液晶显示器接口设计及控制实现
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一、实验目的1. 理解液晶显示器(LCD)的基本工作原理和组成结构。
2. 掌握液晶显示器驱动电路的设计与调试方法。
3. 熟悉液晶显示器的接口技术及其与单片机的连接方式。
4. 通过实验验证液晶显示器的显示功能,并实现简单图形和文字的显示。
二、实验原理液晶显示器(LCD)是一种利用液晶材料的光学各向异性来实现图像显示的设备。
它主要由液晶层、偏光片、电极阵列、驱动电路等部分组成。
液晶分子在电场作用下会改变其排列方向,从而改变通过液晶层的光的偏振状态,实现图像的显示。
三、实验器材1. 液晶显示器模块(如12864 LCD模块)2. 单片机开发板(如STC89C52单片机)3. 电源模块4. 连接线5. 实验平台(如面包板)四、实验内容1. 液晶显示器模块的识别与检测首先,对所购买的液晶显示器模块进行外观检查,确保无损坏。
然后,根据模块说明书,连接电源和单片机开发板,进行初步的检测。
2. 液晶显示器驱动电路的设计与调试根据液晶显示器模块的技术参数,设计驱动电路。
主要包括以下部分:- 电源电路:将单片机提供的电压转换为液晶显示器所需的电压。
- 驱动电路:负责控制液晶显示器模块的行、列电极,实现图像的显示。
- 接口电路:将单片机的信号与液晶显示器的控制信号进行连接。
在设计电路时,需要注意以下几点:- 电源电压要稳定,避免对液晶显示器模块造成损害。
- 驱动电路的驱动能力要足够,确保液晶显示器模块能够正常显示。
- 接口电路的信号传输要可靠,避免信号干扰。
设计完成后,进行电路调试,确保电路正常工作。
3. 液晶显示器的控制程序编写根据液晶显示器模块的控制指令,编写控制程序。
主要包括以下部分:- 初始化程序:设置液晶显示器的显示模式、对比度等参数。
- 显示程序:实现文字、图形的显示。
- 清屏程序:清除液晶显示器上的显示内容。
在编写程序时,需要注意以下几点:- 控制指令要正确,避免对液晶显示器模块造成损害。
- 程序要简洁,易于调试和维护。
VGA模拟输入接口电路的工作过程如下:由显示器VGA接口1、2、3脚接收到的R、G、B信号,经双向二极管D12、D11、D10限幅,R31、R30、R29三个电阻进行阻抗匹配,由C7、C10、C14耦合到主控芯片U4(CM5 126)进行A/D转换等处理(该机A/D转换电路集成在主控芯片中)。
由显示器VGA接口13脚接收到的行同步信号(HSYNC),经稳压管ZD9(5.6V)限幅,送到反相器U3(74LCX14)的5脚,经反相后,从U3的6脚输出,送到主控芯片U4(GM5126)内部的同步处理电路进行处理。
由显示器VGA接口14脚接收到的场同步信号(YSYNC),经稳压管ZD8(5.6V)限幅,送到反相器U3(74LCX14)的⒈脚,经反相后,从U3的2脚输出,送到主控芯片U4(CM5126)内部的同步处理电路进行处理。
因液晶显示器须和主机通信,显示器作为外部设各,须提供身份识别信号供主机检测识别,因此,电路中设置了DDC存储器U2(M24C02WMN6)。
在DDC存储器U2中,存储了有关显示器的基本信息(如厂商、型号、显示模式配置等),U2通过5脚(DDC串行数据)、6脚(DDC串行时钟)与计算机主机进行通信,完成液晶显示器的身份识别,只有识别显示器后,两者才能同步、协调、稳定的工作。
图1 AOC LM729液晶显示器输入接口电路从图1中可以看出,由于存储器U2的8脚供电端由电脑主机输出的VGA_5V(由计算机主机产生,通过VGA接口的9脚送到显示器)和显示器电源产生的+5V电压共同供电,因此,即使显示器不开机,存储器也可工作(不开机时由VGA_5V供电),以方便计算机主机随机读取DDC存储器中的信息。
DDC和PLC区别是: DDC----直接数字控制器;直接数字控制;数字下变频。
PLC----可编程控制器;可编程序控制器。
通常称为DDC控制器。
DDC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。
LCM接口介绍68接口和80接口主要区别在读写信号上,68时序是一根Enable和一根读写线,Enable下降沿有效控制读写,读写线是高电平时读,低电平时写;80时序是读写线分开。
人机界面中的LCD控制驱动与接口设计摘要:介绍LCD的控制驱动及基与MCU接口的特点;详细阐述嵌入式系统人机界面中各种常见LCD的控制驱动与MCU接口设计,以及一些基础LCD外围电路设计。
关键词:LCD MCU接口控制驱动电路设计液晶显示,稳定可靠、成本低、功耗小、控制驱动方便、接口简单易用、模块化结构紧凑,在嵌入式系统中作为人机界面获得了广泛的应用。
