8051单片机图形LCD驱动接口设计(毕业论文)_T6963C控制器_LCD240128__4X4键盘

毕业设计毕业设计毕业设计毕业设计( ( ( (论文论文论文论文) ) ) ) 题题目：目：单片机图形单片机图形 LCDLCDLCDLCD 驱动接口设计驱动接口设计 学学生：生：陈星陈星 学院学院( (系系) )：电子信息学院电子信息学院 专业班级：专业班级：自动化自动化 10601106011060110601 指导教师：指导教师：徐爱钧徐爱钧 QQQQ ：171231105171231105 时时间：间：2010201020102010 年年 3 3 3 3 月月至至2010201020102010 年年 6 6 6 6 月月 目录目录目录目录 毕业论文（设计）任务书. 开题报告. 指导教师评审意见. 评阅教师评语. 答辩会议记录. 中文摘要. 外文摘要. 第 1 章 绪论1 1.1 本设计的要求1 1.2 关于单片机.1 1.3 关于 C 语言.4 1.4 关于液晶显示 LCD5 第 2 章 有关 T6963C 的一般介绍16 2.1 T6963C 的特点16 2.2 T6963C 的部分引脚说明及功能17 2.3 T6963C 的指令系统19 第 3 章 系统硬件设计17 3.1 单片机最小系统设计17 3.2 内置 T6963C 控制器的液晶显示模块的硬件特性.22 3.3 T6963C 与单片机的接口电路23 3.4 键盘接口设计24 第 4 章 系统软件设计27 4.1 设计思路.27 4.2 实现功能.27 4.3 系统程序.28 4.4 字模程序设计41 4.5 总结.41 第 5 章参考文献42 第 6 章致谢43 附录44 I 长江大学毕业设计(论文)任务书 学院（系）电信学院专业自动化班级 10601 学生姓名陈星指导教师/职称徐爱钧/教授 1. 毕业设计(论文)题目： 单片机图形单片机图形 LCDLCDLCDLCD 驱动接口设计驱动接口设计 2. 毕业设计（论文）起止时间： 2010.03.10-2010.06.10 3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分） 8051 单片机 点阵图形 LCD 液晶显示模块 T6963C 常用数字逻辑接口器件 ROM、RAM 存储器器件 键盘接口器件 Keil 单片机软件调试环境 Proteus 仿真软件 液晶字模软件 4毕业设计(论文)应完成的主要内容 利用 8051 单片机、常用数字逻辑接口器件、ROM、 RAM 存储器器件、点阵式图形 LCD 液晶显示模块 T6963C， II 设计一种单片机液晶图形显示接口。要求能够从 LCD 液晶显 示屏上清晰地显示一般图形和常用汉字，通过液晶字模软件可 以按需要修改显示的图形和汉字。 5毕业设计(论文)的目标及具体要求 1、单片机及其相关数字逻辑器件选型 2、单片机最小系统设计 3、单片机与液晶显示模块接口设计 4、键盘接口设计 5、绘制全部硬件原理电路图 6、接口软件程序设计 7、绘制全部软件程序框图 8、Keil 与 Proteus 联合调试 9、给出最终设计结果 6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求 在计算机上绘制全部原理电路图，编写全部应用程序， 计算机上机 100 小时。 任务书批准日期任务书批准日期任务书批准日期任务书批准日期 2010201020102010年年年年 3 3 3 3月月月月 10101010 日日日日教研室教研室教研室教研室( ( ( (系系系系) ) ) )主任主任主任主任( ( ( (签字签字签字签字) ) ) ) 任务书下达日期任务书下达日期任务书下达日期任务书下达日期 2010201020102010年年年年3 3 3 3月月月月 15151515 日日日日 指导教师指导教师指导教师指导教师( ( ( (签字签字签字签字) ) ) ) 完成任务日期完成任务日期完成任务日期完成任务日期 2010201020102010年年年年 6 6 6 6月月月月 10101010 日日日日 学生（签名）学生（签名）学生（签名）学生（签名） III 长 江 大 学 毕业论文开题报告毕业论文开题报告毕业论文开题报告毕业论文开题报告 题题目：目：单片机图形单片机图形 LCDLCD 驱动接口设计驱动接口设计 学学生：生：陈星陈星 学院学院( (系系) )：电子信息学院电子信息学院 专业班级：专业班级：自动化自动化 1060110601 指导教师：指导教师：徐爱钧徐爱钧 辅导教师：辅导教师：徐爱钧徐爱钧 开题报告日期：开题报告日期：2010.032010.03 IV 1 1 1 1 题目来源题目来源题目来源题目来源 教师科研项目 2 2 2 2 研究目的和意义研究目的和意义研究目的和意义研究目的和意义 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的 踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输， 工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿 车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子 宠物等等，这些都离不开单片机。 LCD 低压微功耗平板型结构，被动显示(无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛 疲劳)，显示信息量大(因为像素可以做得很小)，易于彩色化(在色谱上可以非常准 确的复现)，无电磁辐射(对人体安全，利于信息保密)，长寿命。