江西理工大学应用科学学院
SOPC/EDA 综合课程设计报告
设计题目： 液晶显示屏LCD 显示接口设计 设 计 者： 刘文志 学 号： 14 班 级： 测控071 指导老师： 王忠锋 完成时间： 2010年1月23日
设计报告
综合测试
总评
格式 （10）
内容 (40) 图表 （10）
答辩 （20）
平时 （20）
Sopc/EDA课程设计：液晶显示屏LCD显示接口设计
目录
目录 (1)
第1章预习知识 (2)
1.1液晶显示屏原理 (2)
1.2课程设计题目：液晶显示屏LCD显示接口设计 (2)
1.3、设计要求 (3)
第2章设计内容提要及说明 (4)
2.1 元件原理图 (4)
第3章系统硬件设计 (11)
第4章设计过程 (13)
第5章实习总结 (21)
参考文献 (22)
致谢 (23)
设计者：刘文志
第1章预习知识
1.1 液晶显示屏原理
1.1.1 液晶显示屏的LCD的使用原理和设置；
1.1.2 液晶显示模块设计方法。
1.1.3 查询有关课程设计汉字的国标码
1.1.4 有关FPGA的知识
1.1.5 端口的设计方法
1.1.6 熟悉GW48系列SOPC/EDA实验开发系统及现代DSP实验开发系统的使用方
法。
1.2 课程设计题目：液晶显示屏LCD显示接口设计
1.2.1 课程设计目的及基本要求
液晶显示屏已广泛应用于人们的日常生活中，在各种领域中起到越来越重要的位置。因此，掌握和控制液晶显示屏是非常重要的技能。进行课程设计是加强实践，提高动手能力的重要环节，通过课程设计，同时在软件编程，排错调试，相关仪器设备的使用技术等方面得到全面的提高。掌握液晶显示屏实现的相关方法，为将来的实际工作打下一定的基础。
本课程设计是以SED1520控制器为基础，基本要求是：
1、掌握SED1520控制器基本结构
2、掌握液晶显示屏的工作原理及使用方法
3、掌握用VHDL语言编写程序
4、掌握Quartus II的使用方法
5、掌握GW48系列SOPC/EDA实验开发系统：
a：闲置不用GW48系统时，必须关闭电源，拔下电源插头！！！
b：在实验中，当选中某种模式后，要按一下右侧的复位键，以使系统进入该结构模式工作。
c：换目标芯片时要特别注意，不要插反或插错，也不要带电插拔，确信插对后才能开电源。其它接口都可带电插拔。请特别注意，尽可能不要随
意插拔适配板，及实验系统上的其他芯片。
d：并行口工作模式设置在“EPP”模式！
e: 跳线座“SPS”默认向下短路（PIO48）；右侧开关默认拨向“TO MCU”。
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f: 对于GW48-PK2系统，左下角拨码开关除第4档“DS8使能”向下拨（8数码管显示）外，其余皆默认向上
1.3、设计要求
使用FPGA设计一个液晶显示屏LCD显示的控制器，使其能够显示文字、数字或图形（根据需要选择LCD屏），至少需要显示“江西理工大学应用科学学院课程设计”字样，另外需要显示班级姓名和日期。其它功能可自行增加！（型号GW48-PK2）
设计者：刘文志
第2章 设计内容提要及说明
2.1 元件原理图
nCS 1DATA 2Vcc
3GND 4
ASDI 5DCLK 6Vcc 7
Vcc 8U4
EPCS 1
VDD 3.3
VDD 3.3
nCSO DATA 0
DCLK ASDO
123456789
10
JP2
AS DOWNLOAD
DCLK
CONF _DONE VDD 3.3
nCONFIG nCE DATA 0ASDO
nCSO
AS DOWNLOAD
JATG
12345678910
JP1
JATG
TCK R41K
TDO TMS R31K VDD 3.3
TDI
VDD 3.3R21K VDD 3.3
图1 下载/编程接口电路图
图2 液晶显示屏
Sopc/EDA课程设计：液晶显示屏LCD显示接口设计2.1.1 模块引脚说明
表1 模块引脚
逻辑工作电压（VDD）：3.3~5.5V
电源地（GND）：0V
工作温度（Ta）：0~+50℃（常温）/ -20~70℃（宽温）
设计者：刘文志
2.1.2 接口时序
模块有并行和串行两种连接方法（时序如下）：
a) 8位并行连接时序图
图3 MPU写资料到模块
图4 MPU从模块读出资料a)串行连接时序图
图5 串行时序图
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表2 时钟周期表
串行数据传送共分三个字节完成：
第一字节：串口控制——格式 11111ABC
A为数据传送方向控制：H表示数据从LCD到MCU，L表示数据从MCU到LCD。 B为数据类型选择： H表示数据室显示数据，L表示数据室控制指令
C固定为0
第二字节：（并行）8位数据的高4位——格式DDDD0000
第三字节：（并行）8位数据的低4位——格式DDDD0000
串行接口时序参数：（测试条件： T=25℃ VDD=4.5V）
设计者：刘文志2.1.3 用户指令集
指令表1：（RE=0：基本指令集）
表3 基本指令表
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指令表2：（RE=1：扩充指令集）
表4 扩充指令表
2.1.4 FPGA与LCD连接方式
FPGA与LCD连接方式：（仅PK2型含此）。由实验电路结构图COM可知，默认情况下，FPGA是通过89C51单片机控制LCD液晶显示的，但若FPGA中有Nios嵌入式系统，则能使FPGA直接控制LCD显示。方法是拔去此单片机（在右下侧），用连线将座JP22/JP21（LCD 显示器引脚信号）各信号分别与座JP19/JP20（FPGA引脚信号）相连接即可。
设计者：刘文志
D+（PIO65）D-（PIO64）
GND
VCC
SLAVE
USB PIO65
PIO64O
O O O
选择开关
T O F P G A T O M C U
键
复位接PC 机串行通讯接口接口电路
2
35RS-232B4P27P26P25P24P23P22P21P20
PSEN ALE EA P07P06P05P04P03P02P01P00VCC A T 89C 51
4039383736353433323130292827262524222321
20
19181716151413121110987654321GND
X1X2PIO66PIO67PIO77PIO76PIO79PIO78P31P30RESET PIO75PIO74PIO73PIO72PIO71PIO70PIO69PIO68LCD
液晶显示屏
VCC GND P22
P21P20P00P01P02P03P04P05P06P07P23P241
234567891011121314151617181920
图6 实验电路结构图COM
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第3章系统硬件设计
本方案采用的FPGA为Alter公司的ACEX1K30芯片，它可提供系统的时钟及读写控制，ACEX系列的FPGA由逻辑数组块LAB（Logic array block）、嵌入式数组块EAB（embedded arr ay block）、快速互联以及IO单元构成，每个逻辑数组块包含8个逻辑单元LE（logic element）和一个局部互联[1]。每个逻辑单元则由一个4输入查找表（LUT）、一个可
编程触发器、快速进位链、级连链组成，多个LAB和多个EAB则可通过快速通道互相连接。EAB是ACEX系列器件在结构设计上的一个重要部件，他是输入埠和输出埠都带有触
发器的一种灵活的RAM块，其主要功能是实现一些规模不太大的FIFO、ROM、RAM和双埠RAM等。在本液晶显示接口电路中，EAB主要用宏功能模块实现片上ROM。它通过调用FPGA 上的EAB资源来实现汉字的显示和字符的存储，并根据控制信号产生的地址值从ROM中