近年来,国内许多厂商,如紫晶、冀雅、晶华、信利、蓬远等已经能够满足各种定制液晶显示的需求;很多著名半导体厂商,如Hitachi、Seiko Epson、Toshiba、Holtek、Solomon、Samsung等相继推出了许多控制驱动器件。
本文以现有的控制驱动器件和液晶显示器如何构成各种结构紧凑、成本低廉、简单易用、性能优良的嵌入式人机界面的设计进行综合阐述。
1 液晶显示及其控制驱动与接口概述液晶显示LCD(Liquid Crystal Display),是利用液晶材料在电场作用下发生位置变化而遮蔽/通透光线的性能制作成为一种重要平板显示器件。
通常使用的LCD器件有TN型(Twist Nematic,扭曲向列型液晶)、STN型(Super TN,超扭曲向列型液晶)和TFT型(Thin Film Transistor,薄膜晶体管型液晶)。
TN、STN、TFT型液晶,性能依次增强,制作成本也随之增加。
TN和STN型常用作单色LCD。
STN型可以设计成单色多级灰度LCD和伪彩色LCD,TFT型常用作真彩色LCD。
TN和STN型LCD,不能做成大面积LCD,其颜色数在2 18种以下。
2 18种颜色以下的称为伪色彩,2 18种及其以上颜色的称为真彩色。
TFT型可以实现大面积LCD真彩显示,其像素点可以做成0.3mm左右。
单片机与LCD显示屏的驱动原理及接口设计LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏是一种常见的显示设备,它通过液晶分子的电场控制实现图像的显示。
单片机作为一种微型计算机,具有运算能力和输入输出接口,能够控制和驱动各种外部设备,包括LCD显示屏。
本文将介绍单片机与LCD显示屏的驱动原理以及接口设计。
一、驱动原理1.1 LCD液晶显示原理LCD液晶显示原理是基于液晶分子光学特性的一个原理。
液晶分子在无电场作用下,分子排列有序,光线经过液晶分子会受到旋转和调整,从而产生不同的偏振方向和相移,导致光线透射情况的变化。
当有电场作用于液晶分子时,分子排列发生改变,从而改变了光线的透射情况,进而实现图像的显示。
1.2 驱动方式常见的LCD驱动方式有并行驱动和串行驱动两种。
并行驱动方式是将LCD驱动器的数据线与单片机相连接,通过同时发送多位数据来驱动LCD显示。
具体的驱动方式有8080并行接口、6800并行接口等。
串行驱动方式是将LCD驱动器的数据线与单片机的串行通信链路相连,通过逐位或逐字节串行传输数据来驱动LCD显示。
常用的串行驱动方式有I2C接口和SPI接口等。
1.3 LCD控制器为了简化单片机与LCD显示屏的连接和驱动,常使用LCD控制器。
LCD控制器是一种特殊的芯片,能够直接与单片机通信,并通过内部逻辑电路将数据转换为LCD所需的信号。
常见的LCD控制器有HD44780、SSD1306等。
二、接口设计2.1 并行接口设计并行接口是将LCD的数据线与单片机的数据线相连接,通过同时发送多位数据来驱动LCD显示。
一般包括数据线、读使能信号(RD)、写使能信号(WR)、使能信号(EN)和控制线(RS、R/W)等。
其中,数据线用于传输图像数据和命令数据,一般为8位数据线。
RD信号用于将LCD指令端或数据端的数据读出;WR信号用于将单片机所发出的数据写入到LCD模块中;EN信号用于控制LCD模块的操作;RS线用于指示数据传输的类型,一般为低电平表示指令,高电平表示数据;R/W线用于指示单片机与LCD模块之间的读写操作。
毕业设计(论文)任务书基于FPGA的LCD驱动显示电路的设计与实现摘要本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD驱动电路的设计和实现,兼顾好程序的易用性,以方便之后模块的移植和应用。
控制器部分采用Verilog语言编写,主体程序采用了状态机作为主要控制方式。
最后实现使用FPGA在LCD上显示任意的英文字符和阿拉伯数字,另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD上显示的内容。
同时要能将储存模块中的数据正常地显示在LCD上。
该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发,特别是需要用到LCD的产品的开发。
同时可以大大缩短FPGA的开发时间。
另外,由于模块的易用性,也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD,增加人机之间的交互性,为行业和我们的生活带来新的变化。
