EDA技术课程设计
题目LCD1602显示控制器设计
系(部)
班级
姓名
学号
指导教师
2014 年06 月30 日至07 月06 日共1 周2014年07月02日
课程设计成绩评定表
目录
目录 (3)
1 引言 (4)
2 VHDL/ QuartusII简介 (5)
3 系统设计 (6)
3.1 整体功能 (6)
3.2 各模块功能设计 (6)
3.2.1 功能 (6)
3.2.2 模块引脚 (6)
3.2.3 程序 (7)
3.2.4 仿真图 (12)
4 系统调试及下载......................................................................................... 错误！未定义书签。
4 1.................................................................................................................................... . 设计总结5
1 引言
通过对LCD1602／LCD12864显示模块控制时序和指令集的对比分析，利用Verilog HDL描述语言完成了多功能LCD显示控制模块的IP核设计，所设计的LCD显示控制器具有很好的可移植性，只需通过端口的使能参数配置便可以驱动LCD1602／LCD12864模块实现字符或图形的实时显示，并且该多功能LCD控制器的可行性也在CycloneⅡ系列的EP2C5T144C8 FPGA芯片上得到了很好的验证。基于FPGA设计 LCD显示控制器，关键在于采用硬件描述语言设计有限状态机(FSM)来控制LCD模块的跳转，文献中就是使用FSM实现了对LCD模块的显示控制，但是它们都是针对一种类型LCD模块的某种显示模式，不具有多模式的显示控制能力。因此，多功能LCD显示控制器的有限状态机就需要设置更多的条件转换，来实现多种控制模式。系统上电后，首先完成持续大约0.1 s(根据时钟频率配置)的自动复位，然后才根据模块的端口参数选择不同显示模式所对应的初始化命令，在状态机中设置有初始化命令、起始行地址和屏显示数据3条转换路径来适应LCD屏的工作状态，同时也在关键转换路径上设置有可以配置的延时循
环，这样既能方便LCD模块的工作调试，又能使LCD模块一直工作在写屏模式(RW=0)。对于LCD屏的显示数据存储可以完全采用FPGA内嵌的ROM/RAM单元实现，如果使用双口RAM(存储器读写独立)就能实现LCD模块的动态实时显示。
2 VHDL/ QuartusII简介
VHDL 的英文全名是 Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，诞生于 1982 年。1987 年底，VHDL被 IEEE 和美国国防部确认为标准硬件描述语言。VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功
能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格
与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工
程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可视部分，及端口）和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。Quartus II 是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。Quartus II可以在XP、Linux以及Unix 上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。Quartus II 支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。此外，Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平
台。
3 系统设计
3.1 整体功能
使用VHDL语言通过FPGA实现对LCD1602字符型液晶显示器的控制。
在LCD1602字符型液晶显示器上面显示个人信息，包括姓名和学号。
在LCD1602字符型液晶显示器上面显示动态字符，通过按键输入相应的数字和字符。
3.2 各模块功能设计
3.2.1 功能
1、分频模块应用时钟分频，满足其工作需求。
2、键盘模块输入字母和数字用来实现动态字符，进行动态显示。
3、消抖模块消除抖动，使显示平稳进行。
4、LCD模块实现静态显示，显示个人信息。
3.2.2 模块引脚
1、分频模块引脚如图所示
2、键盘模块引脚如图所示
3、消抖模块引脚如图所示
模块引脚如图所示LCD、4．
3.2.3 程序
1、分频模块程序
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
entity fenpin is
Port ( clk : in std_logic;
lcd_clk:out std_logic);
end fenpin;
architecture bhv of fenpin is
begin
process(clk)--分频进程，CLK输入，CLK_Out输出，50MHz输入，125Hz输出，8ms
constant m:integer:=500000;
variable cout:integer range 0 to 50000000:=0;
begin
if clk'event and clk='0' then cout:=cout+1;
