圖形點陣式液晶顯示器MSP-G320240在高速處

關(guān)鍵詞：液晶顯示器；DSP；接口；SED1335；MSP-G320240

１ 引言

各種儀器儀表無論是測量型的儀器儀表，還是信號源型的儀器儀表，或大或小都有一個顯示子系統(tǒng)，這使得液晶顯示器（ＬＣＤ）的應用尤為廣泛。由于液晶顯示器具有體積小、外形薄、功耗低、重量輕、工作驅(qū)動電壓低、無輻射，特別是視域?qū)?、顯示信息量大等優(yōu)點，因此，隨著現(xiàn)代測控技術(shù)的日益發(fā)展，液晶顯示器已經(jīng)成為測量顯示結(jié)果和人機對話的重要工具。本文介紹了內(nèi)嵌ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的工作原理，給出了它與ＤＳＰ的接口方法及相應的Ｃ語言程序應用設(shè)計。

ＳＥＤ１３３５是日本ＳＥＩＫＯ ＥＰＳＯＮ公司出品的液晶顯示控制器，它具有Ｉ／Ｏ緩沖器、指令功能豐富、能混合顯示圖形和文本、４位數(shù)據(jù)可并行發(fā)送、并可最大驅(qū)動６４０２５６點陣等特點。

２　ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０簡介

ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０是ＴＲＵＬＹ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＳ公司生產(chǎn)的圖形點陣式液晶顯示器，圖１為其具體的電路結(jié)構(gòu)。

從圖１可知，ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的最大點陣為３２０２４０?且?guī)в斜彻夤δ?，能夠在很寬的溫度范圍?nèi)工作（０～５０℃）?內(nèi)部有ＳＥＤ１３３５液晶顯示控制器。ＳＥＤ１３３５的硬件結(jié)構(gòu)可分成ＭＰＵ接口部分、內(nèi)部控制部分和ＬＣＤ驅(qū)動部分。

ＳＥＤ１３３５的接口部分由指令輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器和標志寄存器組成。通過引腳的電平設(shè)置可選擇適配８０８０系列和Ｍ６８００系列ＭＰＵ的等兩種操作時序電路。

ＳＥＤ１３３５的控制部分由振蕩器、功能邏輯電路、顯示ＲＡＭ管理電路、字符庫及其管理電路以及產(chǎn)生驅(qū)動時序的時序發(fā)生器等組成。振蕩器工作頻率可在１～１０ＭＨｚ內(nèi)選擇，而ＳＥＤ１３３５也可在很高的工作頻率下迅速解譯由ＭＰＵ發(fā)來的各類代碼。

ＳＥＤ１３３５可以管理６４ｋＢ顯示ＲＡＭ，同時可以管理內(nèi)藏的字符發(fā)生器、外擴字符發(fā)生器ＣＧＲＡＭ或外部ＣＧＲＡＭ。６４ｋＢ顯示ＲＡＭ可分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)和字符顯示區(qū)等三種顯示特性區(qū)。其中文本顯示區(qū)專用于文本方式顯示，區(qū)中每個字節(jié)的數(shù)據(jù)都認為是字符代碼。ＳＥＤ１３３５使用該字符代碼確定字符首地址，然后將相應的字模數(shù)據(jù)傳送出去，以在液晶屏上顯示該字符的８８點陣塊；圖形顯示區(qū)用于圖形方式顯示，區(qū)中每個字節(jié)的數(shù)據(jù)直接被送出，每個位的電平狀態(tài)決定顯示屏上一個點的顯示狀態(tài)，“１”為顯示，“０”為不顯示；ＳＥＤ１３３５內(nèi)的字符發(fā)生器ＣＧＲＯＭ固化了１６０種５７點陣字符的字模；此外，ＳＥＤ１３３５還能外擴字符發(fā)生器，其代碼范圍是８０Ｈ～９ＦＨ和Ｅ０Ｈ～ＦＦＨ共６４種。

