發(fā)送8位
LOOP1:RLC A
MOV SID,C ;數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)線
CLR SCLK ;產(chǎn)生同步時鐘
SETB SCLK
DJNZ R7,LOOP1 ;未發(fā)送完8位繼續(xù)
RET
結(jié)語
由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比,不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多,且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。
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