【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ED1335電路原理框圖（圖34）但是，僅僅有元器件的引腳還不行，還得看看芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，明確其外圍器件的接口，即每一部分接口所具有的相應(yīng)功能。如圖指出了SED1335的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其原理框圖。通過它的接口圖，我們就可以實(shí)現(xiàn)SED1335與LCD及其控制器MCU的硬件連接。 圖34 SED1335原理框圖第四章 單元模塊設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要是人機(jī)接口界面的設(shè)計(jì)，包括鍵盤輸入與LCD顯示。對(duì)于鍵盤的設(shè)計(jì)，沒有什么特殊的設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)難點(diǎn)是在LCD顯示設(shè)計(jì)方面。本設(shè)計(jì)所選用的LCD是320240點(diǎn)陣。在硬件方面，不僅要完成MCU與LCD的接口，同時(shí)還要完成控制器電路SED1335與LCD板的外圍接口電路設(shè)計(jì)，其主要的外圍接口就是LCD背光源設(shè)計(jì)和LCD對(duì)比度調(diào)整電路設(shè)計(jì)（DCDC變換器）。在設(shè)計(jì)中，LCD背光源采用CCFL（冷陰極）背光方式，硬件采用模塊電路QPYL10A，產(chǎn)生1000V左右的交流驅(qū)動(dòng)電壓（頻率約32kHz）。而LCD對(duì)比度調(diào)整電路（DCDC變換器）則采用Motorola芯片34063AP1來實(shí)現(xiàn)+5到30V的DCDC變換。 單片機(jī)外圍接口電路設(shè)計(jì)AT89S52單片機(jī)外圍接口主要包括：1. 晶振電路2. 復(fù)位電路3. 直流電源單片機(jī)復(fù)位采用按鍵高電平復(fù)位，具體設(shè)計(jì)如圖41所示。 圖41 AT89S51外圍接口電路圖 鍵盤電路設(shè)計(jì) 采用獨(dú)立式掃描鍵盤，按鍵的一端接地，另一端接單片機(jī)的P1口。同時(shí)保證在沒有按下鍵盤的時(shí)候，P1口處于高電平狀態(tài)，而在按下鍵盤的時(shí)候，相應(yīng)的P1位就變成了低電平。此時(shí)，通過鍵盤掃描，就可以知道是哪一個(gè)按鍵按下了。相應(yīng)的鍵盤將接口電路圖如圖42所示。 圖42 鍵盤接口電路圖 LCD顯示控制模塊設(shè)計(jì)本模塊采用的LCD控制器是日本SEIKO EPSON公司出品的液晶顯示控制器SED1335。它在同類產(chǎn)品中是很有代表性的。因其具有較強(qiáng)功能的I/O緩沖器、豐富的指令集和四位數(shù)據(jù)并行發(fā)送裝置，使其功能強(qiáng)大，操作靈活，應(yīng)用較廣。其強(qiáng)大的功能主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）MCU訪問SED1335不需判斷其忙標(biāo)志，SED1335隨時(shí)準(zhǔn)備接收MCU的訪問并在內(nèi)部時(shí)序下及時(shí)把MCU發(fā)來的指令和數(shù)據(jù)傳輸就位。（2）SED1335在接口內(nèi)部設(shè)置了適配8080系列和6800系列MCU的兩種操作時(shí)序電路，通過引腳的電平設(shè)置，可選擇二者之一，本模塊用8080系列接口。LCD顯示屏采用MGLS320240，其點(diǎn)陣是320240，它的背光燈采用1000V（7mA）交流冷陰極背光電路，在本設(shè)計(jì)中采用QPYL10A模塊。LCD對(duì)比度調(diào)整采用34063AP1芯片來完成DCDC電壓的變換，其輸出最大可以達(dá)到30V，當(dāng)調(diào)整其精密可變電阻時(shí)，可以調(diào)整LCD顯示屏上顯示字符的對(duì)比度。另外，還要對(duì)SED1335外擴(kuò)展數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（本設(shè)計(jì)采用兩塊62256）實(shí)現(xiàn)LCD顯示屏字符、數(shù)據(jù)的緩存。單片機(jī)直接訪問SED1335的電路圖如圖43所示。 圖43 單片機(jī)訪問SED1335電路圖在實(shí)際的顯示中，LCD需要顯示一定的菜單，其所要完成的菜單功能，即顯示內(nèi)容如圖所示，當(dāng)開機(jī)時(shí)顯示漢字“同步開關(guān)控制器”，延時(shí)一段時(shí)間后，LCD顯示第一層菜單，同時(shí)掃描按鍵，按下相應(yīng)按鍵，移動(dòng)滾動(dòng)條，當(dāng)選擇了某一項(xiàng)時(shí)，按下確定按鈕，微處理器就執(zhí)行相應(yīng)的命令，同時(shí)顯示相應(yīng)的下一級(jí)子菜單。 