【文章內(nèi)容簡介】 要一個最基本的微處理系統(tǒng)就可以通過ST7920芯片來控制其它的芯片。ST7920的主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性如下：電源：VDD (～＋)＋5V(內(nèi)置升壓電路，一般無需負(fù)壓)；功耗：正常模式：450μA，睡眠模式：3μA，低功耗模式：30μA；顯示內(nèi)容：128列 64行；顯示顏色：黃綠；顯示角度：6：00鐘直視；LCD類型：STN；與MCU接口：A位并行／3位串行；配置有LED背光顯示功能；帶有自動啟動復(fù)位按鈕(reset)軟件功能設(shè)置：畫面清除、光標(biāo)顯示／隱藏、光標(biāo)歸位、顯示打開／關(guān)閉、顯示字符閃爍、光標(biāo)移位、顯示移位、垂直畫面旋轉(zhuǎn)、反白顯示、液晶睡眠／喚醒、關(guān)閉顯示、自定義字符、睡眠模式等。 ST7920 LCD組成原理ST7920 LCD 驅(qū)動器由32個普通驅(qū)動器（COMMON）及64個段驅(qū)動器SEGMENT組成，段驅(qū)動器的擴(kuò)充可根據(jù)需要由ST7921的段驅(qū)動器來提供，一個ST7920可以顯示一行8個字或兩行4個字，或是配合ST7921來顯示兩行16個字。ST7920有兩種結(jié)構(gòu)形式：ST7920－0A和ST7920－0B，前者內(nèi)置BIG－5碼，用于顯示繁體中文字型；而后者內(nèi)置GB碼，用于顯示簡體中文字型。圖214是ST7920的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。在對ST7920讀或?qū)憰r，會用到兩個8位的寄存器，一個是數(shù)據(jù)寄存器DR，另一個是指令寄存器IR。通過數(shù)據(jù)寄存器DR可以存取DDRAM、CGRAM、CGROM及IRAM的值。待存取的目標(biāo)RAM的地址可通過命令來選擇，每次數(shù)據(jù)寄存器DR的操作應(yīng)以上次選擇的目標(biāo)RAM為主體來進(jìn)行讀出或?qū)懭?。通過RS和RW的狀態(tài)可以選擇不同的讀寫模式，具體配置方法如表24所列。圖214 ST7920內(nèi)部結(jié)構(gòu)表24 ST7920的寄存器讀寫狀態(tài)RSRW功能說明低電平0低電平0MPU寫指令到指令寄存器IR低電平1高電平1讀出忙標(biāo)志及地址計數(shù)器的狀態(tài)高電平1低電平0MPU寫指令到數(shù)據(jù)寄存器DR高電平1高電平1MPU從數(shù)據(jù)寄存器DR讀出指令忙標(biāo)志位BF為“1”時，表示內(nèi)部操作正在進(jìn)行，即處于忙狀態(tài)而不接受新的指令，所以，每次接受新指令前，都要讀取BF標(biāo)志，只有當(dāng)其為“0”時才可接受。 ST7920的應(yīng)用ST7920有自己的指令集，包括基本指令和擴(kuò)充指令兩大類，其中基本指令有11條，擴(kuò)充指令有7條。下面以顯示RAM（DDEAM為例來說明ST7920的應(yīng)用方法。）（DDRAM）ST7920的文本顯示RAM中提供了8個4行的漢字空間，當(dāng)對文本顯示RAM進(jìn)行寫入時，可以分別顯示CGROM、HCGROM與CGRAM的字型；ST7920A可以顯示三種字型，分別是半寬的HCGROM字型、CFRAM字型及中文CFROM字型。三種字型的選擇可通過在DDRAM中寫入編碼來進(jìn)行設(shè)定，各種字型的詳細(xì)編碼如下：顯示半寬字型 ：將一位字節(jié)寫入DDRAM中，范圍為02H~7FH的編碼。顯示CGRAM字型：這種字型可通過將兩個字節(jié)的編碼寫入DDRAM中來實現(xiàn)，總共有0000H、0002H、0004H、0006H四種編碼方式。顯示中文字形：將兩字節(jié)編碼寫入DDRAM，范圍為A1A0H～F7FFHGB碼　或A140H～D75FHDIG5碼　的編碼。圖215 由ST7920和ST7921組成可顯示2行16個漢字的結(jié)構(gòu)原理圖(GDRAM)繪圖顯示RAM提供128X8個字節(jié)的存儲空間，在更改繪圖RAM時，先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標(biāo)值，再將兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入繪圖RAM，地址計數(shù)器（AC）會自動加１；在寫入繪圖RAM期間，繪圖顯示必須關(guān)閉，寫入繪圖RAM的步驟如下：①關(guān)閉繪圖顯示功能。②將水平的位元組坐標(biāo)（X）寫入繪圖RAM地址；③將垂直的坐標(biāo)（Y）寫入繪圖RAM地址；④將D15～D8數(shù)據(jù)寫入GDRAM中；⑤將D7～D0數(shù)據(jù)寫入GDRAM中；⑥打開繪圖顯示功能。由ST7920構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。因此，ST7920將得到廣泛的應(yīng)用。 DDS信號發(fā)生電路DDS技術(shù)是一種把一系列數(shù)字量形式的信號通過DAC轉(zhuǎn)換成模擬量形式的信號合成技術(shù)。目前使用最廣泛的一種DDS方式是利用高速存儲器作查找表，然后通過高速DAC產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波。DDS的理論基礎(chǔ)是Shannon抽樣定理。抽樣定理內(nèi)容是：當(dāng)抽樣頻率大于等于模擬信號頻率的2倍時，可以由抽樣得到的離散信號無失真地恢復(fù)原始信號。在DDS中，這個過程被顛倒過來了。