if cout elsif cout else cout:=0; end if; end if; end process; end bhv; 2、键盘模块程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity jianpan is port(clk:in std_logic; reset:in std_logic; col:in std_logic_vector(3 downto 0); row:out std_logic_vector(3 downto 0); key_code:out std_logic_vector(7 downto 0)); end jianpan; architecture bhv of jianpan is signal cnt: std_logic_vector(1 downto 0); signal key: std_logic; begin key <= col(3) and col(2) and col(1) and col(0); p2: process(clk) begin if clk'event and clk='1' then if key = '1' then cnt <= cnt + 1; end if; end process; P3: process(col, cnt,reset) begin if reset='0' then row<=I1; elsif cnt <= row <= I0; case col is when I0 => key_code <= I01110; when H1 => key_code <= H11110; when A1 => key_code <= A11110; when 1 => key_code <= 11110; when others => key_code <= I11111; end case; elsif cnt <= then row <= H1; case col is when I0 => key_code <= I01101; when H1 => key_code <= H11101; when A1 => key_code <= A11101; when 1 => key_code <= 11101; when others => key_code <= I11111; end case; elsif cnt <= then row <= A1; case col is when I0 => key_code <= I01011; when H1 => key_code <= H11011; when A1 => key_code <= A11011; when 1 => key_code <= 11011; when others => key_code <= I11111; end case; elsif cnt <= then row <= 1; case col is when I0 => key_code <= I00111; when H1 => key_code <= H10111; when A1 => key_code <= A10111; when 1 => key_code <= 10111; when others => key_code <= I11111; end case; end process; end architecture; 3、消抖模块程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity xiaodou is port(clk:in std_logic; reset:in std_logic; din:in std_logic_vector(7 downto 0); dout:out std_logic_vector(7 downto 0)); end xiaodou; architecture bhv of xiaodou is begin process(clk,reset,din) variable cnt:integer range 0 to 2; variable store:std_logic_vector(7 downto 0); variable d1,d2,d3:std_logic:='1'; begin if reset='0'then dout<=I11111; elsif clk'event and clk='1'then case cnt is when 0=>store:=din; cnt:=cnt+1; when 1=> if din=store then cnt:=cnt+1; else store:=din; cnt:=0; end if; when 2=> if din=store then dout<=store; d1:=store(7) and store(6) and store(5) and store(4); d2:=store(3) and store(2) and store(1) and store(0); d3:=d1 or d2; if d3='0' then end if; else store:=din; end if; end case; end if; end process; end bhv; 4、LCD模块程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity lcd is port( lcd_clk : in std_logic; dout:in std_logic_vector(7 downto 0); rs: out std_logic; --寄存器选择信号 rw : out std_logic; --液晶读写信号 en: out std_logic; --液晶时钟信号 data: out std_logic_vector(7 downto 0)); --液晶数据信号 end lcd; architecture bhv of lcd is tape states is (set_function,set_cursor,set_display,clear_display,set_ddram1,write_d ata1); signal state:states; begin process(lcd_clk,state) --状态机控制显示begin if lcd_clk'event and lcd_clk='1' then case state is ,5*7*/ ,2 when set_function=> data<=11000;--/*设置8位格式行 rs<='0'; state<=set_display; */ 关光标整体显示 when set_display=> data<=,,不闪烁 rs<='0'; state<=clear_display; when clear_display=> data<= rs<='0'; state<=set_cursor; when set_cursor=> data<=显示移动格式，看最后两位，10表示光标右移 rs<='0'; state<=set_ddram1; when set_ddram1=> data<=@00000; state<=write_data1; when write_data1=> rs<='1';data<=dout; end case; end if; end process; end bhv; 3.2.4 仿真图 4 系统调试及下载 程序编写完，仿真成功后，引脚设置对应好，在实验箱上连接好线，最后可以进行下载了，然后就可以在实验箱上观察实验结果了。 