读取字符值，然后送LCD显示器进行显示。由于所用的图形点阵液晶块内置有SED1520
控制器，所以，其电路特性实际上就是SED1520的电路特性。
SED1520的主要特性如下：
(1)具有液晶显示行驱动器，具有16路行驱动输出，并可级联实现32行驱动。
(2)具有液晶显示列驱动器，共有61路列驱动输出。(3)内置时序发生器，其占空比可设置为1/16和1/32两种。
(4)内藏显示内存，显示内存内的数据可直接显示，"1"为显示，"0"为不显示。
(5)接口总线时序可适配8080系列或M6800系列，并可直接与计算机接口。
(6)操作简单，有13条控制指令。
(7)采用CMOS工艺，可在电压低至2.4-7.0V时正常工作，功耗仅30μW。
本设计所用的字符液晶模块CM12232由两块SED1520级连驱动，其中一个工作在主工作方式下，另一个工作在从方式下，主工作方式SED1520负责上半屏16行的驱动和左半屏的61列驱动，从工作方式的SED1520则负责下半屏16行的驱动和右半屏的61列驱动，使能信号E1、E2用来区分具体控制的是那一片SED1520，其系统的硬件连接图如图
1所示。由图1可见，该系统的硬件部分连接十分简单，其中FPGA部分没画出，而液晶
与FPGA的接口则可直接以网表的形式给出，将它们直接与FPGA的普通I/O引脚相连即可。系统的软件接口实现具体实现的重点是如何从存放有字符的ROM块中读出数据，并
设计者：刘文志
按照液晶的时序正确的写入，在介绍具体实现方法前，首先要熟悉SED1520的指令。SED1520的控制指令表
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第四章设计过程
4.1 初始化部分的状态机设计
根据字符模块初始化的流程图：
图7 LCD初始化流程图
4.2 时钟模块的设计
由于FPGA开发板上自带的晶振频率为50MHZ，而所需要的时钟频率则需要小于13.9K。
因此需要一个分频器对其进行分频。这里采用简单的计数器对其进行分频，通过分频器将外部输入的32 MHZ的信号分成频率为153600HZ的信号。
在分频之后由于时钟信号需要同时控制LCD模块以及FPGA的模块，因此需要编写一个程序，使得两者之间同步。
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY baud IS
port(clk,resetb:in std_logic;
bclk:out std_logic);
end baud;
architecture Behavioral of baud is
begin
设计者：刘文志
process(clk,resetb)
variable cnt:integer;
begin
if resetb='1' then
cnt:=0;bclk<='0';
elsif rising_edge(clk)then
if cnt>=208 then cnt:=0;bclk<='1';
else cnt:=cnt+1;bclk<='0';
end if;
end if;
end process;
end behavioral;
图8 时钟模块
图9 系统的仿真图形
4.3 中文字符部分的数据模块
中文部分由于VHDL中无法识别中文，使用时需要参照中文字符表，将需要的字符所对应的数据输入RAM，然后通过和英文模块不重复的符号来实现对其的调用。如“江”这个中文字符，所对应国标码”bdad”，因此在函数部分应为：
constant data_buf : data_buffer := (x"bd",x"ad");
本程序驱动液晶显示“江西理工大学应用科学学院课程设计”“班级”“姓名”
“日期”
Library IEEE;
Use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
Use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
Sopc/EDA课程设计：液晶显示屏LCD显示接口设计Use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity LCD is
generic(divide_to_100k :integer:=1000);
Port(clk, rst:in STD_LOGIC;
Rw, rs, e, lcd_rst :out STD_LOGIC;
Lcd_data:out STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0));
end LCD;
architecture Behavioral of LCD is
signal clk_100k:std_logic;
type state is(s0,s1,s2,s3,s4);
signal current_s: state ;
type data_buffer is array (0 to 43) of std_logic_vector ( 7 downto 0 ) ; constant data_buf : data_buffer := (x"bd",x"ad",x"ce",x"f7",
x"c0",x"ed",x"b9",x"a4",
x"b4",x"f3",x"d1",x"a7",
x"d3",x"a6",x"d3",x"c3",
x"bf",x"c6",x"d1",x"a7",
x"d1",x"a7",x"d4",x"ba",
x"bf",x"ce",x"b3",x"cc",
x"c9",x"e8",x"bc",x"c6",
x"b0",x"e0",x"bc",x"b6",
x"d0",x"d5",x"c3",x"fb",
x"c8",x"d5",x"c6",x"da");
begin
process(clk)
variable cnt:integer range 0 to divide_to_100k;
begin
if rising_edge(clk)then cnt:=cnt+1;
if cnt=divide_to_100k then cnt:=0;
end if;
if cnt else clk_100k <= '1'; end if; end if; end process; process(clk_100k) variable cnt1:integer range 0 to 500; variable cnt1_1:integer range 0 to 100; variable code_cnt:integer range 0 to 13; variable data_cnt:integer range 0 to 48; begin if rising_edge(clk_100k)then if rst = '1' then current_s <= s0 ; cnt1 := 0 ;cnt1_1 := 0; code_cnt := 0 ; data_cnt := 0 ; lcd_rst <= '0'; 设计者：刘文志else case current_s is when s0=> rw<= '1';rs <= '1';e <= '1';cnt1:=cnt1+1; if cnt1 < 250 then lcd_rst <= '0'; elsif cnt1 < 500 then lcd_rst <= '1'; elsif cnt1=500 then lcd_rst <= '1';cnt1 := 0;current_s <= s1; end if; when s1=>cnt1_1:=cnt1_1+1; if cnt1_1 < 1*3 then e <= '1';rs <= '0';rw <= '0'; elsif cnt1_1<2*3 then lcd_data<=x"0c"; elsif cnt1_1<10*3 