1 硬件設(shè)計(jì)
1.1T6963C模塊的結(jié)構(gòu)和原理
目前用于圖形液晶顯示模塊" title="液晶顯示模塊">液晶顯示模塊的控制器主要有：T6963C（TOSHIBA），SED1335（SEIKO EPSON）,，H D61830B（HITACHI）,，MSM6255（OKI）。T6963C控制器的原理圖和引腳圖可以查閱參考文獻(xiàn)［1 ］
內(nèi)藏T6963C的圖形液晶顯示模塊由LCD顯示屏,、行列驅(qū)動(dòng)器,、控制電路、線路板PCB組成,。模 塊實(shí)現(xiàn)了T6963C與行,，列驅(qū)動(dòng)器及顯示緩沖區(qū)RAM的接口，同時(shí)也已經(jīng)用硬件設(shè)置了液晶屏 的結(jié)構(gòu)（單屏和雙屏）,，數(shù)據(jù)傳輸方式,、顯示窗口長(zhǎng)度、寬度等,。
T6963C最大可控制640×128點(diǎn)陣（單屏）或640×256點(diǎn)陣（雙屏）液晶器件,。
T6963C最大可管理64K字節(jié)的顯示緩沖區(qū)RAM，顯示緩沖區(qū)可分為文本顯示區(qū),，圖形顯示" title="圖形顯示">圖形顯示 區(qū)（ 或文本特征區(qū)）和CGRAM區(qū)（在顯示緩沖區(qū)內(nèi)任意設(shè)置的一個(gè)區(qū)域,，作為外擴(kuò)的字符發(fā)生器， 一般為2K字節(jié)）,。顯示緩沖區(qū)RAM的具體大小由不同顯示尺寸的模塊決定,，如：240×128模塊 帶有16KB的RAM，128×64模塊帶有8KB的RAM,。
T6963C不僅具備基本的文本顯示和圖形顯示功能,，而且還具備文本屬性顯示功能，這是T696 3C控制器的獨(dú)特功能,。但是文本特征方式和圖形顯示方式不能同時(shí)使用（可在顯示緩沖區(qū)中 ,，啟用文本特征方式時(shí)在原有圖形區(qū)和文本區(qū)外用圖形區(qū)域設(shè)置指令另開(kāi)一區(qū)作為文本特征 區(qū)，以保持原圖形區(qū)的數(shù)據(jù)）,。
1.2顯示緩沖區(qū)與液晶屏的對(duì)應(yīng)關(guān)系
下面以240×128點(diǎn)陣的液晶屏為例建立圖形 顯示緩沖區(qū)地址與液晶屏面對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)關(guān)系。
文本顯示緩沖區(qū)的首地址為0000H,，圖形顯示緩沖區(qū)首地址為0800H,，取屏面左下角為坐標(biāo)原 點(diǎn)（0，0）,，基于此橫坐標(biāo)x范圍為（0,，239），縱坐標(biāo)y范圍為（0,，127）,。在此坐標(biāo)系下,，圖形 顯示緩沖區(qū)地址與液晶屏面點(diǎn)陣坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)，利用如下算法可以很容易地確定屏面中任意 點(diǎn)陣坐標(biāo)（x,，y）在顯示緩沖區(qū)中的物理地址：
（1）確定該點(diǎn)相對(duì)于圖形顯示緩沖區(qū)首地址（0800H）的偏移字節(jié)數(shù)L
（2）進(jìn)一步確定該點(diǎn)位于字節(jié)內(nèi)的具體某一位b
b=x mod 8
確定屏幕上點(diǎn)在顯示緩沖區(qū)中的地址后,，進(jìn)而利用T6963C的位操作指令就可以在屏幕上很容 易的繪出該任意點(diǎn),，再結(jié)合各種具體的繪圖算法,，就可以在液晶屏上繪制出不同的圖形。
1.3T6963C模塊與MPU的接口電路
MPU能與T6963C直接接口,，其接口電路" title="接口電路">接口電路如圖2所示（直接訪問(wèn)方式）,。
T6963C液晶模塊的讀寫(xiě)控制信號(hào)/RD、/WR分別由AT89C52的讀寫(xiě)控制信號(hào)/RD,、/WR控制,，P27 連接片選信號(hào)/CS，P25 連接指令和數(shù)據(jù)通道選擇信號(hào)C/D,，液晶模塊采用上電復(fù)位,，VO用于 調(diào)節(jié)液晶顯示的對(duì)比度。據(jù)此連接方式,，可以得到數(shù)據(jù)通道和指令通道的物理地址分別為： 5F00H和7F00H,。
2 軟件設(shè)計(jì)
2.1T6963C指令的傳遞方式
模塊的初始化由硬件管腳設(shè)置完成，因此其指令主要集中于顯示功能的設(shè)置上,。T6963C的狀 態(tài)字和指令集的詳細(xì)說(shuō)明可以查閱參考文獻(xiàn)［2］,。
T6963C的指令可帶一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，或不帶參數(shù),。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)（如果有 參數(shù)的情況）,，再送入指令代碼。為了保證MPU與T6963C之間的命令和數(shù)據(jù)的正常交換,，每次 指令代碼傳送之前必須進(jìn)行狀態(tài)檢查,。
2.2人機(jī)界面圖形顯示
圖形人機(jī)界面顯示的程序包括圖形菜單界面顯示，動(dòng)態(tài)登錄顯示和各個(gè)功能按鍵選擇等子程 序,。下面是利用經(jīng)典查表法" title="查表法">查表法快速實(shí)現(xiàn)圖形顯示的參考程序,。
