1 模塊簡(jiǎn)介

　　液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。英文名稱叫"LCD Module",簡(jiǎn)稱"LCM",中文一般稱為"液晶顯示模塊".實(shí)際上它是一種商品化的部件。根據(jù)我國(guó)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：只有不可拆分的一體化部件才稱為"模塊",可拆分的叫作"組件".所以規(guī)范的叫法應(yīng)稱為"液晶顯示組件".但是由于長(zhǎng)期以來人們都已習(xí)慣稱其為"模塊".

　　圖形點(diǎn)陣式液晶顯示模塊具有尺寸小、功耗小、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可顯示各種圖像與文本信息，因此在電子儀器中得到廣泛的應(yīng)用。

　　LCD240128A是熱致液晶STN型圖形點(diǎn)陣式顯示模塊，它由STN型液晶板、液晶顯示控制器、液晶驅(qū)動(dòng)器、背光板等組成，圖1所示是LCD240128A模塊的結(jié)構(gòu)框圖。它的整屏尺寸為114×104mm,有240×128點(diǎn)，可顯示16點(diǎn)陣漢字15×8個(gè)，亦可顯示各種圖形。因此，在智能式電子儀器中，LCD240128A可用來作為顯示器，以顯示各種圖形和文本信息。LCD240128A液晶模塊內(nèi)有T6963A液晶驅(qū)動(dòng)控制器，該模塊的外部接口引腳定義如表1所列。

表1 LCD240128A的引腳定義

　　T6863A內(nèi)部含有共128字節(jié)的字符發(fā)生器CGROM,可外接8k（為128k）字節(jié)的RAM作為外部的顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器CGRAM,并允許MPU訪問顯示緩沖區(qū)，甚至還可進(jìn)行位操作。

　　根據(jù)T6963A的特性設(shè)計(jì)出的LCD240128A模塊與AT89S58單片機(jī)的接口電路如圖2所示。

　　在圖2中，AT89S58單片機(jī)作為控制液晶模塊MPU,擴(kuò)展在16k字節(jié)EPROM27128用于存放16點(diǎn)陣漢字的字模數(shù)據(jù)，AT89S58與外部數(shù)據(jù)及指令的效換采和8255作為I/O通道。

　　從圖2可以看出，液晶模塊的控制指令端口為4FFFH,數(shù)據(jù)端口為4FFEH,可通過電位器P1來調(diào)整液晶的顯示效果。

　　點(diǎn)陣圖形液晶模塊的特點(diǎn)是點(diǎn)陣像素連續(xù)排列，行和列在排布中均沒有空隔。因此可以顯示了連續(xù)、完整的圖形。由于它也是有X-Y矩陣像素構(gòu)成的，所以除顯示圖形外，也可以顯示字符。

　　2 控制命令

　　為了更好地闡述LCD240128A的控制方法，這里先介紹T6963A的指令。

　　T6963A的指令格式為：數(shù)據(jù)1+數(shù)據(jù)2+指令字節(jié)，但是，有的指令只含有一個(gè)數(shù)據(jù)或根本就沒有數(shù)據(jù)。而LCD240128A模塊選擇的是單屏結(jié)構(gòu)、每行為80個(gè)字節(jié)、總行數(shù)為16的顯示模式。

　　為了確保每條指令的正確執(zhí)行，有必要在執(zhí)行指令前，先分析一下模塊的狀態(tài)字：

　　2.1 地址指令設(shè)置命令

　　地址指令設(shè)置命令主要包括如下三種設(shè)置：

　　（1）設(shè)置光標(biāo)位置：D1+D2+21H;

　　其中D1為光標(biāo)離液晶屏左上角的橫向字符數(shù)；D2為光標(biāo)離液晶屏左上角的縱向字符數(shù)。

　　（2_設(shè)置CGRAM的位置：D1+00H+22H;

　　此指令中D1的有效位為低5位，用于設(shè)置2kCGRAM在8k顯示RAM中的高5位地址，中間8位為字符代碼，低3位為字符8×8點(diǎn)陣行計(jì)數(shù)值。

　　（3）設(shè)置當(dāng)前要操作的單元：D1+D2+24H

　　其中D1為地址的低字節(jié)，D2為高字節(jié)。

　　2.2 顯示區(qū)域設(shè)置命令

　　顯示區(qū)域設(shè)置命令主要是對(duì)文本區(qū)首址和每行字符數(shù)以及圖形區(qū)的首址和每行字符數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

　　（1）設(shè)置文本顯示區(qū)的首址：D1+D2+40H

　　其中D1為低字節(jié)，D2為高字節(jié)，地址對(duì)應(yīng)于顯示屏左上角的字符位。

　　（2）設(shè)置文本區(qū)的每行字符數(shù)：D1+00H+41H

　　（3）設(shè)置圖形區(qū)首址：D1+D2+42H

　　其中D1為地址的低字節(jié)，D2為高字節(jié)。

　　（4）設(shè)置圖形區(qū)每行字符數(shù)：D1+00H+43H

　　2.3 設(shè)置顯示方式

　　設(shè)置顯示方式的格式為：1 0 0 0 N3 N2 N1 N0

　　各位的意義如下：

　　N3-字符發(fā)生器選擇位，當(dāng)N3=1時(shí)，選擇CGRAM,字符代碼為00H~FFH,字節(jié)空間為2k;當(dāng)N3=0時(shí)，選擇CGROM,字符代碼為00H~7FH.