then e<='0'; elsif cnt1_1=10*3 then cnt1_1:=0;current_s<=s2; end if; when s2=>cnt1_1:=cnt1_1+1; if cnt1_1<1*3 then e<='1';rs<='0';rw<='0'; elsif cnt1_1<2*3 then lcd_data<=x"80"; elsif cnt1_1<10*3 then e<='0'; elsif cnt1_1=10*3 then cnt1_1:=0;current_s<=s3; end if; when s3=> if cnt1_1<1*3 then e<='1';rs<='1';rw<='0'; elsif cnt1_1<2*3 then lcd_data<=data_buf(data_cnt); elsif cnt1_1=2*3 then data_cnt:= data_cnt+1; elsif cnt1_1<100 then e<='0'; end if; cnt1_1:=cnt1+1; if cnt1_1=100 then cnt1_1:=0; if data_cnt=16 then current_s<=s4;data_cnt:=0; end if; end if; when others=>current_s<=s0; end case; end if; end if; end process; end Behavioral; Sopc/EDA课程设计：液晶显示屏LCD显示接口设计 图10 显示文字的模块 图11 系统的仿真图形 4.4 图形的数据模块 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY lcdlinehozi IS PORT( CLK,key3: IN STD_LOGIC; CK0,DISP,Hsync,Vsync:OUT STD_LOGIC; rgb:OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 23) ); END; ARCHITECTURE WX OF lcdlinehozi IS SIGNAL CLK_TEMP1,CLK_TEMP2,CK :STD_LOGIC ; 设计者：刘文志SIGNAL CNT1,CNT2:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); signal cnt:std_logic_vector(1 downto 0); SIGNAL HS_CNT,VS_CNT:INTEGER RANGE 0 TO 525; signal rgbx,rgby: STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 23); CONSTANT THp:INTEGER :=41; CONSTANT THb:INTEGER :=2; CONSTANT THf:INTEGER :=2; CONSTANT TVp:INTEGER :=10; CONSTANT TVb:INTEGER :=2; CONSTANT TVF:INTEGER :=2; CONSTANT THd:INTEGER :=480; CONSTANT TVd:INTEGER :=272; BEGIN PROCESS(key3) BEGIN IF key3'event and key3='1' THEN IF cnt="10" THEN cnt<="00"; else cnt<=cnt+1; end if; end if; end process; process(cnt) begin if cnt="00" then rgb<="111111111111111111111111"; elsif cnt="01"then rgb<=rgbx; elsif cnt="10"then rgb<=rgby; else rgb<="000000000000000000000000"; end if;end process; process(hs_cnt,vs_cnt) begin if hs_cnt<102 then rgbx<="000000000000000000000000"; elsif hs_cnt<162 then rgbx<="000000000000000011111111"; elsif hs_cnt<222 then rgbx<="111111110000000000000000"; elsif hs_cnt<282 then rgbx<="000000001111111111111111"; elsif hs_cnt<342 then rgbx<="000000001111111100000000"; elsif hs_cnt<402 then rgbx<="111111110000000011111111"; elsif hs_cnt<462 then rgbx<="111111111111111100000000"; elsif hs_cnt<522 then rgbx<="111111111111111111111111"; else rgbx<="101010101010101010101010"; end if; if vs_cnt<43 then rgby<="000000000000000000000000"; elsif vs_cnt<75 then rgby<="000000000000000011111111"; elsif vs_cnt<107 then rgby<="111111110000000000000000"; elsif vs_cnt<139 then rgby<="000000001111111111111111"; elsif vs_cnt<171 then rgby<="000000001111111100000000"; Sopc/EDA课程设计：液晶显示屏LCD显示接口设计elsif vs_cnt<203 then rgby<="111111110000000011111111"; elsif vs_cnt<235 then rgby<="111111111111111100000000"; elsif vs_cnt<267 then rgby<="111111111111111111111111"; else rgby<="101010101010101010101010"; end if; end process; CLOCK:PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN IF CNT1=2 THEN CNT1<="000"; ELSE CNT1<=CNT1+1;END IF; END IF; END PROCESS; PROCESS (CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='0' THEN IF CNT2=2 THEN CNT2<="000"; ELSE CNT2<=CNT2+1;END IF; END IF; END PROCESS; PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT1=0 THEN CLK_TEMP1<='1'; ELSIF CNT1=1 THEN CLK_TEMP1<='0'; END IF; END IF; END PROCESS; PROCESS (CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='0'THEN IF CNT2=0 THEN CLK_TEMP2<='1'; ELSIF CNT2=1 THEN CLK_TEMP2<='0'; END