江苏大学单片机接口技术汇编

1、 单片机嵌入式系统应用技术单片机嵌入式系统应用技术n1、A/D、D/A转换接口转换接口n2、LCD显示器接口显示器接口n3、RS-232标准总线的通信接口标准总线的通信接口n4、单片机温度控制系统的设计、单片机温度控制系统的设计1.1 A/D、D/A转换接口转换接口1.1.1 转换接口概述转换接口概述 在测控研究和生产过程中，测控对象的参数往往是温在测控研究和生产过程中，测控对象的参数往往是温度、压力、流量、液位等非电量，通过传感器将非电量变度、压力、流量、液位等非电量，通过传感器将非电量变换成连续变化的电信号，再将该模拟电信号离散化，转换换成连续变化的电信号，再将该模拟电信号离散化，转换成计

2、算机能够接爱的数字量，这一过程称为模数成计算机能够接爱的数字量，这一过程称为模数(A/D)转换。转换。 经过控制器处理的数字量，往往又需要转换成模拟量经过控制器处理的数字量，往往又需要转换成模拟量电压、电流信号以控制电机的转速，或调节阀的开度等。电压、电流信号以控制电机的转速，或调节阀的开度等。对测控对象实施控制，将控制器输出的数字量转换成模拟对测控对象实施控制，将控制器输出的数字量转换成模拟量的过程称为数模量的过程称为数模(D/A）转换。）转换。单片机测控系统的模拟量输入、输出通道原理框图如单片机测控系统的模拟量输入、输出通道原理框图如1所示。所示。1.1 A/D、D/A转换接口转换接口图1

3、 单片机测控系统原理框图单片机测控系统原理框图1.1.1 转换接口概述转换接口概述1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832一一 芯片结构芯片结构 DAC0832是是CMOS工艺制造的工艺制造的8位单片位单片D/A转换器，芯转换器，芯片采用的是片采用的是DIP封装结构。其引脚结构如图封装结构。其引脚结构如图2所示。所示。n图2 DAC0832引脚图引脚图1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832二二 引脚功能引脚功能1、DI0-DI7：8位数字量数据输入端位数字量数据输入端(内部为内部为8位数据寄存器位数据寄存器),与与MCS-51数据总线相连。数据总线相连。2、AGND ：模拟信

4、号输出的接地端：模拟信号输出的接地端3、DGND :数字信号输入的接地端数字信号输入的接地端4、Iout1、Iout2：模拟电流信号输出端，：模拟电流信号输出端，Iout1与与Iout2的和为常数的和为常数且且Iout1与与DAC寄存器的内容线性变化。寄存器的内容线性变化。5、VCC工作电源工作电源6、RBF：反馈线号输入端。芯片内已有反馈电阻。在片外一：反馈线号输入端。芯片内已有反馈电阻。在片外一般接运放的输出端。般接运放的输出端。7、VREF：基准电压输入端。：基准电压输入端。(由外部电路提供的，可在由外部电路提供的，可在-10V+10V内选取内选取)8、1LE：数据锁存允许控制端，高电平

5、有效：数据锁存允许控制端，高电平有效9、CS：片选端，低电平有效：片选端，低电平有效1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832二二 引脚功能引脚功能10、WR1:第第1级输入寄存器写选通控制，低电平有效，当级输入寄存器写选通控制，低电平有效，当CS=0,ILE=1,WR1=0时，数据信号被锁存到第时，数据信号被锁存到第1级级8位输入寄位输入寄存器中存器中11、XFER: 数据数据转移控制信号输入端，低电平有效转移控制信号输入端，低电平有效12、WR2:DAC寄存器写选通控制端，低电平有效，当寄存器写选通控制端，低电平有效，当XFER=0、WR2=0时，输入寄存器状态转入时，输入寄存器状态

