點(diǎn)陣LCD的顯示原理

在數(shù)字電路中，所有的數(shù)據(jù)都是以0和1保存的，對(duì)LCD控制器進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)操作，可以得到不同的結(jié)果。對(duì)于顯示英文操作，由于英文字母種類很少，只需要8位（一字節(jié)）即可。而對(duì)于中文，常用卻有6000以上，于是我們的DOS前輩想了一個(gè)辦法，就是將ASCII表的高128個(gè)很少用到的數(shù)值以兩個(gè)為一組來(lái)表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼。

那么，得到了漢字的內(nèi)碼后，還僅是一組數(shù)字，那又如何在屏幕上去顯示呢？這就涉及到文字的字模，字模雖然也是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有了根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來(lái)記載英文或漢字的形狀，如英文的‘A’在字模的記載方式如圖1所示：

圖1 “A”字模圖

而中文的“你”在字模中的記載卻如圖2所示：

圖2 “你”字模圖

12864點(diǎn)陣型LCD簡(jiǎn)介

12864是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器，它主要由行驅(qū)動(dòng)器/列驅(qū)動(dòng)器及128×64全點(diǎn)陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示8×4個(gè)（16×16點(diǎn)陣）漢字。

在使用12864LCD前先必須了解以下功能器件才能進(jìn)行編程。12864內(nèi)部功能器件及相關(guān)功能如下：

1. 指令寄存器（IR）

IR是用于寄存指令碼，與數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)D/I=0時(shí)，在E信號(hào)下降沿的作用下，指令碼寫入IR。

2．?dāng)?shù)據(jù)寄存器（DR）

DR是用于寄存數(shù)據(jù)的，與指令寄存器寄存指令相對(duì)應(yīng)。當(dāng)D/I=1時(shí)，在下降沿作用下，圖形顯示數(shù)據(jù)寫入DR，或在E信號(hào)高電平作用下由DR讀到DB7∽DB0數(shù)據(jù)總線。DR和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸是模塊內(nèi)部自動(dòng)執(zhí)行的。

3．忙標(biāo)志：BF

BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況。BF=1表示模塊在內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0時(shí)，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。

利用STATUS READ指令，可以將BF讀到DB7總線，從檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。

4．顯示控制觸發(fā)器DFF

此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開(kāi)和關(guān)的控制。DFF=1為開(kāi)顯示（DISPLAY OFF），DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF）。

DDF的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號(hào)控制的。

5．XY地址計(jì)數(shù)器

XY地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)9位計(jì)數(shù)器。高3位是X地址計(jì)數(shù)器，低6位為Y地址計(jì)數(shù)器，XY地址計(jì)數(shù)器實(shí)際上是作為DDRAM的地址指針，X地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的頁(yè)指針，Y地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的Y地址指針。

X地址計(jì)數(shù)器是沒(méi)有記數(shù)功能的，只能用指令設(shè)置。

Y地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)記數(shù)功能，各顯示數(shù)據(jù)寫入后，Y地址自動(dòng)加1，Y地址指針從0到63。

6．顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）

DDRAM是存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)為1表示顯示選擇，數(shù)據(jù)為0表示顯示非選擇。DDRAM與地址和顯示位置的關(guān)系見(jiàn)DDRAM地址表。

7．Z地址計(jì)數(shù)器

Z地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)6位計(jì)數(shù)器，此計(jì)數(shù)器具備循環(huán)記數(shù)功能，它是用于顯示行掃描同步。當(dāng)一行掃描完成，此地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，指向下一行掃描數(shù)據(jù)，RST復(fù)位后Z地址計(jì)數(shù)器為0。

Z地址計(jì)數(shù)器可以用指令DISPLAY START LINE預(yù)置。因此，顯示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開(kāi)始顯示在屏幕的第一行。此模塊的DDRAM共64行，屏幕可以循環(huán)滾動(dòng)顯示64行。

12864LCD的指令系統(tǒng)及時(shí)序

該類液晶顯示模塊（即KS0108B及其兼容控制驅(qū)動(dòng)器）的指令系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，總共只有七種。其指令表如表2所示：

各功能指令分別介紹如下。

顯示開(kāi)/關(guān)指令

該指令設(shè)置了對(duì)應(yīng)液晶屏最上一行的顯示RAM的行號(hào)，有規(guī)律地改變顯示起始行，可以使LCD實(shí)現(xiàn)顯示滾屏的效果。

3、頁(yè)（PAGE）設(shè)置指令

該指令用來(lái)查詢液晶顯示模塊內(nèi)部控制器的狀態(tài)，各參量含義如下：

BUSY：1-內(nèi)部在工作0-正常狀態(tài)

ON/OFF：1-顯示關(guān)閉0-顯示打開(kāi)

RESET：1-復(fù)位狀態(tài)0-正常狀態(tài)

在BUSY和RESET狀態(tài)時(shí)，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對(duì)液晶顯示模塊產(chǎn)生作用。

在對(duì)液晶顯示模塊操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對(duì)液晶顯示模塊進(jìn)行操作。

6、寫數(shù)據(jù)指令

11讀顯示數(shù)據(jù)

讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動(dòng)增一。必須注意的是，進(jìn)行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會(huì)讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。

12864點(diǎn)陣型LCD軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)例

通過(guò)以上學(xué)習(xí)，現(xiàn)在就來(lái)實(shí)際應(yīng)用12864LCD的軟硬件設(shè)計(jì)。本實(shí)例將在LCD上顯示如圖3所示內(nèi)容：

圖3 模擬顯示效果圖

在調(diào)試前先將顯示切換開(kāi)關(guān)切換到LCD顯示狀態(tài)。

圖4 128*64LCD實(shí)驗(yàn)演示圖

硬件原理圖

圖5 硬件原理圖

程序流程圖

圖6 軟件流程圖

軟件代碼

在編寫軟件代碼之前必須要先掌握漢字取模的方法。要得到上表中的文字，我們可以借助取模軟件來(lái)完成。目前點(diǎn)陣LCD的取模軟件有很多，我們以本開(kāi)發(fā)板配套的取模軟件為例來(lái)介紹一下漢字的取模方法。

打開(kāi)取模軟件出現(xiàn)如下顯示界面：

在文字輸入?yún)^(qū)中輸入文字，我們以輸入一個(gè)歡迎的“歡”字為例，了解其取模過(guò)程。在文字輸入?yún)^(qū)中輸入“歡”后按CTRL+ENTER組合鍵后就看到“歡”字已經(jīng)在模擬顯示區(qū)顯示出來(lái)了

在“取模方式”中選擇“C51格式”就可以在“點(diǎn)陣生成區(qū)”得到你要的漢字“歡”的顯示代碼。

經(jīng)過(guò)以上步驟后一個(gè)漢字就取模成功了，在程序中只要調(diào)用這段代碼就可顯示出漢字“歡”了，其它漢字也用同樣的方法。取完要顯示的全部漢字代碼后我們就可以編程了。