IF; END IF; END PROCESS; CK<=CLK_TEMP1 OR CLK_TEMP2; CK0<=CK; PROCESS(CK) BEGIN IF CK'EVENT AND CK='1' THEN IF HS_CNT=THp-1 THEN Hsync<='1'; HS_CNT<=HS_CNT+1; ELSIF HS_CNT=THp+THb+THd+THf-1 THEN--524 微机原理与接口技术-键盘LED 显示【课程设计报告】 重庆大学 课程设计报告 课程名称：微机原理与接口技术 设计题目：键盘LED显示 院系：电气信息学院 班级：2007级 设计时间：2009年12月 第一章概述 (2) 1.1学习目的 (2) 1.2 计算机的应用 (3) 1.3学习计算机的意义 (3) 1.4课程设计目的 (4) 第二章总体方案设计 (4) 2.1 设计注意问题 (4) 2.2 总体思路 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 8255工作原理 (5) 3.2 键盘工作原理 (7) 3.3 键特征值的形成 (8) 3.4段值的形成 (9) 3.5 8255接线图 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1 8255初始化 (12) 4.2 键盘扫描的处理方法 (12) 4.2.1. 判断是否有键被按下的方法 (12) 4.2.2. 判断是否有键被按下的源程序 (13) 4.2.3 防抖动 (13) 4.2.4.防抖动的延时子程序 (14) 4.3 程序核心部分 (14) 4.3.1 逐行扫描 (14) 4.3.2逐行扫描的源程序 (15) 第五章源程序代码 (15) 5.1 根据整体思路以及软件设计得到的代码. 15 5.2 以上代码存在问题分析 (19) 第六章难点分析 (20) 第七章体会感慨建议 (25) 第八章参考文献 (26) 第一章概述 1.1学习目的 “微机原理与接口技术”是电气工程及其自动化专业的一门重要 的专业基础课程。我们通过该门课的学习，知道了微机的工作原理，微型计算机的基本结构，接口技术及汇编语言程序设计，为后续的课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。通过实验可以培养学生利用计算机技术和编程手段分析，解决专业领域的各种问题的能力和意识，并进一步感受微机发展的微机发展的新技术和新方法。 1.2 计算机的应用 目前计算机的应用已经遍布各个行业，如科学计算、数据处理、过程控制、人工智能、网络应用等。 科学和工程计算：科学和工程计算的特点是计算量大，而逻辑关系相对简单，它是计算机重要应用领域之一。 数据和信息处理：数据处理是指对数据的收集、存储、加工、分析和传送的全过程。这些数据处理应用的特点是数据量很大，但计算相对简单。多媒体技术的发展，为数据处理增加了新鲜内容，都涉及更广泛的数据类型，这些数据处理过程不仅数据量大，而且还会带来大量的运算和复杂的运算过程。 过程控制：过程控制是生产自动化的重要技术内容和手段，它是由计算机对所采集到的数据按一定方法经过计算，然后输出到指定执行机构去控制生产的过程。 人工智能：人们把计算机模拟人脑力劳动的过程成为人工智能。人工智能是利用计算机来模拟人的思维过程，并利用计算机程序来实现这些过程。 1.3学习计算机的意义 电子计算机是一种能自动高速地进行大量运算的电子机器。电子计算机的出现和发展，是科学技术和生产力的卓越成就之一，反过来，它也极大地促进了科学技术和生产力的发展。 《EDA技术与应用》 课程设计报告 题目： LED点阵显示屏控制系统设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化 学生姓名： 学号： 2014 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月23 日 ******* 《EDA技术及应用》课程设计任务书 摘要：我国经济正处于发展的高峰期，也需要广大的公共场合信息公示平台，而利用LED点阵滚动显示正好符合情况，且这种方式已经成为信息传递的一种重要手段。因此，在日常生活中，点阵随处可见。通过多种控制手段，点阵还可以实现各种文字甚至图案的动态显示。在不同的应用场合，点阵的设计要求也是不同的。传统思路一般是应用单片机实现点阵控制，但该方法有一定的局限性。 该次课程设计主要研究利用VHDL语言编程来设计汉字的显示。首先描述相应的设计电路；然后叙述在16*16矩阵显示汉字的原理；最后给出描述功能的VHDL设计语言。并通过编程、调试、仿真、下载正确实现汉字滚动、扫描显示结果。 关键词： LED点阵；FPGA；VHDL语言；汉字滚动显示。 目录 1．实验要求及总体方案 (1) 1.1 实验要求 (1) 1.2 扫描显示 (1) 1.3 滚动显示 (1) 2．LED点阵显示原理 (1) 2.1 LED点阵原理 (1) 2.2汉字取模 (2) 3．扫描显示 (3) 3.1 设计基本原理 (3) 3.2计数器设计 (3) 3.3 列驱动设计 (4) 3.4 行驱动设计 (4) 4.仿真图原理图及实物图 (4) 4.1仿真图 (4) 4.2原理图 (5) 4.3实物图 (6) 5.程序 (7) 参考文献： (10) 液晶显示器常用通用驱动板 2009-12-31 18:22 1．常用“通用驱动板”介绍 目前，市场上常见的驱动板主要有乐华、鼎科、凯旋、华升等品牌。驱动板配上不同的程序，就驱动不同的液晶面板，维修代换十分方便。常见的驱动板主要有以下几种类型： （1） 2023 B-L驱动板 2023B－L驱动板的主控芯片为RTD2023B，主要针对LVDS接口设计，实物如图1所示。 图1 2023B-L驱动板实物 该驱动板的主要特点是：支持LVDS接口液晶面板，体积较小，价格便宜。主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：LVDS； 显示模式：640×350／70Hz～1600×1200／75Hz； 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换19in以下液晶显示器驱动板。 2023B－L驱动板上的VGA输入接口各引脚功能见表2，TXD、RXD脚一般不用。 表2 VGA插座引脚功能 2023B-L驱动板上的按键接口可以接五个按键、两个LED指示灯，各引脚功能见表3。 表3 2023B-L驱动板上的按键接口引脚功能 2023B-L驱动板上的LVDS输出接口（30脚）引脚功能见表4。 表4 2023B-L驱动板LVDS输出接口各引脚功能 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能见表5。 表5 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能 （2）203B-L驱动板 2023B-L主要针对TTL接口设计，其上的LVDS接口为插孔，需要重新接上插针后才能插LVDS插头。2023B-T驱动板实物如图6所示。 图6 2023B-T驱动板实物图 2023B-T驱动板体积比2023B-L稍大，价格也相对高一些，其主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：TTL； 显示模式：640×350／70Hz～1280×1024／75 Hz： 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换20in以下液晶显示器的驱动板。 2023B-T驱动板的VCA输入接口、按键接口、LVDS输出接口、高压板接口引脚功能与前面介绍的2023B-L驱动板基本一致。 