昆明理工大学
微型计算机技术实验设计报告
设计项目名称：LCD显示实验
设计完成人：张恩寿王基春
班级：2011级电科111、112班
学号：************ 姓名：张恩寿学号：************ 姓名：王基春
一、实验目的
学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。
掌握液晶显示模块与pc机的接口方法。
掌握点阵式LCD的工作原理、使用方法以及动态显示的编程方法。
二、所需设备
8086cpu试验箱、8255芯片、导线。
三、实验内容
编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字，显示各自的名字。首先，显示器第一行从左到右依次显示“我是张恩寿腾”，然后，第二行倒序依次显示“我是王基
春冲”。
四、实验原理
（一）、液晶显示器LCD的工作原理
，厚度各为1mm的玻璃板之间充满液晶材料，在结构上,LCD屏幕是用两块间距为5~7m
并在这两片玻璃板上设置两个透明电极构成的，屏幕最前面是彩色滤光膜，屏幕
的后面是背光源。
LCD中的背光源在反射板和光导板的作用下，变成平面光，射向液晶板，形成面光源。
液晶屏幕上的各单元即像素采用行列式结构，在没有电信号时，像素排成整齐的矩阵，使背光源发出的光畅通无阻的穿过。在液晶两边的电极加上信号电压后，液晶板就处
于电场中，液晶单元在电场作用下其状态不再整齐，从而引起各个像素点的透光
率发生改变，引起光线灰度有深浅变化。
每个像素点有对应的行位和列位，处于行列交叉点的一个液晶单元的扭曲状态决定于行位上的电极和列位上的电极之间的电压。组成LCD屏幕时，将同一行上的行位连在一
起，称为行电极，而将同一列上的列位连在一起，称为列电极。显示过程中，依
次往每个行电极加选通信号，而往每个列电极加要显示的信号，显示信号的强弱
决定了相应像素点液晶的扭曲状态，从而对光的穿透率产生控制作用。扭曲范围
越大，对比度越高。这样，通过控制电极信号的电压就可以控制像素点的亮度，
从而使屏幕产生不同亮度层次的图象。但如果没有彩色滤光膜，那么，这种图象
只能是黑白的。
要使LCD显示彩色影像，必须加上彩色滤光膜。彩色滤光膜中有一个具有绿光功能的彩色层，它让需要的光透过去，而把不需要的光阻挡住。和液晶板相对应，滤光膜中
的彩色层也分成许多像素单元。实际上，彩色层中的每个像素和液晶板上的每个
像素都由红绿蓝三个子像素构成，两者的子像素也一一对应。背光源发出的白光
透过液晶板以后，成为不同灰度层次的白色光线，照射到滤光膜上的红绿蓝三个
子像素，最后在混合成彩色。
（二）、液晶显示器的工作过程：
①背光源发出平行且均匀地光线。
②RGB图象信号对液晶板的薄膜晶体管进行控制，使液晶板像素中三个子像素的透光率按
信号发生变化，从而使穿过子像素的光线在灰度上按信号被调节。
③光线穿过液晶板后到达彩色滤光膜时，任然是白光，但到达像素点时，红色子像素的白光
强度正比于所需红光的强度，同样，到达绿色子像素和蓝色子像素的白光强度正
比于所需要的绿光和蓝光强度。
④在彩色滤光膜中，红色子像素点只让红光通过，
其他颜色被阻挡，这样，把需要的红光
从白光中提取出来。同样，滤光膜的绿
色子像素和蓝色子像素提取了所需要的
绿光和蓝光。穿过滤光膜以后的三色光
是和最初的图像信号相对应的，它们最
后合成了彩色的像素点。
（三）、8255A的工作原理及工作方式
①8255芯片的内部结构及引脚功能
8255是Intel公司生产的可编程并
行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。
具有3个通道3种工作方式的可编程并行接
口芯片（40引脚）。其各口功能可由软件
选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单
片机与多种外设连接时的中间接口电路。
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。
8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：
（1）数据总线DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。
（2）地址总线AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。
（3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU 要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。8255将3个通道分为两组，即PA0～PA7与PC4～PC7组成A组，PB0～PB7与PC0～PC3组成B组。
（1）A组控制器：控制A口与上C口的输入与输出。
（2）B组控制器：控制B口与下C口的输入与输出。
①数据端口A、B、C
端口A：对应一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存器／缓冲器，所以，用端口A作为输入口或者输出口时，数据均受到锁存。
端口B：对应一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器／缓冲器。
端口C：对应一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器／缓冲器。当端口C作为输入端口时，对数据不作锁存，而作为输出端口时，对数据进行锁存。
②A组控制和B组控制
A组控制：控制端口A和端口C的高四位的工作方式和读／写操作。
B组控制：控制端口B和端口C的第四位的工作方式和读／写操作。
③8255A的控制字
方式选择控制字
01—方式1 1×—方式2 0—输出 0—输出 1—方式1 0—输出 0—输出
端口C置1／置0控制字：
当D0为1时，端口C置1；D0为0时，端口C置0.
1.方式0
基本特点：方式0是一种基本输入或输出方式，该方式适合于通信双方不需要联络信号（应答信号）的简单输入/输出场合，CPU可以随时用输入/输出指令对指定端口进行读写操作。该方式的特点是：