本文中对FPGA,LCD,ModelSim,Xilinx ISE8.2i硬件设计工具等进行了简单的介绍,对其功能进行了简单的描述,并了解了LCD液晶显示器的发展历史,日常应用以及相对比于其他种类显示器的优缺点,并对基于FPGA的LCD液晶显示器驱动电路未来的发展趋势进行了展望。
关键词:FPGA,LCD,状态机,VerilogDesign and Implementation of LCD Drive DisplayCircuit based on FPGAAbstractIn this project, the main object is to design a LCD controller based on FPGA, and at the same time emphasize on the convenience for the later application and migration.The program of the controller is written by Verilog language, and the main body of the program used state machine as the primary control method. displayed picture which was put earlier.In this project, I finally realized the following function. The first one is to display any English and figureon character any position of the display screen. The second one is the display information will instantaneously update as the input data changes.The research of this project will contribute to the developing process of those products which use FPGAs, especially those products also use LCD. And at the same time, it can reduce dramatically on the developing time. In addition, for the convenience of this controller, more and more FPGA based products will come out with LCD screen. This change will enhance the interaction between human and the machine, and bring innovation to the industry and our lives.In this project, FPGA, LCD, ModelSim, Xilinx ISE8.2 I hardware design tools simply introduces its functions were a simple description, and understanding the LCD monitor the development history, and relative everyday applications than in other types of monitor based on FPGA advantages and disadvantages, and the LCD monitor driver circuit future development trends are discussed.Key words:, FPGA, LCD, State Machine, Verilog目录任务书 (I)摘要 ....................................................错误!未定义书签。
LCD驱动电路的设计LCD(液晶显示器)驱动电路是将输入信号转换为可供液晶显示的控制信号的关键部分。
为了设计一个高效且可靠的LCD驱动电路,以下是一些关键要点和设计原则。
1.了解液晶显示器的特性:液晶显示器是一种非线性设备,其工作需要复杂的信号驱动和控制电路。
因此,对液晶显示器的工作原理和特性有深入的了解至关重要。
