【正文】 目錄引言 1第一章 緒 論 2 研究背景 2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 本文結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排 3第二章 系統(tǒng)分析 4 系統(tǒng)概述 4 系統(tǒng)功能 4 系統(tǒng)設(shè)計原則 5第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計 6 ST89C52RC單片機簡介 6 功能概述 6 選型優(yōu)缺點分析 6 液晶顯示YM12864R簡介 7 模塊概述 7 模塊引腳說明 7 串行通訊 8 部分指令集 8 顯示坐標關(guān)系 9 單片機驅(qū)動顯示屏概述 9 串并連接和復位引腳 10 數(shù)據(jù)口和同步時鐘 10第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計 11 硬件電路設(shè)計 11 單片機與顯示模塊通訊的基本構(gòu)架 11 串行數(shù)據(jù)傳輸 11 顯示模塊初始化 12 顯示目標任務流程設(shè)計 12 文本顯示 12 繪圖顯示 13 窗口概念 14 全屏的點映射到數(shù)組 15 繪點、直線、矩形和圓 15 動態(tài)窗口 17 可視化窗口 18 可視化窗口顯示直線 19第五章 系統(tǒng)實現(xiàn) 21 uVision編程軟件 21 創(chuàng)建工程和基本的參數(shù)設(shè)置 21 硬件仿真 21 STCISP程序下載編程燒錄軟件 21 系統(tǒng)調(diào)試 22 顯示屏驅(qū)動電壓設(shè)置 22 全屏字符移動 22 可視化窗口 23 系統(tǒng)測試 23 顯示字庫內(nèi)容 23 非字庫漢字顯示 23 點陣圖像顯示 24 窗口內(nèi)繪制線、矩形和圓形 24 窗口移動顯示圖像 25 字符移動動畫顯示 25結(jié)論 26致謝語 28[參考文獻] 29VII引言液晶顯示是通過液晶和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖像的一種顯示技術(shù)，液晶顯示技術(shù)被廣泛的應用于便攜式電子產(chǎn)品中。液晶顯示器分為內(nèi)嵌字庫和不帶字庫的顯示器。在很多情況下，我們只需顯示簡單的漢字、圖形，不必選擇帶字庫的屏，這時自制驅(qū)動程序就很有意義。因此可以顯示連續(xù)、完整的圖形。用軟件驅(qū)動程序驅(qū)動點陣圖形液晶顯示器可以實現(xiàn)多種功能：清屏、顯示西文字符、顯示漢字、顯示圖形、圖像；運用取模工具，按照個人意愿顯示不同字體的漢字、顯示字庫中沒有的圖形，顯示點陣圖像；并自制繪點程序，基于繪點實現(xiàn)繪直線、矩形框、實心矩形、圓形、實心圓；制作整屏移動西文字符；實現(xiàn)整屏圖像動態(tài)顯示。1968年美國RCA公司科學家G. H. Heilmeier根據(jù)動態(tài)散射(Dynamic scattering)效應，將液晶做成顯示器，液晶顯示器(Liquid crystal display， LCD)產(chǎn)業(yè)開始成形。1973年，日本Sharp公司成功開發(fā)出以LCD為顯示面板的計算器與手表，并帶動許多廠商(如Hitachi、NEC、Toshiba等)加入LCD產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)行列。而同時在這時候，臺灣也掀起一股TFTLCD投資熱潮，短短四、五年間有七家平均投資金額為新臺幣250億元之TFTLCD新廠設(shè)立。盡管在當時TFT相對于DSTN具有極大的優(yōu)勢，但是由于技術(shù)上的問題，TFT LCD在響應時間、亮度及可視角度上與傳統(tǒng)的CRT顯示器還有很大的差距，加上極低的成品率導致其高昂的價格，使得桌面型的TFT LCD成為遙不可及的尤物。日本在1997年開發(fā)了一批以550670mm為代表的大基板尺寸第三代TFTLCD生產(chǎn)線，并使1998年大尺寸的LCD顯示屏的價格比1997年下降了一半。