6、转入8位位DAC寄存器寄存器1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832三三 工作原理工作原理 DAC0832是电流型是电流型D/A转换电路，输入数字量，输出模转换电路，输入数字量，输出模拟量，通过运算放大器将电流信号转换成单端电压信号输出。拟量，通过运算放大器将电流信号转换成单端电压信号输出。 8位输入寄存器用于存放位输入寄存器用于存放MCS-51送来的数字量，使输入送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由数字量得到缓冲和锁存，由ILE控制。控制。8位位DAC寄存器用于寄存器用于存放待转换数字量，由存放待转换数字量，由XFER控制。控制。8位位D-A转换电路由转换电路由8位位T形电阻

7、网络和电子开关组成，电子开关受形电阻网络和电子开关组成，电子开关受8位位DAC寄存器输寄存器输出控制，出控制，T形电阻网络输出和数字量成正比的模拟电流。因形电阻网络输出和数字量成正比的模拟电流。因此，此，DAC0832需要外接运算放大器才能得到模拟输出电压。需要外接运算放大器才能得到模拟输出电压。1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口 一般有两种接口方式：一般有两种接口方式：1、单缓冲器连接方式；、单缓冲器连接方式； 2、双缓冲器连接方式、双缓冲器连接方式 (1) 单缓冲器连接方式单缓冲器连接方式 单缓冲方式是单缓冲方式是D

8、AC0832内部的两个数据缓冲器有一个处内部的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于于直通方式，另一个处于MCS-51控制的锁存方式。在实际控制的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出应用中，如果只有一路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出但并不要求多路输出同上的情况下，就可采用单缓冲方式。但并不要求多路输出同上的情况下，就可采用单缓冲方式。 单缓冲方式的接口电路如图单缓冲方式的接口电路如图3所示。所示。1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(1) 单缓冲器连接方式单缓冲器连接方式 DAC08

9、32内部的两个寄存器内部的两个寄存器 (输入输入/DAC) 中的任一个都是中的任一个都是处于常通状态的处于常通状态的(即共用一个地址。见上图用即共用一个地址。见上图用P2.7同时做输入同时做输入/DAC寄存器的地址寄存器的地址7FFFH)，相当于是一个寄存器。当数据进，相当于是一个寄存器。当数据进入了输入寄存器后，同时也写入了入了输入寄存器后，同时也写入了DAC寄存器，故称单缓冲器寄存器，故称单缓冲器连接方式。连接方式。1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(1) 单缓冲连接方式单缓冲连接方式 ORG 2000HWAVE：M

10、OV DPTR，#7FFFH ；地址；地址送往送往DPTR MOV A，#00H ；数字量送入到寄存器；数字量送入到寄存器ALOOP：MOVX DPTR，A ；将数字量将数字量送入送入DAC0832进进 A/D转换转换 INC A ；数字数字量量逐次逐次加加1， AJMP LOOP ；继续；继续送入送入DAC0832进行进行转移转移1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(2) 双缓冲器连接方式双缓冲器连接方式 1、双缓冲器的工作特点、双缓冲器的工作特点 对于多路对于多路D-A转换，要求同步进行转换，要求同步进行D-A转换输出

11、时，必须转换输出时，必须采用双缓冲同步方式。在这种方式工作时，数字量的输入锁采用双缓冲同步方式。在这种方式工作时，数字量的输入锁存和存和D-A转换输出是分两步完成的，转换输出是分两步完成的，先先通过通过LE1来锁存待转来锁存待转换数字量，换数字量，将要转换的数字量保存在输入寄存器中，在适当将要转换的数字量保存在输入寄存器中，在适当的时候的时候，通过，通过LE2来启动来启动D-A转换转换，由输入寄存器送至，由输入寄存器送至DAC寄存器锁存并进行寄存器锁存并进行D/A转换输出。转换输出。2、双缓冲器的连线特点、双缓冲器的连线特点 输入寄存器和输入寄存器和DAC寄存器各占用一个寄存器各占用一个I/O