广泛应用于可视 化，人机交互界面。 3 3 3 3 阅读的主要参考文献及资料名称阅读的主要参考文献及资料名称阅读的主要参考文献及资料名称阅读的主要参考文献及资料名称 1 北京精电蓬远显示技术有限公司内藏 T6963C 液晶显示模块使用手册.第二版.北京：北 京精电蓬远显示技术有限公司.1999 年 2 郭强液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社.2002. 3 曾一江单片微机原理与接口技术.北京：科学出版社.2006. 4 蔡美琴MCS-51 系列单片机系统及其应用(第 2 版).北京：高等教育出版社.2004. 5 吴金戍8051 单片机实践与应用.北京：清华大学出版社.2002. 6 唐俊杰微型计算机原理及应用.北京：高等教育出版社.1993. 7 王晓君MCS-51 及兼容单片机原理与选型.北京：电子工业出版社.2003. 8 梁合庆增强核内存80C51 教程.北京：电子工业出版社.2003. 9 余永权世界流行单片机技术手册美国系列北京：北京航空航天大学出版社.2004. 10 李群芳，黄建单片微型计算机与接口技术北京：电子工业出版社.2001. V 11 汪吉鹏微机原理与接口技术北京：高等教育出版社.2001. 12 杨振江智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用.西安：西安电子科技大学出版 社.2001. 13 徐爱均，单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真.北京：电子工业出版社.2009. 14 李维諟，郭强著液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社.2007. 15 张毅刚单片机原理与应用.北京：高等教育出版社.2003. 16 谭浩强c 语言程序设计第三版. 北京：清华大学出版社.2005. 17 孙俊喜LCD 驱动电路、驱动程序设计及典型应用.北京：人民邮电出版社.2009. 18 张新强点阵 LCD 驱动显控原理与实践.北京：北京航空航天大学出版社.2010. 4 4 4 4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 从世界范围来看，液晶显示产业方兴未艾，发展势头正旺。预计今后十年、二 十年液晶显示器都将是平板显示的主流产品。我国液晶显示行业尽管也走过了二十 多个年头，有了一定的基础。但与先进国家与地区相比差距还很大，要迎头赶上， 还只能算刚刚开始。俗话说：兵马未动，粮草先行。液晶显示相关材料对于器件产 业的发展至关重要。我们在这方面总体讲，还很落后，还有许多薄弱环节，应当引 起各方重视。 液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法 比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品 中。LCD 可分为段位式 LCD、字符式 LCD 和点阵式 LCD。其中，段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点 阵式 LCD 不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以 实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，用途十分广 泛。 LCD 产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域，上下游所需 VI 技术层面极广，极少有单一厂商能从材料到成品全部都做，因此各领域分工明显。 LCD 产业上游材料包括玻璃基板、ITO 导电玻璃、偏光板、彩色滤光片、背光模块、 液晶、半导体制造工序所需光罩，液晶驱动 IC、印刷电路板（PCB）等；中游则集 合各种材料，制造 LCD 面板和模块，提供给下游应用厂商使用。 5 5 5 5 主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路 主要内容： 1.单片机最小系统搭建 2.键盘电路的设计 3.单片机与 LCD 的接口电路设计 4.外部存储器的软件设计 5.键盘的软件设计 6.LCD 的软件设计 关键问题： 1.最小系统外部存储器的扩展 2.T6963C 控制器 解决思路： 1.阅读单片机系统扩展的软硬件设计的相关资料 2.从简单的键盘与显示技术逐步学习巩固 6 6 6 6 完成毕业设计完成毕业设计完成毕业设计完成毕业设计( ( ( (论文论文论文论文) ) ) )所必须具备的工作条件所必须具备的工作条件所必须具备的工作条件所必须具备的工作条件（如工具如工具如工具如工具 书书书书、计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计、某类市场调研某类市场调研某类市场调研某类市场调研、实验设备和实验实验设备和实验实验设备和实验实验设备和实验 环境条件等）及解决的办法环境条件等）及解决的办法环境条件等）及解决的办法环境条件等）及解决的办法 VII 完成本课题需要阅读单片机原理与应用的相关书籍， LCD 驱动原理及显示技术 的文章和论文， 说用到的硬件工具主要是用计算机编写程序和仿真设计，软件方面用到 Proteus ， Keil 和取字模工具等等。 