康海洋 ，楊 風(fēng)

（中北大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，山西 太原 030051）

0 引言

目前科技信息產(chǎn)品都朝著輕、薄、短、小的目標(biāo)發(fā)展，作為人機(jī)交互終端的液晶顯示屏也不例外。液晶顯示屏以其直觀、低功耗、易于控制等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在便攜式智能儀器儀表和各種電子設(shè)備的可視化系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的液晶顯示屏一般采用單片機(jī)控制，但在系統(tǒng)有大量的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需要顯示時(shí)，單片機(jī)受限于處理速度較低，往往不能滿足實(shí)際要求?；诖?，本文以ST7565P為控制芯片的128×64點(diǎn)陣3.3V的SO12864-12C型液晶，介紹了一種基于TMS320F2812 DSP和ST7565P的液晶顯示屏的設(shè)計(jì)。

1 硬件設(shè)計(jì)

1.1 TMS320F2812的特性

TMS320F2812數(shù)字信號處理器頻率高達(dá)150MHz，大大提高了控制系統(tǒng)的控制精度和芯片處理能力。TMS320F2812有多達(dá)56個(gè)獨(dú)立的可編程、多用途雙向數(shù)字I／O口，本文將利用這些I／O口，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)與液晶通信。

1.2 液晶顯示模塊SO12864

SO12864液晶模塊內(nèi)部集成了ST7565P控制器。SO12864液晶顯示模塊是128×64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可以顯示漢字和圖形。

1.3 DSP與液晶模塊硬件接口設(shè)計(jì)

由于SO12864支持串/并行接口方式，并行接口方式即采用DSP的數(shù)據(jù)總線直接與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)口相連；串行接口方式則是通過DSP的I/O接口與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)口相連，由程序控制接口產(chǎn)生相應(yīng)的控制時(shí)序，實(shí)現(xiàn)對液晶顯示模塊的控制。為了簡化電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中的液晶顯示模塊接口控制時(shí)序采用了串行接口時(shí)序方式，SO12864與DSP的接口電路如圖1所示。

圖1 SO12864與DSP的接口電路

2 軟件設(shè)計(jì)

為了使液晶屏正常工作，必須編寫液晶模塊的驅(qū)動程序，其關(guān)鍵是DSP對LCD模塊的初始化以及DSP與液晶模塊接口時(shí)序的匹配。

2.1 系統(tǒng)及SO12864的初始化

系統(tǒng)的初始化包括禁止看門狗、設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘和外設(shè)時(shí)鐘、關(guān)閉中斷，使能PIE向量表。

SO12864的初始化首先是要設(shè)置液晶對應(yīng)端口輸出，然后是復(fù)位清屏，如果液晶屏工作正常，就可以根據(jù)實(shí)際需要寫命令到LCD，以完成液晶模塊參數(shù)及顯示方式的初始化。系統(tǒng)進(jìn)行正確的初始化設(shè)置后，可以通過DSP將ROM中的數(shù)據(jù)送至ST7565P控制器的緩沖器中，控制器就可以控制液晶屏顯示用戶所需的信息。

2.2 時(shí)序匹配問題

DSP2812為快速設(shè)備，而液晶為慢速設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)他們的 連接，必須實(shí)現(xiàn)DSP與液晶模塊的時(shí)序匹配。本文采取在往ST7565P控制器寫指令或數(shù)據(jù)時(shí)加入延時(shí)程序的方法來實(shí)現(xiàn)時(shí)序匹配的問題，而且每次對ST7565P控制器的控制端口進(jìn)行寫操作時(shí)必須調(diào)用延時(shí)子程序，這樣在實(shí)際編程過程中就可以不用檢查BUSY位。

2.3 字模提取

SO12864液晶顯示模塊自身不具備字符庫，要根據(jù)顯示屏的內(nèi)容，確定字符庫和漢字庫中要存放的字符和漢字，本系統(tǒng)采用了字模提取軟件V2.1。由于本液晶模塊是按列寫數(shù)據(jù)的，因此需選擇縱向取模。

2.4 SO12864的寫時(shí)序

在軟件設(shè)計(jì)過程中，只有產(chǎn)生正確的ST7565P控制器串行接口時(shí)序才能對液晶屏正確操作，否則液晶屏不會顯示任何數(shù)據(jù)。SO12864的串行接口時(shí)序圖如圖2所示，接口時(shí)序特性表如表1 所示。

表1 接口時(shí)序特性表

在給液晶模塊上電時(shí)，一般要先經(jīng)過初始化才能正常使用，其初始化的子程序流程圖如圖3所示。液晶模塊初始化子程序既具有對液晶模塊初始化的功能，同時(shí)也具有對整個(gè)液晶模塊寫操作和清屏的功能，因此在用到該模塊時(shí)只需調(diào)用子程序即可。在程序編寫過程中結(jié)合圖2所示的時(shí)序圖和表1所示的時(shí)序表，加入延時(shí)子程序，避免檢查BUSY位狀態(tài)。

圖2 SO12864的串行接口時(shí)序圖

圖3 液晶模塊初始化子程序流程圖

本文以顯示漢字為例來說明液晶顯示模塊的具體操作：首先通過字模提取軟件提取所要顯示漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，然后通過液晶初始化時(shí)寫入的命令確定要顯示漢字的狀態(tài)；最后將漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)通過寫操作寫入ST7565P控制器的顯示存儲器RAM中，這樣液晶屏上將會在相應(yīng)位置顯示所要顯示的漢字，具體顯示漢字子程序如下。

由于在液晶顯示屏上每個(gè)漢字占16行16列，即2頁16列，因此程序中定義了2頁16列，按列將指令寫入液晶模塊。經(jīng)過試驗(yàn)證明，此程序可行。漢字顯示結(jié)果如4所示。

圖4 漢字顯示效果

3 結(jié)束語

本文采用TMS320F2812通過I／O串行接口與液晶顯示模塊SO12864連接的控制方式，該方案硬件電路簡單，可通過軟件編程的方式模擬時(shí)序關(guān)系，解決了DSP和液晶模塊接口之間的時(shí)序差異，通過在液晶屏上顯示漢字，實(shí)現(xiàn)了對液晶模塊的串行傳輸通訊。

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