12、地址，所以每片地址，所以每片DAC0832芯片工作在双缓冲方式时需要两个地址。芯片工作在双缓冲方式时需要两个地址。 1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(2) 双缓冲器连接方式双缓冲器连接方式 1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(2) 双缓冲器连接方式双缓冲器连接方式 由于上电路的两个输入寄存器不同地址，因此可以将两组不同的由于上电路的两个输入寄存器不同地址，因此可以将两组不同的数字信号分时输入给这两个输入寄存器中；又由于上电路的两个数字信号分时输入

13、给这两个输入寄存器中；又由于上电路的两个DAC寄存器同地址，因此又可以同时将存放在输入寄存器中的数据寄存器同地址，因此又可以同时将存放在输入寄存器中的数据下传给各自的下传给各自的DAC寄存器进行寄存器进行D/A转换，同步输出。（即：两路数字转换，同步输出。（即：两路数字信号输入不同步，而转换后的两路模拟信号输出同步）信号输入不同步，而转换后的两路模拟信号输出同步）a 1#DAC0832的输入寄存器用的输入寄存器用P2.7选通；选通；（单独地址，设为（单独地址，设为1#地址地址7FFFH0111 1111 1111 1111B）b 2#DAC0832的输入寄存器用的输入寄存器用P2.6选通；选通

14、；（单独地址，设为（单独地址，设为2#地址地址0BFFFH1011 1111 1111 1111B）c 1#和和2#DAC0832的的DAC寄存器合用寄存器合用P2.5选通；选通；（共用地址，设为（共用地址，设为3#地址地址0DFFFH1101 1111 1111 1111B）1.1.2 D/A转换接口转换接口DAC0832四四 MCS-51单片机与单片机与DAC0832的接口的接口(2) 双缓冲连接方式双缓冲连接方式MOV DPTR，#7FFFH ；提供提供1#输入寄存器的地址输入寄存器的地址(P2.7=0)MOV A，DATA1 ；将一组数字信号送入累加器；将一组数字信号送入累加器AMOV

15、 DPTR，A ；再转送到再转送到1#输入寄存器中输入寄存器中MOV DPTR，#0BFFFH ；提供提供2#输入寄存器的地址输入寄存器的地址(P2.6=0)MOV A，DATA2 ；将另一组数字信号送入累加器；将另一组数字信号送入累加器AMOV DPTR，A ；再转送到再转送到2#输入寄存器中输入寄存器中MOV DPTR，#0DFFH ；提供提供3#地址地址(即即1#和和2#DAC寄存器寄存器的的 地址地址P2.5=0)MOV DPTR，A ；同时转换后两路模拟量，实现；同时转换后两路模拟量，实现同步同步 输出输出1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809一一 芯片结构芯片结构 DAC

16、0832是与是与MCS-51兼容的兼容的8通路通路8位位A/D转换器。转换器。共共有有28个引脚，个引脚，DIP封装，封装，它主要由逐次逼近式它主要由逐次逼近式A/D转换器和转换器和8路模拟开关组成。路模拟开关组成。ADC0809的特点是可直接与的特点是可直接与MCS-51单单片机相连，不需要另加接口逻辑；具有锁存控制的片机相连，不需要另加接口逻辑；具有锁存控制的8路模拟路模拟开关，可以输入开关，可以输入8个模拟信号；输入、输出引脚电平与个模拟信号；输入、输出引脚电平与TTL电路兼容；当模拟电压范围为电路兼容；当模拟电压范围为05V时，可使用单一的时，可使用单一的5V电电源。源。1.1.3 A

17、/D转换接口转换接口ADC0809二二 MCS-51单片机与单片机与DAC0809的接口的接口 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809三三 功能特点功能特点1、采用了、采用了8路模拟量的分时输入路模拟量的分时输入(模拟开关模拟开关)，最多允许，最多允许8路模路模拟量分时输入。拟量分时输入。2、 共用一个共用一个A/D转换器进行模转换器进行模/数转换。数转换。3、 内部主要有四大部分组成：内部主要有四大部分组成： 8路模拟开关；路模拟开关； 8位位A/D转换器；转换器； 三态输出锁存器；三态输出锁存器； 地址锁存译码器地址锁存译码器。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809四