圖44 LCD顯示菜單項(xiàng)示意圖 MCU與LCD引腳連接關(guān)系（1） 與AT89S52單片機(jī)單元接口表表41 AT89S52單元接口表管腳符號(hào)有效電平作用MCU接口1，2GND0V電源地3Vcc+5V正電源4Vadj負(fù)顯示對(duì)比度調(diào)整5Vee負(fù)負(fù)電源6/WR低寫信號(hào)7/RD低讀信號(hào)8/CE低片選信號(hào)9A0高/低高寫命令字或讀數(shù)據(jù)低寫數(shù)據(jù)參數(shù)或讀狀態(tài)10NC無(wú)連接11/RST低復(fù)位信號(hào)12~19DB0~DB7高/低數(shù)據(jù)線P020NC無(wú)連接（2） SED1335與LCD硬件接口表表42 SED1335與LCD硬件接口表LCD管腳SED1335符號(hào)有效電平 功能1FLM高幀起始信號(hào)2LP高低數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)3CP高低數(shù)據(jù)移位信號(hào)4M高/低交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)5Vadj負(fù)對(duì)比度調(diào)整信號(hào)6Vcc+5V正電源7Vss0V電源地8Vee負(fù)負(fù)電源9~12D0~D3高/低顯示數(shù)據(jù)線13Doff低高正常、低關(guān)顯示14NC—無(wú)連接 SED1335接口部分簡(jiǎn)介SED1335接口部具有功能較強(qiáng)的I/O緩沖器。功能較強(qiáng)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1. MPU訪問SED1335不需判其“忙”，SED1335隨時(shí)準(zhǔn)備接收MPU的訪問并在內(nèi)部時(shí)序下及時(shí)的把MPU發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)傳輸就位。2. SED1335在接口部設(shè)置了適配8080系列和M6800系列MPU的兩種操作時(shí)序電路，通過引腳的電平設(shè)置，可選擇二者之一。SED1335接口部由指令輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器和標(biāo)志寄存器組成。這些緩沖器通道的選擇是由引腳A0和讀、寫操作信號(hào)聯(lián)合控制。忙標(biāo)志寄存器是一位只讀寄存器，它僅有一位“忙”標(biāo)志位BF。當(dāng)BF=1時(shí)，表示SED1335正在向液晶模塊傳送有效顯示數(shù)據(jù)。在傳送完一行有效顯示數(shù)據(jù)到下一行傳送開始之間的間歇時(shí)間內(nèi)BF=0。當(dāng)大屏上大量顯示數(shù)據(jù)修改時(shí)，在BF=0傳送不會(huì)影響屏的顯示效果。 SED1335接口部所屬的引腳如下：表43 SED1335引腳功能表 符號(hào)狀態(tài)名稱功能DB0DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線可直接掛在MPU數(shù)據(jù)總線上/CS輸入片選信號(hào)當(dāng)MPU訪問SED1335時(shí)將其置為低電平。A0輸入I/O緩沖器選擇信號(hào)A0=1寫指令代碼和讀數(shù)據(jù)，A0=0寫數(shù)據(jù)，參數(shù)和讀忙標(biāo)志/RD輸入讀操作信號(hào)：使能信號(hào)：適配8080系列MPU接口適配6800系列MPU接口/WR輸入寫操作信號(hào)：讀/寫選擇信號(hào)適配8080系列MPU接口適配6800系列MPU接口/RES輸入硬件復(fù)位信號(hào)當(dāng)重新啟動(dòng)SED1335時(shí)還需用指令SYSTM SETSEL1,SEL2輸入接口時(shí)序類型選擇信號(hào)見下表其中SELSEL2為6800與8080系列單片機(jī)的讀寫接口方式。設(shè)置SELSEL2不同的邏輯電平，將分別決定不同系列單片機(jī)的硬件接口，如表所示：表44 SEL1,SEL2電平?jīng)Q定單片機(jī)接硬件口表 SEL1SEL2方式/RD/WR008080方式/RD/WR106800方式ER/W*1無(wú)效 SED1335控制部分簡(jiǎn)介 SED1335控制部是SED1335的核心。它由振蕩器、功能邏輯電路、顯示RAM管理電路、字符庫(kù)及其管理電路以及產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)序發(fā)生器。振蕩器工作頻率可在1MHz~10Mhz范圍內(nèi)選擇。SED1335能在很高的工作頻率下迅速地解譯MCU發(fā)來的指令代碼，將參數(shù)置入相應(yīng)的寄存器內(nèi)，并觸發(fā)相應(yīng)的邏輯功能電路運(yùn)行?？刂撇靠梢怨芾?4KB顯示的RAM管理內(nèi)藏的字符發(fā)生器及外擴(kuò)的字符發(fā)生器CGRAM或EXCGROM.SED1335將64KB顯示RAM分成以下幾種顯示特區(qū)： 具有次特性的現(xiàn)實(shí)RAM區(qū)專用于文本方式顯示，在該顯示RAM區(qū)中每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)都認(rèn)為是字符代碼。SED1335將使用該字符代碼確定字符庫(kù)中字符首地址，然后將相應(yīng)的字模數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示模塊上。