2.确定分辨率和色彩深度:首先确定液晶显示器的分辨率和色彩深度,这将决定驱动电路所需的处理能力和存储资源。
3.选择适当的控制器芯片:根据液晶显示器的要求,选择适当的控制器芯片。
芯片应支持所需的分辨率和色彩深度,并具有相应的接口,如VGA、HDMI或LVDS。
4.驱动和控制信号:根据所选择的控制器芯片,确定所需的驱动和控制信号。
这些信号可能包括时钟信号、数据信号、纵横线扫描信号等。
5.调整和校正电路:由于液晶显示器像素之间的差异,需要使用校正电路来确保显示的准确性和一致性。
这些校正电路可能包括背光补偿电路、像素补偿电路等。
6.电源管理:在设计LCD驱动电路时,必须考虑电源管理。
确保提供稳定的电源和正确的功率分配是确保LCD正常工作的关键。
7.EMI(电磁干扰)控制:液晶显示器的电路可能产生电磁干扰,特别是由于高速时钟和数据信号。
为了控制EMI,需要使用滤波器、屏蔽和接地路径的良好设计。
8.PCB设计:良好的PCB设计对于LCD驱动电路的性能和可靠性至关重要。
确保信号完整性,减少EMI和最小化功耗是PCB设计的重要方面。
在设计LCD驱动电路时,还需要考虑一些关键的技术参数,如刷新率、对比度、响应时间等。
因此,了解并满足这些要求对于设计出高性能的LCD驱动电路至关重要。
TFTLCD显示驱动电路设计TFTLCD显示驱动电路设计是一种将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏幕显示的电路设计。
TFTLCD显示屏是一种广泛应用于电子产品中的显示器,具有高分辨率、色彩鲜艳和快速响应的特点。
以下是关于TFTLCD显示驱动电路设计的一些关键内容。
首先,TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的电源电压和电流。
通常,TFTLCD显示屏需要使用两种电源电压:逻辑电源电压和驱动电源电压。
逻辑电源电压一般为3.3V或5V,用于驱动显示屏的控制逻辑。
驱动电源电压一般为正负15V,用于驱动液晶屏显示像素。
电源的选取应该考虑到液晶屏的工作条件和驱动器的要求。
其次,TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的驱动器芯片。
液晶屏的驱动器芯片是将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏显示的核心部件。
驱动芯片的选取应该根据液晶屏的像素尺寸、分辨率和工作电压等参数进行匹配。
常见的TFTLCD显示驱动芯片有ILI9341、ILI9486、HX8357等。
第三,TFTLCD显示驱动电路设计需要实现像素点的控制和扫描。
像素的控制和扫描是通过驱动芯片的引脚与液晶屏的引脚进行连接来完成的。
通常,液晶屏的像素点是按行或按列扫描的方式进行显示。
在设计电路时,需要根据驱动芯片的扫描模式和引脚功能来确定像素点的控制和扫描方式。
第四,TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑接口协议和信号处理。
常见的接口协议有SPI、RGB、I2C等。
接口协议的选择应该基于具体的应用场景和驱动芯片的支持。
信号处理包括对输入信号进行滤波、放大、采样和控制等操作,以确保输入信号的质量和准确性。
第五,TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑电源管理和保护功能。
电源管理可以通过电源管理IC来实现,以提供电源的稳定性和效率。
保护功能包括过压保护、过流保护和短路保护等,以保护电路和液晶屏的安全性和稳定性。
最后,TFTLCD显示驱动电路设计需要进行模拟仿真和电路优化。
基于Proteus的液晶显示电路设计及仿真目录一、内容简述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 研究的重要性与必要性 (3)二、Proteus软件介绍及功能特点 (4)2.1 Proteus软件概述 (5)2.2 功能特点 (6)2.3 应用领域 (7)三、液晶显示技术基础 (9)3.1 液晶显示器简介 (10)3.2 液晶显示工作原理 (11)3.3 液晶显示技术分类 (12)四、基于Proteus的液晶显示电路设计 (13)4.1 设计目标与要求 (15)4.2 电路设计原理 (15)4.3 电路设计步骤 (17)4.4 关键元器件选择与参数设计 (18)五、液晶显示电路仿真实现 (19)5.1 仿真软件环境搭建 (20)5.2 仿真模型建立 (21)5.3 仿真过程及结果分析 (22)5.4 调试与优化 (23)六、液晶显示电路性能评估与测试 (24)6.1 性能评估指标及方法 (25)6.2 测试方案设计与实施 (26)6.3 测试数据分析及结论 (28)七、应用案例与拓展 (29)7.1 液晶显示电路应用领域举例 (30)7.2 设计与仿真优化方向探讨 (32)八、总结与展望 (33)8.1 研究成果总结 (34)8.2 进一步研究展望 (35)一、内容简述随着电子技术的不断发展,液晶显示技术已广泛应用于各种领域,如通信、仪表、消费电子等。
