本文介紹了圖形液晶顯示器MGLS12864與單片機W78E58的硬件設計和軟件設計技術。同時給出了ASCII碼8×16字庫、漢字16×16字庫建立的程序及在液晶上顯示數字、字符和漢字的程序。
引言
液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無法比擬的優點,近幾年來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產品中。LCD可分為段位式LCD、字符式LCD和點陣式LCD。其中,段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數字的簡單顯示,不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求;而點陣式LCD不僅可以顯示字符、數字,還可以顯示各種圖形、曲線及漢字,并且可以實現屏幕上下左右滾動,動畫功能,分區開窗口,反轉,閃爍等功能,用途十分廣泛。本文介紹了點陣式液晶顯示器MGLS12864與單片機的接口及編程的方法,同時介紹了創建8×16字符和16×16點陣漢字的方法,及常用的字符顯示和漢字顯示程序。
硬件設計
這里著重介紹液晶顯示器與單片機的接口技術。有關MGLS12864圖形液晶引腳功能及控制器HD61202的接口時序波形,可查看圖形液晶顯示器產品有關手冊。
單片機可以通過數據總線與控制信號直接采用存儲器訪問形式、I/O設備訪問形式控制該液晶顯示模塊。本文以華邦公司的W78E58為例,它是51系列單片機兼容的微控制器,其內部有32KB的FLASH EEPROM,用戶編制的程序及需要顯示的英文字母、數字、漢字、曲線和圖形都可以存儲在里面,免去了擴展外部存儲器的麻煩,使得以W78E58單片機為核心的控制系統電路更簡單。因此十分適用于液晶顯示。MGLS12864與W78E58單片機接口電路如圖1所示。該圖采用直接訪問方式,單片機通過低位地址A2控制CSA;A3控制CSB,以選通液晶顯示屏上各區的控制器HD61202;同時W78E58用地址A1作為R/W信號控制數據總線的數據流向;用地址A0作為D/I信號控制寄存器的選擇;E信號由W78E58的讀信號/RD和寫信號/WR合成產生;另外單片機的復位腳(9腳)經反相器后連接到液晶顯示器復位腳(17腳 /RST),當單片機上電復位或手動復位時, 液晶顯示器同時也復位;從而實現了W78E58對內置HD61202圖形液晶顯示器模塊的電路連接。電路中LCD電源控制端VO是用來調節顯示屏灰度的,調節該端的電壓,可改變顯示屏字符、圖形的顏色深淺。
單片機對液晶顯示模塊的操作可分為兩部分,即左半屏和右半屏操作。下面是根據圖1的連接確定對應左半屏（前64×64）和右半屏（后64×64）操作地址：
CWADR1 EQU 0004H 左半屏寫指令代碼地址 DWADR1 EQU 0005H 左半屏寫顯示數據地址
CRADR1 EQU 0006H 左半屏讀狀態字地址 DRADR1 EQU 0007H 左半屏讀顯示數據地址
CWADR2 EQU 0008H 右半屏寫指令代碼地址 DWADR2 EQU 0009H 右半屏寫顯示數據地址
CRADR2 EQU 000AH右半屏讀狀態字地址 DRADR2 EQU 000BH 右半屏讀顯示數據地址
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軟件設計
液晶控制器HD61202一共有七條指令,從作用上可分為兩類,顯示狀態設置指令和數據讀／寫操作指令。詳見指令系統可查看圖形液晶顯示器產品有關手冊。顯示起始行設置中L5～L0為顯示起始行的地址,取值在0-3FH(1-64行)范圍內。頁面地址設置中P2-P0為選擇的頁面地址,取值范圍為0-7H,代表１-8頁。列地址設置中C5-C0為Ｙ地址計數器的內容,取值在0-3FH(1-64行)范圍內。
顯示器上128點×64點,每８點為一字節數據,都對應著顯示數據RAM(在HD61202芯片內),一點對應一個bit,計算機寫入或讀出顯示存儲器的數據代表顯示屏上某一點列上的垂直8點行的數據。D0代表最上一行的點數據,D1為第二行的點數據,…….,D7為第八行的點數據。該bit=1時該點則顯示黑點出來,該bit=0時該點則消失。另外LCD指令中有－條display ON/OFF指令,display ON時顯示RAM數據對應顯示的畫面;display OFF則畫面消失,RAM中顯示數據仍存在。
點陣字模文件的建立：由于MGLS12864液晶顯示器沒有內部字符發生器,所以在屏幕上顯示的任何字符、漢字等須自己建立點陣字模庫,然后均按圖形方式進行顯示。由于HD61202顯示存儲器的特性,不能將計算機內的漢字庫和其它字模庫提出直接使用,需要將其旋轉90度后再寫入。點陣字模庫建立包括以下幾個方面：
（1） 建立8×16點陣常用字符、數字、符號字模庫。
可選用計算機BIOS中ASCII的8×16字模庫,所有字符按照ASCII值從小到大升序排列。
asm{mov ax,1130h /*AH=11h—功能調用。裝入字庫至軟字庫 */
mov bh,6 /*AL=30h 取點陣信息 */
int 10h /*BH=6 取ROM8X16點陣指針(VGA) */
mov ax,es /*出口：ES:BP 指向字庫指針 */
mov ascii_es,ax
mov ax,bp
mov ascii_bp,ax };
ascii_offset=ascii_bp+16*asciicode;
for(j=0;j<16;j++) buf[j]=peekb(ascii_es,ascii_offset+j); /*讀16字節點陣數據*/