在液晶屏上出現(xiàn)該字符的8*8點(diǎn)陣塊。也就是文本顯示RAM的一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)顯示屏上的88點(diǎn)陣。 具有此特性的現(xiàn)實(shí)RAM區(qū)專用于圖形方式顯示，在該顯示RAM區(qū)中每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)直接被送到液晶顯示模塊上。每個(gè)位的電平狀態(tài)決定顯示屏上一個(gè)點(diǎn)顯示狀態(tài)，“1”為顯示，“0”為不顯示。所以圖形顯示RAM的一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)顯示屏上的81點(diǎn)陣。 SED1335管理內(nèi)藏字符發(fā)生器CGROM,在此字符發(fā)生器內(nèi)固化了160種5*7點(diǎn)陣字符的字模。SED1335還能外擴(kuò)字符發(fā)生器。這種外擴(kuò)字符發(fā)生器有用RAM區(qū)開辟的CGRAM，也可用EPROM固化字庫(kù)來取代SED1335內(nèi)部字符發(fā)生器。由于SED1335僅能處理8位字符代碼，所以一次最多只能顯示及建立256種字符。在SED1335的字符表中給出了內(nèi)部字符發(fā)生器內(nèi)的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)也給出了外擴(kuò)字符發(fā)生器的字符代碼范圍：80H~9FH和E0H~FFH共64種。控制部所屬的引腳有：表45 SED1335控制部引腳表符號(hào)狀態(tài)名稱說明XG,XD內(nèi)部振蕩器的輸入和輸出可接1M10MHz的晶振VA0VA15輸出管理顯示RAM的地址總線VD0VD7三態(tài)顯示RAM的數(shù)據(jù)總線VR/W輸出顯示RAM的讀、寫操作信號(hào)VR/W=0為寫顯示RAMVR/W=1為讀顯示RAMVCE輸出顯示RAM的片選信號(hào)低電平有效TEST1,2,測(cè)試端VDD邏輯電源+5VVSS邏輯電源地 SED1335驅(qū)動(dòng)部分簡(jiǎn)介SED1335驅(qū)動(dòng)部具有各顯示區(qū)的合成顯示能力，傳輸數(shù)據(jù)的組織功能及產(chǎn)生液晶顯示模塊所需要的時(shí)序。SED1335向液晶顯示模塊傳輸數(shù)據(jù)的方式為4位并行方式。其所屬引腳功能如下：表46 SED1335驅(qū)動(dòng)部引腳表符號(hào)狀態(tài) 名稱說明XD0XD3輸出列驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)線XSCL輸出列驅(qū)動(dòng)器的位移時(shí)鐘信號(hào)等效CP信號(hào)XECL輸出列驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)LP輸出數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)等效LP信號(hào)WF輸出交流驅(qū)動(dòng)波形等效M信號(hào)YSCL輸出行驅(qū)動(dòng)器的移位脈沖信號(hào)YD輸出幀信號(hào)等效FLM信號(hào)YDIS輸出液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源關(guān)信號(hào)YDIS=0為關(guān)顯示 SED1335控制命令簡(jiǎn)介表47 SED1335指令表功能指令操作碼說明參數(shù)量系統(tǒng)控制SYSTEM SETSLEEP IN40H53H初始化，顯示窗口設(shè)置空閑操作8顯示操作DISP ON/OFFSCROLLCSRFORMCGRAM ADRCSRDIRHDOT SCROVLAY59H/58H44H5DH50H4CH4FH5AH5BH顯示開/關(guān)，設(shè)置顯示方式設(shè)置顯示區(qū)域，卷動(dòng)設(shè)置光標(biāo)形狀設(shè)置CGRAM起始地址設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向設(shè)置點(diǎn)單元卷動(dòng)位置設(shè)置合成顯示方式1102211繪制操作CSRWCSRR46H47H設(shè)置光標(biāo)地址讀出光標(biāo)地址22存貯操作MWRITEMREAD42H43H數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖區(qū)從顯示緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)若干若干MPU把指令代碼寫入指令輸入緩沖器內(nèi)（即A0=1），指令的參數(shù)則隨后通過數(shù)據(jù)輸入緩沖器（A0=0）寫入。帶有參數(shù)的指令代碼的作用之一就是選通相應(yīng)參數(shù)的寄存器，任一條指令的執(zhí)行（除SLEEP IN、CSRDIR、CSRR和MREAD外）都產(chǎn)生在附屬參數(shù)的輸入完成之后。當(dāng)寫入一條新的指令時(shí)，SED1335將在舊的指令參數(shù)組運(yùn)行完成后等待新的參數(shù)的到來。MPU可用寫入新的指令代碼