基于Proteus仿真的12864液晶的显示

Proteus实验报告课程题目：基于Proteus仿真的12864液晶的显示班级：XXX姓名：XXX学号：XXX完成时间：XXX目录概述…………………3LCD简介…………………3LCD引脚说明……………3LCD原理简图4LCD主要功能介绍……..4指令说明………………...6液晶显示原理………8………8图形显示……………………9三、软件仿真……10……………………10………………11………11四、局部实验代码………………12五、总结…………18概述LCD简介在Protues仿真软件中，AMPIRE12864是一种图形点阵液晶显示器。它主要采用动态驱动原理由行驱动—控制器和列驱动器两局部组成了128(列)×64(行)的全点阵液晶显示。软件中不提供中文字库，但可完成图形显示，也可以通过汉字取模软件显示8×4个(16×16点阵)汉字。LCD引脚说明管脚名称LEVER管脚功能描述3VSS0电源地4VDD电源电压5V0-液晶显示器驱动电压6D/I(RS)H/LD/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7R/WH/LR/W=“H〞，E=“H〞数据被读到DB7∽DB0R/W=“L〞，E=“H→L〞数据被写到IR或DR8EH/LR/W=“L〞，E信号下降沿锁存DB7∽DB0R/W=“H〞，E=“H〞DDRAM数据读到DB7∽DB09DB0H/L数据线10DB1H/L数据线11DB2H/L数据线12DB3H/L数据线13DB4H/L数据线14DB5H/L数据线15DB6H/L数据线16DB7H/L数据线1CS1H/LH:选择芯片(右半屏)信号2CS2H/LH:选择芯片(左半屏)信号17RETH/L复位信号,低电平复位18VOUT-10VLCD驱动负电压19LED+-LED背光板电源20LED--LED背光板电源LCD原理简图LCD主要功能介绍1〕显示数据RAM(DDRAM)DDRAM〔64×8×8bits〕是存储图形显示数据的。此RAM的每一位数据对应显示面板上一个点的显示〔数据为H〕与不显示〔数据为L〕。DDRAM的地址与显示位置关系对照图(见附录一)2〕I/O缓冲器〔DB0～DB7〕I/O缓冲器为双向三态数据缓冲器。是LCM〔液晶显示模块〕内部总线与MPU总线的结合部。其作用是将两个不同时钟下工作的系统连接起来，实现通讯。I/O缓冲器在片选信号/CS有效状态下,I/O缓冲器开放，实现LCM〔液晶显示模块〕与MPU之间的数据传递。当片选信号为无效状态时，I/O缓冲器将中断LCM〔液晶显示模块〕内部总线与MPU数据总线的联系，对外总线呈高阻状态，从而不影响MPU的其他数据操作功能。3〕输入存放器输入存放器用于接收在MPU运行速度下传送给LCM〔液晶显示模块〕的数据并将其锁存在输入存放器内，其输出将在LCM〔液晶显示模块〕内部工作时钟的运作下将数据写入指令存放器或显示存储器内。4〕输出存放器输出存放器用于暂存从显示存储器读出的数据，在MPU读操作时，输出存放器将当前锁存的数据通过I/O缓冲器送入MPU数据总线上。5〕指令存放器指令存放器用于接收MPU发来的指令代码，通过译码将指令代码置入相关的存放器或触发器内。6〕状态字存放器状态字存放器是LCM〔液晶显示模块〕与MPU通讯时唯一的“握手〞信号。状态字存放器向MPU表示了LCM〔液晶显示模块〕当前的工作状态。尤其是状态字中的“忙〞标志位是MPU在每次对LCM〔液晶显示模块〕访问时必须要读出判别的状态位。当处于“忙〞标志位时，I/O缓冲器被封锁，此时MPU对LCM〔液晶显示模块〕的任何操作〔除读状态字操作外〕都将是无效的。7〕X地址存放器X地址存放器是一个三位页地址存放器，其输出控制着DDRAM中8个页面的选择，也是控制着数据传输通道的八选一选择器。X地址存放器可以由MPU以指令形式设置。X地址存放器没有自动修改功能，所以要想转换页面需要重新设置X地址存放器的内容。8〕Y地址计数器Y地址计数器是一个6位循环加一计数器。它管理某一页面上的64个单元。Y地址计数器可以由MPU以指令形式设置，它和页地址指针结合唯一选通显示存储器的一个单元，Y地址计数器具有自动加一功能。在显示存储器读/写操作后Y地址计数将自动加一。当计数器加至3FH后循环归零再继续加一。9〕Z地址计数器Z地址计数器是一个6位地址计数器，用于确定当前显示行的扫描地址。Z地址计数器具有自动加一功能。它与行驱动器的行扫描输出同步，选择相应的列驱动的数据输出。10〕显示起始行存放器显示起始行存放器是一个6位存放器，它规定了显示存储器所对应显示屏上第一行的行号。该行的数据将作为显示屏上第一行显示状态的控制信号。11〕显示开/关触发器显示开/关触发器的作用就是控制显示驱动输出的电平以控制显示屏的开关。在触发器输出为“关〞电平时，显示数据锁存器的输入被封锁并将输出置“0〞,从而使显示驱动输出全部为非选择波形，显示屏呈不显示状态。在触发器输出为“开〞电平时，显示数据锁存器被控制，显示驱动输出受显示驱动数据总线上数据控制，显示屏将呈显示状态。12〕复位端/RES复位端/RES用于在LCM〔液晶显示模块〕上电时或需要时实现硬件电路对LCM〔液晶显示模块〕的复位。该复位功能将实现：A设置显示状态为关显示状态B显示起始存放器清零。显示RAM第一行对应显示屏上的第一行。C在复位期间状态字中RESET位置1。指令说明1.