【正文】 個(gè)十六進(jìn)制文件中；字符數(shù)據(jù)建立好之后將其存放在 PC 機(jī)的硬盤(pán)上，等到需要的時(shí)候通過(guò)串行通信軟件將字符數(shù)據(jù)文件發(fā)送給液晶顯示系統(tǒng)模塊。LCD 顯示屏包括主控制模塊和 LCD 液晶顯示模塊。主控制模塊負(fù)責(zé)接收單片機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的字模數(shù)據(jù)文件，并且協(xié)調(diào)各個(gè) LCD 液晶顯示模塊工作，主控制器模塊的核心是 T6963C 控制器，為了存儲(chǔ)字模數(shù)據(jù)還在主控制器模塊中擴(kuò)展了一片 8K 存儲(chǔ)器芯片 6264；LCD 液晶顯示模塊由兩片行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 和三片列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該模塊一邊接收主控制模塊的數(shù)據(jù)，一邊將數(shù)據(jù)送 LCD液晶顯示屏顯示，為了方便系統(tǒng)的擴(kuò)展，各模塊之間采用串行口接收數(shù)據(jù)，并且接到系統(tǒng)串行總線上。 本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的接口技術(shù),可以采用間接控制方式完成。將液晶顯示模塊接口與單片機(jī)系統(tǒng)板中的某個(gè)并行 I/O 接口連接,計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)該 I/O 接口的操作間接的實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制。 2 方案論證此 LCD 液晶顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn) LCD 的顯示控制。應(yīng)該先從顯示方式的確定入手，接下來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)顯示方式的電路，要實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新，就必須考慮字模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及通信電路的設(shè)計(jì)。下面從這兩個(gè)方面逐個(gè)論證不同的方案。 字模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)由于 89C51 單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）只有 4K 空間,本設(shè)計(jì)采用1616 點(diǎn)陣顯示一個(gè)漢字，每一行需要兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，一個(gè)漢字占 162＝32字節(jié)，漢字一共有 6000 多個(gè)，不可能將龐大的漢字字庫(kù)存入在單片機(jī)內(nèi)部，即使將預(yù)先要顯示的內(nèi)容存入 ROM 中，也不便于實(shí)時(shí)控制，所以只有考慮擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。方案一：采用標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)，制作一個(gè)專(zhuān)用硬字庫(kù)。這種方法仿效中文 DOS 的辦法，將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的漢字庫(kù)裝入 ROM 存儲(chǔ)器，再根據(jù)漢字的機(jī)內(nèi)碼在字庫(kù)中尋址，找到對(duì)應(yīng)的字模，提取后送到顯示器顯示。因?yàn)椴捎昧撕?PC 機(jī)相同的編碼(機(jī)內(nèi)碼)，軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)非常簡(jiǎn)單，基本上與寫(xiě) PC 機(jī)軟件差不多。而對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)自身的要求則相對(duì)高多了，1616 點(diǎn)陣的字庫(kù)需要 256K 字節(jié)，但是一般 8 位單片機(jī)的尋址能力只有 64K 字節(jié)，要進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)充，除增加很大一部分硬件成本外，還因?yàn)橐M(jìn)行存儲(chǔ)器分頁(yè)管理、地址切換，顯示速度明顯受影響。