《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于單片機(jī)的LCD時(shí)序圖的底層驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)
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摘要: 一般來(lái)說(shuō),LCD 模塊的控制都是通過(guò) MCU 對(duì) LCD 模塊的內(nèi)部寄存器、顯存進(jìn)行操作來(lái)最終完成的;在此我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)基本的時(shí)序控制程序
Abstract:
Key words :

  一般來(lái)說(shuō),LCD 模塊的控制都是通過(guò) MCU 對(duì) LCD 模塊的內(nèi)部寄存器、顯存進(jìn)行操作來(lái)最終完成的;在此我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)基本的時(shí)序控制程序,,分別是:

  寫(xiě)寄存器函數(shù)(LCD_RegWrite)

  數(shù)據(jù)寫(xiě)函數(shù)(LCD_DataWrite)

  數(shù)據(jù)讀函數(shù)(LCD_DataRead)

  這三個(gè)函數(shù)需要嚴(yán)格的按照 LCD 所要求的時(shí)序來(lái)編寫(xiě),下面可以看看 MzL02 模塊時(shí)序圖

  


  圖 3.2 MzL02 模塊的 6800 時(shí)序示意

  注意:上圖是該模塊的控制 IC 資料中的原版時(shí)序圖,其實(shí)有些示意不是太穩(wěn)妥(少標(biāo)出了RW 線信號(hào)的要求),,或者說(shuō)是不太嚴(yán)謹(jǐn),不過(guò)這些不作討論,,請(qǐng)看分析即可;而 EP 的有效觸發(fā)沿在圖中很有可能示意有誤,,實(shí)測(cè)為上升沿。圖中 CS1B(CS2)的信號(hào)即為片選 CS,,RS 即為數(shù)據(jù)/寄存器的選擇端口 A0 信號(hào),,E 為 EP;當(dāng)作寫(xiě)入寄存器數(shù)據(jù)操作時(shí),首先要將 A0 置低,以通知 LCD 模塊即將進(jìn)行的是對(duì)寄存器的操作;而 RW 線需要置低,,以示即將要進(jìn)行的是寫(xiě)入的操作;然后片選 CS 信號(hào)置低,,裝載數(shù)據(jù)至總線,然后在 EP 線上產(chǎn)生一個(gè)上升沿以觸發(fā) LCD 模塊將總線上的數(shù)據(jù)最終載入;在前面的操作完成后一般都會(huì)將各個(gè)信號(hào)線的狀態(tài)恢復(fù),。而數(shù)據(jù)(顯存)寫(xiě)入,、數(shù)據(jù)讀出的操作時(shí)序也比較類(lèi)似,這里就不多作介紹,,直接參考例程即可,。

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  // 函數(shù): void LCD_RegWrite(unsigned char Command)

  // 描述: 寫(xiě)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)至 LCD 中的控制寄存器當(dāng)中

  // 參數(shù): Command 寫(xiě)入的數(shù)據(jù),低八位有效(byte)

  // 返回: 無(wú)

  //=====================================================

  void LCD_RegWrite(unsigned char Command)

  {

  LCD_A0 = 0; //A0 置低,,示意進(jìn)行寄存器操作

  LCD_RW = 0; //RW 置低,,示意進(jìn)行寫(xiě)入操作

  LCD_EP = 0; //EP 先置低,以便后面產(chǎn)生跳變沿

  LCD_CS = 0; //片選 CS 置低

  DAT_PORT = Command; //裝載數(shù)據(jù)置總線

  LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿

  LCD_CS = 1; //片選置高

  }

  數(shù)據(jù)寫(xiě)入以及讀出的函數(shù)源碼如下:

  //=======================================================

  // 函數(shù): void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)

  // 描述: 寫(xiě)一個(gè)字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)至 LCD 中的顯示緩沖 RAM 當(dāng)中

  // 參數(shù): Data 寫(xiě)入的數(shù)據(jù)

  // 返回: 無(wú)

  //=======================================================

  void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)

  {

  LCD_A0 = 1; //A0 置高,,示意進(jìn)行顯存數(shù)據(jù)操作

  LCD_RW = 0; //RW 置低,,示意進(jìn)行寫(xiě)入操作

  LCD_EP = 0; //EP 先置低,以便后面產(chǎn)生跳變沿

  LCD_CS = 0; //片選 CS 置低

  DAT_PORT = Dat; //裝載數(shù)據(jù)置總線

  LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿

  LCD_CS = 1; //片選置高

  }

  //=====================================================

  // 函數(shù): unsigned char LCD_DataRead(void)