课程设计(论文) 题目名称基于89C51的液晶显示系统设计 课程名称单片机原理及应在电气测控学科中的应用学生姓名刘晨 学号1141201014 系、专业电气工程系电气工程及其自动化专业 指导教师朱群峰 2013年6月14日 邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业11级电气工程及 其自动化专业 学生姓名刘晨学号1141201014 题目名称基于89C51的液晶显示系统设计设计时间2013年6月3日—2013年6月14日 课程名称单片机原理及应 在电气测控学科 中的应用 课程编号121200105设计地点 数字控制与PLC实 验室（305） 一、课程设计（论文）目的 课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象. 《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。 二、已知技术参数和条件 1、液晶显示功能见第三项“任务和要求”具体参数 1、89C51系列单片机； 2、KEIL 软件；Wave软件、protuse软件 3、THKSCM-1型单片机实验系统。 三、任务和要求 利用89C51驱动液晶显示器工作，液晶显示器的型号自己确定（可以用1602或者12864）要求显示出自己的基本信息（英文或者中文，内容自定）。 1、要求设计出硬件系统的电气原理图； 2、要求设计出程序流程图和程序； 3、要求设计出实物或者仿真调试。 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。 一、设计题目：液晶显示器控制显示 (1) 二、设计目的与步骤： (1) 2.1、 (1) 2.2、 (1) 三、设计原理： (2) 3.1、扩展IO接口： (2) 3.2、液晶显示模块的访问、控制是由VC5416 DSP对扩展接口的操作完成.. 2 3.3、液晶显示模块编程控制： (2) 3.4、控制I/O口的寻址： (2) 3.5、显示控制方法： (2) 3.6．液晶显示器与DSP的连接： (4) 3.7、数据信号的传送： (4) 四、 CCS开发环境 (5) 4.1、 (5) 4.2、 (6) 五、C语言程序 (8) 六、实验结果和分析 (15) 6.1、 (15) 6.2、 (16) 6.3、 (16) 6.4、 (16) 七、设计收获及体会 (17) 一、设计题目：液晶显示器控制显示 二、设计目的与步骤： 2.1、设计目的 通过实验学习使用VC5416 DSP的扩展I/O端口控制外围设备的方法，了解液晶显示器的显示控制原理及编程方法。 2.2、设计步骤 1．实验准备： ⑴连接实验设备：请参看本书第三部分、第一章、二。 2．设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行： 3．启动Code Composer Studio 2.21： 选择菜单Debug→Reset CPU。 4．打开工程文件：浏览LCD.c文件的内容，理解各语句作用 工程目录：C:\ICETEK\VC5416AES61\VC5416AES61\Lab0403-LCD\LCD.pjt。5．编译、下载程序。 6．运行程序观察结果： 7将内层循环中的 “CTRLCDLCR=( nBW==0 )?(ledkey[nCount][i]):(~ledkey[nCount][i]);”语句改为“CTRLCDRCR=( nBW==0 )?(ledkey[nCount][i]):(~ledkey[nCount][i]);”，重复步骤5-6，实现在屏幕右侧显示。 8．更改程序中对页、列的设置，实现不同位置的显示。 常用液晶显示模块驱动程序设计1 常用液晶显示模块驱动程序设计 引言 第1章绪论 1.1 液晶显示器件概述 1.1.1液晶显示器件在显示技术中的地位 1.1.2液晶显示器件的优异性能及发展前景 1.2 论文选题的意义 1.3 本文的主要工作 第2章液晶显示基本原理及应用基础 2.1 液晶显示基本知识 2.2 液晶显示原理 2.3 液晶显示器件的优点 2.4 液晶显示驱动原理 2.4.1 静态驱动方法简述 2.4.2 动态驱动方法简述 第3章液晶显示模块 3.1 液晶显示模块的分类 3.1.1 数显液晶显示模块 3.1.2 点阵字符型液晶显示模块 3.1.3 点阵图形液晶显示模块 3.2 液晶显示控制器的原理 3.2.1 设计特性 3.3 液晶显示控制器的应用 第4章段式液晶显示模块的原理及应用 4.1 段式液晶显示模块LCM061A简介 4.1.1 段式液晶显示模块LCM061A的基本功能 4.1.2 段式液晶显示模块LCM061A的引脚说明 4.1.3 段式液晶显示模块LCM061A指令集… 4.2 段式液晶显示模块LCM061A接口方案及论证 4.3 段式液晶显示模块LCM061A应用程序设计 4.3.1功能程序模块详解 4.3.2程序设计流程图 第5章字符型液晶显示模块的原理及应用 5.1 字符型液晶显示模块基本特点 5.2 字符型液晶显示控制及驱动器HD44780 5.2.1 HD44780的特点 5.2.2 HD44780的硬件工作原理 5.2.3 HD44780的指令集 5.3 基于HD44780字符型液晶显示器LCM1602的原理及应用5.3.1 字符型液晶显示器LCM1602的原理 5.3.2 字符型液晶显示器LCM1602接口方案及论证 5.4 字符型液晶显示器LCM1602应用程序设计 目录 1. 前言................................................... 错误！未定义书签。 2. 方案设计............................................... 错误！未定义书签。 2.1. 系统功能要求...................................... 错误！未定义书签。 2.2. 硬件设计.......................................... 错误！未定义书签。 2.2.1. 8255A芯片................................... 错误！未定义书签。 2.3. 设计框图.......................................... 错误！未定义书签。 2.4. LED点阵介绍 ...................................... 错误！未定义书签。 2.5. LED显示方式 ...................................... 错误！未定义书签。 3. 测试与调试............................................. 错误！未定义书签。 4. 总结与体会............................................. 错误！未定义书签。 5. 程序清单............................................... 错误！未定义书签。 6. 参考文献............................................... 错误！未定义书签。 目录 1. 前言 (2) 2. 方案设计 (2) 2.1. 系统功能要求 (2) 2.2. 硬件设计 (2) 2.2.1. 8255A芯片 (3) 2.3. 设计框图 (4) 2.4. LED点阵介绍 (5) 2.5. LED显示方式 (6) 3. 测试与调试 (7) 4. 总结与体会 (8) 5. 程序清单 (8) 6. 参考文献 (11) 1.前言 LED 电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它发布信息灵活多变，易于控制。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示屏显示信息。