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基于16位单片机SPCE061A的图形液晶模块的驱动设计

介绍内置T6963C控制器的图形液晶显示模块的特点,及利用16位单片机SPCE061A的资源,设计的对图形液晶模块驱动的电路和软件。   The characteristics of Graphic LCD of T6963C Controlle r were introduced in this paper. Moreover, the interface and driving design of S PCE061A for Graphic LCD by taking full advantage of the all kinds of resources i n SPCE061A were discussed.   1 单片机和液晶显示模块的硬件接口   内置T6963C控制器的Y240128A液晶模块由双电源(VDD/V0)供电。工作时需要提供一个负电压 (即液晶驱动电压V0/VEE),用以调节对比度,接至液晶模块的V0引脚。基于液晶材料的物理特性,液晶的对比度会随着温度的变化相应变化,因此,所提供的负电压必须随温度变化作相应的调整,大致变换关系是温度变化10℃,电压变化1V左右。此外,液晶模块在正常工作前必须提供驱动电源。由于选用的Y240128A液晶模块中已具备提供负电压的功能,只需接一个可调电位器(阻值20kΩ)就可方便地为液晶提供驱动电源。具体如图1所示。
图中液晶模块各引脚含义:   引脚1、2:接地;引脚3:接+5V电压为LCD逻辑电源;引脚5~8:液晶控制信号;引脚10~17:液晶数据信号;引脚4和引脚19:引脚4为液晶驱动电源,并可进行对比度调节。液晶驱动电源要求是负电压,将引脚19(VEE)提供的负电压(-23V),和引脚4连接后即可为液晶屏提供负电压。对于在温度变化不大的使用范围内,建议用稳压模块较合适,在设计中也可用稳压芯片输出负压来稳压,同样能使液晶正常驱动。   SPCE061A单片机配置2个16位的并行I/O口:A口和B口,提供32个I/O线。其中,A口16个(IOA0~IOA15),B口16个(IOB0~IOB15)。它们都是16位可编程,具有位控制结构的I/O端口,每一位都可以被单独定义用于输入或输出数据。对某一位的设定包括以下3个基本项:数据向量Data、属性向量Attribution和方向控制向量Direction。
在本文硬件驱动设计中,IOB15~IOB12口接液晶模块的控制信号接口5、6、7、8引脚,IOA15~IOA8口接液晶模块的数据接口10~17引脚。如图2所示。
对端口的功能设置:控制信号接口IOB15~IOB12设定为输出状态,其3个位状态设置为110、 11 0、110、110;数据信号接口IOA15~IOA8设定为输出状态,其3个位状态设置均为:111。用 SP CE061A单片机的汇编语言对I/O端口的设置如下:      
因此,在设计中,通过SPCE061A单片机内置的I/O口电路和利用汇编语言对I/O端口的功能设置,就可以很简单的完成液晶模块接口的设置。 2单片机对液晶模块的软件驱动设计   对液晶模块的软件采用三层模式设计:底层程序设计、上层程序设计和应用层程序设计。底层程序设计完成对液晶模块的底层驱动。主要是编写基于对T6963C指令应用的子函数,从而能够直接调用函数驱动液晶模块,读写液晶屏数据。   T6963C控制器的指令很丰富,通过分析,建立双参数指令子函数OutCmd2()、单参数指令子函数OutCmd1()和无参数指令子函数OutCmd0()。底层驱动用汇编语言编写,以4个函数作为底层驱动函数:读数据、写数据、读状态、写指令。如对指令写入子函数OutCmd的编写,其底层驱动程序的建立,源代码如下:
完成了对底层驱动函数的编写,第二步设计就是编写上层驱动函数。上层驱动函数编写的出发点是保证灵活性和可移植性,利用底层的4个驱动子函数,向应用部分提供各种常用操作。上层函数用C语言编写。例如,液晶模块的初始化等。   上层驱动子函数的建立,源代码如下:   
完成了上层驱动子函数的编写,就可以调用它,建立应用层,编写软件模块。如:显示静态菜单等等。   应用层的建立,源代码如下:      
从上面的设计可以看到用三层软件模块设计思想,可以很快的在应用层中调用子函数来编写程序,并且编写很简单,如汉字显示等。对于复杂的菜单设计,更能突出这种软件设计思想的优势。 3结束语   介绍了SPCE061A单片机驱动内含T6963C控制器的图形液晶模块。它利用丰富的I/O口资源驱动液晶模块,简化了电路设计,并结合T6963C控制器的图形液晶模块的指令特点,设计出液晶模块软件驱动模式,使得在对驱动液晶模块的软件编写上更方便,这一设计思想在实际应用中取得了很好的效果。 参考文献 [1]沈维聪,刘义菊.图形液晶显示模块在仪器仪表中的应用[J].电测与仪表,2001,(8). [2]李维缇,郭强.液晶显示应用技术[M].北京:电子工业出版社,2000 . [3]薛钧义,张彦斌,等.凌阳十六位单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
作者:姜幼卿
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