從TFT生產(chǎn)線的規(guī)格發(fā)展來看，從第一代生產(chǎn)線發(fā)展到第三代生產(chǎn)線，經(jīng)歷了約10年左右的時間，從第三代發(fā)展到第四代也用了約4年時間，而在業(yè)界第四代生產(chǎn)線剛剛穩(wěn)定批量生產(chǎn)之時，業(yè)界就提出并投資建設(shè)了第五代生產(chǎn)線，六代甚至七代生產(chǎn)線也已經(jīng)在面板廠的規(guī)劃之中了[1]。 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢點陣圖形方式LCD以其顯示漢字與曲線的優(yōu)勢，擺脫了對控制器設(shè)計、加工、制作等一系列工作?，F(xiàn)今更多廠商對LCD外觀重視，華碩和明基是國內(nèi)顯示市場的領(lǐng)頭羊，華碩MS246H以其獨特巧妙設(shè)計以及奢華精湛的做工獲“2009年中國IF設(shè)計大獎”，明基V2400Eco圍繞綠色環(huán)保和不對稱的巧妙外觀設(shè)計[3]。日本已研制特殊膜提高視角范圍，采用新的合成技術(shù)(多硅薄膜晶體管)滿足高速顯示要求，將驅(qū)動器直接制作在顯示平板上以取代外部驅(qū)動電路及減少外部連線數(shù)研制金屬——絕緣——金屬技術(shù),以實現(xiàn)較高的性價比優(yōu)勢。一直不盡如人意，這是因為LCD的色彩調(diào)校要考慮到環(huán)境光源和液晶顯示器的屬性，再加上液晶顯示器的可視角度狹窄，要同時調(diào)整出一個最佳的觀看角度和色彩正確性就非常不容易。 本文結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排本文正文內(nèi)容安排如下：第二章 系統(tǒng)分析，明確要完成的顯示任務，詳細分析過程主要包括系統(tǒng)概述，系統(tǒng)功能和系統(tǒng)設(shè)計原則。進行基本的連線設(shè)計。第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)。另外還要對點陣取模工具功能和用法做簡要說明。第二章 系統(tǒng)分析本章對單片機驅(qū)動液晶顯示器系統(tǒng)進行分析，明確要完成的顯示任務，詳細分析過程主要包括系統(tǒng)概述，系統(tǒng)功能和系統(tǒng)設(shè)計原則。其中，被動矩陣型又可分為扭轉(zhuǎn)式向列型、超扭轉(zhuǎn)式向列型及其他被動矩陣驅(qū)動液晶顯示器，主動矩陣型可分為薄膜式晶體管型和二端子二極管型。按顯示器件結(jié)構(gòu)，圖形液晶顯示模塊可分為TN、STN、TFT三種；每一種又有常溫、寬溫、有背光和無背光以及顏色模式之分[1]。字符型液晶顯示模塊是由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅(qū)動器、控制器及必要的連接件，結(jié)構(gòu)件裝配而成的，可以顯示數(shù)字和西文字符。點陣圖形液晶顯示模塊特點是點陣像素連續(xù)排列，行和列在排列中沒有間隔。由于它也是由點陣像素構(gòu)成的，所以除顯示圖形外，還可以顯示字符。從控制電路角度介紹點陣液晶顯示模塊的類別和它們的不同。 系統(tǒng)功能在單片機設(shè)計系統(tǒng)中，對每個用戶的需求，都必須有相應的用戶程序去完成用戶功能要求。高級語言功能強，且比較近似于人們?nèi)粘Ｉ钣谜Z習慣，因此比較容易用它編寫用戶程序。本設(shè)計要完成的顯示內(nèi)容如下：顯示屏是帶字庫的，編程實現(xiàn)字庫中漢字（宋體16X16）、字符（8X16）、和特殊符號（如：笑臉、五角星等）；顯示自造字（火星文、楷體、黑體等）和自造圖形（圓環(huán)、笑臉、十字、墻壁）；顯示整屏字符移動動畫；用圖片取模工具取點陣數(shù)據(jù)，顯示整屏圖像；繪制顯示屏任意點；繪制直線、矩形框、圓形、填充矩形和填充圓形；創(chuàng)建顯示窗口，在窗口內(nèi)顯示規(guī)定位置的點、線、矩形、圓；窗口動態(tài)實現(xiàn)畫面卷動效果；全屏點陣顯示直線、矩形、圓及橢圓和圓角矩形。，對嵌入式系統(tǒng)來說，與通用型計算機一樣，希望人機界面友好、操作方便，從使用者的角度來說，系統(tǒng)的操作使用越簡單越好。，系統(tǒng)應用于工業(yè)企業(yè)的現(xiàn)場，一旦出現(xiàn)故障，有可能使整個生產(chǎn)過程混亂，甚至產(chǎn)生更嚴重的后果，可靠性是系統(tǒng)設(shè)計最重要、最突出的基本要求。