5 设计总结 这次EDA课程设计历时一周，学到很多很多的东西，不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计，进一步加深了对EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。但是在编写顶层文件的程序时，遇到了不少问题，可以说是错误百出，系统不停报错，特别是各元件之间的连接，以及信号的定义，总是有错误，在细心的检查和请教同学后，终于找出了错误和警告，排除困难后，程序编译就通过了，心里终于舒了一口气。其次，在连接各个模块的时候一定要注意各个输入、输出引脚的线宽，因为每个线宽是不一样的，只要让各个线宽互相匹配，才能得出正确的结果，否则，出现任何一点小的误差就会导致整个文件系统的编译出现错误提示，在器件的选择上也有一定的技巧，只有选择了合适当前电路所适合的器件，编译才能得到完满成功。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正学到东西，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。总的来说，这次设计的报时和时间调整还是比较成功的，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤的指导下，终于游逆而解，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的。本次课程设计是我们俩人一起努力完成的，通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同 学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表现能力。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心，不 仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。最后，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！． ;1602显示ABC LCD_RS EQU P2.5 LCD_RW EQU P2.6 LCD_EN EQU P2.7 LCD_DATA EQU P3 ;----------------- ORG0000H JMP START ORG0030H ;----------------- LCD: CALL LCD_INIT MOV A, #80H CALL LCD_WCMD MOV A, #'A' CALL LCD_WDATA MOV A, #'B' CALL LCD_WDATA MOV A, #'C' CALL LCD_WDATA AJMP$ ;---------------- DELAY5MS: MOV R6, #10 DL1:DJNZ R7, $ DJNZ R6, DL1 RET ;---------------- LCD_INIT: CALL DELAY5MS MOV A, #38H CALL LCD_WCMD CALL DELAY5MS CALL DELAY5MS MOV A, #06H CALL LCD_WCMD MOV A, #01H CALL LCD_WCMD MOV A, #0CH CALL LCD_WCMD RET ;===================================== LCD_WCMD: CALL CHECKBUSY CLR LCD_RS JMP W_LCD ;---------------- LCD_WDATA: CALL CHECKBUSY SETB LCD_RS W_LCD: CLR LCD_RW MOV LCD_DATA, A SETB LCD_EN NOP CLR LCD_EN RET ;---------------- CHECKBUSY: PUSH ACC MOV LCD_DATA, #255 CLR LCD_RS SETB LCD_RW BUSYLOOP: SETB LCD_EN NOP MOV A, LCD_DATA CLR LCD_EN JB ACC.7, BUSYLOOP POP ACC RET LCD1602程序代码及显示流程图LCD1602显示程序代码DB P0//--P0=DB0~DB7位LCD_RS=P2；//--P2.0=RS位LCD UrW=P2；//--P2.1=RW位LCD_Ue=P2；//-P2.2=E//--/--/----定义函数? define uchar unsigned char? define uint unsigned int///—定义子例程函数void LCD_Uiinit（void）；//-初始化LCD1602函数void LCD_2;write_uchar命令（uchar命令）；//-写入命令功能无效LCD到LCD1602_Char数据（uchar DAT）；//-将无效的LCD数据写入LCD1602_Uxset_XY（uchar x，uchar y）；//设置LCD1602 void LCD_uchar（uchar x，uchar y，uchar DAT）的显示位置x（0-16），y（1-2）；//-在LCD1602中，显示包含无效字符的LCD；uchar x，uchar y，uchar*s）；在LCD1602上显示一个字符串//void LCD_ucheck_uBusy（void）；//检查Busy函数。我没有使用这个功能，因为通过率很低。LCD_u2;delay_10us（uint n）；//-10微秒延迟子程序void LCD_udelay_50uS（uint n）；/-延迟子程序50微秒初始化（无效）{LCD_udelay_10us（20）；LCD_uwrite_10us（0x38）；//-设置8位格式，2行，5x7 LCD_2;delay_10us（5）；LCD_uwrite_u命令（0x0c）；//-整体显示，关闭光标，不闪烁LCD 不闪烁LCD_延时延时10us（5）；LCD_写写写命令（0x06）；///-设置输入模式，增量增 实验11：1602液晶显示屏显示(字符型液晶显示器) 字符型液晶显示器用于数字、字母、符号并可显示少量自定义符号。这类液晶显示器通常 有16根接口线，下表是这16根线的定义。 