18、四 引脚功能引脚功能1、 IN0IN7：8个输入通道的模拟量输入端。个输入通道的模拟量输入端。2、 D0D7：8位数字量输出端。位数字量输出端。3、START：转换的启动信号输入端。加上正脉冲后，：转换的启动信号输入端。加上正脉冲后，A/D转换才开始进行。转换才开始进行。 (在正脉冲的上升沿，所有内部寄存器清在正脉冲的上升沿，所有内部寄存器清0；在正脉冲的下降沿，开始进行；在正脉冲的下降沿，开始进行A/D转换。在此期间转换。在此期间START应保持低电平。应保持低电平。)4、ALE：地址锁存信号输入端。高电平时把：地址锁存信号输入端。高电平时把3个地址信号个地址信号A、B、C送入地址锁存器，并

19、经过译码器得到地址输出，以送入地址锁存器，并经过译码器得到地址输出，以选择相应的模拟输入通道。选择相应的模拟输入通道。5、A、B、C：转换通道的地址：转换通道的地址(8位模拟开关的地址位模拟开关的地址)信号输信号输入端。入端。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC08096、EOC:转换结束信号输出端。在转换结束信号输出端。在STRAT下降沿下降沿10us左右，左右，EOC为低电平，表示正在进行转换；转换结束时，为低电平，表示正在进行转换；转换结束时，EOC返回高电平，返回高电平，表示转换结束。表示转换结束。EOC常用于常用于A/D转换状态的查询或作中断请求信转换状态的查询或作中断请求信号

20、。号。7、OE：输出允许控制输入端。：输出允许控制输入端。OE直接控制三态输出锁存器输出直接控制三态输出锁存器输出数字信息。数字信息。OE输入输入0，数字输出口为高阻态；，数字输出口为高阻态；OE输入输入1，允许转，允许转换后结果输出换后结果输出。8、 CLK：时钟信号输入端。：时钟信号输入端。ADC内部没有时钟电路，故需外加内部没有时钟电路，故需外加时钟信号。其最大允许值为时钟信号。其最大允许值为640KHz，在实用中，需将主机的脉冲，在实用中，需将主机的脉冲信号降频后接入信号降频后接入。9、VREF(+)和和VREF(-):A/D转换器的参考电压输入端。转换器的参考电压输入端。10、VCC

21、:芯片的电源电压芯片的电源电压输入端。因为输入端。因为ADC0809是是CMOS芯片，芯片，所以允许的电压很宽，可以从所以允许的电压很宽，可以从+5V+15V。11、GND：接地端。：接地端。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809五五 MCS-51单片机与单片机与ADC0809的实用接口电路的实用接口电路1、ADC0809的时钟由的时钟由MCS-51输出的输出的ALE信号二分频后提供。信号二分频后提供。2、ADC0809的通道地址的通道地址A、B、C选择由选择由MCS-51的的P0口的低口的低3位位直接提供。直接提供。3、启动转换、启动转换(STRAT)信号和信号和8路模拟输入开关

22、的地址锁存允许路模拟输入开关的地址锁存允许（ALE）信号由单片机的写）信号由单片机的写(WR)信号及地址译码输出信号逻辑提信号及地址译码输出信号逻辑提供。供。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809六六 启动启动ADC0809的工作时序的工作时序(1) 先由先由P0口的低口的低3位给出模拟通道的地址给位给出模拟通道的地址给A、B、C。(2) 再由再由P2.0和和WR联合联合(逻辑或非逻辑或非)提供一个信号给提供一个信号给ADC0809芯片的芯片的START端和端和ALE地址锁存端。地址锁存端。(3) 假定选中假定选中ADC0809的的IN0通道，此时的通道地址由通道，此时的通道地址由

