內(nèi)置T6963C液晶顯示模塊在MSP430中的控制技術(shù)

0 引言

MSP430系列單片機是TI公司推出的一種采用精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)的16位超低功耗單片機，適合用于一些電池供電的便攜式低功耗產(chǎn)品。T6963C是一種液晶顯示驅(qū)動控制器，常被裝配在圖形液晶顯示模塊上，以內(nèi)置控制器式圖形液晶顯示模塊的形式出現(xiàn)。它不僅具有一股液晶顯示器所具有的抗干擾能力強、體積小、接口控制方便等優(yōu)點，而且還具有其特有的硬件初始值設(shè)置功能。

本文采用了內(nèi)置T6963C控制器的液晶顯示模塊SYB240128A作為顯示器件，在簡單介紹T6963C控制器及其組成的液品顯示模塊的基礎(chǔ)上，介紹了由MSP430F149單片機控制的液晶顯示模塊的硬件接口電路及軟件實現(xiàn)方法。

1 硬件設(shè)計

1．1 MSP430F149單片機的特點

MSP430F149單片機具有低工作電壓：1．8～3．6V，在1MHz時鐘條件下，最大工作電流僅有350 μA；是16位總線結(jié)構(gòu)，一個指令周期僅有125ns；有5種低功耗工作模式，在不同的工作模式下，工作電流可下降到70 μA～0．1 μA；從待機到喚醒的時間小于6 μs。它還集成了部分外圍模塊，包括帶有三個捕獲／比較寄存器的定時器和一個12位的A／D轉(zhuǎn)換器，具有強大的中斷功能。

1．2 T6963C及其構(gòu)成的液晶顯示模塊SYB240128A

T6963C是日本東芝公司出產(chǎn)的單色文本／圖形液晶顯示控制器，它的最大特點是具有獨特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動所需的參數(shù)如占空比系數(shù)，驅(qū)動傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)／行及字符的字體選擇等都有引腳電平設(shè)置，初始化在上電時就已經(jīng)基本設(shè)置完成。T6963C最大可管理64k字節(jié)的顯示緩沖區(qū)RAM，顯示緩沖區(qū)可分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)(或文本特征區(qū))和CGRAM區(qū)(在顯示緩沖區(qū)內(nèi)任意設(shè)置的一個區(qū)域，作為外擴的字符發(fā)生器，一般為2k字節(jié))。顯示緩沖區(qū)RAM的具體大小由不同顯示尺寸的模塊決定，如：240×128點陣模塊帶有8kB的RAM。

液晶顯示模塊SYB240128A是由T6963C液晶顯示控制器及其周邊電路、行驅(qū)動器、列驅(qū)動器、液晶驅(qū)動偏壓電路、顯示存儲器及液晶顯示屏SYB240128A組成。它是深圳市三元液晶顯示科技有限公司推出的一種兼容日本OPTREX公司DMF5001，以及臺灣晶采、達威、南亞的標準顯示屏；抗干擾設(shè)計，產(chǎn)品性能穩(wěn)定；可選擇板載負壓電路；藍色屏配置高亮度白色L,ED側(cè)背光，顯示效果為藍底白字；點陣數(shù)：240×128，控制器：T6963C，工作電壓：3．3V，5V。

1．3 硬件結(jié)構(gòu)框圖

MSP430F149與T6963C線路連接如圖1所示，P5．4控制／WR寫選通信號，P5．3控制／RD讀選通信號，P5．2接／CE片選信號，P5．1連接C／D通道選擇信號，P5．0控制RET復(fù)位信號，P4．7～P4．O接8位數(shù)據(jù)線DB0～DB7。另外，MSP430的供電電壓是3．3V，而液晶模塊是5V驅(qū)動，所以電路中接了升降壓芯片以實現(xiàn)單片機到液晶的電平轉(zhuǎn)換。電路中程序下載接口模塊是用來進行在線仿真以利于程序的編寫和調(diào)試，且可把程序?qū)懭雴纹瑱C實現(xiàn)脫機使用。其實驗板實物圖如圖2所示。

2 軟件程序設(shè)計

由于T6963C具有獨立的硬件初始化設(shè)置功能特性，因此，其指令功能集中于顯示功能的設(shè)置上。T6963C的指令可帶一個、兩個或無參數(shù)，其指令系統(tǒng)如表1所示。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)(如果有的話，按參數(shù)1→參數(shù)2的順序)，再送入指令代碼。

每次操作之前最好先進行狀態(tài)字檢測，以確保是在T6963C空閑時再進行下面的操作。
MSP430可使用C語言和匯編語言來編寫源代碼，使用C語言編寫的程序更為簡單且可移植性好。程序的設(shè)計主要可分為兩大類，一是通用子程序的設(shè)計，包括液晶初始化、判忙、寫指令、寫數(shù)據(jù)及清屏子程序的設(shè)計；二是顯示操作子程序的設(shè)計，包括點、直線、矩形、圓、漢字、字符及圖形的設(shè)計。其中通用子程序可以說是實現(xiàn)液晶模塊顯示的基礎(chǔ)，有了通用子程序就可以構(gòu)造出各種顯示程序。

2．1 通用子程序設(shè)計

2．2 顯示操作程序設(shè)計

應(yīng)用前面的通用子程序可以實現(xiàn)用戶任意想要實現(xiàn)的顯示，如點、直線、矩形、圓以及各種大小的漢字、字符或圖片(如產(chǎn)品標志)等，這里我們以實現(xiàn)圖片顯示為例進行介紹。

以上顯示程序?qū)崿F(xiàn)的是任意大小點陣范圍為240×128之內(nèi)的圖片，首先使用專門的取模軟件PCtoLCD2002得到預(yù)顯示圖片的點陣信息，然后建立相應(yīng)的數(shù)組，最后根據(jù)圖片像素的大小及想要顯示的位置調(diào)用上面程序即可實現(xiàn)顯示。以上軟件設(shè)計均IAR3．4軟件環(huán)境下調(diào)試通過，顯示清晰、穩(wěn)定。該液晶顯示模塊還可以實現(xiàn)閃動顯示、反白顯示及卷屏顯示等效果，用戶可根據(jù)需要在通用子程序基礎(chǔ)上進行開發(fā)。實例圖片如圖3所示，其中液晶屏中間顯示的是心形圖片。

3 結(jié)束語

目前本系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在某游戲控制系統(tǒng)中，實踐證明，此內(nèi)置T6963C的液晶顯示模塊與MSP430單片機從硬件接口電路到軟件程序的設(shè)計實現(xiàn)，運行可靠，工作穩(wěn)定。