方案二：利用 Windows 自帶的字庫(kù)（即使用軟字庫(kù)）。通過(guò)軟件編程直接在字庫(kù)中找到需要顯示字符的區(qū)位碼并讀出其字符碼，存于一個(gè)文本文件中，待所有顯示內(nèi)容的字符碼查詢(xún)完畢后，將存放所有字符碼的文本文件通過(guò)串行通信發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)存放在外部擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)接收完畢后，單片機(jī)就從存儲(chǔ)器中依次讀出每一個(gè)字符的字符碼并送到LCD 顯示屏顯示。該方案與方案一相比，雖然通信過(guò)程占整個(gè)顯示周期的比例相對(duì)較大，但是硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低，減少了單片機(jī)查詢(xún)硬件字庫(kù)所需要的時(shí)間，提高了單片機(jī)動(dòng)態(tài)掃描的速度，字符顯示的穩(wěn)定度較高。從設(shè)計(jì)成本、顯示內(nèi)容的穩(wěn)定性、硬件電路設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易程度等方面綜合考慮，第二種方案明顯優(yōu)于第一方案，所以采用第二種方案解決字模的問(wèn)題。 通信電路方案一:串行通信串行通信是指一個(gè)數(shù)據(jù)的所有位按一定的順序和方式，一位一位地通過(guò)串行輸入/輸出口進(jìn)行傳送。由于串行通信是數(shù)據(jù)的逐位順序傳送，在進(jìn)行串行通信時(shí)，只需一根傳輸線，其傳送的數(shù)據(jù)位多且通信距離長(zhǎng)。串行通信方式如圖21：圖 21 串行通信方式 圖 22 并行通信方式方案二:并行通信采用并行傳送方式在微機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口叫并行接口。主要特點(diǎn)：一是同時(shí)并行傳送的二進(jìn)位數(shù)就是數(shù)據(jù)寬度；二是在計(jì)算機(jī)與外設(shè)間采用應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)雙方的數(shù)據(jù)操作。傳送的數(shù)據(jù)位 1128 位，一般為 8 位。單片機(jī)與外部設(shè)備之間也通常采用 8 位并行 I/O 接口進(jìn)行短距離的通信。其傳輸距離近,傳送方式單一，每次傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié)。并行通信方式如圖 22：計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信，采用串行通信，與并行通信相比，串行通信具有傳輸距離遠(yuǎn)，接口電路與軟件編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)選用方案一串行通信。串行通信接口電路見(jiàn)后面的硬件電路設(shè)計(jì)。3 液晶顯示模塊簡(jiǎn)介液晶顯示模塊單元電路主要包括顯示控制器、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、電源偏置電路、顯示存儲(chǔ)器、液晶顯示屏、液晶顯示模塊接口。（1） 顯示控制器 主要由控制器 T6963C 組成，可提供與外部 MCU 的數(shù)據(jù)接口及對(duì)顯示存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作；并可控制行，列驅(qū)動(dòng)器的時(shí)序電路，數(shù)據(jù)RXDTXD89C51GNDTXDRXD 外 部 設(shè) 備GNDGNDGNDD0 D1 D2 外D3 部D4 設(shè)D5 備D6 D7 GNDGND格式和顯示格式等。（2） 行驅(qū)動(dòng)器 由行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 組成，用于把控制器的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 LCD屏所需要的并行行數(shù)據(jù)。（3） 列驅(qū)動(dòng)器 由列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 組成，可接受控制器的串行數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成 LCD 屏所需要的并行列數(shù)據(jù)。（4） 電源偏置電路 主要為行、列驅(qū)動(dòng)器提供 LCD 所需的各種偏置電壓。