字符型液晶接口说明 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1 Vss 电源地 9 D 2 数据线2 2 Vdd 电源正 10 D 3 数据线3 3 VL 液晶显示偏压信号 11 D 4 数据线4 4 RS 数据/命令选择端 12 D 5 数据线5 5 R/W 读/ 写选择端 13 D 6 数据线6 6 E 使能信号 14 D 7 数据线7 7 D0 数据线0 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据线1 16 BLK 背光源负极(本学习板配的 内部已经接地) 下图是字符型液晶显示器与单片机的接线图。这用了P0口的8根线作为液晶显示器的数据 线，用P20、P21、P22做为3根控制线。 字符型液晶显示器与单片机的接线图 字符型液晶显示器的使用，字符型液晶显示器一般采用HD44780芯片做为控制器的。 1．字符型液晶显示器的驱动程序 这个驱动程序适用于1602型字符液晶显示器， 1) 初始化液晶显示器命令(RSTLCD) 设置控制器的工作模式，在程序开始时调用。 参数：无。 2) 清屏命令(CLRLCD) 清除屏幕显示的所有内容 参数：无 3) 光标控制命令(SETCUR) 用来控制光标是否显示及是否闪烁 参数：1个，用于设定显示器的开关、光标的开关及是否闪烁。 4) 写字符命令(WRITECHAR) 在指定位置(行和列)显示指定的字符。 参数：共有3个，即行值、列值及待显示字符，分别存放在XPOS、YPOS和A中。其中行值与列值均从0开始计数，A中可直接写入字符的符号，编译程序自动转化为该字符的ASCII 值。 5) 字符串命令(WRITESTRING) 在指定位置显示指定的一串字符。 参数：共有3个，即行值、列值和R0指向待显示字符串的内存首地址，字符串须以0结尾。如果字符串的长度超过了从该列开始可显示的最多字符数，则其后字符被截断，并不在下 行显示出来。 以下是驱动源程序 ;************************************************** ;连线图: ; DB0---DPROT.0 DB4---DPROT.4 RS-------------P2.0 ; DB1---DPROT.1 DB5---DPROT.5 RW-------------P2.1 ; DB2---DPROT.2 DB6---DPROT.6 E--------------P2.2 ; DB3---DPROT.3 DB7---DPROT.7 VLCD接1K电阻到GND* ;系统晶振为11.0592 ;************************************************** RS BIT P2.0 RW BIT P2.1 E BIT P2.2 DPORT EQU P0 XPOS EQU R1 ;列方向地址指针 YPOS EQU R2 ;行方向地址指针 CUR EQU R3 ;设定光标参数 NoDisp EQU 0 ;无显示 NoCur EQU 1 ;有显示无光标 CurNoFlash EQU 2 ;有光标但不闪烁 CurFlash EQU 3 ;有光标且闪烁 lcd1602显示程序 液晶显示简介①液晶显示原理 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。 ②液晶显示器的分类 液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（StaTIc）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（AcTIve Matrix）三种。 ③液晶显示器各种图形的显示原理： 线段的显示 点阵图形式液晶由MN个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。 字符的显示 用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为1，其它的为0，为1的点亮，为0的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显 实验报告 实验名称： [LCD1602液晶显示实验]姓名： 学号： 指导教师： 实验时间： [2013年6月15日] 信息与通信工程学院 LCD1602液晶显示实验 1.实验原理 1.1 基本原理 1.1.1 1602字符型LCD简介 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。 1.1.2 1602LCD的基本参数及引脚功能 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图1-2所示： 图1-2 1602LCD尺寸图 1.1602LCD主要技术参数： 显示容量: 16×2个字符 芯片工作电压: 4.5~5.5V 工作电流: 2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压: 5.0V 字符尺寸: 2.95×4.35(W×H)mm 2.引脚功能说明: 1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表: 表1-3引脚接口说明表 编 符号引脚说明编号符号引脚说明 号 1 VSS 电源地9 D 2 数据 2 VDD 电源正极10 D 3 数据 3 VL 液晶显示偏压11 D 4 数据 4 RS 数据/命令选择12 D 5 数据 5 R/W 读/写选择13 D 6 数据 6 E 使能信号14 D 7 数据 7 D0 数据15 BLA 背光源正极 8 D1 数据16 BLK 背光源负极 1.1.3 1602LCD的指令说明及时序 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表1-4所示： 表1-4 控制命令表 序号指令RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开/关控制0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器 地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到CGRAM或 DDRAM） 1 0 要写的数据内容 11 从CGRAM或 DDRAM读数 1 1 读出的数据内容 1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）读写操作时序如图1-5和1-6所示： 图1-5 读操作时序 1602液晶显示字符串（附带程序）（注意说明：使用的实验板是郭天祥老师的52单片机板） 基本操作电路 状态字说明 RAM地址映射图 初始化相关指令的意思 读时序图 写时序图 要想通过1602液晶来显示你想要显示字符串，其实是很简单的，程序虽然有点长，但是都是按照步骤来的。 