23、P2和和P0组成。组成。 P2=1111 1110，P0=1111 1000 即为：即为：0FEF8H(1) A/D转换完毕后，再由转换完毕后，再由EOC发出一个正脉冲通知发出一个正脉冲通知MCS-51。(2) MCS-51在收到在收到EOC的正脉冲信号后，产生一个的正脉冲信号后，产生一个RD信号并与信号并与P2.0联合（逻辑或非）提供一个信号给联合（逻辑或非）提供一个信号给ADC0809芯片的芯片的OE端。端。(3) OE端有效后，打开输出锁存器三态门，端有效后，打开输出锁存器三态门，8位数字信息就被读入位数字信息就被读入MCS-51单片机单片机。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0

24、809六六 启动启动ADC0809的工作时序的工作时序 启动时控制信号转换读结果时控制信号转换1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809七七 MCS-51单片机与单片机与ADC0809的实用接口电路程序的实用接口电路程序 具体有两种结构：一种是采用查询方式结构的程序；另具体有两种结构：一种是采用查询方式结构的程序；另一种是采用中断方式结构的程序。一种是采用中断方式结构的程序。1、查询方式结构的程序、查询方式结构的程序例例1 将将6路通道的模拟信号进行路通道的模拟信号进行A/D转换，并把转换结果顺序转换，并把转换结果顺序放到以放到以0A0H为首地址的为首地址的RAM中。中。设：数据暂存区的

25、首地址为设：数据暂存区的首地址为0A0H，需要进行，需要进行A/D转换的模拟转换的模拟信号的通道个数信号的通道个数N为为6(N8), EOC与与MCS-51的的P2.1引脚相连。引脚相连。 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809ADST： MOV R1，#0A0H ；设置数据存储区的首地址；设置数据存储区的首地址 MOV DPTR，#0FEF8H ；设置第一个模拟信号通道；设置第一个模拟信号通道IN0的地址指针的地址指针 MOV R2，#06H ；设置待转换的通道个数；设置待转换的通道个数LOOP： MOVX DPTR ，A ；启动；启动A/D转换转换器器 . ; 延时至延时至A/D

26、转换完毕转换完毕(约约10us) 或或 JNB P2.1 $ MOVX A, DPTR ;MCS-51读取转换结果读取转换结果 MOV R1, A ;结果送入结果送入0A0H单元中单元中 INC DPTR ;指向下一个模拟信号通道指向下一个模拟信号通道 INC R1 ;修改数据存储区的地址修改数据存储区的地址 DJNZ R2, LOOP ; 若还未转换完若还未转换完6路通道的信号路通道的信号 则转至则转至LOOP处继续转换处继续转换 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC08092、中断方式结构的程序、中断方式结构的程序 中断方式结构的程序由主程序和中断服务程序合成，中断源中断方式结构的程序

27、由主程序和中断服务程序合成，中断源设为设为INT1。 主程序主程序(初始化程序初始化程序)ADST: MOV R1, #0A0H ; 设置数据存储区的首地址设置数据存储区的首地址 MOV R2, #06H ; 设置待转换的通道个数设置待转换的通道个数 SETB IT1 ; 将中断源将中断源INT1设为下降沿触发设为下降沿触发 SETB EA ;设为允许中断设为允许中断(总允许总允许) SETB EX1 ;设中断源设中断源INT1为允许中断为允许中断 MOV DPTR, #0EFF8H; 设置第一个模拟信号通道设置第一个模拟信号通道IN0 的地址指针的地址指针 MOVX DPTR, A ; 启动

28、启动A/D转换器转换器 MOV A, R2 ;通道数送入累加器通道数送入累加器A中中LOOP: JNZ LOOP ; 如果如果6通道未转换完毕，则原通道未转换完毕，则原 地等待地等待 1.1.3 A/D转换接口转换接口ADC0809七七 MCS-51单片机与单片机与ADC0809的实用接口电路程序的实用接口电路程序1、中断方式结构的程序、中断方式结构的程序 中断服务子程序中断服务子程序 MOVX A, DPTR ; 读取转换结果读取转换结果 MOVX R1, A ; 结果送入数据存储区的单元中结果送入数据存储区的单元中 INC DPTR ; 指向下一个模拟信号通道指向下一个模拟信号通道 INC

