液晶顯示模塊MDLS16268C在校驗(yàn)信號(hào)源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1引言

液晶顯示器件在科研生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文介紹了一種用于校驗(yàn)信號(hào)源設(shè)計(jì)的液晶顯示模塊MDLS16268C，詳細(xì)闡述了其與單片機(jī)的接口電路以及相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)思路，借助于液晶顯示模塊，信號(hào)源向使用者提供了更為豐富的信息。

2液晶顯示模塊

液晶顯示模塊（LCDModule）又稱為L(zhǎng)CM，是一種常見(jiàn)的液晶顯示器件，它將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在了一起，是一種商品化的部件。從市場(chǎng)供應(yīng)和使用情況來(lái)看，可以將液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊三種，其中數(shù)顯液晶模塊由段型液晶顯示器件和專用集成電路組成，只能顯示數(shù)字和一些標(biāo)識(shí)符號(hào)；點(diǎn)陣字符液晶模塊則由點(diǎn)陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅(qū)動(dòng)器、控制器、連接件、結(jié)構(gòu)件裝配而成，可以顯示數(shù)字和西文字符，并且其自身具有字符發(fā)生器，顯示容量較大，功能相對(duì)要豐富一些；點(diǎn)陣圖形液晶模塊屬于點(diǎn)陣模塊的一種，可以顯示連續(xù)、完整的圖形，除此之外，也可顯示字符。

在信號(hào)源設(shè)計(jì)中所使用的液晶顯示模塊MDLS16268C屬于點(diǎn)陣字符型液晶模塊，為香港精電公司的產(chǎn)品，可以顯示2行共32個(gè)字符；與外部的接口包括：DB0－DB7共8位數(shù)據(jù)總線、RS寄存器選擇信號(hào)、R／W讀／寫(xiě)選擇信號(hào)、E使能信號(hào)，以及VCC和GND信號(hào)等。

3工作原理

在信號(hào)源的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，以80C196KC單片機(jī)加FPGA完成主要數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)，其中，80C196KC單片機(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部件完成送往各模塊控制信號(hào)的輸出，主要是送往FPGA的控制信號(hào)；同時(shí)，80C196KC單片機(jī)還用于完成鍵盤(pán)掃描以及信號(hào)源狀態(tài)、碼速率、內(nèi)時(shí)統(tǒng)、工作模式、同步方式的顯示。單片機(jī)與液晶顯示模塊的連接如圖1所示，其中液晶顯示模塊與單片機(jī)的連接采用直接訪問(wèn)方式，XS1為鍵盤(pán)掃描電路與單片機(jī)的接口，為方便起見(jiàn)，單片機(jī)80C196KC只給出了與液晶顯示模塊和鍵盤(pán)掃描電路相關(guān)的部分管腳。

在信號(hào)源設(shè)計(jì)中，為改善人機(jī)界面和解決顯示容量受限的問(wèn)題，采用了液晶顯示模塊和鍵盤(pán)掃描電路。首先通過(guò)80C196KC單片機(jī)抗干擾兩維掃描方式，完成對(duì)鍵盤(pán)掃描電路（分為數(shù)字鍵、功能鍵等）中小鍵盤(pán)的識(shí)別，這其中包括碼速率、同步方式、工作模式等的設(shè)置，并將設(shè)置的內(nèi)容形成統(tǒng)一的控制命令字，通過(guò)單片機(jī)的P1口經(jīng)鎖存后輸出到FPGA或相應(yīng)模塊，同時(shí)，通過(guò)液晶顯示模塊盡量詳細(xì)顯示所設(shè)置的內(nèi)容。

4程序設(shè)計(jì)