  // 描述: 從 LCD 中的顯示緩沖 RAM 當(dāng)中讀一個(gè)字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)

  // 參數(shù): 無(wú)

  // 返回: 讀出的數(shù)據(jù),,

  //=====================================================

  unsigned char LCD_DataRead(void)

  {

  unsigned char Read_Data;

  DAT_PORT = 0xff; //51 的端口想要輸入前,,要先給端口全置 1

  LCD_A0 = 1; //A0 置高,示意進(jìn)行顯存數(shù)據(jù)操作

  LCD_RW = 1; //RW 置高,,示意進(jìn)行讀出操作

  LCD_EP = 0; //EP 先置低,,以便后面產(chǎn)生跳變沿

  LCD_CS = 0; //片選 CS 置低

  LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿

  LCD_EP = 0;

  Read_Data = DAT_PORT; //讀出數(shù)據(jù)

  LCD_CS = 1; //片選置高

  return Read_Data; //返回讀到的數(shù)據(jù)

  }

  以上便是要介紹的最基本的時(shí)序操作程序,它們幾乎是整個(gè) LCD 驅(qū)動(dòng)程序當(dāng)中與底層硬件打交道的代碼了,,這樣的話,,當(dāng)要改變驅(qū)動(dòng) LCD 的 MCU 端口時(shí)或者換用別的 MCU 來(lái)驅(qū)動(dòng) LCD 時(shí),基本上只需要在這些代碼里作一下修改即可,。

  關(guān)于讀 LCD 狀態(tài)

  而在一般的 LCD 模塊當(dāng)中,,還有一個(gè)功能同樣重要,就是讀 LCD 狀態(tài);可以通過(guò)此操作獲取當(dāng)前 LCD 模塊的忙狀態(tài)以及一些相關(guān)的狀態(tài)信息,,當(dāng) LCD 模塊正處于忙狀態(tài)時(shí),,則不宜對(duì)它進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入或讀出操作(有很多較老式的 LCD 控制器規(guī)定在忙的狀態(tài)下時(shí)不允許寫(xiě)入或讀出數(shù)據(jù))。

  所以在很多 LCD 的驅(qū)動(dòng)程序當(dāng)中,,會(huì)在寄存器寫(xiě)入,、數(shù)據(jù)寫(xiě)入/讀出的操作前加入讀取 LCD狀態(tài)并判別忙狀態(tài)的代碼;這點(diǎn)可以參考網(wǎng)上流傳的很多 LCD 驅(qū)動(dòng)程序。不過(guò),,對(duì)于 MzL02這樣的較新出的 LCD 控制器來(lái)說(shuō),,已經(jīng)對(duì)忙狀態(tài)不是很在乎了,或者說(shuō)影響已經(jīng)很小甚至沒(méi)有了;所以我們?cè)谇懊娴拇a當(dāng)中并沒(méi)有加入這樣的代碼,。至于有沒(méi)有必要加讀狀態(tài)判忙的代碼,,要視具體的 LCD 控制器而定,。

  關(guān)于時(shí)序的時(shí)間要求

  時(shí)序的一個(gè)非常重要的數(shù)據(jù)就是類(lèi)似上圖中標(biāo)出的tAS88之類(lèi)的時(shí)間長(zhǎng)短要求,只是上圖中并沒(méi)有標(biāo)出它們的具體最大最小值要求而已;但在編寫(xiě)這類(lèi)的時(shí)序接口程序時(shí)它們還是非常重要的,,當(dāng)然還要看 MCU 的端口操作速度以及 MCU 的指令執(zhí)行速度,。打個(gè)比方,有的時(shí)序里就會(huì)有要求某些信號(hào)的電平保持最小寬度,,而如果 MCU 的指令執(zhí)行速度以及端口操作速度非??斓脑挘托枰们樵谶B續(xù)操作端口的代碼之間加入適量的延時(shí)(通用用空操作來(lái)代替,,具體多少個(gè)多少時(shí)長(zhǎng)視具體的 MCU 以及 LCD 控制器而定)以保證該信號(hào)的脈沖寬度滿足要求,。

  在本文的所列出的源代碼當(dāng)中,并沒(méi)有如前所述的為時(shí)序的要求而插入空操作或延時(shí)處理,,因?yàn)?MCU 的速度并不是非??欤瑳r且現(xiàn)在的 LCD 控制器的總線速度都挺快的了,,沒(méi)有必要加入而已,。

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