　　通過N2、N1和N0的不同組合可對(duì)合成顯示方式進(jìn)行選擇，選擇方式如表2所列。只有當(dāng)文本方式和圖形方式均打開時(shí)，上述合成顯示方式的設(shè)置才有效。

　　表2 合成顯示方式選擇

　　2.4 設(shè)置顯示狀態(tài)

　　顯示狀態(tài)指令模式為：1 0 0 1 N3 N2 N1 N0

　　其中：N0為光標(biāo)閃爍位，1為可以，0為禁止；

　　N1為為光標(biāo)顯示，1為可以，0為禁止；

　　N2為文本顯示，1為可以，0為禁止；

　　N3為圖形顯示，1為可以，0為禁止。

　　2.5 光標(biāo)形狀選擇

　　光標(biāo)形狀選擇指令格式為：1 0 1 0 0 N2 N1 N0

　　光標(biāo)形狀為8點(diǎn)（列）×N點(diǎn)（行），其中N的值由N0~N2決定。

　　2.6 設(shè)置數(shù)據(jù)自動(dòng)讀/寫方式

　　該指令包括B0H,B1H和B2H（B3H）等。其中：

　　B0H表示自動(dòng)寫；B1H表示自動(dòng)讀；B2H為結(jié)束自動(dòng)方式。

　　該指令的格式為：D1+指令字節(jié)，意義如下：

　　D1+C0H:表示數(shù)據(jù)寫，地址加1;

　　C1H:表示數(shù)據(jù)讀，地址加1;

　　D1+C2H:表示數(shù)據(jù)寫，地址減1;

　　C3H:表示數(shù)據(jù)讀，地址減1;

　　D1+C4H:表示數(shù)據(jù)寫，地址不變；

　　C5H:表示數(shù)據(jù)讀，地址不變。

　　有了上述指令，我們就可開始下一步的軟件設(shè)計(jì)，至于T6963A的更詳細(xì)說明，請(qǐng)參考文獻(xiàn)[1].

　　3 控制軟件

　　該控制軟件主要討論液晶模塊的初始化、CGROM中字符的顯示、CGRAM的設(shè)置以及漢字與圖形的顯示等。

　　3.1 初始化與準(zhǔn)備工作

　　以下為狀態(tài)檢測(cè)程序：

　　STA1:LCALL STATE
　　JNB ACC.0,STA1 ;指令讀寫狀態(tài)
　　JNB ACC.1,STA1 ;數(shù)據(jù)讀寫狀態(tài)
　　RET
　　STA2:LCALL STATE
　　JNB ACC.2,STA2 ;數(shù)據(jù)自動(dòng)讀狀態(tài)
　　RET
　　STA3:LCALL STATE
　　JNB ACC.3,STA3 ;數(shù)據(jù)自動(dòng)寫狀態(tài)
　　RET
　　STA6:LCALL STATE
　　JB ACC.6,ERR ;屏讀/拷貝狀態(tài)
　　RET
　　;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
　　ERR_;LJMP ERR ;出錯(cuò)處理程序
　　;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
　　;
　　STATE:MOV DPTR,#4001H
　　MOVX A,@DPTR
　　RET
　　在下面的寫指令與數(shù)據(jù)程序中，R2為數(shù)據(jù)D1,R3為數(shù)據(jù)D2,R4為指令字節(jié)；
　　;
　　WR2:LCALL STA1 ;有D1與D2
　　MOV A,R2
　　LCALL WRD
　　WR1:LCALL STA1 ;無D1,
　　MOV A,R3
　　LCALL WRD
　　WR0:LCALL STA1 ;無D1與D2,
　　MOV A,R4
　　AJMP WR00
　　WRD:MOV DPTR,#4000H
　　WR00:MOVX @DPTR,A
　　RET
　　;
　　以下是讀數(shù)程序：
　　;
　　RD_:LCALL STA1
　　MOV DPTR,#4000H
　　MOVX A,@DPTR
　　RET
　　;
　　有關(guān)硬件的初始化，LCD240128A在模塊制造時(shí)就已做了如下選擇：
　　FS=0,用于選擇8×8點(diǎn)陣；
　　MD2=0,MD3=0確定了每行字符數(shù)為80;
　　MDS=1,MD0=0,MD1=0,確定了總行數(shù)為16;
　　下面為軟件的初始化程序：
　　INITATION:LCALL CLR_
　　MOV R2,#0 ;建立文本區(qū)首址
　　MOV R3,#0 ;為00H
　　MOV R4,#40H
　　LCALL WR2
　　MOV R2,#1EH ;設(shè)置文本區(qū)寬度
　　MOV R3,#0 ;為30
　　MOV R4,#41H
　　LCALL WR2
　　;
　　MOV R2,#00H ;設(shè)置圖形區(qū)首址
　　MOV R3,#00H
　　MOV R4,#42H
　　LCALL WR2
　　MOV R2,#1EH ;設(shè)置圖形區(qū)寬度
　　MOV R3,#0
　　MOV R4,#43H
　　LCALL WR2
　　MOV R4,#0A0H
　　LCALL WR0 ;設(shè)置光標(biāo)形狀
　　MOV R4,#98H ;打開文本與圖形方式
　　LCALL WR0
　　MOV R4,#80H ;采用邏輯"或"
　　LCALL WR0
　　RET
　　;
　　CLR_; MOV R2,#0 ;清RAM單元
　　MOV R3,#0
　　MOV R4,#24H
　　LCALL WR2
　　MOV R4,#0B0H ;設(shè)置自動(dòng)寫
　　LCALL WR0
　　MOV R2,#1FH
　　;
　　CLR1: MOV R3,#0FFH
　　CLR2: LCALL STA3
　　CLR A ;寫入0
　　LCALL WRD
　　DJNZ R3,CLR2
　　DJNZ R2,CLR1
　　MOV R4,#0B3H ;結(jié)束自動(dòng)寫
　　LCALL WR0
　　RET
　　;
　　CLR_:MOV R2,#0 ;清RAM單元
　　MOV R3,#0
　　MOV R4,#24H
　　LCALL WR2
　　MOV R4,#0B0H ;設(shè)置自動(dòng)寫
　　LCALL WR0
　　MOV R2,#1FH
　　;
　　CLR1: MOV R3,#0FFH
　　CLR2: LCALL STA3
　　CLR A ;寫入0
　　LCALL WRD
　　DJNZ R3,CLR2
　　DJNZ R2,CLR1
　　MOV R4,#0B3H ;結(jié)束自動(dòng)寫
　　LCALL WR0
　　RET
　　;