29、 R1 ;修改数据存储区的地址修改数据存储区的地址 MOVX DPTR, A ; 启动启动A/D转换器的下一个通道转换器的下一个通道 DEC R2 ; 修改修改(递减递减)通道数通道数 MOV A, R2 ;新的通道数送入累加器新的通道数送入累加器A中中 RETI ;中断返回中断返回 1.2 LCD接口接口1.2.1 LCD与与MCS-51接口接口n1.显示质量高显示质量高n2.数字式接口数字式接口 n3.体积小、重量轻体积小、重量轻n4.功耗低功耗低n5.辐射辐射小小 在日常生活中，人们对液晶显示器并不陌生。液晶显在日常生活中，人们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器

30、件，如在计算器、万示模块已作为很多电子产品的通用器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。以下几个优点主要是数字、专用符号和图形。以下几个优点:1.2 LCD接口接口1.2.1 LCD与与MCS-51接口接口液晶显示器简称液晶显示器简称LCD显示器：是利用液晶经过处理后能显示器：是利用液晶经过处理后能改变光线的传输方向改变光线的传输方向的特性，实现显示的特性，实现显示信息的显示屏。信息的显示屏。 液晶显示液晶显示器按其功能可分为三类：器按其功能可分为三类： 字段字段式式 字符字符点阵式点阵

31、式 图形图形点阵式点阵式 字符型点阵式字符型点阵式LCD显示器，需相应的显示器，需相应的LCD控制控制器、驱动器来对器、驱动器来对LCD显示器进行扫描、驱动，以及显示器进行扫描、驱动，以及一定空间的一定空间的RAM和和ROM来存储写入的命令和显示字来存储写入的命令和显示字符的点阵。符的点阵。 现在已现在已将将LCD控制器、驱动器、控制器、驱动器、RAM、ROM和和LCD显示器用显示器用PCB连接到一起，连接到一起，称为称为液晶显示模块液晶显示模块LCM(LCD Module)。 本节以本节以16 2字符型液晶显示模块字符型液晶显示模块RT-1602C为例为例，详细介绍字符型液晶显示模块的应用。

32、，详细介绍字符型液晶显示模块的应用。 1.2 LCD接口接口RT-1602C采用标准的采用标准的16脚脚接口，各引脚情况如下：接口，各引脚情况如下：第第1脚：脚：VSS，电源地，电源地第第2脚：脚：VDD，+5V电源电源第第3脚：脚：VL， 液晶显示偏压信号液晶显示偏压信号第第4脚：脚：RS， 数据数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、命令选择端，高电平时选择数据寄存器、 低电平时选择指令寄存器。低电平时选择指令寄存器。第第5脚：脚：R/W，读，读/写选择端，高电平时进行读操作，低电平写选择端，高电平时进行读操作，低电平 时进行写操作。时进行写操作。1.2.2 字符型字符型LCD模块模块R

33、T-1602C的外观与引脚的外观与引脚 当当 RS和和R/W同为低电平时，可以写入指令或者显示同为低电平时，可以写入指令或者显示地址；地址； RS为低电平、为低电平、R/W为高电平时，可以读忙信号；为高电平时，可以读忙信号； RS为高电平、为高电平、R/W为低电平时，可以写入数据。为低电平时，可以写入数据。第第6脚：脚：E，为使能端，当，为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。液晶模块执行命令。第第714脚：脚：D0D7，为，为8位双向数据线。位双向数据线。第第15脚：脚：BLA，背光源正极，背光源正极第第16脚：脚：BLK，背光源负极，背光源负极