7 7 7 7 工作的主要阶段、进度与时间安排工作的主要阶段、进度与时间安排工作的主要阶段、进度与时间安排工作的主要阶段、进度与时间安排 第一周设计单片机最小系统硬件电路 第二周设计键盘接口电路 第三周研究 T6963C 控制器 第四周设计 LCD 与单片机接口电路 第五周编写键盘软件驱动 第六周外部存储器的软件设计 第七周学习 T6963C 的指令系统 第八周运用 PRITEUS 进行仿真调试 8 8 8 8 指导教师审查意见指导教师审查意见指导教师审查意见指导教师审查意见 VIII 长江大学毕业论文长江大学毕业论文长江大学毕业论文长江大学毕业论文( ( ( (设计设计设计设计) ) ) )指导教师评审意见指导教师评审意见指导教师评审意见指导教师评审意见 学生姓 名 陈星专业班级自动化 10601 毕业论 文 (设计)题 目 指导教 师 职称评审日期 评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平， 存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际 问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。 评审意见： 指导教师签名：评定成绩（百分制） ：_ 分 IX 长江大学毕业论文长江大学毕业论文长江大学毕业论文长江大学毕业论文( ( ( (设计设计设计设计) ) ) )评阅教师评语评阅教师评语评阅教师评语评阅教师评语 学生姓名陈星专业班级自动化 10601 毕业论文 (设计)题目 评阅教师职称评阅日期 评阅参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平， 存 在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成 规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。 评语： 评阅教师签名：评定成绩（百分制） ：_分 X 长江大学长江大学长江大学长江大学毕业论文毕业论文毕业论文毕业论文( ( ( (设计设计设计设计) ) ) )答辩记录及成绩评定答辩记录及成绩评定答辩记录及成绩评定答辩记录及成绩评定 学生姓名陈星专业班级自动化 10601 毕业论文 (设计)题目 答辩时间年月日时答辩地点 一、答辩小组组成 答辩小组组长： 成员： 二、答辩记录摘要 答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判 三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制） ：_分 毕业论文(设计)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师 评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文(设计)评分的相关规定) 等级(五级制)：_ 答辩小组组长(签名) ：秘书(签名)：年月日 院(系)答辩委员会主任(签名)：院(系)(盖章) XI 单片机图形单片机图形单片机图形单片机图形 LCDLCDLCDLCD 驱动接口设计驱动接口设计驱动接口设计驱动接口设计 学生： 陈星， 电子信息学院 指导老师：徐爱均，长江大学 摘要计算机在各个领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动显 示技术随之发展。LCD 液晶显示技术已经是人机界面的关键。本文对基于单片机的 LCD 液晶显示器控制系统进行了研究。首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研 究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言 C 语言来进行软件设计。在第 1 章导言中简单介绍了单片机高级语言和 LCD。本例的 LCD 模块采用的是 T6963C 点 阵式图像显示模块(240*128 点阵)。所以本文特意在第 2 章重点介绍了 T6963C。本 文的重点部分是 T6963C 与 8051 单片机的硬件接口和软件设计，并具体描述了 AT89C51 与 T6963 控制器接电路接口的软、硬件调试。其次阐述了程序的流程和实 现过程。即第三、四章。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础， 来进行各功能模块的编写。相信读过本文后你会对单片机高级语言和液晶显示技术 （尤其是 T6963C 点阵显示模块）有一些最基本的了解。 关键词单片机 T6963C 编程 接口 XII GraphicalGraphicalGraphicalGraphical LCDLCDLCDLCD driverdriverdriverdriver monolithicmonolithicmonolithicmonolithic integratedintegratedintegratedintegrated circuitscircuitscircuitscircuits designdesigndesigndesign Name:Name:Name:Name: ChenChenChenChen Xing,Xing,Xing,Xing, SchoolSchoolSchoolSchool ofofofof electronicelectronicelectronicelectronic informationinformationinformationinformation