1602的五大步骤 第一个步骤： 检查LCD忙状态 lcd_busy为1时，忙，等待。lcd-busy为0时,闲，可写指令与数据。第二个步骤： 写指令数据到LCD RS=L，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=指令码。 第三个步骤： 写显示数据到LCD RS=H，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=数据。 第四个步骤： 设定显示位置 第五个步骤： LCD初始化设定 只要这五步你弄懂了，什么样的字符串都可以按照你的方式显示。至于这其中的步骤的具体的方式，我们就要参照1602的资料和时序图！不过你大可不必，这份文档就足够了！ #include sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; sbit LCD_RS = P3^5; sbit LCD_RW = P3^6; sbit LCD_EN = P3^4; uchar code dis1[] = {" WLCOME TO "}; uchar code dis2[] = {" JIANG GAN HUA "}; uchar code dis3[] = {" NAN CHANG "}; uchar code dis4[] = {" HANG KONG DX"}; void delay(int ms) { int i; while(ms--) { for(i = 0; i< 110; i++) { _nop_(); } } } bit lcd_busy() { bit result; LCD_RS = 0; LCD_RW = 1; LCD_EN = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result = (bit)(P0&0x80); LCD_EN = 0; return result; } void lcd_wcmd(uchar cmd) { while(lcd_busy()); LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; _nop_(); _nop_(); P0 = cmd; 单片机LCD1602显示字符和数字的汇编程序（无聊原创） 1,单片机和LCD1602的连线，和程序结果显示如下图： 2，LCD第一行显示字符XIAORENGUANG第二行显示RAM中40H到46H中的数字。程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN RS EQU P2.4 RW EQU P2.5 E EQU P2.6 MAIN: MOV SP,#60H MOV 40H,#01H MOV 41H,#02H MOV 42H,#03H MOV 43H,#04H MOV 44H,#05H MOV 45H,#06H MOV 46H,#07H ACALL DD1 ;DD1是LCD初始化 MOV DPTR,#TABLE1 ACALL DD2;DD2是LCD第一行显示TABLE1 ACALL PPP ;PPP是LCD第二行显示RAM中40H到46H中的数据 SJMP $ DD1: MOV p0,#01H ;清屏 CALL ENABLE MOV p0,#38H ;显示功能 CALL ENABLE MOV p0,#0FH ;显示开关控制 CALL ENABLE MOV p0,#06H ;+1 CALL ENABLE RET DD2: MOV p0,#80H;第一行的开始位置 cALL ENABLE CALL WRITE1;到TABLE1取码? RET DD3: MOV p0,#0C0H;第二行的位置 CALL ENABLE CALL WRITE1;到TABLE2 取码 RET ENABLE: CLR RS ;送命令 CLR RW CLR E CALL DELAY SETB E RET WRITE1: MOV R1,#00H ;显示table中的值 A1: MOV A,R1;到table取码 MOVC A,@A+DPTR call wRITE2 ;显示到lcd INC R1 CJNE A,#00H,A1 ;是否到00h RET WRITE2:MOV p0,A ;显示 SETB RS CLR RW CLR E CALL DELAY SETB E RET 1602液晶字符显示 1.基本简介 LCD1602工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行） 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。 1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方 便地应用于市面上大部分的字符型液晶。 2.管脚功能 1602采用标准的16脚接口，其中： 第1脚：VSS为电源地 第2脚：VCC接5V电源正极 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。 第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。 ⑶特性 3.3V或5V工作电压，对比度可调 LCD1602液晶显示课程设计 第一章绪论 1.1课题背景 当今时候是一个信息化的时代，信息的重要性不言而喻的，获取手段显得尤其重要。人们所接受的信息有70%来自于人的视觉，无论用何种方式获取的信息最终需要有某种显示方式来表示。在当代显示技术中，主流的有LED显示屏和LCD液晶显示，而在这些显示技术中，尤其以液晶显示器LCD（Liquid crystal display）为代表的平板显示器发展最快，应用最广。LCD是典型的发光器件，它一材料科学为基础，综合利用了精密机械，光电及计算机技术，并正在微机械，微光学，纤维光学等前沿领域研究基础上，向高集成化，智能化方向发展。 液晶显示技术发展迅猛，市场预测表明，液晶显示平均年销售呈增长10%~13%，不久的将来有可能取代CRT，成为电子信息产品的主要显示器件，另外，液晶显示器对空间电磁辐射的干扰不敏感，且在紧凑的仪器空间不需要专门的屏蔽保护，因而课大大简化仪器的结构和制造成本，在各种便携式仪器，仪表将会越来越广泛的应用。特别是在电池供电的单片机产品中，液晶显示更是必选的显示器件。 1.2课题设计目标 本设计是基于AT89C51芯片单片机为主控芯片，结合1602液晶显示模板等外围电路，通过软件程序，来实现液晶显示英文字母。