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)分析所得出的單片機驅(qū)動LCD顯示系統(tǒng)，對其進行模塊設(shè)計，對選擇的51單片機ST89C52RC和液晶顯示模塊YM12864R的功能簡介。 ST89C52RC單片機簡介簡單介紹ST89C52RC單片機的引腳，主要對用到的P1口介紹，對單片機內(nèi)存空間做簡略說明，為寫驅(qū)動程序時，程序存儲區(qū)存放點陣圖片數(shù)據(jù)數(shù)組和數(shù)據(jù)區(qū)存放屏幕點映射數(shù)組奠定基礎(chǔ)。 功能概述ST89C52RC是與MCS51單片機產(chǎn)品兼容的芯片，有32個可編程I/O口線。ST89C52RC具有以下標準的內(nèi)存空間：8k字節(jié)Flash， 256字節(jié)RAM,2k字節(jié)的ROM。工作電壓： ～ （5V 單片機）。 選型優(yōu)缺點分析ST89C52RC是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容[3]。該系列產(chǎn)品種類多，兼容性強（外部引線、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)），在低端應用中還會應用很長時間。另外大學課程安排的是8051單片機。在較為復雜的系統(tǒng)中，不宜選用本系列芯片，ST89C52RC運算速度一般，存儲容量小，造成對顯示屏上所有點做數(shù)組映射時出現(xiàn)問題。簡單介紹設(shè)計中用到的指令系統(tǒng)。 模塊概述YM12864R點陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。 模塊引腳說明 YM12864R引腳說明一覽表引腳號引腳名稱方向功能說明1VSS—模塊的電源地2VDD—模塊的電源正端3V0—LCD驅(qū)動電壓輸入端4RS(CS)H/L并行的指令、數(shù)據(jù)選擇信號；串行的片選信號5R/W(SID)H/L并行的讀/寫選擇信號；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)H/L并行的片選信號；串行同步時鐘信號7～14DB0～DB7H/L并行數(shù)據(jù)口15PSBH/L并串口接口選擇：H—并行，L—串行16NC空腳17/RETH/L復位 低電平有效18NC空腳19LED_A—背光源正極20LED_K—背光源負極 串行通訊 串行通訊時序 部分指令集指令是實現(xiàn)驅(qū)動的基礎(chǔ)，顯示模塊的用戶指令集包括基本指令集和擴展指令集[2]，本節(jié)簡單介紹設(shè)計過程中用到的指令。漢字顯示坐標： 漢字坐標關(guān)系一覽表X坐標Line180H81H82H83H84H85H86H87HLine290H91H92H93H94H95H96H97HLine388H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FHLine498H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH 單片機驅(qū)動顯示屏概述設(shè)計采用串口通訊方式，通過顯示模塊數(shù)據(jù)口SID和同步時鐘CLK實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,單片機芯片可以用普通的I/O口。 串并連接和復位引腳選擇串行通訊方式，需要使PSB口始終維持高電平，通過I/O口控制電平的方式。串口用線少，采用連線方式時，受線路影響較小，顯示較穩(wěn)定，但并行通訊可以一次傳八位數(shù)據(jù)，通訊快，編程方便，需要傳大量數(shù)據(jù)或?qū)︼@示刷新頻率要求很高的情況下，并行通訊很占優(yōu)勢。復位引腳低電平有效，把RST接I/O口,用于實現(xiàn)顯示屏軟件復位，設(shè)計中在顯示屏初始化時采用軟件復位，區(qū)別于對控制芯片復位，顯示屏復位，并不改變單片機內(nèi)部寄存器的值。同步信號是頻率很高的方波信號，時鐘信號一個周期可以傳輸一位串口信號，時鐘周期的長短直接影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。主要分三個方面來進行總體設(shè)計：硬件電路設(shè)計；單片機與顯示模塊通訊的基本構(gòu)架；漢字字符顯示