1 引 言
在嵌入式系統(tǒng)" title="嵌入式系統(tǒng)">嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)和應用中,，選擇低價位,、高性能的液晶顯示設(shè)備一直是設(shè)計者追求的目標,。中小型液晶顯示器以其規(guī)格多,、價位低以及非常適用于嵌入式系統(tǒng)量身定制的特點深受研發(fā)者的青睞,。T6963CFG是TOSHIBA公司生產(chǎn)的一款LCD控制器,，可用于不同規(guī)格的液晶顯示器,。深圳漢升公司生產(chǎn)的HS240128顯示器采用了這款LCD控制器,，其分辨率達240×128,，帶自掃描電路,，具有文本顯示、圖形顯示" title="圖形顯示">圖形顯示和圖文混合顯示功能,。
?
2 T6963CFG控制命令及時序
?
T6963CFG是一款與大規(guī)模LCD驅(qū)動器和數(shù)據(jù)存儲器配合使用的LCD控制器,。該控制器有8條并行數(shù)據(jù)、讀／寫控制,、模式選擇以及亮度和背光控制等接口線,，可以方便地與多種型號的處理器或微控制器" title="微控制器">微控制器直接相連。T6963CFG內(nèi)置128個字符的字模,；外部擴展存儲器高達64 KB(HS240128顯示器擴展了32 KB),，用于顯示緩沖區(qū)，如文本區(qū),、圖形區(qū)以及自定義字符區(qū),；LCD顯示窗口能在顯示緩沖區(qū)內(nèi)方便地移動。
?
2.1 控制命令及狀態(tài)字
?
T6963CFG命令字有三種基本格式：
格式1：數(shù)據(jù)1 數(shù)據(jù)2 命令碼
格式2：數(shù)據(jù)1 命令碼
格式3：命令碼
在使用格式1時,，需要按照數(shù)據(jù)1,、數(shù)據(jù)2、命令碼的先后順序進行寫操作,，每次寫一個字節(jié),。如果選擇格式3，只有寫命令碼的操作,。在對LCD讀數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)操作之前都要進行狀態(tài)檢測,。只有在LCD允許的情況下才可以進行相應的操作。其狀態(tài)字及其功能如表l所示,。
2.2 接口信號及時序
?
HS240128-1顯示器封裝后留有21個接口信號線：
C／D：命令／數(shù)據(jù)(高／低)選擇信號,；
CE：片選(低)信號；
WR：寫(低)信號,；
RD：讀(低)信號,；
D0～D7：數(shù)據(jù)信號；
FS：字體選擇信號(高：6×8,，低：8×8),；
FG：外殼安全地,；
VSS：GND(地)；
VDD：邏輯電路和LCD的電源(5 V),；
VD：驅(qū)動電壓調(diào)整輸入(亮度),；
VEE：LCD驅(qū)動電源(輸出,，-15 V),；
RST：復位(低)信號；
K：背光(地),；
A：背光(5 V),。
LCD接口控制信號的讀寫時序如圖1所示。各控制信號的時序可由微控制器的通用輸入輸出(GPIO)接口仿真實現(xiàn),，例如：C／D為高電平,，CE為低電平，WR為高電平以及RD為低電平時,，可以從數(shù)據(jù)線上(D0～D7)讀取T6963CFG的狀態(tài)字,。
3 在嵌入式系統(tǒng)中的硬件接口電路
?
通常LCD產(chǎn)品都具有相應的硬件接口電路" title="接口電路">接口電路，但其類型不盡相同,。帶自掃描電路,，可提供文本、圖形和圖文混合顯示功能的LCD可以方便地與市場提供的嵌入式微控制器或單片機相連,，如Phlips公司的LPC2104,、2119等。S3C44B0X是Samsung公司提供的高性價比嵌入式片上系統(tǒng)解決方案,，采用ARM7TDMI內(nèi)核,，片上集成了豐富的外圍元件，特別適用于對成本和功耗敏感的應用,。S3C44BOX雖然集成有LCD控制邏輯,，但是，HS240128顯示器的控制接口內(nèi)置了控制電路,，利用S3C44BOX豐富的GPIO口資源(71個),，很容易實現(xiàn)配接。在本系統(tǒng)設(shè)計中選用PD0～PD7,、PE0～PE2,、PG4～PG5作為LCD的控制線和數(shù)據(jù)線。其電路連接如圖2所示,。
根據(jù)T6963CFG的讀寫時序和相應的電路配接,，讀寫操作的函數(shù)為：
char read(char type) ∥從T6963CFG讀取數(shù)據(jù)
4 顯示控制及程序設(shè)計
?
4.1 顯示緩沖區(qū)的設(shè)置
?
顯示緩沖區(qū)可分為系統(tǒng)內(nèi)存" title="系統(tǒng)內(nèi)存">系統(tǒng)內(nèi)存顯示緩沖區(qū)和LCD顯示緩沖區(qū)。當然,，系統(tǒng)也可以只設(shè)置LCD顯示緩沖區(qū),，程序可以只對LCD顯示緩沖區(qū)進行操作,。通常LCD顯示緩沖區(qū)設(shè)置在I／O接口電路中，如HS240128的顯示緩沖大小為32 KB,。根據(jù)需要,，LCD顯示緩沖區(qū)可以定義一個、二個或三個不同的顯示區(qū),，例如：文本區(qū),、圖形區(qū)和自定義字符字模區(qū)?？梢宰远x各區(qū)大?。鐖D3所示。LCD控制器可以自動將LCD顯示緩沖區(qū)中文本區(qū)和圖形區(qū)的顯示信息向屏幕輸出和刷新,。屏幕的顯示位置與顯示緩沖區(qū)的位置具有映射對應關(guān)系,。
在系統(tǒng)內(nèi)存中設(shè)置顯示緩沖區(qū)，通常是為了規(guī)范程序設(shè)計,，提高工作效率,。程序首先對系統(tǒng)內(nèi)存中的顯示緩沖區(qū)進行讀／寫操作，然后將其數(shù)據(jù)更新到LCD顯示緩沖區(qū)中,。系統(tǒng)內(nèi)存顯示緩沖區(qū)分為文本區(qū)和圖形區(qū),，本設(shè)計設(shè)置8 KB文本區(qū)和16 KB的圖形區(qū)。在字符方式下文本區(qū)可映射17個顯示頁,，在圖形方式下圖形區(qū)可映射4個顯示頁,。
?
