点阵LCD的显示原理(仅供参考)

本资料仅供参考本资料仅供参考 点阵点阵 LCDLCD 的显示原理的显示原理 在数字电路中 所有的数据都是以 0 和 1 保存的 对 LCD 控制器进行不同的数据操作 可以得到不同 的结果 对于显示英文操作 由于英文字母种类很少 只需要 8 位 一字节 即可 而对于中文 常用却 有 6000 以上 于是我们的 DOS 前辈想了一个办法 就是将 ASCII 表的高 128 个很少用到的数值以两个为 一组来表示汉字 即汉字的内码 而剩下的低 128 位则留给英文字符使用 即英文的内码 那么 得到了汉字的内码后 还仅是一组数字 那又如何在屏幕上去显示呢 这就涉及到文字的字模 字模虽然也是一组数字 但它的意义却与数字的意义有了根本的变化 它是用数字的各位信息来记载英文 或汉字的形状 如英文的 A 在字模的记载方式如图 1 所示 图 1 A 字模图 而中文的 你 在字模中的记载却如图 2 所示 图 2 你 字模图 1286412864 点阵型点阵型 LCDLCD 简介简介 12864 是一种图形点阵液晶显示器 它主要由行驱动器 列驱动器及 128 64 全点 阵液晶显示器组成 可完成图形显示 也可以显示 8 4 个 16 16 点阵 汉字 管脚号管脚名称 LEVER 管脚功能描述 1VSS0 电源地 2VDD 5 0V 电源电压 3V0 液晶显示器驱动电压 4D I RS H L D I H 表示 DB7 DB0 为显示数据 D I L 表示 DB7 DB0 为显示指令数据 5R WH L R W H E H 数据被读到 DB7 DB0 R W L E H L 数据被写到 IR 或 DR 6EH L R W L E 信号下降沿锁存 DB7 DB0 R W H E H DDRAM 数据读到 DB7 DB0 7DB0H L 数据线 8DB1H L 数据线 9DB2H L 数据线 10DB3H L 数据线 11DB4H L 数据线 12DB5H L 数据线 13DB6H L 数据线 14DB7H L 数据线 15CS1H L H 选择芯片 右半屏 信号 16CS2H L H 选择芯片 左半屏 信号 17RETH L 复位信号 低电平复位 18VOUT 10V LCD 驱动负电压 19LED LED 背光板电源 20LED LED 背光板电源 表 1 12864LCD 的引脚说明 在使用 12864LCD 前先必须了解以下功能器件才能进行编程 12864 内部功 能器件及相关功能如下 1 1 指令寄存器指令寄存器 IR IR IR 是用于寄存指令码 与数据寄存器数据相对应 当 D I 0 时 在 E 信号下降沿 的作用下 指令码写入 IR 2 2 数据寄存器 数据寄存器 DR DR DR 是用于寄存数据的 与指令寄存器寄存指令相对应 当 D I 1 时 在下降沿作 用下 图形显示数据写入 DR 或在 E 信号高电平作用下由 DR 读到 DB7 DB0 数据总线 DR 和 DDRAM 之间 的数据传输是模块内部自动执行的 3 3 忙标志 忙标志 BFBF BF 标志提供内部工作情况 BF 1 表示模块在内部操作 此时模块不接受外部指令和数据 BF 0 时 模块为准备状态 随时可接受外部指令和数据 利用 STATUS READ 指令 可以将 BF 读到 DB7 总线 从检验模块之工作状态 4 4 显示控制触发器 显示控制触发器 DFFDFF 此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制 DFF 1 为开显示 DISPLAY ON DDRAM 的内容就显示在屏幕上 DFF 0 为关显示 DISPLAY OFF DDF 的状态是指令 DISPLAY ON OFF 和 RST 信号控制的 5 5 XYXY 地址计数器地址计数器 XY 地址计数器是一个 9 位计数器 高 3 位是 X 地址计数器 低 6 位为 Y 地址计数器 XY 地址计数器实际上是作为 DDRAM 的地址指针 X 地址计数器为 DDRAM 的页指针 Y 地址计数器为 DDRAM 的 Y 地址指针 X 地址计数器是没有记数功能的 只能用指令设置 Y 地址计数器具有循环记数功能 各显示数据写入后 Y 地址自动加 1 Y 地址指针从 0 到 63 6 6 显示数据 显示数据 RAMRAM DDRAMDDRAM DDRAM 是存储图形显示数据的 数据为 1 表示显示选择 数据为 0 表示显示 非选择 DDRAM 与地址和显示位置的关系见 DDRAM 地址表 7 7 Z Z 地址计数器地址计数器 Z 地址计数器是一个 6 位计数器 