ProfessorProfessorProfessorProfessor Xu,Xu,Xu,Xu, YangtzeYangtzeYangtzeYangtze universityuniversityuniversityuniversity AbstractAbstractAbstractAbstract Along with the computer is widely used in various fields of applications, the microcontroller is continuously, and drive to display the development. LCD display technology is the key human-machine interface. This paper based on single-chip microcomputer control system of LCD was studied.At first, this paper introduces the introduction of this topic research background, significance and function. This system based on C language for software design. In chapter 1, this article simply introduces microcontroller high-level language and LCD monitor. This example USES the LCD module is T6963C dot-matrix image display module (240 * 128 matrix). In chapter 2, this paper introduces T6963C. This essay focus with 8051 microcontroller T6963C is part of the hardware interface and software design.，and describes in details T6963 controller withAT89C51 pick interface circuit hardware and software debugging. Secondly, this paper expounds the process and procedures to achieve process. This idea is software and hardware combined. The design is based on the hardware to the preparation of the functional modules. Believe in reading this，Youwill understand microcontroller high-level language and liquid crystal display technology. KeywordsKeywordsKeywordsKeywords:SCMT6963CProgrammingInterface 第 1 章绪论 第 1 页 （共 59 页） 第第第第 1 1 1 1 章章章章 绪论绪论绪论绪论 1 1 1 1. . . .1 1 1 1 本设计的要求本设计的要求本设计的要求本设计的要求： (1) 在单片机最小系统基础上实现在 LCD 模块上进行数据、图像显示; (2) LCD 模块采用 T6963C 点阵式图像显示模块(240*128 点阵); (3) 用 Proteus 画出与单片机的连接原理图与 Keil 联机调试; (4) 要求能够从 LCD 液晶显示屏上清晰地显示一般图形和常用汉字; (5) 通过液晶字模软件可以按需要修改显示的图形和汉字。 1 1 1 1. . . .2 2 2 2 关于单片机关于单片机关于单片机关于单片机 当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已渗 透到生产，生活的各个方面。其中单片机以体积小，价廉，功能强，性能不断的提 高，适用范围越来越宽，在计算机应用领域已占有日益重要的地位。 单片机是在一块半导体芯片上，集成了 CPU，ROM，RAM，I/O 接口，定时 器/计数器，中断系统等功能部件，构成了一台完整的数字电子计算机。由于集成 电路技术的进步，片内甚至还可包含 HSO，HIS，A/D 转换器，PWM 等称为“片 内外设”的特殊功能部件。随着单片机构成的计算机应用系统的功能也日益增强， 它一样可以配用打印机，绘图仪，CRT 等外围设备，一样可以联网。这进一步深化 了单片机在工业控制，自动检测，智能仪器仪表，家用电器等领域的突出地位，并 使它不断拓宽应用范围，增添了新的活力。 单片机的应用结束了计算机专业人员“垄断”计算机系统开发与应用的时代， 它既给各种专业人员，特别是许多工程技术人员带来了学习和掌握计算机技术的急 迫性，同时也带来了可能性，因为组成计算机应用系统变得容易，增强了人们进入 这一领域的自信心。 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 2 页 （共 59 页） 1.2.1 单片机的发展历史 单片机的历史非常短暂，然而发展十分迅猛。自 1971 年美国 Intel 公司首先研 制出 4 位单片机 4004 以来，它的发展可大致划分为四个阶段： 第一阶段 19711976 年，属萌芽阶段。