基于单片机控制的液晶显示原理与设计.pdf

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1、万方数据基于单片机控制的液晶显示原理与设计周一恒1，严家明2(1．中国矿业大学电子信息与电气工程学院，江苏徐州221116；2．重庆大学输变电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)籀耍：糖如了一种基于单片机和ST7920控制模块进行液晶显示的实现方法，介绍了液晶显示控制器sT7920的性能特点，给出了单片梳与液磊显示屏LMG—Ssc24D64硬件接口设计、软件设计流程以及详细的液晶显示程序。设计的该显示模块能够应用予测控系统率。荚键词：单片机；ST7920；液晶显示；接口电路中图分类号：TP334文献标识码：A文章编号：1009-9492(2008)10-0040-04l

2、引昌液晶显示(LCD)由于具有可编程驱动、接口控制方便、体积小、功耗低、具有良好的可视化人机界面等优点，在智能设备尤其是便携式仪器仪表中得到了广泛应用，在许多单片机、DSP等应用系统中也被广泛应用于终端显示[1．21。LCD已成为当代高新技术产业、信息产业中最重要的信息显示方式之一。随着数控技术、测控技术等新技术的发展，对中英文显示、图形显示的需求越来越多【It31，普通的LED显示已不能满足要求。本文以内核为ST7920的LMG—SSC24D64液晶显示屏为例，介绍液晶基本功能、工作原理及其在智能控制系统中与单片机的硬件接口以及软件设计方法。以期为液晶显示在智能控制领域的应用提供一种便捷

3、快速的方法，也望有利于液晶显示屏在其他领域的推广应用。2液晶模块原理在智能控制系统中越来越多地使用了液晶显示屏LCD，LCD是一种介于液体和固体之间热力学的中间稳定相，它本身不会发光，是利用外部光的反射原理进行显示。液晶显示功耗小，字形美观，在系统中可用集成电池来供电‘41。2．1基本功能LMG—SSC24D64液晶显示屏以sT7920显示控制模块为内核，液晶显示屏幕为240x64点，可显示四行，每行可显示16x16中文字符15个或16x8半宽符号字型30个。显示控制模块sT7920是内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示控制模块，其控制的显示分辨率可达128x64。模块内带

4、有中文字型库CGROM，该字库中含有8192个16x16点阵的中文字符，可利用代码简单方便地显示汉字；半宽字型库HCGROM提供了128个16x8点阵的ASCII字符，便于英文和其他常用字符显示；64x16点阵的造字空间CGRAM，用户可以根据需要构造生僻字；64x256点阵的绘图区域GDRAM，可以方便构造图形，与文字混合显示。显示模块与单片机、DSP等微控器的接口界面灵活，有并行、串行两种连接模式，其中并行模式又有8位／4位两种接法，串行模式又分3线／2线两种接法。2．2指令系统LMG—SSC24D64内核Srl7920模块内部有一个指令寄存器和一个数据寄存器，其指令分为基本指令集和扩

5、充指令集。基本指令集用来初始化液晶屏和实现基本功能控制。对于指令寄存器来说，包括清除显示、位址清零、进入点设定、显示状态开／关、光标或显示移位控制、功能设定、设定CGRAM位址、设定DDRAM位址、读取忙标志(BF)等指令；对于数据寄存器来说，包括写数据到RAM(DORAM／CGRAM／GDRAM)、读出RAM的值等指令。扩充指令集主要用来绘图，包括待命模式、卷动位址或RAM位址、选择睡眠模式、扩充功能设定、设定IRAM位址或卷动位址、设定绘图RAM地址等指令。2．3硬件组成’LMG-SSC24D64液晶显示屏的外形尺寸为180x65，视域尺寸为132x39。由两块独立的芯片组合而成，分别

6、由使收稿日期：2008-03-21区二丑j丑蜀万方数据能信号Enablel(E1)、Enable2(E2)加以控制，两芯片共用Register(ItS)、m唧和数据传输线，在同一时刻，芯片的使能端E1、E2只能有一个为下降沿触发有效。当使能信号有效时，RS、膈和数据传输线就只与使能的芯片相连，从而实现资源的分时使用。占用较小的资源开销。在使能信号到达的情况下，l毽、膈和数据传输线的逻辑关系如表1所示。。寰l指令寄存鼍、数据寄存叠读写逻辑囊3接口电路设计目前测控仪表系统中大多采用单片机为主控器件。由于A髑9S5l型单片机价格低、处理能力强，在数据采集、工程应用等很多领域得到了广泛应用。本设计

7、中采用AT89S5l作为系统的控制芯片。外扩存储器选用2864。为了扩充单片机的控制功能，采用可编程控制芯片GAU6v8。系统电路框图如图1所示。图1系统电路图A偶9s51共有4个8位的并行I／O端口：P0、P1、P2、P3口，芯片内包含4kB的ROM，程序存储器的寻址空问为64．kB【鲥。单片机对液晶模块的控制分为直接控制方式和间接控制方式M】。直接控制方式是把液晶模块作为存储器接在单片机的数据线、地址线和控制线上，同