4.2 字符和圖形顯示過程
?
4.2.1 字符顯示過程
?
在字符方式下，HS240128-1已裝配了128個常用字符字模,。在指定的文本顯示緩沖區(qū)寫入相應的字符碼00H～7FH,，即可實現(xiàn)LCD輸出字符[1]。該LCD顯示器還提供了擴展字符功能,，字符碼為80H～FFH,，它的字形碼(8×8點字模)需要提前寫入自定義字符的字模緩沖區(qū)中。其地址為7800H～7FFFH,。在應用中,，通過控制FS引腳選擇字體大小(1：6×8或0：8×8)。在6×8方式下,，屏幕一行可以顯示40個字符,，在8×8方式下，一行顯示30個字符,。整屏可以顯示16行字符,。
系統(tǒng)內(nèi)存文本緩沖區(qū)與LCD文本顯示緩沖區(qū)有著映射關(guān)系．其數(shù)據(jù)格式是按屏幕格式大小設(shè)定的。例如：一行30個字符對應著內(nèi)存連續(xù)的30個字節(jié),。一屏(頁)16行對應內(nèi)存連續(xù)的480字節(jié),。如果內(nèi)存文本緩沖區(qū)為8 KB,，可映射17頁(共272行)，其緩沖區(qū)設(shè)置為：Text_Buffer[272][30](行列二維數(shù)組),，內(nèi)存文本緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送到LCD文本緩沖區(qū)的過程可以通過下面的代碼實現(xiàn)：
LCD控制器自動掃描并顯示從內(nèi)存送來的17頁數(shù)據(jù)的第一頁,，如果要顯示第二頁或其他頁，只要向LCD控制器重新設(shè)置文本區(qū)起始地址即可,，因此,，LCD可以從顯示緩沖區(qū)的任意位置開始顯示。例如．從第二行開始顯示,，LCD文本區(qū)開始地址應該為30(0x001E),。
?
設(shè)置文本區(qū)開始地址的過程如下：
4.2.2 圖形顯示過程
?
在圖形方式下,，顯示方法是寫點作圖,，每次向圖形緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)時，單位是一個字節(jié)(8點),，HS240128是240x128分辨率,，寫滿一屏(頁)共有3840字節(jié)。HS240128-1的控制器T6963CFG自動掃描并顯示圖形緩沖區(qū)的信息,。系統(tǒng)內(nèi)存圖形顯示緩沖區(qū)與LCD圖形顯示緩沖區(qū)具有映射關(guān)系,，其數(shù)據(jù)格式是按屏幕格式大小設(shè)定的。
?
例如：一行240個點對應著內(nèi)存連續(xù)的30個字節(jié),。一屏(頁)128行,，對應內(nèi)存連續(xù)的3 840字節(jié)。設(shè)置內(nèi)存圖形緩沖區(qū)為16 kB,，映射LCD屏4頁(共512行),。內(nèi)存圖形緩沖區(qū)設(shè)置為：Graph-ic_buffer[512][30](行列數(shù)組)，則將內(nèi)存圖形緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送到LCD圖形緩沖區(qū)的過程可以通過下面的代碼實現(xiàn)：
另外,，通過設(shè)置圖形區(qū)的起始地址實現(xiàn)屏幕滾動功能,，每次滾動一行時，圖形區(qū)開始修改地址增量為+30,。例如圖形從第二行開始顯示．向T6963CFG控制器送入圖形區(qū)的地址應該是0x201E,，即圖形區(qū)首地址為2000H+30=0x201E。
?
其過程如下：
4.2.3 漢字顯示過程
?
漢字的顯示過程是在圖形方式下進行的,。HS240128-1中無漢字庫,，顯示漢字時需要用戶自定義字模并寫入LCD圖形顯示緩沖區(qū)，其顯示位置按顯示頁映射即可,。漢字字模為16×16點陣格式(32字節(jié)),。需漢字16x16字模的用戶可以從一般的漢字字模提取軟件中獲取，本文不再贅述,。
?
4.3 程序設(shè)計流程
?
在對HS240128編程時,，首先在內(nèi)存顯示緩沖區(qū)中準備好數(shù)據(jù),，并把數(shù)據(jù)寫入LCD緩沖區(qū)，LCD自動實現(xiàn)掃描顯示功能,。要實現(xiàn)屏幕滾動功能時,，只要簡單的修改LCD文本區(qū)和圖形區(qū)的起始地址即可。其基本流程如圖4所示,。
5 結(jié)束語
?
本文系統(tǒng)介紹了T6963CFG控制器的工作原理及LCD軟硬件應用接口,，詳細討論了點陣液晶顯示器的應用方法和在嵌入式系統(tǒng)中的設(shè)計實例，希望為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員在選擇和使用液晶顯示器時提供參考,。文中所述的方法已經(jīng)在一些嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中得到了很好的應用,。
????