2.3向量圖的顯示
2.3.1設(shè)計(jì)思想
在電量檢測(cè)過(guò)程中為了方便現(xiàn)場(chǎng)查線和接線分析，需要能夠顯示三相電壓和三相電流之間的 向量圖,，在電力測(cè)量" title="電力測(cè)量">電力測(cè)量中稱(chēng)之為“六角圖”,。
本系統(tǒng)所采用的模塊為240×128點(diǎn)陣，建立以屏面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系,，則屏面所 能顯示長(zhǎng)度為0至64個(gè)點(diǎn)陣,，相角為0至360度的矢量圖形。因此送入顯示的三相電壓和電流 的大小需要進(jìn)行一定倍數(shù)的壓縮,，使其幅值變化在（0,，64）范圍內(nèi)。
由于液晶屏面點(diǎn)陣與模塊的顯示緩沖區(qū)對(duì)應(yīng)（在直角坐標(biāo)下）,，而需要顯示的三相電壓和三相 電流為向量,，因此首先需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換" title="坐標(biāo)轉(zhuǎn)換">坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，而且為了滿足測(cè)量和顯示的實(shí)時(shí)性,，要求轉(zhuǎn)換速 度快,。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種利用查映射表轉(zhuǎn)換極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的方法，先將整數(shù)角度0至90 度和其正弦值建立映射表插入到程序當(dāng)中,，這樣就將復(fù)雜的乘除運(yùn)算簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的查表指令 ,，顯著提高了轉(zhuǎn)換速度并節(jié)省了內(nèi)存。
利用三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,，可以很容易將求相角為0至360度的正余弦等效為求0至90度的正 余弦值,，再利用上面的查映射表的方法就可以解決任意相角的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。由于大于255度的 相角度數(shù)需要用兩個(gè)字節(jié)來(lái)表示,，在本系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化程序編寫(xiě)和節(jié)省寄存器空間,，利用設(shè) 置正負(fù)相角標(biāo)志位的方法，將相角0至360度分為±180至0兩個(gè)區(qū)間來(lái)描述,。
通過(guò)上述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化,，就可以得到要顯示矢量的起點(diǎn)和終點(diǎn)的直角坐標(biāo)，利用繪制直線算法 和前面提到的繪制液晶屏上已知坐標(biāo)的任意點(diǎn)的方法,，就可以在屏幕上顯示出三相電壓和電 流的矢量關(guān)系圖（圖3）。
2.3.2設(shè)計(jì)思路框圖和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序
六角圖圖形顯示中顯示一組矢量信號(hào)的設(shè)計(jì)思路框圖,。利用查映射表的方法大大提高 了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換速度,，而且映射表分度愈密轉(zhuǎn)換精度愈高。下面給出幅值為（0,，64）點(diǎn)陣長(zhǎng),，相 角為（0，90）度的矢量極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)的參考程序,，其中矢量起點(diǎn)坐標(biāo)（XSTA,， YSTA）為固定點(diǎn)，因此只需求出終點(diǎn)坐標(biāo)（XEND,，YEND）即可調(diào)用繪直線 子程序繪制矢量線段,。
3 結(jié)語(yǔ)
我們?cè)?ldquo;綜合電量檢測(cè)儀”中利用圖片轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的方法快速生成清晰的圖形菜單界面，利用光 標(biāo)指示位置激活菜單按鈕,，從而形成了良好的圖形人機(jī)界面,。在此界面下，采用查表法和整 數(shù)數(shù)字微分分析直線繪制算法,，實(shí)現(xiàn)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和電力測(cè)量的六角圖圖形顯示,。這些方法 對(duì)于不同點(diǎn)陣大小和其他控制器的液晶顯示模塊同樣適用，如SED1335,。該技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在 實(shí)際產(chǎn)品中,，實(shí)踐證明效果良好。