　　3.2 CGROM中的字符顯示

　　在1k字節(jié)的CGROM中，含有以下00H~7FH為字符代碼的常用字母與符號(hào)。并于它們的顯示程序可以描述如下，這里以顯示："OK!"為例：

　　3.3 圖形方式下顯示漢字

　　可以很方便地從計(jì)算機(jī)中提取點(diǎn)陣式的漢字字模，并按左上，左下，右上，右下的順序，把字模保存在程序ROM中，下面以占用32個(gè)字節(jié)的漢字16點(diǎn)陣"交"字為例如以說明：

　　下面這個(gè)子程序，可以顯示一個(gè)漢字"交",通過調(diào)用該子程序，即可顯示一組語句，具體說明如下：

　　;R2,R3,R4,R5,A
　　HZDISP:MOV DPTR,#HK0
　　MOV B,#20H
　　MUL AB
　　ADD A,DPL
　　MOV DPL,A
　　MOV A,B
　　MDDC A,DPH
　　MOV DPH,A
　　push dph
　　push dp1
　　MOV R2,#10H
　　MOV A,#00H ;指向字模的左半部地址
　　HZD1:pop dp1
　　Pop dph
　　MOV R5,A
　　MOVC A,@A+DPTR
　　Push dph
　　Push dp1
　　MOV R3,A
　　MOV R4,#0C0H
　　LCALL WR1
　　pop dp1
　　pop dph
　　MOV A,R5
　　ADD,A,#10H ;指向字模的右半部地址
　　MOVC A,@A+DPTR
　　PUSH DPH
　　PUSH DPL
　　;
　　MOV R3,A
　　LCALL WR1
　　MOV A,R2
　　MOV R3,A
　　;改變顯示指針，
　　MOV R2,#1CH
　　MOV R4,#0C1H
　　HZD2:LCALL WR0
　　DJNZ R2,HZD2
　　;
　　MOV A,R3
　　MOV R2,A
　　MOV A,R5
　　INC A
　　DJNZ R2,HZD1
　　pop dp1
　　pop dph
　　RET

　　在TA6963A的控制指令中，有一個(gè)位操作指令，格式為：1 1 1 1 D3 D2 D1 D0

　　格式中的D2D1D0用于確定要操作的是0~7位某一位，D3確定該位為1或0.該指令可對(duì)當(dāng)前顯示地址指針?biāo)傅娘@示單元中的數(shù)據(jù)的任一位寫"0"或?qū)?1".有了這個(gè)指令，欠就可以很方便地設(shè)置點(diǎn)或清除點(diǎn)，從而達(dá)到顯示任意曲線或圖案的目的。

　　4 結(jié)語

　　利用LCD240128A液晶模塊可以增加系統(tǒng)的可讀性。本文就其基本的控制軟件與電路作為分析。當(dāng)然，液晶模塊的控制集成電路有很多種，各套指令也有一定的差異，但其基本思想都有很多相似的地址。

參考文獻(xiàn):

[1]. PCB datasheet http://hbjingang.com/datasheet/PCB_1201640.html.