液晶显示电路设计作为实现液晶显示功能的关键环节,其复杂性和专业性也日益凸显。
Proteus是一款强大的电子设计自动化软件,它集成了电路原理图设计、仿真、PCB绘制等多功能于一体,为液晶显示电路设计提供了便捷高效的解决方案。
本文将以基于Proteus的液晶显示电路设计及仿真为例,详细介绍液晶显示电路的设计流程和仿真方法。
将阐述液晶显示的基本原理和常用液晶显示屏类型;接着,重点分析基于Proteus的液晶显示电路设计过程,包括原理图设计、仿真设置、PCB绘制等;通过具体实例验证设计的正确性和有效性,并分析可能存在的问题和改进措施。
基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计一、引言随着科技的不断进步,单片机逐渐成为各种电子设备中不可或缺的核心芯片。
而LCD(液晶显示器)作为一种常见的显示设备,广泛应用于各种电子产品中。
本文将介绍一种,该设计能够实现图形和文本的显示,并且具有较高的灵活性和可扩展性。
本文以STM32F103C8T6单片机为基础,通过编程和电路设计实现了LCD的驱动和控制,从而实现了一种简单而实用的LCD显示系统。
二、设计方案1. 硬件设计(1)STM32F103C8T6单片机STM32F103C8T6是一款由意法半导体(STMicroelectronics)生产的32位ARM Cortex-M3内核的单片机,具有丰富的外设资源和强大的计算能力,非常适合用于LCD显示系统的设计。
(2)LCD模块我们选择了一块128x64点阵的LCD模块,该模块具有较大的显示区域和较高的分辨率,能够满足大部分应用需求。
(3)与STM32F103C8T6单片机连接的电路设计根据LCD模块的接口规范,设计一个与STM32F103C8T6单片机相连接的电路,包括数据线和控制线的连接。
使用合适的电平转换电路,将STM32F103C8T6单片机输出的信号适配到LCD模块。
2. 软件设计(1)LCD驱动程序设计设计一个LCD驱动程序,实现与LCD模块的通信和控制。
通过配置STM32F103C8T6单片机的GPIO端口,向LCD模块发送指令和数据,并设置显示模式、显示位置等参数,控制LCD的显示内容。
(2)图形显示程序设计设计一个图形显示程序,实现在LCD上绘制简单的图形,如线段、矩形等。
通过调用相关图形库函数,将需要显示的图形绘制在指定的位置。
(3)文本显示程序设计设计一个文本显示程序,实现在LCD上显示字符串。
通过调用相关文本库函数,将需要显示的字符串按照指定的字体和样式显示在指定的位置。
三、实现与测试根据以上设计方案,进行硬件和软件的实现。
(整理)彩色液晶屏接口及其驱动电路彩色液晶屏接口及其驱动电路市场上有大批的各种型号的液晶屏,广大用户及电子爱好者都想利用二手屏开发液晶电视或制作投影机,但目前有关这方面的资料和书籍比较少,很多人拿到液晶屏却找不到相关资料,而束手无策。
本人从事彩色液晶行业多年,愿将相关资料和经验与广大电子爱好者共享。
一、市场流行二手屏简介目前市场上主要是STN 型彩色液晶屏(俗称伪彩屏)和TFT 型彩色液晶屏(俗称真彩屏)。
从接口方式上分有数字屏和模拟屏。
目前在我国市场上电子爱好者通常能买到的大部分是二手屏,一般以日本公司的产品为主,品种很多。
但由于此类液晶屏大都为日本的PACHINKO (俗称柏青哥,一种小钢珠的赌博游戏)机的拆机屏。
由于此类屏数量多,价格便宜,市场拥有量大,所以本文重点介绍此类液晶屏的接口及其驱动电路。
日本PACHINKO(柏青哥)游戏机用液晶屏一览表如附表所示。
需说明的是:关于液晶屏的图象分辨率,许多厂家的标注方法不同,象320×234,有的液晶屏资料上标注为960×234,这实际上是将R、G、B 三基色乘上了320。
即3×320=960。
同样地,7" 16:9 的屏有的标为480×234,有的标为1440×234,它也是将3×480=1440 而得出的。
图象的分辨率指标主要是看垂直方向的线数,比如,两个分别标有800×480 和1440×234的7"液晶屏,哪个像素点多,分辨率高呢?显然应该是800×480的分辨率高,它是数字屏,可以支持VGA输入。