LED 电子显示屏由单片机控制。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。正因为如此，在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。随着电子设备变成我们日常生活始终必备之物，电子显示产品也成为一个重要组件，提供快捷而方便的通讯．发光二极管（LED）电子显示屏也被广泛应用．LED 电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。随着市场的急速需求，在现有的市场上已经出现许多有关点阵显示器有关的产品，如广告活动字幕机，股票显示板，活动广告栏等。它们的优点是可按需要的。 2.方案设计 2.1.系统功能要求 设计装调一个直流电机调速控制器。利用取模软件建立标准字库，编制程序实现点阵循环左移显示汉字：上海学院。 2.2.硬件设计 （1）16X16 矩阵LED为共阴极显示，由四个8X8 LED点阵块组成，根据提供I/O地址、功能，由不同I/O口分别提供字形代码送行，列扫描信号送列扫描行，凡字形代码位"1"、列扫描信号"0"该点点亮，否则熄灭，通过逐列扫描，循环点亮字形或曲线。 （2）用8255的PA、PB输出接口提供扫描列信号；用8255的PC口和273输出接口提供扫描行信号，输出字形代码，完成16×16的点阵显示。 led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存 电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. 图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. 液晶显示模块（LCM）的基础知识 一、LCD的工作原理 1、液晶显示器基本常识 LCD基本常识 液晶显示是一种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。它显示图案或字符只需很小能量。正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。 液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。 对于正性TN-LCD，当未加电压到电极时，LCD处于"OFF"态，光能透过LCD呈白态；当在电极上加上电压LCD处于"ON"态，液晶分子长轴方向沿电场方向排列，光不能透过LCD，呈黑态。有选择地在电极上施加电压，就可以显示出不同的图案。 对于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以对比度更好，视角更宽。STN-LCD是基于双折射原理进行显示，它的基色一般为黄绿色，字体蓝色，成为黄绿模。当使用紫色偏光片时，基色会变成灰色成为灰模。当使用带补偿膜的偏光片，基色会变成接近白色，此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°，即变成了蓝模，效果会更佳。 2、液晶0下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图. 从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料-胶框（一般为环氧树脂）密封，盒的两个外侧贴有偏光片。 液晶盒中上下玻璃片之间的间隔，即通常所说的盒厚，一般为几个微米（人的准确性直径为几十微米）。上下玻璃片内侧，对应显示图形部分，镀有透明的氧化铟-氧化锡（简称ITO）导电薄膜，即显示电极。电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去（这个电信号一般来自IC）。 液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列，这个定向层通常是一薄层高分子有机物，并经摩擦处理。 在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列，分子长轴的方向沿着定向处理的方向。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的，这样，在垂直于玻璃片表面的方向，盒内液晶分子的取向逐渐扭曲，从上玻璃片到下玻璃片扭曲了90°（参见下图），这就是扭曲向列型液晶显示器名称的由来。 目录 第1章本设计的研究背景及目的要 求 0 1.1凌阳单片 机 0 1.2 LED(8×8)点阵模块简 介 (1) 第2章设计方案和基本原 理 (3) 2.1设计方 案 (3) 2.2 基本原 理 (3) 1. 8×8LED点阵的工作原 理 (3) 第3章程序设 计 (6) 3.1程序流程 图 (6) 3.2 程序代 码 (6) 第4章调试结果及分 析 (8) 4.1调试结 果 (8) 4.2结果分 析 (9) 第5章结论与体 会 (10) 参考文 献 .................................................................. 11 附 录 .................................................................. . (12) 第1章本设计的研究背景及目的要求 1.1凌阳单片机 (1)来源 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理，DSP（Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。 (2)构造 它的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16 位微机处理器芯片，以下简称μ'nSP?。围绕μ'nSP?所形成的16位μ'nSP?系 列单片机，以下简称μ'nSP? 家族。采用的是模块式集成结构，它以μ'nSP?内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。μ'nSP?内核 是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无，借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可成为各种系列的派生产品，以适合不同场合，这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。μ'nSP?家族有有以下特点：体积小，集成度高，可靠性 好易于扩展。μ'nSP? 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构，因为减少了各功能部件之间的连接，提高了其可靠性和抗干扰能力，另外，模块化的结构易于系列的扩展，以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ'nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源，适合实时应用领域。高性能价格比：μ'nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM，静态RAM和多功能的I/O口，另外μ'nSP?的指令系统提供出具有较高运算速度的16位，16位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用添加了DSP功能，使得μ'nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。 