基于AT89C52的液晶显示的实现

1、基于AT89C52的液晶显示的实现摘要  本文讨论了基于AT89C52单片机应用系统开发的液晶显示的实现，并介绍了一些处理汉字显示的技巧。关键词  单片机  AT89C52  液晶  点阵显示1 引言    随着单片机应用领域的不断扩大，用单片机控制汉字显示已成为一种单片机发展的必然趋势。以前那种将汉字点阵编码存入ROM ，在显示时再调用的方法已经不能适应当前的需求。好的应用所能显示的决不能仅仅局限于显示事先定义好的个别汉字，而应该提供直接使用至少包含国家标准的一、二级汉字字库的功能。2 芯片器件介绍2.1 AT8

2、9C52单片机    AT89C52单片机是EPROM型单片机，可寻址64KB字节的程序存储器和64KB字节的外部数据存储器。以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，实现某些功能，就组成了单片机应用系统。2.2 液晶显示模块    我们选用北京精电蓬远公司的VPG12864T液晶显示模块，内置T6963C控制器，实现了T6963C与行、列驱动器及显示缓冲区RAM的接口，带有LED边光/底光，温度范围较广，属宽温型，无须外部提供液晶驱动电压，点阵数为128×64，支持图形、文本以及图文合成方式的三显示方式，且T6963C带有

3、内部字符集。液晶模块与微处理器MPU的接口电路有两种方式：一是直接访问方式，将AT89C52数据口P0直接与液晶模块的数据口连接；二是采用间接控制方式，MPU通过I/O并行接口，模拟液晶模块的时序，间接实现对液晶显示模块的控制。本文讨论的实现方法采用第一种方式。2.3 字库芯片    字库芯片采用具有256K空间的可编程ROM芯片都可以，我们采用了ATMEL公司的AT27C020芯片，其中烧录含有国家标准的一、二级汉字的16×16点阵字库。    汉字点阵在字库中的首地址由如下公式计算：   

4、起始地址=(区号-1)×94+(位号-1)×32    自此起始地址起的后续32个字节就是该汉字的字模数据。从字库芯片中的32个字节的字模数据按下表排列构成汉字： 其中，汉字由两字节ASCII码组成，分别减去0xA0即得到该汉字的区号和位号。这样就可以直接由汉字的ASCII码来计算该汉字在字库中的地址：     起始地址=(第一字节-0xA1)×94+(第二字节-0xA1)×32    由于AT89C52最大寻址64K空间，所以在实现时将AT27

5、C020分成多页，每页的空间不大于64KB，页号通过译码器的有效输出或其他扩展方式确定。3 硬件线路设计    AT89C52与字库芯片AT27C020及液晶显示模块VPG12864T的接口逻辑如图1所示： 图2硬件逻辑接口    由于AT89C52的最大寻址空间为64K，而AT27C020的空间为256K，因而要对寻址进行扩展。地址扩展的方式有两种，一种是利用MPU的IO口进行扩展，AT27C020的低16位地址直接与MPU的地址线相连，而高2位则需进行地址扩展，上图中AT27C020的A16和A17分别接到AT89C52

6、的P1.6和P1.7，片选信号CE接到P1.5上，此时寻址的页大小为64KB（页大小还可以根据需要设置为32KB，16KB等）。寻址由软件编程来实现，例如要读38400H单元的内容，可由下列程序实现：    此种方法实现起来简单明了，不需额外的硬件，缺点是占用MPU的IO资源较多，适用于IO资源有富余的情况。在笔者的应用中，MPU的IO需要余留给其他应用，不能分配这么多的IO来，故采用另外一种方法，由硬件逻辑实现，见图： 本例中的页大小为32KB。AT27C020的片选信号CS1由地址线A15产生（即A15连到片选信号CE上），如要读38400H单元的内

7、容，先由程序产生高位地址AA17、AA16、AA15。对字库芯片寻址时，先产生页地址，再进行页内寻址，利用此种方法可进行多位地址的扩展。举例如下：4 软件的实现与控制    VPG12864T液晶模块的系统指令集其实就是T6963C控制器的指令集，模块的初始化设置一般都由管脚设置完成。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，再送入指令代码，且每次操作之前要进行状态字检测。T6963C的状态字如下说明。在处理显示操作时，首先要指定字符串、文字段的有效显示位置。 STA0：指令读写状态   

8、 STA1：数据读写状态    STA2：数据自动写状态    STA3：数据自动读状态    STA5：读/写出错状态    STA6：运行控制器检测    STA7：闪烁状态检测    另外STA4保留.4.1 显示字符    VPG12864T液晶模块字符的显示有两种实现方式，一是利用T6963C提供的字符集，另一种方法是将字符的点阵数据存放在ROM内，需要时以图形方式显示。当电路

9、驱动能力不够时，可以采用第二种方式。字符显示相对比较简单，在这里不做详细描叙。4.2 显示汉字    处理汉字显示时，由于VPG12864T液晶模块是128×64点阵的，所以显示16×16点阵的汉字一行最多显示8个，且最多显示4行。对于每一个汉字的显示，首先应该计算该汉字在字库中的地址，然后读出该汉字的点阵排列。当显示至一行的末尾时要换行显示。在处理汉字显示时有两种方法：一是一次只显示一个汉字，即对于每一个汉字，先计算出此汉字地址，读出其点阵数据，显示完毕再处理下一个汉字，直到处理完所有的汉字；第二种方法是将所要显示的所有汉字的点阵数据从字库中

10、读出存放外部RAM中，再集中处理显示的问题。本文讨论的是后一种方法。字符半角码与全角码有如下的对应关系： 半角字符对应的全角字符的起始地址的计算公式：    起始地址=(2×94+(ASCII-0x21)×32    汉字显示处理的流程如下（用“#”作为显示汉字段的结束标志）： 在处理汉字显示时，如果要实现汉字的反显（例如实现菜单操作），将汉字的32字节字模数据分别与0xFF异或(XRL)运算，或者取反(CPL)运算后再显示即可。4.3 实现进度条和动画    进度条显示的原理就是在连续的位置不间断地显示一些点阵，来表示某事务的完成进度。实现进度条的程序如下。程序中用R1、R2记录点阵数据，RLEN记录显示的进度条长度范围。    上面的程序段中，ST01是判STA0、STA1状态的子程序；DELAY是延时子程序，具体应用时可根据需要设置延时的时间；C_ADD=8100H，表示指令通道地址，D_ADD=8000H，表示数据通道地址。    显示动画的与显示进度条原理大致相同，不同的是进度条在不同位置显示，而动画则在同一个位置交替显示不同的点阵。动画显示的例子略。5 结束语