那么是不是数字屏就分辨率高呢?也不尽然。
象附表中的夏普LM32C041,EPSON 4"、 5.6"、 6.5",ALPS LFUBK9111A/LFUBK3041A 虽然是数字屏,但其分辨率也只有320×234。
单片机与LCD液晶显示屏接口设计方法随着科技的发展,液晶显示屏已经成为了我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
而单片机作为一种高性能微控制器,也广泛应用于各种电子设备中。
因此,单片机与LCD液晶显示屏之间的接口设计显得非常重要。
本文将介绍几种常见的单片机与LCD液晶显示屏接口设计方法。
1. 并行接口法并行接口法是最基本也是最直接的接口方法。
它使用多个IO口来控制LCD的数据和控制信号。
通常需要8条数据线和3~4条控制线,用于传输显示数据和控制信号。
并行接口法的优点是传输速度较快,对单片机来说比较简单。
缺点是占用IO端口多,对于资源有限的单片机可能不太适用。
2. 串行接口法串行接口法采用串行通信方式来传输数据和控制信号。
它只需要3条IO口即可实现与LCD的通信。
由于只用到少量的IO口,因此在资源有限的情况下比较适用。
串行接口法的缺点是传输速度较慢,显示效果相对较差。
3. I2C接口法I2C接口法是一种常用的串行通信协议,具有多对多的特点。
它只需要2条IO 口,一条用于数据传输,一条用于时钟同步。
I2C接口法适用于单片机与多个外设的通信,能够节省IO资源。
缺点是传输速度较慢,对于要求实时性较高的应用场景可能不太适用。
4. SPI接口法SPI接口法是一种高速串行通信协议,适用于单片机与外设之间的通信。
它需要4条IO口,分别是时钟线、数据线、主设备输出线和主设备输入线。
SPI接口法传输速度快,对于要求实时性较高的应用场景非常适用。
但与此同时,SPI接口法所需的IO资源也比较多。
在设计单片机与LCD液晶显示屏接口时,需要注意以下几点:1. 引脚定义:根据具体的单片机和LCD液晶显示屏的规格书,合理选择引脚定义。
确保引脚连接正确,避免接错导致通信失败。
2. 时序要求:单片机与LCD液晶显示屏之间的通信需要遵循一定的时序要求。
在设计接口时,需根据LCD的规格书中提供的时序要求,设置单片机相应的延时时间,以保证通信稳定。
液晶显示器接口设计及控制实现
---基于DSP原理姓名:XXX班级:AAAAA学号:1234567
1引言
数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
DSP即数字信号处理器,是一种特别适用于数字信号处理运算的微处理器,速度快,功能强,广泛应用于图形图像处理、语音处理、仪器仪表、通信、多媒体及军事等领域。
液晶显示器由于具有功耗低、价格低、驱动电压低、接口方便、使用寿命长等特点以及优越的字符和图形显示功能,在各种图形显示、人机交互中得到广泛应用。
本文将给出TMS320LF2407型DSP(以下简称DSP)控制北京青云公司生产的LCM320 240液晶显示屏的软硬件设计实例,说明如何通过DSP控制液晶显示模块。
同时,由于程序采用系统设计C语言,因此对其他型号的DSP与LCD接口设计和控制实现也有一定的参考价值。
2TMS320LF2407主要特点
TMS320LF240x系列是TMS320C2000家族中最新、功能强大的DSP,其中LF2407是最具有革命性的产品,是一款集成度较高、性能较强的DSP,采用高性能静态CMOS技术,使得供电电压降为3.3V,减少了控制器的损耗;30MI/s的执行速度使得指令周期缩短到33ns.从而提高了控制器的实时控制能力;具有多达41个通用、双向的数字I/O引
脚,能方便地实现各种I/O操作;与现存240xDSP控制器代码兼容,并且外设集成度更高、程序存储器容量更大、A/D转换速度更快。
3LCM320240液晶显示器简介
LCM320240是北京青云公司生产的320x240点阵LCD模块。
内含7602个简体中文字型,支持4/8位6800/8080MPU接口,工作电源(3.3V)与DSP兼容。
本设计中采用6 800时序,8位数据并行方式。
LCM320240工作在两种不同的显示模式。
文字显示模式。
内建512KB的16x16中文显示字型ROM(Font ROM),存储7602个标准GB码的简体中文。
每个简体中文汉字由两个8位代码组成,对应关系参见LCM3202 40中文代码表。
通过将汉字所对应的两个8位代码写入资料寄存器,就可以将对应汉字显示在当前光标处,汉字大小为16x16。
绘图显示模式。
它是以字元映射(bit map)方式在Display RAM上填入图形资料。