此计数器具备循环记数功能 它是用于显示行扫描同 步 当一行扫描完成 此地址计数器自动加 1 指向下一行扫描数据 RST 复位后 Z 地址计数器为 0 Z 地址计数器可以用指令 DISPLAY START LINE 预置 因此 显示屏幕的起始行就由此指令控制 即 DDRAM 的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行 此模块的 DDRAM 共 64 行 屏幕可以循环滚动显示 64 行 12864LCD12864LCD 的指令系统及时序的指令系统及时序 该类液晶显示模块 即 KS0108B 及其兼容控制驱动器 的指令系统比较简单 总共只有七种 其指令表如表 2 所示 控制信号控制代码指令名称 R WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 显示开关 0000111111 0 显示起始行设置 0011XXXXXX 页设置 0010111XXX 列地址设置 0001XXXXXX 读状态 10BUSY0ON OFFRST0000 写数据 01 写数据 读数据 11 读数据 表 2 12864LCD 指令表 各功能指令分别介绍如下 显示开 关指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 0000111111 0 当 DB0 1 时 LCD 显示 RAM 中的内容 DB0 0 时 关闭显示 2 显示起始行 ROW 设置指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 00 11 显示起始行 0 63 该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示 RAM 的行号 有规律地改变显示起始行 可以使 LCD 实现显示滚 屏的效果 3 页 PAGE 设置指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 00 10111 页号 0 7 显示 RAM 共 64 行 分 8 页 每页 8 行 4 列地址 Y Address 设置指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 00 01 显示列地址 0 63 设置了页地址和列地址 就唯一确定了显示 RAM 中的一个单元 这样 MPU 就可以 用读 写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据 5 读状态指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 10BUSY0ON OFFREST0000 该指令用来查询液晶显示模块内部控制器的状态 各参量含义如下 BUSY 1 内部在工作 0 正常状态 ON OFF 1 显示关闭 0 显示打开 RESET 1 复位状态 0 正常状态 在 BUSY 和 RESET 状态时 除读状态指令外 其它指令均不对液晶显示模块产生作用 在对液晶显示模块操作之前要查询 BUSY 状态 以确定是否可以对液晶显示模块进行操作 6 写数据指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 01 写数据 读数据指令 R WRSR WRSDB7DB7 DB6DB6 DB5DB5 DB4DB4 DB3DB2DB1DB3DB2DB1 DB0DB0 11 读显示数据 读 写数据指令每执行完一次读 写操作 列地址就自动增一 必须注意的是 进行读操作之前 必 须有一次空读操作 紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据 1286412864 点阵型点阵型 LCDLCD 软硬件设计实例软硬件设计实例 通过以上学习 现在就来实际应用 12864LCD 的软硬件设计 本实例将在 LCD 上显示如图 3 所示内容 图 3 模拟显示效果图 在调试前先将显示切换开关切换到 LCD 显示状态 图 4 128 64LCD 实验演示图 硬件原理图硬件原理图 图 5 硬件原理图 程序流程图程序流程图 图 6 软件流程图 软件代码软件代码 在编写软件代码之前必须要先掌握汉字取模的方法 要得到上表中的文字 我们可以借助取模软件来 完成 目前点阵 LCD 的取模软件有很多 我们以本开发板配套的取模软件为例来介绍一下汉字的取模方法 打开取模软件出现如下显示界面 在文字输入区中输入文字