摘   要： 液晶顯示控制器" title="液晶顯示控制器">液晶顯示控制器" title="液晶顯示控制器">液晶顯示控制器T6963C的特點及其與單片機的接口電路。闡述了以模塊化為基礎(chǔ)的顯示軟件的設(shè)計，具體分析了狀態(tài)位檢測、顯示初始化、英文及漢字顯示等功能的程序設(shè)計。
關(guān)鍵詞： T6963C  接口  編程  顯示

　　液晶顯示器件（LCD）由于具有顯示信息多、體積小、重量輕、功耗低、壽命長、價格低、接口控制方便等優(yōu)點，正在被測量及控制領(lǐng)域廣泛地推廣和應(yīng)用。液晶顯示器按其功能可分為筆段式和點矩陣式液晶顯示器，后者又可以分為字符點陣式和圖形點陣式液晶顯示器。圖形點陣式液晶顯示器不僅可顯示數(shù)字、字符等內(nèi)容，還能顯示漢字和任意圖形。
　　目前用于圖形液晶模塊的控制器很多，本文以T6963C為例，簡單地介紹液晶顯示模塊與CPU的接口以及軟件編程問題。
1  T6963C及其構(gòu)成的液晶顯示模塊
　　液晶顯示控制器T6963C具有以下特點[1]：
　　(1)圖形點陣式液晶顯示控制器，能直接與80 系列的8 位微處理器接口。
　　(2)字符字體可由硬件或軟件設(shè)置，其字體有4 種：5×8、6×8、7×8、8×8。
　　(3)占空比為1/16～1/128。
　　(4)可以圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式進行顯示，以及文本方式下的特征顯示，還可以實現(xiàn)圖形拷貝操作等。
　　(5)具有內(nèi)部字符發(fā)生器CGROM（共有128個字符），可管理64KB顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器CGRAM，并允許MPU 隨時訪問顯示緩沖區(qū)，甚至可以進行位操作。
　　在內(nèi)藏T6963C的液晶顯示模塊上已經(jīng)實現(xiàn)了T6963C與行、列驅(qū)動器及顯示緩沖區(qū)RAM 的接口，同時也已用硬件設(shè)置了數(shù)據(jù)傳輸方式、顯示窗口長度和寬度等。內(nèi)藏T6963C 的單屏點陣圖形液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。該模塊的初始化設(shè)置一般均由管腳設(shè)置完成。所以初始化時，由軟件編寫的指令就集中在顯示功能的設(shè)置上。T6963C的指令可帶1～2個參數(shù)，或無參數(shù)。若指令中含有參數(shù)，則執(zhí)行每條指令時均須先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼。每次操作之前最好先進行狀態(tài)字檢測，因為狀態(tài)位的作用不同，因此執(zhí)行不同指令必須檢測不同的狀態(tài)位。

2  液晶顯示模塊與單片機的接口電路
　　在本例中選用80C320作為CPU，且在此設(shè)計中，不是將CPU與液晶顯示模塊直接相連，而是通過PSD813F1來連接。PSD813F1是由WSI公司研制的新一代可編程微控制器系統(tǒng)外圍器件，具備完整的在系統(tǒng)可編程特性[2]。PSD813F1的功能比較強大，通過它還可以連接其他的器件和模塊，如數(shù)據(jù)采集模塊、鍵盤等，便于在原有基礎(chǔ)上進行功能擴展。
　　將CPU的地址/數(shù)據(jù)線AD0～AD7、A8～A15與PSD813F1的AD0～AD15連接起來，由PSD813F1的PB口輸出信號來選擇和控制芯片。也就是說利用這些輸出信號來片選LCD和數(shù)據(jù)緩沖器74LS245。同時CPU的地址/數(shù)據(jù)線AD0～AD7也接到74LS245的A端(A0～A7)上，而74LS245的B端(B0～B7)的輸出連接到液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)輸入端DB0～DB7。這樣，數(shù)據(jù)就可以先在CPU內(nèi)完成處理，然后通過PSD813F1來選擇74LS245，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入74LS245完成緩沖，根據(jù)需要由PSD813F1選擇LCD，此時數(shù)據(jù)就可以從74LS245送到LCD中顯示了。液晶顯示模塊與單片機的接口電路如圖2所示。