34、1.2.3 RT-1602C的内部结构的内部结构 RT- 1602C的内部结构可以分成三部分：一为的内部结构可以分成三部分：一为LCD控制控制器器，二为，二为LCD驱动器驱动器，三为，三为LCD显示装置显示装置，如下图所示。，如下图所示。LCDLCD控制器控制器LCDLCD驱动器驱动器LCDLCD显示装置显示装置VSSVDDVLRSR/WEDB0DB7 控制器采用控制器采用HD44780，驱动器采用，驱动器采用HD44100。 HD44780是集控制器、驱动器于一体，专用于字符显是集控制器、驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动集成电路。示控制驱动集成电路。 HD44780是字符型液晶显示控制器

35、的代表电路。是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44100是作扩展显示字符位用的。是作扩展显示字符位用的。（例如：（例如：16字符字符1行模块就可不用行模块就可不用HD44100，16字符字符2行模块就要用一行模块就要用一片片HD44100）。 1、可选择、可选择57或或510点字符。点字符。HD44780集成电路的特点：集成电路的特点：2、HD44780不仅作为控制器而且还具有驱动不仅作为控制器而且还具有驱动4016点点阵液晶像素的能力，并且阵液晶像素的能力，并且HD44780的驱动能力可通过外接的驱动能力可通过外接驱动器扩展驱动器扩展360列列驱动。驱动。 HD44780可控制的字符高

36、达每行可控制的字符高达每行80个字，也就是个字，也就是5 80=400点，点，HD44780内藏有内藏有16路行驱动器和路行驱动器和40路列驱动路列驱动器，所以器，所以HD44780本身就具驱动有本身就具驱动有1640点阵点阵LCD的能力的能力（即单行（即单行16个字符或两行个字符或两行8个字符）。个字符）。 如果在外部加一如果在外部加一HD44100外扩展多外扩展多40路路/列驱动，则可列驱动，则可驱动驱动162LCD。3、HD44780的显示缓冲区的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器、字符发生存储器（ROM）及用户自定义的字符发生器及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在全部内藏在芯

37、片内。芯片内。 HD44780有有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为别为00H27H，40H67H，它的实际显示位置的排列顺序，它的实际显示位置的排列顺序跟跟LCD的型号有关，液晶显示模块的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示地址的显示地址与实际显示位置的关系如图所示。与实际显示位置的关系如图所示。 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 27 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 67 LCD 16 字2 行 HD44

38、780内藏的字符发生存储器内藏的字符发生存储器（ROM）已经存储了已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图所示：个不同的点阵字符图形，如图所示： 这些字符有：这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码等，每一个字符都有一个固定的代码。比如：数字。比如：数字“1”的代码是的代码是00110001B（31H），又如大，又如大写的英文字母写的英文字母“A”的代码是的代码是01000001B（41H），可以看，可以看出英文字母的代码与出英文字母的代码与ASCII编码相同。要显示编码相同。要显示“

39、1”时，我时，我们只需将们只需将ASCII码码31H存入存入DDRAM指定位置，显示模块指定位置，显示模块将在相应的位置把数字将在相应的位置把数字“1”的点阵字符图形显示出来，我的点阵字符图形显示出来，我们就能看到数字们就能看到数字“1”了。了。 4、HD44780具有具有8位位数据和数据和4位位数据传输两种方式，可数据传输两种方式，可与与4/8位位CPU相连。相连。5、HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动，闪烁等显示功能。符移动，闪烁等显示功能。1.2.4 指令格式与指令功能指令格式与指令功能 LCD控制器控制器HD44780内有多个寄

40、存器，通过内有多个寄存器，通过RS和和R/W引引脚共同决定选择哪一个寄存器，选择情况如表脚共同决定选择哪一个寄存器，选择情况如表 RSR/W 寄存器及操作寄存器及操作00 指令寄存器写入指令寄存器写入01 忙标志和地址计数器读出忙标志和地址计数器读出10 数据寄存器写入数据寄存器写入11 数据寄存器读出数据寄存器读出总共有总共有11条条指令，它们的格式和功能如下指令，它们的格式和功能如下：1清屏命令清屏命令格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00000000001功能：功能：清除屏幕，将显示缓冲区清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空格（的内容全部写入空格（ASCII