本次设计的目的在于利用单片机和IIC技术来显示英文字母。 1.3课程设计的主要工作 （1）对系统的各个模块的各个功能进行深入分析和研究，在对课题所采用的方案进行可行详细的研究后设计具体功能电路。 （2）熟悉所选芯片的功能并完成具体电路设计。 （3）对系统的最终指标进行测试，针对系统的不足，进行分析并提出一些改正方法。 1.4 设计要求 （1）运行IIC总线技术。 （2）循环显示字母。 第二章硬件设计 2.1 LCD1602简介 2.1.1 LCD1602引脚功能 LCD1602引脚如图2.1所示 图2.1 LCD1602引脚图 引脚图的功能如表2—1所示 #include 实用标准文档 文案大全MS 基于1602字符型液晶显示器的显示系统 姓名：杨越 班级：电子11-1 学号：110400104 一、实习目的 (1)了解飞思卡尔单片机的基本原理，掌握其基本的工作流程。 (2)了解LCD1602的基本原理及用法。 (3)能够熟练使用CodeWarrior软件编写C语言程序，使用BDM仿真器下载 程序。 （4）能够熟练焊接电路板。 二、实验设备与器件 CodeWarrior软件，BDM仿真器，万用电路板,飞思卡尔单片机，LCD1602液晶显示器, 三、实验内容 内容：利用飞思卡尔单片机制作基于1602字符液晶显示器的显示系统 要求：用四个按键控制，按下第一个按键显示1，按下第二个按键显示2，以此类推。 （1）LCD1602液晶显示器的原理：1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端),R/W（读写选择端）,E（使能信号）; 以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。 以下具体阐述这三个管脚： RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选择指令寄存器。 R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。 E端为使能端，后面和时序联系在一起。 除此外，D0~D7分别为8位双向数据线。 操作时序： 注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0. 读取状态字时，注意D7位，D7=1，禁止读写操作；D7=0，允许读写操作； 所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。（即后面的读忙子程序） 指令集： LCD_1602 初始化指令小结： 0x38设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 0x01清屏 0x0F开显示，显示光标，光标闪烁 0x08只开显示 0x0e开显示，显示光标，光标不闪烁 0x0c开显示，不显示光标 0x06地址加1，当写入数据的时候光标右移 0x02地址计数器AC=0;（此时地址为0x80）光标归原点，但是DDRAM中断内容不变 0x18光标和显示一起向左移动 (2)飞思卡尔单片机的功能及特点：MC9S12XS128是 16 位单片机，由 16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序、Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片内存储器。主要功能模块包括：内部存储器，内部 PLL 锁相环模块，2 个异步串口通讯 SCI ，1个串行外设接口 SPI MSCAN 模块，1 个8 通道输入/输出比较定时器模块 TIM ，周期中断定时器模块 PIT ，16 通道 A/D 转换模块 ADC ，1 个 8 通道脉冲宽度调制模块 PWM ，输入/输出数字 I/O 口。 LCD1602程序代码和显示流程图LCD1602显示程序代码_ DB P0 //---P0 = DB0?DB7位LCD_ RS = P2; //--p2.0 = RS 位LCD_ RW = P2; //--p2.1 = RW 位LCD_ E = P2; //-p2.2 = E / /---/--/--定义函数? 定义uchar unsigned char ? 定义uint unsigned int // //-定义子程序函数void LCD_ Init （void ）; //-初始化LCD1602函数void LCD_ write_ Command （uchar command ）; //-写指令功能无效LCD 到LCD1602_ write_数据（uchar DAT ）； //-将无效的LCD 数据写入LCD1602_ set_ XY （uchar x ，uchar y ）; //设置LCD1602的显示位置x （0-16） ， y（1-2）void LCD_ disp_ Char（uchar x，uchar y，uchar DAT）; //-在LCD1602_ disp_ String （uchar x，uchar y，uchar * s）上显示字符无效的LCD；//-在LCD1602上显示字符串// void LCD_ check_ Busy（void）; //检查忙功能。我没有使用此功能，因为通过率非常低。LCD_ delay_ 10us（uint n）; //-一个10微秒的延迟子程序void LCD_ delay_ 50uS（uint n）; /-延迟子程序50微秒_ init（无效）{LCD_ delay_ 10us（20）; LCD_ write_命令（0x38）; //-设置8位格式，2行，5x7 LCD_ delay_ 10us（5）；LCD_ write_命令（0x0c）; //-整体显示，关闭光标，不闪烁LCD_ delay_ 10us（5）；LCD_ write_命令（0x06）; //-设置输入模式，增量不移位LCD_ delay_ 10us（5）；LCD_ write_命令（0x01）; // /-清除屏幕上的LCD_ delay_ 50uS（40）;} //将无效的LCD指令写入LCD1602_ write_命令（uchar dat）{LCD_ delay_ 10us （5）；LCD_ Rs = 0; //命令LCD_RW = 0；//写入LCD_ DB = dat; LCD_ delay_ 10us（5）; LCD_ E = 1; //允许LCD_delay_10us（5）；LCD_ E = 0;} /-将数据无效LCD写入LCD1602_ write_ data（uchar dat）{LCD_ delay_ 10us（5）；LCD_ Rs = 1; //数据LCD_RW = 0；//写入LCD_ DB = dat; LCD_ delay_ 10us（5）; LCD_ E = 1; //允许LCD_delay_10us（5）；LCD_ E = 0;} /- #include Write_Command(0x0c); Write_Command(0x06); } void LCD_Printfc(uchar hang,uchar lie,uchar sign) { uchar a; if(hang == 1) a = 0x80; if(hang == 2) a = 0xc0; a = a + lie; Write_Command(a); Write_Data(sign); } void LCD_Display(uchar *tab1) { uchar i; Write_Command(0x80); for(i=0; i<16; i++) { Write_Data(tab1[i]); delay(); } /* Write_Command(0xc0); for(i=0; i<16; i++) { Write_Data(tab2[i]); delay(); }*/ } void time_view(void) { if(second == 60) { minite ++; second = 0; } if(minite == 60) { hour++; minite = 0; } if(hour == 24) LCD1602显示屏的驱动设置及例程 一般来说，LCD1602有16条引脚，据说还有14条引脚的，与16脚的相比缺少了背光电源A(15脚)和地线K(16脚)。我手里这块LCD1602的型号是HJ1602A，是绘晶科 技公司的产品，它有16条引脚。如图1所示： 图1 再来一张它的背面的，如图2所示： 引脚号符号引脚说明引脚号符号引脚说明 1 VSS 电源地9 D 2 数据端口 2 VDD 电源正极10 D 3 数据端口 3 VO 偏压信号11 D 4 数据端口 4 RS 命令/数据12 D 5 数据端口 5 RW 读/写13 D 6 数据端口 6 E 使能14 D 7 数据端口 7 D0 数据端口15 A 背光正极 图3 图4 二．基本操作 LCD1602的基本操作分为四种： 1. 读状态：输入RS=0，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为状态字。 2. 读数据：输入RS=1，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为数据。 3. 写命令：输入RS=0，RW=0，E=高脉冲。输出：无。 4. 写数据：输入RS=1，RW=0，E=高脉冲。输出：无。 读操作时序图(如图5)： 图5 写操作时序图(如图6)： 图6 时序时间参数(如图7)： 图7 三．DDRAM、CGROM和CGRAM DDRAM(Display Data RAM)就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下(如图8)： 图8 DDRAM相当于计算机的显存，我们为了在屏幕上显示字符，就把字符代码送入显存，这样该字符就可以显示在屏幕上了。同样LCD1602共有80个字节的显存，即DDRAM。但L CD1602的显示屏幕只有16×2大小，因此，并不是所有写入DDRAM的字符代码都能在屏幕上显示出来，只有写在上图所示范围内的字符才可以显示出来，写在范围外的字符不 LCD显示电路 #include /***************************************************** 函数功能：判断液晶模块的忙碌状态 返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙 ***************************************************/ bit Lcd_BusyTest(void) { bit result; RS=0; //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态 RW=1; E=1; //E=1，才允许读写 _nop_(); //空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间 result=BF; //将忙碌标志电平赋给result E=0; return result; } /***************************************************** 函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块 入口参数：dictate ***************************************************/ void Lcd_WriteCom (unsigned char dictate) { while(Lcd_BusyTest()==1); //如果忙就等待 RS=0; //根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令RW=0; E=0; //E置低电平(写指令时就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0" _nop_(); _nop_(); //空操作两个机器周期，给硬件反应时间 Lcd_Data=dictate; //将数据送入P0口，即写入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=1; //E置高电平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=0; //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令} /***************************************************** 函数功能：指定字符显示的实际地址 入口参数：x MS 基于1602字符型液晶显示器的显示系统 姓名：杨越 班级：电子11-1 学号：110400104 一、实习目的 (1)了解飞思卡尔单片机的基本原理，掌握其基本的工作流程。 (2)了解LCD1602的基本原理及用法。 (3)能够熟练使用CodeWarrior软件编写C语言程序，使用BDM仿真器下载 程序。 （4）能够熟练焊接电路板。 