发展了各种四位单片机，多用于家用电 器，计算机，高级玩具。 第二阶段 19761980 年， 为初级 8 位机阶段， 发展了各种中， 低档 8 位单片机， 典型的如 MCS-48 系列单片机，片内含多个 8 位并行 I/O 接口，一个 8 位定时器/ 计数器，不带串行 I/O 接口，其功能可满足一般工业控制和智能化仪器仪表等的需 要。 第三阶段 19801983 年，高级 8 位机阶段，发展了高性能的 8 位单片机，例如 MCS-51 系列单片机，它带有串行 I/O 接口和多个 16 位定时器/计数器，具有多级 中断功能。这一阶段进一步拓宽了单片机的应用范围，使之能用于智能终端，局部 网络的接口，并挤入了个人计算机领域。 第四阶段 1983 年以后，16 位单片机阶段。发展了 MCS-96 系列等 16 位单片 机。功能很强，价格却迅速下降。片内有 A/D 转换器；可快速输入，输出；可用 于电机控制；网络通信能力有显著提高。 随着大规模集成电路技术的演进，单片机的性能仍在快速提高。其生产工艺经 历了 PMOS，NMOS，HMOS，CMOS 等各个阶段，正朝 CHMOS（高速型 CMOS） 工艺的反向发展；并继续提高集成度；增大 RAM，ROM 容量；增多功能模块；提 高速度；降低功耗。 1.2.2 单片机的特点 单片机芯片的集成度很高，它将微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上， 具有下列特点： 1.体积小，重量轻，价格便宜，耗电少。 2.根据工控环境要求设计，且许多功能部件集成在芯片内部，其信号通道受外 界影响小，故可靠性高，抗干扰性能优于一般的 CPU。 第 1 章绪论 第 3 页 （共 59 页） 3.控制功能强，运行速度快。起结构组成与指令系统都着重满足工控要求。有 极丰富的条件分支转移指令，有很强的位处理功能和 I/O 口逻辑操作功能。 4.片内存储器的容量不可能很大；引脚也嫌少，I/O 引脚不够用，且兼第二功 能以至第三功能。但存储器和 I/O 接口都很易于扩展。 1.2.3 单片机的应用 由于以上特点，可推知其应用最多的领域为： 1.因它具有“小，轻，廉，省”的特点，尤其耗电少，又可供电电源的体积小， 重量轻，所以特别适用于“电脑型产品” ，在家用电器，玩具，游戏机，声像设备， 电子秤，收银机，办公设备，厨房设备等许多产品上得到应用。 2.适用于仪器，仪表，不仅能完成测量，还具有处理（运算，误差修正，线性 化，零漂处理） ，监控等功能，易于实现数字化和智能化。 3.有利于“机电一化”技术的发展，多用于数控机械，缝纫机械，医疗设备， 汽车等。 4.广泛应用于打印机，绘图仪等许多计算机外围设备，特别是用于智能终端， 可以大大减轻主机负担。 5.用于各种工业控制，如温度控制，液面控制，生产线顺序控制等。 6.宜于多机应用。例如机床加工中心，其各种功能可分散由各个单片机子系统 分别完成，上级主机则负责统管，协调。又如要求高的数据检测采集系统，每一采 集通道如是一个单片机子系统，可实现多点同时快速采集和预处理，然后再由主机 进行集中处理和控制，以构成大型的实时测控系统。 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 4 页 （共 59 页） 1 1 1 1. . . .3 3 3 3 关于关于关于关于 C C C C 语言语言语言语言 1.3.1 C 语言及其优点 1. 简洁紧凑、灵活方便C 语言一共只有 32 个关键字,9 种控制语句，程 序书写形式自由，主要用小写字母表示。它把高级语言的基本结构和语句与低级语 言的实用性结合起来。 C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作， 而这三者是计算机最基本的工作单元。 2. 运算符丰富C 语言的运算符包含的范围很广泛，共有 34 种运算符。 C 语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使 C 语言的运算类型 极其丰富，表达式类型多样化。灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难 以实现的运算。 3. 数据结构丰富C 语言的数据类型有：整型、实型、字符型、数组类型、 指针类型、结构体类型、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据结构的运算。 并引入了指针概念，使程序效率更高。另外 C 语言具有强大的图形功能，支持多种 显示器和驱动器。且计算功能、逻辑判断功能强大。 4. C 是结构式语言结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程 序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清 晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方 便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。 5. C 语法限制不太严格， 程序设计自由度大虽然 C 语言也是强类型语言， 但它的语法比较灵活，允许程序编写者有较大的自由度。 