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單片機的圖形液顯示模塊接口技術(shù)操作方法
摘要：詳述PIC16F877單片機的MG-12232圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器的硬件接口電路特點(diǎn)和接口軟件編程方法。
關(guān)鍵詞：PIC16F877LCD接口
引言
由于液晶顯示器（LCD）具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、超薄等其他顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它廣泛用于各種智能型儀器和低功耗電子產(chǎn)品中。點(diǎn)陣式（或圖形式）LCD不僅可以顯示字符、數字，還可以顯示各種圖形、曲線(xiàn)及漢字，并且可以實(shí)現屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫(huà)、閃爍、文本特征顯示等功能，用途十分廣泛。本文在簡(jiǎn)介液晶顯示器MG-12232的驅動(dòng)器SED1520F0A的結構、功能的基礎上，介紹了PIC16F877單片機的LCD硬件接口電路和軟件編程特點(diǎn)。
一、PIC16F877與MG-12232的硬件接口電路
1.SED1520F0A的接口信號
SED1520F0A屬行列驅動(dòng)及控制合一的小規模液晶顯示驅動(dòng)芯片，電路簡(jiǎn)單，經(jīng)濟實(shí)用，內含振蕩器，只須外接振蕩電阻即可工作。模塊工作的穩定性好。SED1520F0A與微處理器的接口信號如下。
DB0～DB7：數據總線(xiàn)。
A0：數據/指令選擇信號。A0=1表示出現在數據總線(xiàn)上的是數據；A0=0，表示出現在數據總線(xiàn)上的是指令或讀出的狀態(tài)。
RES：接口時(shí)序類(lèi)型選擇。RES=1為M6800時(shí)序，其操作信號是E和R/W；RES=0為Intel8080時(shí)序，操作信號是RD和WR。
RD（E）：在Intel8080時(shí)序時(shí)為讀，低電平有效；在M6800時(shí)序時(shí)為使能信號，是個(gè)正脈沖，在下降沿處為寫(xiě)操作，在高電平時(shí)為讀操作。
WR（R/W）：在Intel8080時(shí)序時(shí)為寫(xiě)，低電平有效；在M6800時(shí)序時(shí)為讀、寫(xiě)選擇信號，R/W=1為讀，R/W=0為寫(xiě)。
SED1520F0A與兩種總線(xiàn)的接口信號和時(shí)序的詳細資料見(jiàn)液晶顯示模塊使用手冊。
2.MG-12232模塊的引腳說(shuō)明
MG-12232模塊共有18個(gè)引腳，各引腳定義如表1所列。
表1MG-12232模塊的引腳定義
序號符號狀態(tài)功能說(shuō)明1Vcc-邏輯電源正2GND-邏輯電源地3V0-液晶顯示驅動(dòng)電源4RES-接口時(shí)序類(lèi)型選擇5E2輸入主工作方式IC使能信號6E2輸入從工作方式IC使能信號7R/W輸入讀/寫(xiě)選擇信號8A0輸入寄存器選擇信號9～16DB0～DB7三態(tài)數據總線(xiàn)（低位）17SLA-18SLK-背光燈負電源
3.PIC16F877與MG-12232模塊的接口電路
現以功能強、價(jià)格低的PIC16F877為例說(shuō)明PIC與MG-12232模塊的硬件接口電路。其接口控制時(shí)序采用M6800操作時(shí)序，這樣SED1520F0A引出的控制信號R/W，A0，E1和E2由PIC16F877的I/O端口portb的4個(gè)腳控制。接口電路如圖1所示。圖中利用可調電阻R3實(shí)現液晶的背光亮度調節，直接用電阻R2驅動(dòng)液晶的背光燈。由于PIC16F877的位操作指令豐富，所以用軟件不難模擬出M6800操作時(shí)序。
二、接口軟件編程
1.SED1520F0A指令集
SED1520F0A液晶顯示驅動(dòng)器有13條指令。表2所列的以與M6800系列MPU接口為例（RES=1）而總結出的指令。
表2SED1520F0A指令集
指令名稱(chēng)控制信號控制代碼R/WA0D7D6D5D4D3D2D1D0顯示開(kāi)/關(guān)指令001010111I/O顯示起始行設置00110顯示起行（0～31）設置頁(yè)地址00101110頁(yè)地址（0～3）設置列地址00
列地址（0～79）
讀狀態(tài)指令10BUSYADCOFF/ONRESET0000寫(xiě)數據01顯示的數據讀數據11顯示的數據ADC選擇指令0010100000/1靜態(tài)驅動(dòng)開(kāi)/關(guān)0010100100/1占空比選擇0010101000/1改寫(xiě)開(kāi)始指令0011100000改寫(xiě)結束指令0011101110復位0011100010
2.MG-12232模塊的編程
下面是以圖1的接口電路為例編寫(xiě)的只含E1主方式的程序（表1中E1=1，E2=0）。E2從方式（表1中E1=0，E2=1）的程序類(lèi)推。
在系統程序的初始化部分應該對程序中用到的寄存器和臨時(shí)變量作說(shuō)明，如：
lcdfialequ0x20;存放標志位
sbdataequlcdflag+1;存放顯示數據