字符型液晶顯示模塊的應(yīng)用隨應(yīng)用系統(tǒng)的性質(zhì)而定，購(gòu)買(mǎi)液晶顯示模塊MDLS16268C時(shí)，相應(yīng)資料中提供了以8031單片機(jī)為樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與液晶顯示模塊的接口電路及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)子程序等，在此基礎(chǔ)上，可以較容易地轉(zhuǎn)換到80C196KC單片機(jī)的應(yīng)用中，在80C196KC單片機(jī)匯編程序中有關(guān)液晶顯示模塊的程序主要包括初始化子程序、讀BF和AC值子程序、寫(xiě)指令代碼子程序、寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)子程序、讀顯示數(shù)據(jù)子程序等，除此之外，還包括與之密切相關(guān)的鍵盤(pán)掃描子程序和各功能鍵、數(shù)字鍵處理子程序等，其匯編程序的流程圖見(jiàn)圖2。

4．1液晶顯示模塊程序

4．1．1液晶顯示初始化子程序

包括設(shè)置工作方式指令代碼（8位總線、兩行顯示、5×7點(diǎn)陣字符）、設(shè)置輸入方式（讀寫(xiě)數(shù)據(jù)后，AC自動(dòng)增1，畫(huà)面不動(dòng)）、設(shè)置顯示方式（顯示開(kāi)關(guān)開(kāi)，光標(biāo)關(guān)，閃爍關(guān)）等，同時(shí)調(diào)用延時(shí)4．75ms的延時(shí)子程序，并在進(jìn)入初始化子程序時(shí)首先進(jìn)行清屏工作。

4．1．2讀BF和AC值子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，將其存入指令寄存器COM中。

4．1．3寫(xiě)指令代碼子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從指令寄存器COM中讀取指令代碼并存入指令口寫(xiě)地址CWADD中。

4．1．4寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從數(shù)據(jù)寄存器DAT中讀取數(shù)據(jù)并寫(xiě)入數(shù)據(jù)口寫(xiě)地址DWADD中；

4．1．5讀顯示數(shù)據(jù)子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從數(shù)據(jù)口讀地址DRADD中讀取數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)寄存器DAT中。

4．2鍵盤(pán)掃描子程序

鍵盤(pán)掃描子程序是與液晶顯示程序密切相關(guān)的一個(gè)部分，因?yàn)榇蟛糠纸?jīng)鍵盤(pán)輸入的內(nèi)容需經(jīng)處理后間接或直接顯示，在此需特別說(shuō)明。鍵盤(pán)掃描子程序采用抗干擾兩維掃描方式完成對(duì)4行×5列共20個(gè)計(jì)算機(jī)按鍵的鍵盤(pán)掃描電路中小鍵盤(pán)的識(shí)別，其中包括0～9的10個(gè)數(shù)字鍵、小數(shù)點(diǎn)、ENTER、CLEAR、RESET、START等功能鍵和設(shè)置工作模式、同步方式等其它按鍵，并最終給出所按按鍵的鍵號(hào)。

4．3按鍵處理子程序

按鍵處理子程序包括數(shù)字鍵、功能鍵和其它按鍵處理子程序，其中數(shù)字鍵處理子程序需將所鍵入數(shù)字逐一顯示在液晶顯示模塊的特定位置上，并形成控制命令字的一部分；功能鍵處理子程序主要用于完成特定功能，如ENTER、RESET、START、CLEAR等；其它按鍵處理也將進(jìn)行定位顯示和形成控制命令字。

5結(jié)束語(yǔ)

將液晶顯示模塊MDLS16268C應(yīng)用到信號(hào)源的設(shè)計(jì)中并配合鍵盤(pán)掃描電路的使用，大大改善了該設(shè)備人機(jī)界面和顯示容量受限的問(wèn)題，使得使用者可以通過(guò)機(jī)箱前面板上的鍵盤(pán)隨意設(shè)置所需幀格式的信號(hào)源類型，并且可以通過(guò)觀察液晶顯示模塊上的內(nèi)容確定信號(hào)源的工作狀態(tài)和工作穩(wěn)定情況。在實(shí)際使用中，為進(jìn)一步多角度、多方位清晰顯示，向液晶顯示模塊提供了－5V左右的背光電源，使液晶顯示模塊工作在背光顯示的狀態(tài)下。