座(外设之液晶显示器LCD).ppt

2012年大学生电子竞赛 培训讲座五,外设之液晶显示器,南京师范大学电气与自动化工程学院 高翔,讲座内容,LCD的应用 LCD的原理 LCD的使用（MSP430如何与12864交换数据）,LCD的应用一数据显示,应用二图形显示,应用三菜单,应用三补充子菜单,LCD的原理,LCD液晶显示器 12864:128*64个点（分辨率） LCD的分类 字符型 内部含有字库，字符、汉字的显示依赖字库实现。 点阵型 内部没有字库，所有显示数据依赖用户自己写入。,点阵型12864,在点阵型LCD上显示一幅图片或是字符，如上图所示，只需黑色的部分点亮，空白的点置0即可。可以将LCD看成128*64个LED灯来帮助理解。,（1）无显示的12864,（2） 显示一幅图片,LCD12864,LCD显示推理过程 一幅画面 128*64个点 内部128*64 bit的DDRAM（显示数据RAM） 并行通信 程序 本质 单片机通过并行通信向LCD内部的DDRAM中写入想要显示的数据 LCD实时根据DDRAM中的数据更新显示,DDRAM地址,图片显示,简单来说，主要分为两步： 1）将一幅图片转化为一系列二进制数据 2）将数据按字节（8位）写入液晶对应的DDRAM，12864的DDRAM有128*8=1024个地址，只需将图片转化的数据按字节写入这其对应的DDRAM地址即可。,字符显示,同图片一样，汉字、字符也是由一个个点组成。上图中，汉字为16*16点阵，ASCII码为8*16点阵，字体大小可以根据需要改变。 每8个点组成1个字节，所以一个汉字（ASCII）由16*2（8*2）个字节数据组成，字符显示原理与图片一致，只需将字符代码写入相应DDRAM地址。,LCD的使用（硬件）,1）使能E 2）片选CS1（左半屏）、CS2（右）高有效 3）命令/数据选择RS（0命令，1数据） 4）读/写选择R/W（0写，1读） 5）数据总线DB0DB7 6）负压产生和负压输入（对比度）调整 7）复位RST 8）电源与地和背景光电源,硬件接线图,LCD的使用（软件）,初始化 字符的显示 Ascii（1字节）、汉字（2字节） 图片的显示 大小不超过128*64（1024字节） 实时数据的显示 一般每采集N个数据显示一次，N128,LCD的初始化,初始化的工作主要有： 打开显示 确定起始行（DDRAM与LCD的对应关系） 确定DDRAM的指针起始位置 页地址0-7 列地址0-127,命令寄存器一,命令寄存器二,字符显示过程,准备工作 （1）使用取模软件获得汉字或ascii码的字模； （2）明确该汉字在LCD上显示位置 页地址0-7 列地址0-15 软件流程 （3）将页、列地址写入LCD的命令寄存器，以确定指针位置 （4）将字符对应的字模数据写入对应的DDRAM,图片的显示,准备工作 （1）使用取模软件获得图片的数据； （2）明确该图片在LCD上显示位置 起始位置（x，y） 图片大小（x1，y1) 软件流程 （3）图片显示顺序为从左到右，从上到下，每次显示一页（8行） （4）每次换行、换屏都需通过写入页、列地址重新定义指针位置，每次写完指针自动加1 （5）将数据写入对应的DDRAM,N个实时数据显示,准备工作 （1）写一函数实现对DDRAM中任一页、任一列写入一个字节数据 软件 （2）作N次循环，每次显示一个数据 （3）根据数据，确定其在DDRAM中的地址 页地址 列地址 （4）将该数据写入DDRAM对应地址空间,总结,无论是显示字符、图片还是显示实时采集数据，其实质都是一样： 确定它们在DDRAM中的位置 将它们对应的字模数据写入DDRAM中,实例分析,底层程序（涉及硬件） （1）查忙 （2）写数据 （ ）读数据（不常用，一般不需） （3）写命令 软件对外接口程序（属于顶层，不涉及硬件） （4）初始化 （5）清屏 （6）连续显示汉字或ASCII码 （7）显示图片 （8）显示实时数据曲线 （9）折线图,预定义（硬件接口）,#define Port_IO; P10SEL = 0x00; P9SEL #define Lcd_Data P10OUT /P1.0P1.7 #define Lcd_Data_IN P10IN /P1.0P1.7 #define SetE P9OUT |= BIT0 / E=1,-P3.0 #define ClrE P9OUT &= BIT0 / E=0, #define SetRW P9OUT |= BIT1 / RW=1,-P3.1 #define ClrRW P9OUT &= BIT1 / RW=0, #define SetDI P9OUT |= BIT2 / DI=1,-P3.2 #define ClrDI P9OUT &= BIT2 / DI=0, #define SetCS1 P9OUT |= BIT3 /CS1=1,-P3.3 #define ClrCS1 P9OUT &= BIT3 /CS1=0, #define SetCS2 P9OUT |= BIT4 /CS2=1,-P3.4 #define ClrCS2 P9OUT &= BIT4 /CS2=0, #define Data_IN P10DIR = 0x00 #define Data_OUT P10DIR = 0xFF #define Ctrl_OUT P9DIR |= 0x2F #define