当所要显示的汉字大小不为16x16时,可以将LCD设置为绘图模式,通过字模提取软件得到所需大小的汉字字码表,再在LCD上以绘图方式显示。
通过控制其指令寄存器[FD]实现LCD在这两种不同模式之间切换。
对LCM320240的操作实质上就是通过控制RS引脚对指令寄存器和资料寄存器进行相应的读写操作。
4接口的硬件设计
DSP经常会对读写周期较慢的输入/输出设备(如液晶显示模块、打印机、键盘等)进行访问,通常用以下两种方法来解决DSP与这些慢速设备之间的输入/输出时序匹配问题。
直接访问。
直接访问方式是将DSP的读写信号线与慢速设备接口控制板引出的读写信号线直接相连,时序由DSP内部读写逻辑控制。
由于慢速外设的读写周期相对DSP较慢,要使两者的时序匹配,还必须进行一些时序方面的控制处理。
一种处理方法是软件编程等待状态发生器,将外部总线周期扩展到数个机器周期。
由于受硬件条件的限制,这种扩展通常也是有限的,TMS320C2000系列DSP最多只能扩展到7个机器周期。
另一种处理方法是利用DSP的READY(外部设备准备就绪)引脚,通过硬件扩展实现外部状态自动等待,从而使DSP与慢速设备之间的时序匹配。
虽然可以将总线周期扩展到任意个机器周期,但是需要进行硬件扩展,增加了系统设计的复杂度。
间接访问。
用DSP的数字I/0间接控制慢速设备,通过软件控制DSP的I/O口来实现与慢速设备的时序匹配。
此种方式无需硬件扩展即可实现与任意时序慢速设备之间的时序匹配。
本设计采用间接访问方式来实现DSP与LCM320240之间的时序匹配。
接口电路如图1所示。
图中电阻大小均为2kΩ。
SLK,SLA分别为LED背光源正负极;Vdd,Vss分别为LC D的电源和地;CSl,CS2为LCD片选信号,当CSl为低,CS2为高时,LCM320240处于就绪状态,随时可接受指令。
LCM320240的DB0-DB7与DSP的IOPB0-IOPB7相连,实现数据传送;IOPE0与RS相连,当RS为高时,DSP存取指令寄存器,而当RS为低时,DSP存取资料寄存器。
IOPEI与WR(R/W)相连,当LCM320240为6800系列时序时,此引脚为读取/写入信号,高电平时表示读取的动作,低电平时表示写入的动作;I0PE2与RD(E)相连,当为6800时序时,EN为使能信号,高电平有效;IOPE5设置为输入方式,与BUSY相连,当BUSY引脚为高电平时,控制器无法被存取,DSP必须在对控制器做存取前确定该引脚为低电平才可对LCM320240进行操作;I0PE6设置为输入方式,与INT
相连,此引脚可设成高或低电平触发,当光标Segment位址寄存器(CPXR)与Segment中断位址寄存器(INTX)值相同,或光标Common位址寄存器(CPYR)与Common中断位址寄存器(INTY)值相同时,发生中断,触发该引脚;IOPE7与RST相连,当IOPE7设置为低电平,且持续时间不小于LCM320240规定的最小时间100ms时,LCM320240复位;VO UT为液晶模块的负电压输出,LCD V0为LCD的工作电压(调节LCD Vo的值可以调节显示对比度),通过调节可变电位器,可以调节液晶屏的显示对比度。
5软件控制实现
DSP可以采用汇编语言或C语言作为开发语言进行程序设计,但考虑到系统的可移植性和软件的可读性,本文以C语言作为开发语言,介绍DSP与LCM320240之间控制程序的实现。
首先解决TMS320LF2407与LCM320240之间的时序匹配。
时序匹配是DSP控制LCM 320240最关键也是最基本的问题,其本质就是如何编写控制程序对LCM320240的指令寄存器和资料寄存器进行读写操作。
LCM320240所采用的6800时序图如图2所示。
LCM32 0240接口时序如表1所示。
根据LCM320240的时序图和时序表便可以编写与时序匹配的DSP控制程序。
以写指令寄存器和写资料寄存器程序为例,程序源代码如下:
其次,进行系统初始化设置,包括DSP和LCD的初始化。
DSP初始化主要完成DSP 与LCD相连的I/O口的功能配置;LCD的初始化主要完成对LCD工作方式和显示模式的设置,需要特别指出:在LCD初始化中应对LCD进行一次复位操作,为后续对LCD进行操作程序做好准备(源代码略)。
最后,在完成系统初始化后,根据实际系统的需要,通过调用已经编译好的时序匹配的LCM320240控制程序来完成对实际系统程序的编写。
6结束语
文中介绍的DSP控制LCM320240的软、硬件实现方法已在便携式检测仪中得到应用,运行效果良好。
同时,本文所用程序采用C语言编写,具有较高的可移植性,对其他类型的DSP与LCD之间的软、硬件实现具有一定的参考价值。