（5） 顯示存儲(chǔ)器 由一塊 32K 的隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）組成，可為液晶顯示模塊提供顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。（6） 液晶顯示屏（LCD） 提供 128 行、240 列的點(diǎn)陣顯示屏幕。（7） 液晶顯示模塊接口 用于提供與單片機(jī)的接口。液晶顯示模塊的原理框圖如圖 31：圖 31 液晶顯示模塊原理框圖 顯示控制器顯示控制器主要由 T6963C 組成，它由振蕩器、時(shí)序控制電路、工作方式設(shè)置寄存器及電路，內(nèi)部字符庫(kù) CGROM 及光標(biāo)控制電路，顯示存儲(chǔ)器管理電路以及運(yùn)算電路和各種功能電路組成?？刂撇客ㄟ^(guò)振蕩器外接晶體振蕩器產(chǎn)生振蕩脈沖，經(jīng)時(shí)序控制電路調(diào)制產(chǎn)生 T6963C 的工作時(shí)鐘脈沖系列，根據(jù)工作方式設(shè)置電路生成各路控制及驅(qū)動(dòng)時(shí)序脈沖，從而實(shí)現(xiàn) T6963C 的工作控制。其引腳圖行 驅(qū)動(dòng) 器行 驅(qū)動(dòng) 器顯 示控 制 器液 晶 顯 示 屏240*128 DOTS列 驅(qū)動(dòng) 器列 驅(qū)動(dòng) 器列 驅(qū)動(dòng) 器顯 示 存 儲(chǔ) 器 電 源 偏 置液 晶 顯 示 模 塊 接 口如圖 32：圖 32 T6963C 引腳圖控制部提供了使用引腳電平設(shè)置內(nèi)部工作狀態(tài)的功能，使 T6963C 上電后就開(kāi)始對(duì)所連接的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行正常的控制及驅(qū)動(dòng)。這將避免因上電控制器尚未進(jìn)行初始化而使液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能正常工作，導(dǎo)致液晶顯示屏上出現(xiàn)不希望的顯示狀態(tài)。引腳設(shè)置功能如下：1． 驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)置驅(qū)動(dòng)方式是指 T6963C 向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸顯示數(shù)據(jù)的格式。他根據(jù)所要控制的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式的要求而定。T6963C 可以實(shí)現(xiàn)四種數(shù)據(jù)傳輸格式，它由引腳 和 SDSEL 的電平狀態(tài)設(shè)置。DUAL： 液晶顯示器件電極排列形式的設(shè)置。DUAL 當(dāng) =1 時(shí)，液晶顯示器件為單屏結(jié)構(gòu)；當(dāng) =0 時(shí)，液DUAL晶顯示器件為雙屏結(jié)構(gòu)。 SDSEL： 數(shù)據(jù)傳輸格式設(shè)置。 當(dāng) SDSEL=1 時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸格式為 2 位并行同步傳輸；當(dāng)SDSEL=0 時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸格式為 1 位串行傳輸。 這兩個(gè)設(shè)置引腳的電平組合確定了驅(qū)動(dòng)部中數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮敵龆恕Ｈ绫?31：表 31DUALSDSEL 上半屏數(shù)據(jù)傳輸線 下半屏數(shù)據(jù)傳輸線1 1 HOD，ED —1 0 ED —0 1 HOD，ED LOD，ED0 0 ED ED2． 顯示窗口長(zhǎng)度設(shè)置顯示窗口長(zhǎng)度是指 T6963C 所要控制的液晶顯示器件水平方向最大的像素點(diǎn)數(shù)。顯示窗口長(zhǎng)度的設(shè)置將確定了驅(qū)動(dòng)部向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的顯示數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，不管實(shí)際控制的顯示屏的點(diǎn)陣數(shù)如何，他已固定了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系。該設(shè)置由引腳 MD3 和 MD2（顯示數(shù)據(jù)傳輸量設(shè)置端）的電平組合實(shí)現(xiàn)，如表 32：表 32MD3 MD2 像素點(diǎn)數(shù) 字符數(shù)1 1 256 321 0 320 400 1 512 640 0 640 803． 