DDS不是對一個模擬信號進(jìn)行抽樣，而是一個假定抽樣過程已經(jīng)發(fā)生且抽樣的值已經(jīng)量化完成，如何通過某種映射把已經(jīng)量化的數(shù)值送到D/A及后級的LPF重建原始信號的問題。正弦輸出的DDS原理框中的系統(tǒng)時鐘及參考頻率源為高穩(wěn)定度的晶體振蕩器，其輸出用于DDS中各器件同步工作。DDS 工作時，頻率控制字FCW在每一個時鐘周期內(nèi)與相位累加器累加一次，得到的相位值（0~2π）在每一個時鐘周期內(nèi)以二進(jìn)制碼的形式去尋址正弦查詢表ROM，將相位信息轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的數(shù)字化正弦幅度值，ROM輸出的數(shù)字化波形序列再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）實現(xiàn)量化數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)變，最后DAC輸出的階梯序列波通過低通濾波器（LPF）平滑濾波后得到一個純凈的正弦信號。DDS的頻率分辨率為： （21）DDS的輸出頻率為： （22）式中：f0為DDS的輸出頻率；fr為參考時鐘頻率；N為相位累加器長度位數(shù)；K為頻率控制字。通常，相位累加器位數(shù)較大，例如N=32或48，故用DDS技術(shù)能得到較高的頻率分辨率。 DDS的性能特點DDS在相對帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時間、相位連續(xù)性、正交輸出、高分辨力以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號源的性能。DDS是一個開環(huán)系統(tǒng)，無任何反饋環(huán)節(jié)，頻率轉(zhuǎn)換時間主要由LPF附加的時延來決定。如fc＝10MHz，轉(zhuǎn)換時間即為100 ns，若時鐘頻率升高，轉(zhuǎn)換時間將縮短，但不可能少于數(shù)字門電路的延遲時間。目前，DDS的調(diào)諧時間一般在ns級，比使用其它的頻率合成方法都要短數(shù)個數(shù)量級。由（23）可知，只要增加相位累加器的位數(shù)N即可獲得任意小的頻率調(diào)諧步進(jìn)。大多數(shù)DDS的分辨率在Hz，mHz甚至μHz的數(shù)量級?！?DDS系統(tǒng)中合成信號的頻率穩(wěn)定度直接由參考源的頻率穩(wěn)定度決定，合成信號的相位噪聲與參考源的相位噪聲相同。而在大多數(shù)DDS系統(tǒng)應(yīng)用中，一般由固定的晶振來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，所以其相位噪聲和漂移特性是極為優(yōu)異的?！?同樣因DDS是一個開環(huán)系統(tǒng)，故當(dāng)一個轉(zhuǎn)換頻率的指令加在DDS的數(shù)據(jù)輸入端時，它會迅速合成所要求的頻率信號，在輸出信號上沒有疊加任何電流脈沖，輸出變化是一個平穩(wěn)的過渡過程，而且相位是連續(xù)變化的，這個特點也是DDS獨有的?！?DDS的最低輸出頻率是所用的時鐘頻率的最小分辨率或相位累加器的分辨率。奈奎斯特采樣定理保證了在直到該時鐘頻率一半的所有頻率下，DAC都可以再現(xiàn)信號，即DDS頻率的上限fomax由合成器的最大時鐘頻率fc決定（fomax＝fc/2）。、易于調(diào)整　 DDS中幾乎所有的部件都屬于數(shù)字信號處理器件，除DAC和濾波器外，無需任何調(diào)整，從而降低了成本，簡化了生產(chǎn)設(shè)備。 DDS的應(yīng)用DDS問世之初，構(gòu)成DDS元器件的速度的限制和數(shù)字化引起的噪聲，這兩個主要缺點阻礙了DDS的發(fā)展與實際應(yīng)用。近幾年超高速數(shù)字電路的發(fā)展以及對DDS的深入研究，DDS的最高工作頻率以及噪聲性能已接近并達(dá)到鎖相頻率合成器相當(dāng)?shù)乃?。隨著這種頻率合成技術(shù)的發(fā)展，其已廣泛應(yīng)用于通訊、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙控遙測、電子對抗以及現(xiàn)代化的儀器儀表工業(yè)等領(lǐng)域。 實時模擬仿真的高精密信號　 在DDS的波形存儲器中存入正弦波形及方波、三角波、鋸齒波等大量非正弦波形數(shù)據(jù)，然后通過手控或用計算機(jī)編程對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，就可以任意改變輸出信號的波形。利用DDS具有的快速頻率轉(zhuǎn)換、連續(xù)相位變換、精確的細(xì)調(diào)步進(jìn)的特點，將其與簡單電路相結(jié)合就構(gòu)成精確模擬仿真各種信號的的最佳方式和手段。這是其它頻率合成方法不能與之相比的。例如它可以模擬各種各樣的神經(jīng)脈沖之類的波形，重現(xiàn)由數(shù)字存儲示波器（DSO）捕獲的波形。 實現(xiàn)各種復(fù)雜方式的信號調(diào)制　 DDS也是一種理想的調(diào)制器，因為合成信號的三個參量：頻率、相位和幅度均可由數(shù)字信號精確控制，因此DDS可以通過預(yù)置相位累加器的初始值來精確地控制合成信號的相位，從而達(dá)到調(diào)制的目的?！?現(xiàn)代通信技術(shù)中調(diào)制方式越來越多，BPSK，QPSK，MSK都需要對載波進(jìn)行精確的相位控制。而DDS的合成信號的相位精度由相位累加器的位數(shù)決定。一個32位的相位累加器可產(chǎn)生43億個離散的相位電平，而相位精度可控制在810－3度的范圍內(nèi)，因此，在轉(zhuǎn)換頻率時