指令表指令名称控制信号控制代码RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0显示开关设置000011111D显示起始行设置0011L5L4L3L2L1L0页面地址设置0010111P2P1P0列地址设置0001C5C4C3C2C1C0读取状态字01BUSY0ON/OFFRESET0000写显示数据10数据读显示数据11数据详细解释各个指令功能读状态字格式BUSY0ON/OFFRESET0000状态字是MPU了解LCM〔液晶显示模块〕当前状态，或LCM向MPU提供其内部状态的唯一的信息渠道。BUSY表示当前LCM接口控制电路运行状态。BUSY=1表示LCM正在处理MPU发过来的指令或数据。此时接口电路被封锁，不能接受除读状态字以外的任何操作。BUSY=0表示LCM接口控制电路已外于“准备好〞状态，等待MPU的访问。ON/OFF表示当前的显示状态。ON/OFF=1表示关显示状态，ON/OFF=0表示开显示状态。RESET表示当前LCM的工作状态，即反映/RES端的电平状态。当/RES为低电平状态时，LCM处于复位工作状态，标志位RESET=1。当/REST为高电平状态时，LCM为正常工作状态，标志位RESET=0。在指令设置和数据读写时要注意状态字中的BUSY标志。只有在BUSY=0时，MPU对LCM的操作才能有效。因此MPU在每次对LCM操作之前，都要读出状态字判断BUSY是否为“0〞。假设不为“0〞，那么MPU需要等待，直至BUSY=0为止。2)显示开关设置格式0011111D该指令设置显示开/关触发器的状态，由此控制显示数据锁存器的工作方式，从而控制显示屏上的显示状态。D位为显示开/关的控制位。当D=1为开显示设置，显示数据锁存器正常工作，显示屏上呈现所需的显示效果。此时在状态字中ON/OFF=0。当D=0为关显示设置，显示数据锁存器被置零，显示屏呈不显示状态，但显示存储器并没有被破坏，在状态字中ON/OFF=1。3)显示起始行设置格式11L5L4L3L2L1L0该指令设置了显示起始行存放器的内容。LCM通过/CS的选择分别具有64行显示的管理能力，该指令中L5～L0为显示起始行的地址，取值在0～3FH〔1～64行〕范围内，它规定了显示屏上最顶一行所对应的显示存储器的行地址。如果定时间隔地，等间距地修改〔如加一或减一〕显示起始行存放器的内容，那么显示屏将呈现显示内容向上或向下平滑滚动的显示效果。4)页面地址设置格式10111P2P1P0该指令设置了页面地址—X地址存放器的内容。LCM将显示存储器分成8页，指令代码中P2～P0就是要确定当前所要选择的页面地址，取值范围为0～7H，代表第1～8页。该指令规定了以后的读/写操作将在哪一个页面上进行。5)列地址设置格式01C5C4C3C2C1C0该指令设置了Y地址数计数器的内容，LCM通过/CS的选择分别具有64列显示的管理能力，C5～Ｃ0=０～3FH〔1～64〕代表某一页面上的某一单元地址，随后的一次读或写数据将在这个单元上进行。Y地址计数器具有自动加一功能，在每一次读/写数据后它将自动加一，所以在连续进行读/写数据时，Y地址计数器不必每次都设置一次。页面地址的设置和列地址的设置将显示存储器单元唯一地确定下来，为后来的显示数据的读/写作了地址的选通。6)写显示数据格式数据该操作将8位数据写入先前已确定的显示存储器的单元内。操作完成后列地址计数器自动加一。7)读显示数据格式数据该操作将LCM接口部的输出存放器内容读出，然后列地址计数器自动加一。液晶显示原理1汉字和英文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前辈想了一个方法，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位那么留给英文字符使用，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〞字模图根据芯片的不同取模的方式不同，有多种取模方式：单色点阵液晶字模，横向取模，字节正序，单色点阵液晶字模，横向取模，字节倒序，单色点阵液晶字模，纵向取模，字节正序，单色点阵液晶字模，纵向取模，字节倒序等等。而PROTUES中的AMPIRE12684为纵向取模，字节倒序液晶。图形显示先设页地址再设列地址页地址范围0xb8~0xbf列平地址范围0x40~0x7f绘图RAM的地址计数器〔AC〕只对列地址自动加一,当列地址=0x7FDDRAM的坐标地址与资料排列顺序如下列图：软件仿真1汉字显示在Protues软件中选择所需元件，搭建的电路图如图1所示。将编写的代码烧写到单片机里，运行液晶显示正常2向上滚动显示3、PCB图四、局部实验代码〔向上滚动显示〕#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineLCDLCDDisp_Off0x3e#defineLCDLCDDisp_On0x3f#definePage_Add0xb8//页地址#defineLCDCol_Add0x40//列地址#defineStart_Line0xC0//行地址/*****液晶显示器的端口定义*****/#definedata_oraP0/*液晶数据总线*/sbitLCDMcs=P2^1;/*片选1*/sbitLCDScs=P2^2;/*片选2*/sbitRESET=P2^3;/*复位信号*/sbitLCDDi=P2^4;/*数据/指令选择*/sbitLCDRW=P2^5;/*读/写选择*/sbitLCDEnable=P2^6;/*读/写使能*/ucharcodeHz_guang[]={/*--文字:广--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0x00,