6. C 语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作因此既具有 高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，能够像汇编语言一样对位、字节和 地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元，可用来写系统软件。 7. C 语言适用范围大，可移植性好C 语言有一个突出的优点就是适合于 多种操作系统，如 DOS、UNIX；也适用于多种机型。C 语言具有强大的绘图能力， 可移植性好，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图 形和动画，它也是数值计算的高级语言。 第 1 章绪论 第 5 页 （共 59 页） 1 1 1 1. . . .4 4 4 4 关于液晶显示关于液晶显示关于液晶显示关于液晶显示 LCDLCDLCDLCD 目前，显示技术和显示工业的发展迅速。显示技术是传递视觉的信息技术，显 示器件是显示技术的基础。显示器从最早的 12“发展到到现在流行的 17“，显像管 依然采用的是传统的 CRT（阴极射线显像管） 。虽然 CRT 显示器的技术处于非常成 熟的阶段，大屏幕彩显正成为主流，但难以避免显示器的体积不断增加，功耗不断 提升。由于物理上的限制，CRT 显示器的应用范围也很有限。所以消费者希望有一 种新型的显示设备来弥补 CRT 显示器的不足。液晶显示器的技术由笔记本电脑上 的应用而逐渐成熟，有可能成为替代 CRT 显示器成为 PC 机的标准输出设备。综合 比较各类显示器件，你会发现，液晶显示器件确实具有很多独到的优异特性。液晶 显示器件 LCD 是当今最有发展前途的一种平板显示器件，它具有显示信息多、易 于彩色化、体积小、重量轻、功耗低、寿命长、价格低、无辐射、无污染、接口控 制方便等优点，正在测量及控制领域被广泛地推广和应用。限于篇幅，关于液晶显 示 LCD 的发展历史、基础知识这里不做详细介绍了，有兴趣的读者可以参阅由电 子工业出版社出版，郭强主编的液晶显示应用技术一书。 在下一章中将对本设计中所用的 T6963C 点阵式图像显示模块做一般性介绍。 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 6 页 （共 59 页） 第第第第 2 2 2 2 章章章章 有关有关有关有关 T6963CT6963CT6963CT6963C 的一般介绍的一般介绍的一般介绍的一般介绍 液晶显示器按其功能可分为笔段式和点矩阵式两种。 后者又可以分成字符点阵 式和图形点阵式，图形点阵式液晶显示器不仅可显示数字、字符等内容，还能显示 汉字和任意图形。在中规模图形式液晶显示模块中，内置 T6963C 控制器的液晶显 示模块是目前较为常用的一种。T6963C 是点阵式液晶图形显示器，可以图形方式、 字符方式、图形和字符合成方式显示，以及实现字符方式下的特征方式显示，还可 以像 CAD 一样进行屏拷贝操作。本设计由于需要显示西文、汉字还有图形，所以 采用的就是 T6963C 是点阵式液晶图形显示器。 2 2 2 2. . . .1 1 1 1 T6963CT6963CT6963CT6963C 的特点的特点的特点的特点 （1） T6963C 是点阵式液晶图形显示控制器，它能直接与 80 系列的 8 位微处理器 接口； （2） T6963C 的字符字体由硬件设置，其字体有 4 种：5X8、6X8、7X8、8X8； （3） T6963C 的占空比可从 1/16 到 1/128； （4） T6963C 可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式进行显示，以及文 本方式下的特征显示，还可以实现图形拷贝操作等等； （5）T6963C 具有内部字符发生器 CGROM，工有 128 个字符，T6963C 可管理 64K 显示缓 冲区及字符发生器 CGRAM。 并允许 MPU 随时访问显示缓冲区， 甚至可以进行位操作。 第 2 章T6963C 介绍 第 7 页 （共 59 页） 2 2 2 2. . . .2 2 2 2 T6963CT6963CT6963CT6963C 的部分引脚说明及功能的部分引脚说明及功能的部分引脚说明及功能的部分引脚说明及功能 2.2.1T6963C 引脚 图图图图 1 1 1 1T6963CT6963CT6963CT6963C 引脚图引脚图引脚图引脚图 2.2.2 引脚功能 (1)D0D7：T6963C 与 MPU 接口的数据总线，三态； (2)/RD，/WR：读、写选通信号，低电平有效，输入信号； (3)/CE：T6963C 的片选信号，低电平有效； (4)C/D：通道选择信号，1 为指令通道，0 为数据通道； (5)/RESET，/HALT：/RESET 为低电平有效的复位信号，它将行、列计数器 和显示寄存器清零，关显示；/HALT 具有/RESET 的基本功能，还将种植内 部时钟振荡器的工作； (6)DUAL，SDSEL： DUAL=1 为单屏结构，DUAL=0 为双屏结构； SDSEL=0 为一位串行数据传输方式，SDSEL=1 为二位并行数据传输方式； (7)MD2，MD3：设置显示窗口长度，从而确定了列数据传输个数的最大值，起组 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 8 页 （共 59 页） 合逻辑关系如下： 表表表表 1 1 1 1MD2MD2MD2MD2, , , ,MD3MD3MD3MD3 组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系 MD31100 MD21010 每 行 字 符 数 32406480 (8)MDS，MD1，MD0：设置显示窗口宽度（行） ，从而确定 T6963C 的帧扫描 信号的时序和显示驱动的占空比系数，当 DUAL=1 时，其组合功能如下： 表表表表 2 2 2 2MDSMDSMDSMDS, , , ,MD1MD1MD1MD1, , , ,MD0MD0MD0MD0 组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系 MDS00001111 MD111001100 MD010101010 字 符 行 246810121416 总 行 数 163248648096112128 占 空 比 1/161/321/481/641/801/961/112 1/128 当 DUAL=0 时， 以上设置中的字符行和总行数增至原来的 2 倍， 其它都不变， 这种情况下的液晶屏结构为双屏结构。 (9)FS1，FS2：显示字符的字体选择 表表表表 3 3 3 3字体选择字体选择字体选择字体选择 FS11100 FS01010 字体5X86X87X88X8 (10)XI，XO：振荡时钟引脚； (11)AD0-AD15：输出信号，显示缓冲区 16 位地址总线； (12)D0D7：三态，显示缓冲区 8 位数据总线； 第 2 章T6963C 介绍 第 9 页 （共 59 页） (13)R/W：输出，显示缓冲区读、写控制信号； (14)/CE：输出，显示缓冲区片选信号，低点平有效； (15)/CE0，/CE1：输出，DUAL=1 时的存储器片选信号； (16)T1，T2，CH，CH2：用来检测 T6963C 工作使用情况，T1，T2 作为测试信 号输入端，CH，CH2 作为输出端； (17)HOD，HSCP，LODLSCP（CE1） ，EDLP，CDATA，FR 为 T6963C 驱动 信号。 2 2 2 2. . . .3 3 3 3 T6963CT6963CT6963CT6963C 的指令系统的指令系统的指令系统的指令系统 2.3.12.3.12.3.12.3.1 T6963CT6963CT6963CT6963C 的状态字的状态字的状态字的状态字 T6963C 的初始化设置一般都由管脚设置完成， 因此其指令系统将集中于显示功 能的设置上。T6963C 的指令可带一个或两个参数，或无参数。每条指令的执行 都是先送入参数（如果有的话） ，再送入指令代码。每次操作之前都要进行状态 字检测。T6963C 的状态字如下所示： STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0 STA0:指令读写状态1：准备好0：忙 STA1:数据读写状态1：准备好0：忙 STA2:数据自动读状态1：准备好0：忙 STA3:指令自动写状态1：准备好0：忙 STA4:未用 STA5:控制器运行检测可能性1：可能0：不能 STA0:屏读/拷贝出错状态1：出错0：正确 STA0:闪烁状态检测1：正常显示0：关显示 由于状态位作用不一样，因此执行不同指令必须检测不同状态位。在 MPU 一次读、 写指令和数据时，STA0 和 STA1 要同时为 1。当 MPU 读、写数组时，判断 STA2 或 STA3 状态。 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 10 页 （共 59 页） 2.3.22.3.22.3.22.3.2 T6963CT6963CT6963CT6963C 的指令的指令的指令的指令 T6963C 的指令如下表所示 表表表表 5 5 5 5T6963CT6963CT6963CT6963C 指令码表指令码表指令码表指令码表 指令编码D1D2功能 指针设置00100001X 地址Y 地址设 置 光 标 位 置 00100010数据00H设置CGRAM 偏置地址 00100100地址低 8 位地址高 8 位设 置 地 址 指 针 显示区域设置01000000地址低 8 位地址高 8 位设 置 文 本 起 始地址 01000001列00H设 置 文 本 区 宽度 01000010地址低 8 位地址高 8 位设 置 图 形 起 始地址 01000011列00H设 置 图 形 区 宽度 显示方式设置1000x000-逻辑“或”模 式 1000x001-逻辑“异或” 模式 1000x010-逻辑“与” 模式 1000x011-文 本 特 征 模 式 10000xxx-内部CGROM 模式 第 2 章T6963C 介绍 第 11 页 （共 59 页） 10001xxx-外部CGRAM 模式 显示开关设置10010000-显示关闭 1001xx10-打开光标，黑 色关闭 1001xx11-打开光标，黑 色显示 100101xx-开文本方式， 关图形方式 100110xx-关文本方式， 开图形方式 100111xx-图 形 文 本 混 合方式 光标形状设置10100000-1 条线 10100001-2 条线 10100010-3 条线 10100011-4 条线 10100100-5 条线 10100101-6 条线 10100110-7 条线 10100111-8 条线 数据自动读写10110000-数 据 自 动 写 设定 10110001-数 据 自 动 读 设定 10110010-自动复位 数据一次读写11000000-数据写，地址 自加 1 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 12 页 （共 59 页） 11000001-数据读，地址 自加 1 11000010-数据写，地址 自减 1 11000011-数据读，地址 自减 1 