二、实验设备与器件 CodeWarrior软件，BDM仿真器，万用电路板,飞思卡尔单片机，LCD1602液晶显示器, 三、实验内容 内容：利用飞思卡尔单片机制作基于1602字符液晶显示器的显示系统 要求：用四个按键控制，按下第一个按键显示1，按下第二个按键显示2，以此类推。 （1）LCD1602液晶显示器的原理：1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端),R/W（读写选择端）,E（使能信号）; 以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。 以下具体阐述这三个管脚： RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选择指令寄存器。 R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。 E端为使能端，后面和时序联系在一起。 除此外，D0~D7分别为8位双向数据线。 操作时序： 注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0. 读取状态字时，注意D7位，D7=1，禁止读写操作；D7=0，允许读写操作； 所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。（即后面的读忙子程序） 指令集： LCD_1602 初始化指令小结： 0x38 设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 0x01 清屏 0x0F 开显示，显示光标，光标闪烁 0x08 只开显示 0x0e 开显示，显示光标，光标不闪烁 0x0c 开显示，不显示光标 0x06 地址加1，当写入数据的时候光标右移 0x02 地址计数器AC=0;（此时地址为0x80）光标归原点，但是DDRAM中断内容不变 0x18 光标和显示一起向左移动 (2)飞思卡尔单片机的功能及特点：MC9S12XS128是 16 位单片机，由 16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序、Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片内存储器。主要功能模块包括：内部存储器，内部 PLL 锁相环模块，2 个异步串口通讯 SCI ，1个串行外设接口 SPI MSCAN 模块，1 个8 通道输入/输出比较定时器模块 TIM ，周期中断定时器模块 PIT ，16 通道 A/D 转换模块 ADC ，1 个 8 通道脉冲宽度调制模块 PWM ，输入/输出数字 I/O 口。 #include "reg51.h" #include "intrins.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1 []={" WELCOME "}; //欢迎显示，包括空格在内<=16 uchar code table2 []={"Name: "};//欢迎显示，包括空格在内<=16 //************管脚定义************************ sbit lcd_rs = P3^0; //液晶数据命令选择端 sbit lcd_en = P3^1; //液晶使能 //************参数定义************************ uint tvalue;//温度值 uchar tflag;//温度正负标志 uchar data disdata[5]; //************子函数定义************************ void delay(uchar z); //delay延时子程序 void init_lcd(); //LCD1602初始化函数 void write_com(uchar com); //LCD1602写指令函数 void write_data(uchar date); //LCD1602写数据函数 void lcd1602_display(uchar *q,uchar *p);//LCD1602显示函数 void welcome_1(); //LCD1602显示欢迎函数1 //************主函数************************ void main() { welcome_1(); delay(200); while(1); } //************delay延时子程序************************ void delay(uchar z) 仿真截图： //仿真文件网盘地址： //程序： #include sbit P15 = P1^5; sbit P16 = P1^6; sbit P17 = P1^7; sbit P20 = P2^0; sbit P21 = P2^1; sbit P22 = P2^2; sbit P23 = P2^3; sbit P24 = P2^4; sbit P25 = P2^5; sbit P26 = P2^6; sbit P27 = P2^7; sbit P30 = P3^0; sbit P31 = P3^1; sbit P32 = P3^2; sbit P33 = P3^3; sbit P34 = P3^4; sbit P35 = P3^5; sbit P36 = P3^6; sbit P37 = P3^7; //****** DS18B20 ****** #define DQ P17 /*************精确延时函数*****************/ void delay10us(void) //误差0us { unsigned char a,b; for(b=1;b>0;b--) for(a=2;a>0;a--); } void delay20us(void) //误差0us { unsigned char a,b; for(b=1;b>0;b--) for(a=7;a>0;a--); } void delay30us() //误差0us { unsigned char a,b; for(b=3;b>0;b--) for(a=3;a>0;a--); }LCD1602汇编显示程序
lcd1602程序流程图
LCD1602液晶显示器
lcd1602显示程序
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单片机+LCD1602液晶显示字符串
已经采用过-LCD1602显示字符和(RAM)数字的汇编程序
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