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x08,0x09,0x0E,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,0x80,0x60,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_xi[]={/*--文字:西--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x02,0x02,0xE2,0x22,0x22,0xFE,0x22,0x22,0x22,0xFE,0x22,0x22,0xE2,0x02,0x02,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x48,0x44,0x43,0x40,0x40,0x40,0x43,0x44,0x44,0xFF,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_ke[]={/*--文字:科--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x24,0x24,0xA4,0xFE,0xA3,0x22,0x00,0x22,0xCC,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x06,0x01,0xFF,0x00,0x01,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0xFF,0x02,0x02,0x02,0x00};ucharcodeHz_ji[]={/*--文字:技--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x90,0x08,0x88,0x88,0x88,0xFF,0x88,0x88,0x88,0x08,0x00,0x04,0x44,0x82,0x7F,0x01,0x80,0x80,0x40,0x43,0x2C,0x10,0x28,0x46,0x81,0x80,0x00};ucharcodeHz_da[]={/*--文字:大--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,0x80,0x80,0x40,0x20,0x10,0x0C,0x03,0x00,0x03,0x0C,0x10,0x20,0x40,0x80,0x80,0x00};ucharcodeHz_xue[]={/*--文字:学--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x40,0x30,0x11,0x96,0x90,0x90,0x91,0x96,0x90,0x90,0x98,0x14,0x13,0x50,0x30,0x00,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x44,0x84,0x7E,0x06,0x05,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00};ucharcodeHz_chen[]={/*--文字:陈--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0xFE,0x22,0x5A,0x86,0x08,0x88,0x68,0x18,0x0F,0xE8,0x08,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,0xFF,0x04,0x08,0x07,0x20,0x11,0x0D,0x41,0x81,0x7F,0x01,0x05,0x09,0x30,0x00};ucharcodeHz_jing[]={/*--文字:竞--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x20,0x20,0x24,0xA4,0xAC,0xB4,0xA5,0xA6,0xA4,0xB4,0xAC,0xA4,0x24,0x20,0x20,0x00,0x80,0x80,0x40,0x47,0x24,0x1C,0x04,0x04,0x04,0x7C,0x84,0x87,0x80,0x80,0xE0,0x00};ucharcodeHz_xiong[]={/*--文字:雄--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0x08,0xC8,0x38,0x8F,0x08,0x28,0x10,0xFC,0x4B,0x48,0xF9,0x4A,0x48,0x08,0x00,0x04,0x23,0x70,0x2C,0x23,0x28,0x70,0x00,0xFF,0x22,0x22,0x3F,0x22,0x22,0x20,0x00};ucharcodeHz_tong[]={/*--文字:通--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x40,0x42,0xCC,0x00,0x00,0xE2,0x22,0x2A,0x2A,0xF2,0x2A,0x26,0x22,0xE0,0x00,0x00,0x80,0x40,0x3F,0x40,0x80,0xFF,0x89,0x89,0x89,0xBF,0x89,0xA9,0xC9,0xBF,0x80,