Left 0 #define Right 1,点阵型12864指令表,（1）查忙,void CheckBusy(uchar side) uchar buf=0xFF; Data_IN; _Nop(); ClrE; SetRW; /1_read,0_write ClrDI; /1_data,0_cmd while(buf) if(side = 0) SetCS1;ClrCS2; /enable CS1 _Nop();_Nop(); /delay 1us befor and after setE SetE; _Nop(); buf=Lcd_Data_IN; ,Else ClrCS1;SetCS2; /enable CS2 _Nop();_Nop(); /delay 1us befor and after setE SetE; _Nop(); buf=Lcd_Data_IN; buf ,（2）写数据,void WriteData(uchar dat,uchar side) CheckBusy(side); ClrE; ClrRW;SetDI; Lcd_Data=dat; if(side=Left) SetCS1; ClrCS2; else ClrCS1; SetCS2; _Nop(); /delay 1us befor and after setE SetE;_Nop(); ClrE; ,（3）写命令,void WriteCmd(uchar cmd,uchar side) CheckBusy(side); ClrE; ClrRW; /1_read,0_write ClrDI;/1_data,0_cmd Lcd_Data=cmd; if(side=Left) SetCS1; /left ClrCS2; else ClrCS1; /right SetCS2; _Nop(); /delay 1us befor and after setE SetE;_Nop(); ClrE; ,（4）初始化,void Lcd_Init() Port_Init(); /显示开 WriteCmd(0x3F,Left); WriteCmd(0x3F,Right); /起始行 WriteCmd(0xC0,Left); WriteCmd(0xC0,Right); /起始x,y坐标(0,0) WriteCmd(0xB8,Left); WriteCmd(0xB8,Right); WriteCmd(0x40,Left); WriteCmd(0x40,Right); ,void Port_Init(void) Port_IO; Ctrl_OUT; Data_OUT; ,（5）清屏,void Lcd_Clear(void) uchar i,j; for(i=0;i8;i+) WriteCmd(0xB8+i,Left); WriteCmd(0xB8+i,Right); WriteCmd(0x40,Left); WriteCmd(0x40,Right); for(j=0;j64;j+) WriteData(0,Left); WriteData(0,Right); ,（6）连续显示字符,关键在于区分ASCII码和汉字 ASCII都小于0xA0 汉字的第一个字节必然大于或等于0xA0 Ascii码注意其字库数组里数据的顺序 汉字的字模应定义为一结构体 结构体包含两部分 汉字的内码（2字节） 汉字的字模数据（32字节）16*16大小 显示步骤分2步 根据汉字内码在字库中查找汉字的位置（数组编号） 根据该编码得到汉字的字模，并将这些字模写入LCD的DDRAM,小结,液晶显示器的重要特点 使用之前必须初始化！ 当要显示新的数据时，应考虑是否需要清屏，合理使用清屏程序很重要。 LCD显示内容与DDRAM中的数据一一对应，你不清屏，LCD上面就会一直显示,字模软件的作用,将要显示的图片、汉字、ASCII码转化为12864可以辨认的二进制数据。 举例： “南”的字模为： 0x04,0xE4,0x24,0x24,0x64,0xA4,0x24,0x3F, 0x24,0xA4,0x64,0x24,0x24,0xF6,0x24,0x00, 0x00,0xFF,0x00,0x09,0x09,0x09,0x09,0x7F, 0x09,0x09,0x09,0x49,0x80,0x7F,0x00,0x00,取模软件的使用,一、参数设置 1.LCD显示方式 XY地址计数器 从左到右、从上到下 单字节数据格式 纵向8点下高位 2.字体格式 汉字 or ASCII码 字体类型和大小 宋体16点阵 Asc8X16E,参数设置如下图所示,取模软件的使用（续）,二、输入所要转化的数据 （1)汉字 直接在对话框中输入汉字 点击“输入字串”按钮即可 （2）ASCII码 直接点击右边的蓝色ASCII码按钮，就可生成所有ASCII码字模,取模软件的使用（续2）,（3）图片 保证图片像素小于128 64 Bmp格式 点击载入图片按钮 选择图片 点击数据保存,总结与任务,理解12864是如何显示字符和图形的； 知晓单片机与12864的硬件连接； 明白如何通过总线操作实现单片机与12864之间数据与命令的交换； 参考12864的命令字进行软件编程； 学会如何使用取字模软件；,作业，又见作业,结合zlg7290，要求 按下“A”显示你组所在三人的姓名，学号 按下“B”显示一副图片