ＳＥＤ１３３５的驅(qū)動部分具有各顯示區(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時序的功能。ＳＥＤ１３３５用４位并行方式向液晶顯示器傳輸數(shù)據(jù)。

一般來講，使用內(nèi)置ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器時，設(shè)計者無需了解ＳＥＤ１３３５對液晶屏的顯示驅(qū)動、點陣掃描、顯示存儲器管理等操作，這一切都會由ＳＥＤ１３３５自動進行?因此只需清楚ＳＥＤ１３３５的各種數(shù)據(jù)指令格式、顯示存儲器的區(qū)間劃分和接口引腳的功能定義即可。

該液晶顯示器同微處理器的接口也很簡單，只要按液晶顯示器的引腳功能定義將其分別連接于微處理器的相應管腳即可。微處理器對液晶顯示器的操作有四類、共１３條指令：第一類是系統(tǒng)控制指令（２條），用于設(shè)置ＳＥＤ１３３５的軟件初始化和顯示驅(qū)動電源狀態(tài)；第二類是顯示操作指令（７條），該類指令用于設(shè)置顯示的數(shù)據(jù)起始地址、區(qū)域、方式以及光標的顯示方式、形狀和光標地址指針的移動方向等；第三類是繪制操作指令（２條），該指令專用于對液晶屏上的像素（點）進行操作；第四類是存儲操作指令（２條），該指令用于將顯示數(shù)據(jù)寫入顯示區(qū)并把光標地址確定的數(shù)據(jù)送到緩沖區(qū)。ＳＥＤ１３３５的多數(shù)指令都帶有參數(shù)，這些參數(shù)值可根據(jù)所控制的液晶顯示器的具體特征和顯示的需要來進行設(shè)置，其指令集如表１所列。

表1 SED1335的指令集

３　ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０同ＤＳＰ的接口

ＴＩ公司的１６－ｂｉｔ定點ＤＳＰ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６是一種低功耗的ＤＳＰ器件，它采用改進的哈佛結(jié)構(gòu)，有１條程序總線和３條數(shù)據(jù)總線。該ＤＳＰ采用流水線操作，同時具有高度并行３２－ｂｉｔ算術(shù)邏輯單元、１６１６ｂｉｔ并行硬件乘法器、片內(nèi)存儲器、片內(nèi)外設(shè)和高度專業(yè)化的指令集，特別適合于信號處理，可用于工業(yè)控制領(lǐng)域和各類儀器儀表的開發(fā)設(shè)計。液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０有８位數(shù)據(jù)線、３個電源線和５個控制線，當ＴＭＳ３２０Ｆ２０６外接１６ＭＨｚ晶振，且工作時鐘控制模式選為１時，可以把液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的讀寫信號線同ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的讀寫信號線直接相連。圖２所示是液晶顯示器與ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的典型接口電路。

４?。谜Z言程序設(shè)計

ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的用戶可以用匯編語言或Ｃ語言進行源程序的編寫，因為用Ｃ語言開發(fā)出的系統(tǒng)易于維護，可靠性高，可移植性好。下面是用Ｃ語言編寫的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的初始化及清屏程序：

ｉｏｐｏｒｔ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｐｏｒｔ１ｆｆ１； ／＊定義片選地址＊／

ｉｏｐｏｒｔ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｐｏｒｔ１ｆｆ０；

＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｗｃ ｐｏｒｔ１ｆｆ１ ／＊ＬＣＤ寫指令＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｗｄ ｐｏｒｔ１ｆｆ０ ／＊ＬＣＤ寫參數(shù)＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｒｓ ｐｏｒｔ１ｆｆ０

＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｒｄ ｐｏｒｔ１ｆｆ１

＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ ０ｘ４０ ／＊初始化設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＣＲＯＬＬ ０ｘ４４ ／＊顯示域設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＬＥＥＰ_ＩＮ ０ｘ５３ ／＊休閑模式設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＤＩＳＰ_ＯＮ ０ｘ５９ ／＊顯示狀態(tài)設(shè)置顯示開＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＤＩＳＰ_ＯＦＦ ０ｘ５８ ／＊顯示關(guān)＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＯＶＬＡＹ ０ｘ５ｂ ／＊顯示合成設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＨＤＯＴ_ＳＣＲ ０ｘ５ａ ／＊點位移設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＦＯＲＭ ０ｘ５ｄ ／＊光標形狀設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＧＲＡＭ_ＡＤＲ ０ｘ５ｃ ／＊ＣＧＲＡＭ首址設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ ０ｘ４ｃ ／＊光標移動方式設(shè)置光標右移＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＬＦ ０ｘ４ｄ ／＊光標左移＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＵＰ ０ｘ４ｅ ／＊光標上移＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ ０ｘ４ｆ ／＊光標下移＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＷ ０ｘ４６ ／＊光標指針設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＲ ０ｘ４７ ／＊讀取光標指針＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＭＷＲＩＴＥ ０ｘ４２ ／＊數(shù)據(jù)寫入設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ＭＲＥＡＤ ０ｘ４３ ／＊數(shù)據(jù)讀取設(shè)置＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ ＡＰ ０ｘ２８ ／＊顯示屏一行所占字節(jié)數(shù)＊／

＃ｄｅｆｉｎｅ ｗａｉｔ（） ｗｈｉｌｅ（（Ｌｃｄ_ｒｓ＆０ｘ００４０）＝＝０ｘ００４０）／＊等待＊／

ｖｏｉｄ Ｃｌｅａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ａｄｄ１，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ａｄｄ２，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ｄａｔａ）

{ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ｃｏｕｎｔｅｒ;

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ;ｗａｉｔ();?／＊Ａｄｄ１: 顯示區(qū)首址＊／

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＷ; ｗａｉｔ();／＊Ａｄｄ２: 顯示區(qū)末址 ＊／

Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００; ｗａｉｔ(); ／＊Ｄａｔａ: 顯示數(shù)據(jù)＊／

Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００;ｗａｉｔ();?

Ｌｃｄ ｗｃ＝ＭＷＲＩＴＥ; ｗａｉｔ();

{ｆｏｒ_Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ａｄｄ１;Ｃｏｕｎｔｅｒ＜Ａｄｄ２;Ｃｏｕｎｔｅｒ＋＋)

{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｄａｔａ;ｗａｉｔ();}?

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ; ｗａｉｔ();}

ｖｏｉｄ Ｌｃｄ_Ｉｎｉｔ( ｖｏｉｄ) ／＊初始化液晶子程序＊／

{ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｉ; Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ; ｗａｉｔ();

ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜８;ｉ＋＋)／＊ Ｓｙｓｔａｂ[]＝０ｘ３０,０ｘ８７,

０ｘ０７,０ｘ２７,０ｘ４２,０ｘｆ０,０ｘ２８,０＊／

{ Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｙｓｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ();}Ｌｃｄ_ｗｃ＝

ＳＣＲＯＬＬ; ｗａｉｔ();

ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜１０;ｉ＋＋) ／＊Ｓｃｒｔａｂ[]＝０,０,

０ｘｆ０,０,０ｘ４０,０ｘｆ０,０,０ｘ８０,０,０ｘ００＊／

{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｃｒｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ(); Ｌｃｄ_ｗｃ＝

ＨＤＯＴ_ＳＣＲ; ｗａｉｔ(0;

Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００; ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＯＶＬＡＹ;

ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ ｗｄ＝０ｘ０８;ｗａｉｔ();

Ｌｃｄ_Ｃｌｅａｒ(０,０ｘ８０００,０ｘ００); ／＊ 清顯示區(qū)子程序＊／

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＤＩＳＰ_ＯＮ; ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝

０ｘ５４;ｗａｉｔ(); ／＊０ｘ５４＊／

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＦＯＲＭ;ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ０７;

ｗａｉｔ();

Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ８７；ｗａｉｔ（）；

Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ；ｗａｉｔ（）；