0x00};ucharcodeHz_xin[]={/*--文字:信--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0x80,0x60,0xF8,0x07,0x00,0x04,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0x24,0x04,0x00,0x01,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0xF9,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0xF9,0x00,0x00};ucharcodeHz_1[]={/*--文字:1--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_0[]={/*--文字:0--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_ban[]={/*--文字:班--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x84,0x84,0xFC,0x84,0x84,0x00,0xF8,0x00,0xFF,0x00,0x84,0x84,0xFC,0x84,0x84,0x00,0x10,0x30,0x1F,0x08,0x88,0x42,0x21,0x18,0x07,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00};ucharcodeHz_wo[]={/*--文字:我--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x20,0x24,0x24,0x24,0xFE,0x23,0x22,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x22,0x2C,0xA0,0x20,0x00,0x00,0x08,0x48,0x84,0x7F,0x02,0x41,0x40,0x20,0x13,0x0C,0x14,0x22,0x41,0xF8,0x00};ucharcodeHz_ai[]={/*--文字:爱--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x80,0x64,0x2C,0x34,0x24,0x24,0xEC,0x32,0x22,0x22,0x32,0x2E,0x23,0xA2,0x60,0x00,0x00,0x41,0x21,0x91,0x89,0x87,0x4D,0x55,0x25,0x25,0x55,0x4D,0x81,0x80,0x80,0x00};ucharcodeHz_m[]={/*--文字:M--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x08,0xF8,0xF8,0x00,0xF8,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x00,0x3F,0x00,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_c[]={/*--文字:C--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x20,0x20,0x10,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodeHz_u[]={/*--文字:U--*//*--宋体12;此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16--*/0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};/****************************************************************************函数功能:LCD延时程序入口参数:t出口参数:****************************************************************************/voidLCDdelay(unsignedintt){ unsignedinti,j; for(i=0;i<t;i++); for(j=0;j<10;j++);}/****************************************************************************状态检查，LCD是否忙*****************************************************************************/voidCheckState() {unsignedchardat,DATA;//状态信息〔判断是否忙〕LCDDi=0;//数据\指令选择，D/I〔RS〕="L"，表示DB7∽DB0为显示指令数据LCDRW=1;//R/W="H"，E="H"数据被读到DB7∽DB0do{DATA=0x00;LCDEnable=1; //EN下降源 LCDdelay(2);//延时 dat=DATA;LCDEnable=0;dat=0x80&dat;//仅当第7位为0时才可操作(判别busy信号)}while(!