3  軟件設(shè)計
3.1 狀態(tài)位檢測與數(shù)據(jù)/指令讀寫程序
　　在本例中用C語言編程[3]。
　　(1)狀態(tài)位檢測。由于LCD指令的執(zhí)行是一個不斷地檢測狀態(tài)、寫指令和數(shù)據(jù)及讀寫數(shù)據(jù)的過程，因此可把指令編寫成通用的函數(shù)，以便隨時調(diào)用。
在進行分模塊設(shè)計以前，首先必須了解各個模塊中都要用到的狀態(tài)位檢測的編程。液晶顯示控制器T6963C的狀態(tài)位一共有8位，從低到高分別是STA0～STA7，其功能如下：
　　STA0——指令讀寫狀態(tài)，1：準備好；0：忙。
　　STA1——數(shù)據(jù)讀寫狀態(tài)，1：準備好；0：忙。
　　STA2——數(shù)據(jù)自動讀狀態(tài)，1：準備好；0：忙。
　　STA3——數(shù)據(jù)自動寫狀態(tài)，1：準備好；0：忙。
　　STA4——未用。
　　STA5——控制器運行檢測可能性，1：可能；0：不能。
　　STA6——屏讀/拷貝出錯狀態(tài)，1：出錯；0：正確。
　　STA7——閃爍狀態(tài)檢測，1：正常顯示；0：關(guān)。
　　進行狀態(tài)位檢測時，先從T6963C的狀態(tài)寄存器中讀取狀態(tài)字，然后提取對應(yīng)的狀態(tài)值，通過判斷決定下一步的操作。
　　(2)數(shù)據(jù)/指令的讀寫程序。讀寫數(shù)據(jù)和命令可以分為自動和非自動2種。由于非自動寫命令或數(shù)據(jù)的步驟基本類似，均是在檢測狀態(tài)字的STA0和STA1二位是否準備好的情況下來決定寫命令或數(shù)據(jù)到輸出口，因此可把非自動寫命令或數(shù)據(jù)流程圖綜合在一起，即如圖3所示。非自動讀數(shù)據(jù)的流程圖如圖4所示，也是在檢測STA0和STA1已經(jīng)準備好的基礎(chǔ)上由輸入口讀取數(shù)據(jù)，然后將此數(shù)據(jù)返回，以便于其他程序調(diào)用。圖5是自動寫數(shù)據(jù)的程序流程圖，它僅需要檢測狀態(tài)字的STA3即可。自動讀數(shù)據(jù)時只須檢測STA2，但自動讀數(shù)據(jù)在本例中用得較少，故其流程圖在此省略。

3.2  模塊化設(shè)計
　　根據(jù)T6963C的特點，設(shè)計中采用模塊化結(jié)構(gòu)。這里主要介紹初始化、英文字符顯示及漢字顯示等模塊。
　　 (1)初始化模塊。在T6963C中內(nèi)嵌有128種字符點陣的CGROM(字符發(fā)生器ROM)，同時T6963C還可管理一定大小的顯示緩沖區(qū)。顯示緩沖區(qū)RAM的具體大小由不同顯示尺寸的模塊決定，點陣越大， RAM越多。本設(shè)計采用的240×128模塊是帶有16KB的RAM。該顯示緩沖區(qū)分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)和CGRAM區(qū)。文本顯示區(qū)和圖形顯示區(qū)是2個不同性質(zhì)的使用區(qū)域，是本設(shè)計的重點。CGRAM區(qū)是用戶為方便制作特殊符號而在顯示緩沖區(qū)內(nèi)任意設(shè)置的一個區(qū)域，它可作為外擴的字符發(fā)生器。另外，對于文本顯示區(qū)，如果需要特征顯示，則需要同樣大小的文本特征區(qū)，其中每個字節(jié)對應(yīng)著文本區(qū)相同位置的那個字符，并可以控制該字符的特征顯示。
　　初始化流程圖如圖6所示。從圖中可以看到，對T6963C初始化時，在關(guān)顯示后應(yīng)該先確定采用哪種方式顯示(文本/圖形)，再來設(shè)置顯示緩沖區(qū)中圖形區(qū)的首地址、寬度和文本區(qū)的首地址、寬度，然后再選擇光標的形狀，繼而進行顯示開關(guān)設(shè)置。