clmaddequsbdata+1;存放列地址
pageaddequclmadd+1;存放頁(yè)地址
pagenumequpageadd+1;存放總頁(yè)數
clmsumequpagenum+1;存放總列數
intscodeequclmsum+1;存放指令代碼
讀液晶顯示器狀態(tài)子程序
StebsfSTATUS,RP0;選中存儲區1
movlw0xff
movwfTRISD;設置D口為輸入
bcfSTATUS,RP0;選中存儲區0
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
TaemovfPORTD,0;將狀態(tài)字讀入W中
movwflcdfiag;將W中的狀態(tài)字存入lcdfiag中
btfsclcdflag,7;判斷D7位是否為0
gotoTae；D7=1，為忙狀態(tài)
return
對液晶顯示器發(fā)指令子程序（指令保存在W寄存器中）
Cwe
Movwfintscode;指令暫存intscode
BcfPORTB,1;R/W=0
BcfPORTB,0;A0=0
mo
vfintscode,0
movwfPORTD
bcfPORTB,4;E1=0寫(xiě)入指令
return
對液晶顯示器寫(xiě)數據子程序（數據保存在W寄存器中）
Dwe
Movwfsbdata；數據暫存sbdata
Movfclmadd,0
CallCwe；設置列地址
CallSte
BsfSTATUS,RP0
clrfTRISD;設置D口為輸出方式
bcfSTATUS,RP0
bsfPORTB,4;E1=1
bcfPORTB,1;R/W=0
bsfPORTB,0;A0=1
movfsbdata,0
movwfPORTD
bcfPORTB,4;E1=0,寫(xiě)入數據
callSte
inctclmadd,1；列地址加1
return
液晶顯示器開(kāi)顯示、關(guān)顯示和清屏子程序
Disp;開(kāi)E1顯示
movlw0xal；將控制命令放在W中
callCwe
bsfPORTB,4;E1=1
callSte;判是否忙
bsfSTATUS,RP0
clrfTRISD;設置D口輸出方式
bcfSTATUS,RP0
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
bsfSTATUS,RP0
movlw0xff
movwfTRISD;設置D口輸入方式
bcfSTATUS,RP0
movfPORTD,0
movwflcdflag;讀入狀態(tài)并查詢(xún)
btfsclcdflag,5;是否確定打開(kāi)
gotoDisp
return
Disoff；關(guān)E1顯示
movlw0xae；控制命令入在W中
callCwe
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
bsfSTATUS,RP0
movlw0xff
movwfTRISD
bcfSTATUS,RP0
movfPORTD,0
movwflcdfiag;讀入狀態(tài)并查詢(xún)
btfsslcdfiag,5;判是否關(guān)閉
gogoDisoff
return
Cler；清屏
movlw0xb8;設置頁(yè)地址代碼
movwfpageadd
movlw0x04
movwfpagenum;設置總頁(yè)數
clr1movfpageadd,0
callCwe
movlw0x50;設置總列數
movwfclmsum;80或60列
movlw0x00
movwfclmadd;設置起始列
clr2movlw0x00
callDwe；寫(xiě)入00H
clardecfszclmsum,1；本頁(yè)未清完
gotopageadd,1;頁(yè)號增1
decfszpagenum,1;4頁(yè)未清完
gotoclr1；返回繼續
return
有了以上的通用子程序，就可以構造出各種顯示程序，如字符、漢字、曲線(xiàn)等。當然，在這些程序執行前必須對液晶進(jìn)行初始化。初始化的順序為：關(guān)顯示→正常顯示驅動(dòng)設置→占空比設置→復位→ADC選擇→清屏→開(kāi)顯示。程序如下：
初始化子程序
Lcdinit
callDisoff；關(guān)顯示
movlw0xa4;靜態(tài)顯示驅動(dòng)
callCwe
movlw0xe2；復位
callCwe
movlw0xa0;ADC選擇正常輸出
callCwe
movlw0x9;占空比為1/32
callCwe
callCler；清零
callDisp;開(kāi)顯示
return
對于字符、漢字和曲線(xiàn)顯示的原理是類(lèi)似的。它們都是以字節為單位進(jìn)行顯示。關(guān)鍵在于形成字模庫時(shí)必須保證每個(gè)上字節數據的最高位是與每一列最下面一個(gè)點(diǎn)相對應，最低位與每一列最上面點(diǎn)相對應。當然，這可以用專(zhuān)門(mén)的軟件來(lái)生成相應的代碼，然后再將這些代碼逐字節地寫(xiě)到相應的頁(yè)和列。
結束語(yǔ)
PIC單片機與液晶模塊的接口只在硬件上滿(mǎn)足液晶模塊的接口要求，軟件上能夠模擬出要求的時(shí)序，并且初始化正確后，就可以隨心所欲地顯示信息了。
以上接口電路和程
序在PIC試驗板上調試通過(guò)，可作為其他單片機與LCD接口的參考。
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