(dat==0x00));}/*****************************************************************************函数功能:写命令到LCD程序，RS(DI)=L,RW=L,EN=H，即来一个脉冲写一次入口参数:cmdcode出口参数:*****************************************************************************/voidwrite_com(unsignedcharcmdcode){CheckState();//检测LCD是否忙 LCDDi=0; LCDRW=0; P0=cmdcode; LCDdelay(2); LCDEnable=1; LCDdelay(2); LCDEnable=0;}/*****************************************************************************函数功能:LCD初始化程序入口参数:出口参数:*****************************************************************************/voidinit_lcd(){ LCDdelay(100); LCDMcs=1;//刚开始关闭两屏 LCDScs=1; LCDdelay(100); write_com(LCDLCDDisp_Off); //写初始化命令 write_com(Page_Add+0); write_com(Start_Line+0); write_com(LCDCol_Add+0); write_com(LCDLCDDisp_On);}/*****************************************************************************函数功能:写数据到LCD程序，RS(DI)=H,RW=L,EN=H，即来一个脉冲写一次入口参数:LCDDispdata出口参数:*****************************************************************************/voidwrite_data(unsignedcharLCDDispdata){CheckState();//检测LCD是否忙 LCDDi=1; LCDRW=0; P0=LCDDispdata; LCDdelay(2); LCDEnable=1; LCDdelay(2); LCDEnable=0;}/*****************************************************************************函数功能:去除LCD内存程序入口参数:pag,col,hzk出口参数:*****************************************************************************/voidClr_Scr(){ unsignedcharj,k; LCDMcs=0;//左、右屏均开显示 LCDScs=0; write_com(Page_Add+0); write_com(LCDCol_Add+0); for(k=0;k<8;k++)//控制页数0-7，共8页 { write_com(Page_Add+k);//每页每页进行写 for(j=0;j<64;j++)//每页最多可写32个中文文字或64个ASCII字符 { write_com(LCDCol_Add+j); write_data(0x00);//控制列数0-63，共64列，写点内容，列地址自动加1 } }}/*****************************************************************************函数功能:指定位置显示汉字16*16程序入口参数:page,column,hzk出口参数:*****************************************************************************/voidhz_LCDDisp16(unsignedcharpage,unsignedcharcolumn,unsignedcharcode*hzk){ unsignedcharj=0,i=0; for(j=0;j<2;j++) { write_com(Page_Add+page+j); write_com(LCDCol_Add+column); for(i=0;i<16;i++) write_data(hzk[16*j+i]); }}voiddis_gxkjdx(){ LCDMcs=0;//左屏开显示 LCDScs=1; hz_LCDDisp16(0,16,Hz_guang);//Hz_Wo为某个汉字的首地址 hz_LCDDisp16(0,32,Hz_xi); hz_LCDDisp16(0,48,Hz_ke);LCDMcs=1;//右屏开显示 LCDScs=0;hz_LCDDisp16(0,0,Hz_ji); hz_LCDDisp16(0,16,Hz_da); hz_LCDDisp16(0,32,Hz_xue);}voiddis_txb(){ LCDMcs=0;//左屏开显示 LCDScs=1; 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