优点： 功能强、效率高的指令系统：μ'nSP?的指令系统的指令格式紧凑，执行迅速，并且其指令结构提供了对高级语言的支持，这可以大大缩短产品的开发时间。低功耗、低电压：μ'nSP?家族采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式，空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗，另外，μ'nSP?家族的工 作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电，这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。 (3)应用领域 凌阳单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控例且功能比起采用电子或数字电路更加强大。智能化、微型化，制使得仪器仪表数字化、． 。如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）在工业控制中的应用2. 例如工厂流水线的智能化管数据采集系统。用单片机可以构成形式多样的控制系统、 液晶显示器基本构造 液晶显示器基本构造1．产品分类 液晶显示器无源方 有源方 反射型 半透型 透射型 TN ( 扭曲向列 HTN （高扭曲向 标准及订制 STN （超扭曲向 FTN （格式化超 D – TFD （数字 正性 / 负性 REC TNR 彩色偏光片 彩色印刷 特别产 TFT （薄膜晶体 2．客户订制液晶屏 为满足客户不同的应用要求，清显公司为客户提供从图案设计到成品制造的技术支持。 1．确定玻璃尺寸2．选择连接方式3．选择显示方式 4．选择视角5．选择偏光片类型6．驱动与特性7．彩色液晶显示技术8．开始设计根据产品的实际应 金属 脚 TN HT 6点 反 射 驱动 彩色 印刷 第一步：确定玻璃尺寸 1．确定玻璃尺寸 经济玻璃 LCD是从 大玻璃上切割而得的，而大玻璃的尺寸 1．1 0.7 0.55 0.4 用于 传呼 用于 手表， 传呼 多用于手 一般用 途。如电 子记事 薄，视听 产品，家 注：玻璃厚度不同，价格也不同。一般来讲，玻璃越薄，价格越贵。 第二步：选择连接方式： 可以用几种方法将LCD与PCB（印刷线路板）连接。用户应当结合产品的应用场合，性能要求，加工条件等，选择合适的连接方式 第三步：选择显示方式 3 选 择 显 示 方 式 TN （扭曲FTN （格式 STN （超扭 HTN （高扭 正性与负 在TN 型的LCD 中，向列型液晶分子被夹在两块透明玻璃之间。在上下两片玻璃上液晶分子的取 向偏转90°。在上下玻璃的外侧贴偏光片。此种类型LCD 的显示特点是对比度高。动态驱动性能佳。功耗低，驱动电压低。因而是一种通常采用的LCD 由于显示能力所限，TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是，液晶分子的扭曲角度从90°被改为110°.我们把这种类型的LCD 叫做HTN （高级扭曲向列型）。HTN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良，可用于DUTY 为1/8 ∽ 1/16驱动性能优良。 由于显示能力所限，TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是，液晶分子的扭 曲角度从90°被改为210°~ 255°.我们把这种类型的LCD 叫做STN （超级扭曲向列型）。STN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良，可用于大型显示。如640 X 480象素（点）等等 在STN 用于大型显示时，会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑白显示，并具有更好的对比度 在STN 用于大型显示时，会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑 白显示，并具有更好的对比度 正性 负性 液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板，这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术，从结构上看，液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中，两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层，每片只允许透过一个方向的光线，它们放置的方向成90度交叉（水平、垂直），也就是说，如果光线保持一个方向射入，必定只能通过某一片线性偏光器，而无法透过另一片，默认状态下，两片线性偏光器间会维持一定的电压差，滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关，液晶分子排列方向发生变化，不对射入的光线产生任何影响，液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差，液晶分子会保持其初始状态，将射入光线扭转90度，顺利透过第二片线性偏光器，液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型，真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道，当这三种颜色同时混合时就会产生白色，这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色，这样，从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色，这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果，这样全屏就有1024×768这样的像素，所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64× 64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为 256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术，可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film Transi stor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家 常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时，就会改变它的物理性质而发生形变，此时通过它的光的折射角度就会发生变化，而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光，这个光源先穿过第一层偏光板，再来到液晶体上，而当光线透过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度，再加上电压的变化和一些其它的装置，液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种，其实这两种的成像原理大同小异，只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极，这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄 液晶显示器常用通用驱动 板介绍 液晶显示器常用“通用驱动板”介绍 1．