41、20H）。）。光标复位，回到显示器的左上角。光标复位，回到显示器的左上角。地址计数器地址计数器AC清零。清零。2光标复位命令光标复位命令格式：格式： 功能：功能：光标复位，回到显示器的左上角。（地址光标复位，回到显示器的左上角。（地址00H位置）位置）RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D000000000103输入方式设置命令输入方式设置命令格式：格式： RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D000000001I/DS功能：功能：设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的内容是否移动。设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的内容是否移动。当当I/D=1时，光标从左向右移动；时，

42、光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。时，光标从右向左移动。当当S=1时，内容移动；时，内容移动；S=0时，内容不移动。时，内容不移动。4显示开关控制命令显示开关控制命令格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00000001DCB功能：功能：控制显示的开关，当控制显示的开关，当D=1时显示，时显示，D=0时不显示。时不显示。控制光标开关，当控制光标开关，当C=1时光标显示，时光标显示，C=0时光标不显示。时光标不显示。控制字符是否闪烁，当控制字符是否闪烁，当B=1时字符闪烁，时字符闪烁，B=0时字符不闪烁。时字符不闪烁。5光标移位置命令光标移位置命令格式：格式：RSR

43、/WD7D6D5D4D3D2D1D0000001S/CR/L*功能：功能：移动光标或整个显示字幕移位。移动光标或整个显示字幕移位。当当S/C=1时，整个显示字幕移位；当时，整个显示字幕移位；当S/C=0时，只光标移位。时，只光标移位。当当R/L=1时，光标右移；时，光标右移；R/L=0时，光标左移。时，光标左移。6功能设置命令功能设置命令格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D000001DLNF*功能：功能：设置数据位数，当设置数据位数，当DL=1时数据位为时数据位为8位，位，DL=0时数据位为时数据位为4位。位。设置显示行数，当设置显示行数，当N=1时双行显示，时双行显示，N=

44、0时单行显示。时单行显示。设置字形大小，当设置字形大小，当F=1时时510点阵，点阵，F=0时为时为57点阵。点阵。7设置字库设置字库CGRAM地址命令地址命令 格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00001CGRAM的地址的地址功能：功能：设置用户自定义设置用户自定义CGRAM的地址，对用户自定义的地址，对用户自定义CGRAM访问时，要访问时，要先设定先设定CGRAM的地址，地址范畴的地址，地址范畴063。8显示缓冲区显示缓冲区DDRAM地址设置命令地址设置命令 格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0001DDRAM的地址的地址功能：功能：设置当前显示缓冲区设

45、置当前显示缓冲区DDRAM的地址，对的地址，对DDRAM访问时，要先设访问时，要先设定定DDRAM的地址，地址范畴的地址，地址范畴0127。9读忙标志及地址计数器读忙标志及地址计数器AC命令命令 格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D001BFAC的值的值功能：功能：读忙标志及地址计数器读忙标志及地址计数器AC。 当当BF=1时则表示忙，这时不能接收命令和数据；时则表示忙，这时不能接收命令和数据；BF=0时表示不忙。时表示不忙。 低低7位为读出的位为读出的AC的地址，值为的地址，值为0127。10写写DDRAM或或CGRAM命令命令 格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2

46、D1D010写入的数据写入的数据功能：功能：向向DDRAM或或CGRAM当前位置中写入数据。对当前位置中写入数据。对DDRAM或或CGRAM 写入数据之前须设定写入数据之前须设定DDRAM或或CGRAM的地址。的地址。11读读DDRAM或或CGRAM命令命令 格式：格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D011读出的数据读出的数据功能：功能：从从DDRAM或或CGRAM当前位置中读出数据。当当前位置中读出数据。当DDRAM或或CGRAM读出数据时，先须设定读出数据时，先须设定DDRAM或或CGRAM的地址。的地址。四四LCD显示器的初始化显示器的初始化LCD使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也可在使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也可在复位后完成，初始化过程如