低成本的單片機系統(tǒng)中液晶顯示技術(shù)的研究

　　1.引言

　　隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使得電子電路的設計日趨復雜，單片機因為具有高集成度、高穩(wěn)定性和成本低廉等特點，因而在電子設計中得到越來越廣泛的應用。在很多場合需要顯示單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息。一般情況下使用數(shù)碼顯示管或者CRT、彩色液晶顯示器，但是，這幾種顯示方式都各有利弊。

　　第一，使用數(shù)碼顯示管雖然成本低廉，但是顯示內(nèi)容非常有限且單一，不能滿足越來越多的顯示需求；第二，使用CRT或者彩色液晶顯示器可以顯示更多的內(nèi)容，但是存在著設計復雜化、提高設計成本和浪費資源等弊端。因此，實際工作中迫切需要一種簡單實用，成本低廉，設計簡單的顯示其產(chǎn)品。

　　2.基本原理LC0811-SL由液晶顯示器控制器和液晶顯示器面板以及發(fā)光二極管背光三部分組成。其中液晶顯示器顯示控制器是整個顯示器的核心部分。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　2.1 電源

　　液晶顯示器使用5V直流電源，電源供給示意圖如圖2所示。

　　2.2 管腳功能定義

　　LC0811-SL具有16個管腳（PIN），具體功能定義如表1、表2所示。

　　2.3 寄存器

　　LCD控制器有2個8位寄存器，指令寄存器（IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）。

　　指令寄存器（IR）是一個只寫寄存器，既用于存儲指令代碼如清顯示或者光標移位，又用來存儲顯示數(shù)據(jù)RAM（DD RAM）地址或者字符發(fā)發(fā)生器RAM（CG RAM）地址。

　　數(shù)據(jù)寄存器（DR）是一個讀寫寄存器，用于暫存對DD RAM或CG RAM讀/寫的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫入DR是通過一個顯示控制器的內(nèi)部操作自動寫入到DD RAM或CG RAM.同時，DR也用來存儲從DD RAM或CG RAM讀出的數(shù)據(jù)。當?shù)刂沸畔懭隝R,通過一個內(nèi)部操作從DD RAM或CG RAM讀出數(shù)據(jù)到DR,此時的數(shù)據(jù)傳輸完全通過讀DR來完成。執(zhí)行完一個從DR的讀操作后，數(shù)據(jù)保存在DD RAM或CG RAM,下一地址送到DR,為下一個讀周期做準備，如表2所示，寄存選擇器（RS）信號決定兩個寄存器中的哪一個被選中。

　　2.4 忙標志（BF）

　　當忙標志位是1（即高）時執(zhí)行一個內(nèi)部操作并且下一個指令是不能被接受的。

　　當RS=0并且執(zhí)行完一個讀操作時，忙標志位輸出到DB7,下一個指令只有在忙標志位為0（即低）時才能夠被寫入。

　　2.5 地址計數(shù)器（AC）

　　地址計數(shù)器分配地址給D D R A M或C GRAM,當一個指令的地址寫入IR,地址信息從IR送到AC,這個指令同時決定DD RAM或CGRAM的選擇。從DD RAM或CG RAM完成一次讀/寫操作后，地址計數(shù)器（AC）自動減1或者加1,當RS=0并且讀操作完成后，AC中的內(nèi)容輸出到DB0DB0~DB7.

　　2.6 顯示數(shù)據(jù)存儲器（DD RAM）

　　DD RAM用8位字符代碼的形式來存儲顯示數(shù)據(jù)，容量是80*8或者80字節(jié)，DD RAM不用于顯示時，可用作通用的數(shù)據(jù)R A M.

　　DD RAM地址是用AC來設置并且用16進制表示，這個地址計數(shù)器可以通過“Set DD RAMAddress”指令進行寫操作，用“Read BusFlag and Address”指令進行讀操作。如圖3所示，在讀/寫時，數(shù)據(jù)位DB0~DB6代表DDRAM地址，DB7為忙標志位。