顯示窗口寬度設(shè)置顯示窗口寬度是指 T6963C 所要控制的液晶顯示器件垂直方向最大的像素點(diǎn)數(shù)。顯示窗口寬度的設(shè)置將確定了驅(qū)動(dòng)部向液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的幀信號(hào)時(shí)序和占空比系數(shù)。該設(shè)置由引腳 MDS，MD1 和 MD0（顯示幀信號(hào)設(shè)置端）與設(shè)置端組合實(shí)現(xiàn)，如表 33：DUAL表 33MDS MD1 MD0 像素點(diǎn)行數(shù) 占空比系數(shù)1/0 0 1 1 16/32 161/0 0 1 0 32/64 321/0 0 0 1 48/96 481/0 0 0 0 64/128 641/0 1 1 1 80/160 801/0 1 1 0 96/192 961/0 1 0 1 112/224 1121/0 1 0 0 128/256 1284． 顯示字符的字體設(shè)置顯示字符的字體選擇實(shí)際上是選擇字符間距。T6963C 內(nèi)部字符庫(kù)是 5*8 點(diǎn)陣字符字模，在垂直方向字模數(shù)據(jù)中留有一行的間距，是不可變動(dòng)的；但在水平方向字模數(shù)據(jù)將一字節(jié)的高三位作為字間距處理，即字間距可以為一點(diǎn)距，兩點(diǎn)距或三點(diǎn)距，也可以沒(méi)有。T6963C 可以根據(jù)需要通過(guò)引腳 FS1 和 FS0（字體選擇端）的電平組合來(lái)設(shè)置字符間距，這里表示為字符的字體。組合設(shè)置如表 34：表 34FS1 1 1 0 0FS0 1 0 1 0字體 5*8 6*8 7*8 8*8字體選擇的實(shí)現(xiàn)是在顯示數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中將一字節(jié)的 8 位字模數(shù)據(jù)有選擇地傳輸幾位。比如僅取 8 位數(shù)據(jù)中低 5 位作為顯示數(shù)據(jù)傳輸而舍棄高 3 位，那么顯示為 5*8 點(diǎn)陣字體的字符；或取 8 位數(shù)據(jù)中低六位作為顯示數(shù)據(jù)傳輸而舍棄高 2 位，那么顯示為 6*8 點(diǎn)陣字體的字符；再或取 8 位數(shù)據(jù)中低 7 位作為顯示數(shù)據(jù)傳輸而舍棄高 1 位，那么顯示為 7*8 點(diǎn)陣字體的字符；如果 8 位數(shù)據(jù)全部作為顯示數(shù)據(jù)傳輸，那么顯示位 8*8 點(diǎn)陣字體的字符。這是在文本顯示方式下。在圖形顯示方式下，則將是取舍圖形數(shù)據(jù)有效位的問(wèn)題了。5． 振蕩器的晶體振蕩器的選擇振蕩器時(shí)鐘與控制器所控制的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)幀頻（行數(shù)）和數(shù)據(jù)傳輸量（列數(shù)）有關(guān)。晶體的頻率 F 可以由下列公式計(jì)算得來(lái)：OSC F ＝2F =2*（8M*8N*Fr）OSCP其中 F ——驅(qū)動(dòng)位移時(shí)鐘頻率，即 HSCP（LSCP）的脈沖頻率；SCP M——字符數(shù)/行，8M 即最大驅(qū)動(dòng)的像素?cái)?shù)/行； N——字符行數(shù)/幀，8N 即最大驅(qū)動(dòng)的像素行數(shù)； Fr——液晶顯示器件所需的掃描頻率，通常為 60 或 70Hz?？刂撇康囊_設(shè)置功能使得 T6963C 能夠上電就能正常工作，但也給T6963C 通用性帶來(lái)不便，因而 T6963C 內(nèi)置液晶顯示模塊上。T6963C 不僅具備基本的文本顯示和圖形顯示功能，而且還具備文本屬性顯示功能，這是 T6963C 控制器的獨(dú)特的功能。文本屬性顯示功能是將文本顯示由通常的單字節(jié)數(shù)據(jù)處理擴(kuò)大成雙字節(jié)數(shù)據(jù)處理。在這種功能下把顯示存儲(chǔ)器區(qū)劃分為文本代碼區(qū)和文本屬性區(qū)。文本代碼區(qū)是用與存儲(chǔ)作為字符顯示的字符代碼；文本屬性區(qū)是用與存儲(chǔ)作為相應(yīng)字符顯示的字符屬性，這種屬性由文本屬性區(qū)單元中一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的低 4 位表示，有 6 種屬性。如表 35：表 35文本屬性碼d3 d2 d1 d0 字符顯示效果 0 0 0 0 正向顯示，不閃爍 0 1 0 1 負(fù)向顯示，不閃爍 1 0 0 0 正向顯示，閃爍 1 1 0 1 負(fù)向顯示，閃爍 * 0 1 1 禁止顯示（正向） * 1