 　　(2)英文顯示模塊。初始化時已經(jīng)定義了文本區(qū)的首地址，此地址存放的是顯示屏左上角(第1行第1列)的字符代碼，每個字符位置對應(yīng)1個字節(jié)，逐行對應(yīng)至屏幕右下角。英文顯示模塊程序編制的任務(wù)就是把想要顯示的字符代碼送入與行列位置對應(yīng)的文本顯示緩沖區(qū)中。只需定位首字符地址，設(shè)置使LCD控制器的地址指針自動增1，然后連續(xù)向LCD的數(shù)據(jù)口送入顯示數(shù)據(jù)即可。
　　英文顯示程序比較簡單，寫單個字符時，只需確定顯示字符的坐標位置（X，Y），然后按照T6963C的特點將此坐標寫入控制器，接著寫要顯示的英文字符即可（顯示的英文字符可以從T6963C自帶的CGROM或外擴的CGRAM中選?。５⒁馐褂玫?ldquo;寫1次，地址不變”的方式。其程序流程如圖7所示。

 　　(3)漢字顯示模塊。液晶顯示控制器T6963C可以按圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式進行顯示。文本方式下可以顯示字符等內(nèi)容；圖形方式下不僅可以顯示圖形，還能顯示字符和漢字。本例采用直接在圖形方式下顯示漢字的方式。顯示字符可以直接從T6963C自帶的CGROM中選取。如要顯示漢字則要建立漢字字模。字模建立方法有多種，可采用從UCDOS的漢字點陣字庫中提取所需要漢字的16點陣字模，進而生成漢字庫以備選取漢字之用。漢字字模在此漢字庫中以一定的順序存放，每一個漢字有其對應(yīng)的一個順序號，這個順序號以變量HZH表示。
　　本例采用的240×128模塊的漢字顯示液晶屏幕,橫向為240點，分成30個字節(jié)，縱向則是128行。若要顯示16×16點陣的漢字，需占用32個字節(jié)，因而每行可顯示15個漢字，共8行。下面是顯示1個漢字的過程。
　　漢字顯示的程序流程如圖8所示。在計算要顯示的漢字在漢字庫中的位置HZADD時，首先把漢字庫的地址賦給變量HZKADD，即HZADD=HZH×32+HZKADD。該漢字的顯示位置即縱橫坐標記為（X，Y），將此坐標換算成其在液晶顯示屏幕上的地址并保存。在設(shè)置顯示地址后，程序通過循環(huán)把1個漢字的32個字節(jié)一一寫到輸出口，就可以顯示漢字了。

4  結(jié)束語
　　T6963C液晶顯示控制器在應(yīng)用中可以與各種型號的微控制器接口，實現(xiàn)控制和現(xiàn)場過程的動態(tài)顯示。在本系統(tǒng)開發(fā)中，顯示模塊采用了T6963C液晶顯示控制器來實現(xiàn)，上位接口電路采用了可編程微控制器系統(tǒng)外圍器件PSD813F1，使系統(tǒng)易于進一步擴展功能。實踐證明該系統(tǒng)具有良好的顯示界面，同時也提高了液晶顯示系統(tǒng)的可操作性。在軟件設(shè)計中采用了模塊化結(jié)構(gòu)，使程序可占用較少的代碼空間，提高了編程效率，便于開發(fā)。
　　本系統(tǒng)可靈活地嵌入各種大型設(shè)備或大規(guī)模系統(tǒng)中，用于顯示必要的數(shù)據(jù)或執(zhí)行參數(shù)設(shè)定。
參考文獻
1   北京精電蓬遠顯示技術(shù)有限公司.內(nèi)藏T6963C液晶顯示模塊使用手冊(第二版).1999
2   武漢力源電子股份有限公司.可編程單片機外圍器件PSD8XXF系列使用手冊.1998
3   馬忠梅.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001