11000100-数据写，地址 不变 11000101-数据读，地址 不变 屏读11100000- 屏拷贝11101000- 位设置 / 复位 11110xxx-位复位 11111xxx-位设置 1111x000-位 0 （最低位） 1111x001-位 1 1111x010-位 2 1111x011-位 3 1111x100-位 4 1111x101-位 5 1111x110-位 6 1111x111-位 7 2.3.32.3.32.3.32.3.3 T6963CT6963CT6963CT6963C 部分指令系统的说明部分指令系统的说明部分指令系统的说明部分指令系统的说明 1、指针设置指令，格式如下： D1D200100N2N1N0 D1，D2 为第一和第二个参数，后一个字节为指令代码，根据 N0，N1，N2 的 值，该指令有三种含义(N0，N1，N2 不能有两个同时为 1) 第 2 章T6963C 介绍 第 13 页 （共 59 页） 表表表表 6 6 6 6N0N0N0N0，N1N1N1N1，N2N2N2N2 组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系 D1D2指令代码功能 水平位置 (低七位有效) 垂直位置 (低五位有效) 21H (N0=1) 光标指针设置 地址 (低五位有效) 00H22H (N1=1) CGRAM 偏 置 地 址设置 低字节高字节24H (N2=1) 地址指针设置 (1)光标指针设置：D1 表示光标在实际液晶屏上离左上角的横向距离(字符数)，D2 表示纵向距离(字符行). (2)CGRAM 偏置地址寄存器设置： 设置了 CGRAM 在显示 64KRAM 内的高 5 位地 址 CGRAM 的实际地址为： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 偏置地址：C4C3C2 C1C0 字符代码：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 行地址指针：+)R2 R1 R0 实际地址：V15 V14 V13 V12 V11 V10 V9 V8 V7 V6 V5 V4 V3 V2 V1 V0 (3)地址指针设置：设置将要进行操作的显示缓冲区(RAM)的一个单元地址。D1， D2 为该单元地址的低位和高位地址。 2、显示区域设置，指令格式为： D1D2010000N1N0 根据 N1，N0 的不同取值，该指令有四种指令功能形式： 单片机图形 LCD 驱动接口设计 第 14 页 （共 59 页） 表表表表 7 7 7 7N1N1N1N1，N0N0N0N0 组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系组合逻辑关系 N1N0D1D2指令代码功 能 00低字节高字节40H文本区首址 01字节数00H41H文本区宽度(字节数/行) 10低字节高字节42H图形区首址 11字节数00H43H图形区宽度(字节数/行) 文本区和图形区首地址对应屏上左上角字符位或字节位，修改该地址可以产生卷动 效果。D1，D2 分别为该地址的低位和高位字节。文本区宽度(字节数/行)设置和图 形区宽度(字节数/行)设置用于调整一行显示所占显示 RAM 的字节数， 从而确定显 示屏与显示 RAM 单元的对应关系。 T6963C 控制器对显示存储器的分区管理是由其 控制部中的若干个参数寄存器的内容所控制的。一组是显示区的 16 位“起始地址“ 寄存器 SAD，它确定了该显示区的首地址，这个地址对应着显示屏左上角(home) 的显示位。一个是“显示字节数行“寄存器 CR，它决定了在一行扫描时控制器 要向驱动系统传输多少字节的数据。当这几个寄存器的内容确定下来，显示区各单 元的地址与显示屏上显示像素的一一对应关系就确定下来，如下表所示： 表表表表 8 8 8 8像素坐标像素坐标像素坐标像素坐标 像素坐 标 07 列815 列1623 列(C/R-1)*8(C/R-1)*8+7 列 0 行SADSAD+1SAD+2SAD+ C/R-1 1 行SAD+ C/RSAD+ C/R+1 SAD+ C/R+2 SAD+2* C/R-1 2 行SAD+2* C/R SAD+2* C/R+1 SAD+2* C/R+2 SAD+3* C/R-1 ： n 行SAD+（ n -1） * C/R SAD+（ n -1） * C/R+1 SAD+ （ n -1）* C/R+2 SAD+n * C/R-1 （注：若显示屏对应于文本显示区，则像素坐标的行数要乘以 8。） 第 2 章T6963C 介绍 第 15 页 （共 59 页） 当设置的显示区宽度超过了实际显示屏上显示所需的单元数，那么超出的部分 不显示。使用软件设置的显示区域宽度仅是 T6963C 作为计算每行显示数据传输的 起始单元地址的参数，实际传输的字节数已于硬件引脚设置完成。 3、显示方式设置，指令格式为： 无参数1000N3N2N1N0 N3：字符发生器选择位。N3=1 为外部字符发生器有效，此时内部字符发生器被 屏蔽， 字符代码全部提供给外部字符发生器使用， 字符代码为 00H0FFH。 N3=0 为 CGROM 即内部字符发生器有效，由于 CGROM 字符代码为 00H7FH。因此选用 80H0FFH 字符代码时，将自动选择 CGRAM。N2N0：合成显示方式控制位，其 组合功能如下表： 表表表表 9 9 9 9显示方式逻辑关系显示方式逻辑关系显示方式逻辑关系显示方式逻辑关系 N2N1N0合成方式 000逻辑“或”合成 001逻辑“异或”合成 011逻辑“与”合成 100文本属性 当