常用“通用驱动板”介绍 目前，市场上常见的驱动板主要有乐华、鼎科、凯旋、华升等品牌。驱动板配上不同的程序，就驱动不同的液晶面板，维修代换十分方便。常见的驱动板主要有以下几种类型： （1）2023B-L驱动板 2023B－L驱动板的主控芯片为RTD2023B，主要针对LVDS接口设计，实物如图1所示。 图12023B-L驱动板实物 该驱动板的主要特点是：支持LVDS接口液晶面板，体积较小，价格便宜。主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：LVDS； 显示模式：640×350／70Hz～1600×1200／75Hz； 即插即用：符合VESADDC1／2B规范； 工作电压：DC12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换19in以下液晶显示器驱动板。 2023B－L驱动板上的VGA输入接口各引脚功能见表2，TXD、RXD脚壹般不用。 表2VGA插座引脚功能 2023B-L驱动板上的按键接口能够接五个按键、俩个LED指示灯，各引脚功能见表3。 表32023B-L驱动板上的按键接口引脚功能 2023B-L驱动板上的LVDS输出接口（30脚）引脚功能见表4。 表42023B-L驱动板LVDS输出接口各引脚功能 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能见表5。 表52023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能 （2）203B-L驱动板 2023B-L主要针对TTL接口设计，其上的LVDS接口为插孔，需要重新接上插针后才能插LVDS插头。2023B-T驱动板实物如图6所示。 图62023B-T驱动板实物图 2023B-T驱动板体积比2023B-L稍大，价格也相对高壹些，其主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：TTL； 显示模式：640×350／70Hz～1280×1024／75Hz： 即插即用：符合VESADDC1／2B规范； 工作电压：DC12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换20in以下液晶显示器的驱动板。 2023B-T驱动板的VCA输入接口、按键接口、LVDS输出接口、高压板接口引脚功能和前面介绍的2023B-L 驱动板基本壹致。 2023B-T驱动板的TTL插针CN1（40脚）、CN2（30脚）用于驱动40＋30屏线接口的液晶面板，CN1（40脚）、CN2（30脚）的引脚排列顺序如图7所示，引脚功能分别见表8、表9。 图7CN1（40脚）、CN2（30脚） 表8TTL接口CN1（40脚）引脚功能 表9TTL接口CN2（30脚）引脚功能 2023B-T驱动板的TTL插口CN3（45脚）、CN4（30脚）用于驱动45＋30屏线接口的液晶面板，CN3（45脚）、 CN2（30脚）的引脚排列顺序如图12所示，引脚功能分别见表10、表11。 图12CN3（45脚）、CN4（30脚）的引脚排列顺序示意图 表10TTL接口CN3（45脚）引脚功能 目录 第1章设计的研究背景及目的要求.................... 错误!未定义书签。 研究背景 ........................................ 错误!未定义书签。 设计目的 ........................................ 错误!未定义书签。 硬件选择 ........................................ 错误!未定义书签。 设计内容 ........................................ 错误!未定义书签。第2章设计的方案及基本原理........................ 错误!未定义书签。 方案............................................ 错误!未定义书签。 ， 基本原理 (3) 第3章程序设计 (4) 主程序流程图 (4) 设计程序 (4) 第4章调试结果与分析 (5) 调试结果 (5) 结果分析 (5) 结论与体会 (6) @ 参考文献 (7) 附录 (8) ~ \ 第1章 LCD几何图形显示设计的研究背景及目的要求 研究背景 在程序设计方面，凌阳十六位单片机还具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中，支持标准C语言，可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用。 显示器的核心液晶显示器控制器品种繁多，各种控制芯片在控制电路逻辑、控制指令、指标参数等方面各有差异。但对于已带有控制电路的平板点阵式图形液晶显示器，使用者无需关心其控制核心的集成芯片、控制电路等，就可方便地利用它进行开发。 设计目的 熟悉利用SPLC501液晶显示模组显示几何图形的API函数。 掌握利用液晶显示器显示几何图形的方法。 — 硬件选择 装有window系统和仿真环境和PC机一台，十六位单片机实验箱一个。SPCE061A 核心及周边电路模块（包含 32 个 I/O 口），LCD显示模组模块。 设计内容 LCD显示器上一个实心圆，在实心圆的横向直径画一条横线，并在实心圆上叠加显示汉字：“凌阳科技”，最后向上滚屏。在LCD显示器实现实心圆和汉字的叠加显示。 利用 SPLC501 液晶显示模组显示英文（ASCII）字符时，需要对 LCD 进行初始化操作，以初始化 LCD 内部的供电方式、驱动设置等；在凌阳大学计划提供的 SPLC501 液晶显示模组的驱动程序中，提供了对 SPLC501 液晶显示模组的初始化程序，除了完成前面所述的操作外，该函数还可以初始化液晶的显示。初始化 SPLC501 液晶显示模组后，驱动程序默认设置图形显示模式为覆盖模式，ASCII 字符的字型默认为8×16的大小，如果需要修改这些参数可以调用对应的函数进行设置。主程序利用C语言编写，调用驱动程序（调动程序已提供在IDE的安装路\SPCE061A\example\model_Exa\driver\SPLC501driver）。 目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22) 1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间，通过IO口传输到AT89c52芯片中，然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件，他最大的不同即它的功能不是单一的。另外，它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 液晶显示器的工作原理 我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年，由奥地利植物学家Reinitzer发现的，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例，向大家介绍其结构及工作原理。 在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基 板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024，则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白微机原理与接口技术-键盘LED显示【课程设计报告】
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