如何實現(xiàn)LCD顯示器的電路設(shè)計？

LCD顯示模塊：LCD液晶顯示器是一種極低功耗的顯示器件，其工作電流小、重量輕、功耗低、壽命長，字跡清晰美觀，在便攜式儀表以及低功耗應用的較高檔儀器儀表中被廣泛采用。 第1腳：VSS為地電源;第2腳：VDD接5V正電源; 第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度; 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器;第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作，當RS和R/W同時為低電平時可以寫入指令或顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù); 第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶模塊執(zhí)行命令; 第7-14腳：D0—D7為8位雙向數(shù)據(jù)線;第15腳：背光源正極;第16腳：背光源負極。顯示電路原理分析：電路設(shè)計如圖所示。 在圖中LCD1602的DB0～DB7與單片機AT89C52的P00～P07口連接，用于顯示用戶用電信息;P25、P26、P27、分別控制LCD1602的寄存器選擇輸入端RS、讀寫控制輸入端R/W、使能信號輸入端E;通過調(diào)節(jié)R58電阻值的大小來控制液晶顯示的對比度。

HY12864為128×64點陣LCD，采用兩片HD61202作為列驅(qū)動器，同時使用一片HD61203作為行驅(qū)動器的液晶模塊，芯片的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。HY12864具有簡單而功能較強的指令集，與微控制器的數(shù)據(jù)傳輸采用8位并行傳輸方式。片內(nèi)Flash中存入了需要使用的字符庫，通過調(diào)用LCD字符顯示程序，可以顯示中英文字符。

HY12864為128×64點陣LCD，采用兩片HD61202作為列驅(qū)動器，同時使用一片HD61203作為行驅(qū)動器的液晶模塊，芯片的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。HY12864具有簡單而功能較強的指令集，與微控制器的數(shù)據(jù)傳輸采用8位并行傳輸方式。片內(nèi)Flash中存入了需要使用的字符庫，通過調(diào)用LCD字符顯示程序，可以顯示中英文字符。

在HY12864中，兩片HD61202的ADO均接高電平，RST也接高電平，這樣在使用HY12864時就不必再考慮這兩個引腳的作用了。CSA跟HD61202(1)的/CS1相連;/CSB跟HD61202(2)的CS1相連，因此CSA、CSB選通組合信號為CSA，CSB=01選通(1)，CSA，CSB=10選通(2)。耳Y128。4對應的地址和功能分別如表1和表2所示。表1 LCD硬件地址其中關(guān)鍵連線有：RS=Addr0;RW=Addr1;

E=EDPL=CPU的R和W線的與非;CS1=CSIDPL when P2=1001xxxx CS1為0;CS2=CS2DPL when P2=1010xxxx CS2為0。表2 LCD引腳與功能隨著液晶技術(shù)的日益成熟,液晶顯示器在顯示技術(shù)中得到了越來越廣泛的應用.當前LCD顯示技術(shù)已經(jīng)成為新一代平板技術(shù)顯示技術(shù)的主流.LCD顯示屏幕主要包括液晶屏幕,驅(qū)動電路以及控制驅(qū)動電路的系統(tǒng)。我們設(shè)計的LCD控制器主要是用來控制RGB模式的數(shù)據(jù)以及MCU模式的命令,參數(shù)的傳輸,實現(xiàn)LCD的控制功能. RGB模式主要有16bit輸入,16bit輸出; 16bit輸入,18bit輸出; 18bit輸入,16bit輸出;18bit輸入,18bit輸出;4種模式的傳輸。本文就LCD的驅(qū)動進行分析,介紹，提出硬件電路的設(shè)計以及驗證方法。

2. LCD驅(qū)動器的介紹

2.1整體結(jié)構(gòu)LCD的控制系統(tǒng)是采用ARM公司的ARM926EJ-S，根據(jù)需求通過APB總線來控制LCD驅(qū)動電路的寄存器并設(shè)置相應的值，從而驅(qū)動LCD的顯示屏幕。根據(jù)LCD顯示屏的需求，LCD的驅(qū)動電路設(shè)計了2種接口模式：RGB和MCU。RGB在傳輸時，采用的同步方式，由LCD驅(qū)動電路產(chǎn)生象素時鐘，處理數(shù)據(jù)的速度比較快，多用于同步通信中。MCU在傳輸時采用的是異步處理方式，處理數(shù)據(jù)的速度相比RGB而言要慢一些。500)this.style.width=500;" border="0" />

2.2驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)LCD驅(qū)動電路的內(nèi)部如圖2所示,APB總線是由ARM系統(tǒng)輸出的控制信號線來配置整個LCD驅(qū)動電路的寄存器,實現(xiàn)輸出信號的控制。IRQ和ACK等幾根信號是跟DMA相連的，主要是中斷的產(chǎn)生及清楚，如一幀發(fā)送完畢，F(xiàn)IFO里面數(shù)據(jù)為空，都會產(chǎn)生中斷信號。 FIFO主要用來存儲并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),由于ARM的時鐘在頻率上要比LCD驅(qū)動的時鐘信號快很多。FIFO就先把ARM寫的數(shù)據(jù)存儲起來.然后再根據(jù)LCD驅(qū)動的要求把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。Timing Controller用來控制行同步, 幀同步,象素時鐘,數(shù)據(jù)使能等信號的產(chǎn)生。 LCD驅(qū)動輸出只有1種模式，為了減少引腳，在信號輸出的時，把RGB和MCU模式的引腳復用在一起。500)this.style.width=500;" border="0" />

2.3控制流程

RGB控制：當模塊處于IDLE狀態(tài)時，首先配置分頻寄存器，幀同步寄存器，行同步寄存器，然后配置控制寄存器把相應位設(shè)置成RGB模式，并啟動傳輸位。在RGB模式啟動后，就開始往數(shù)據(jù)寄存器里寫數(shù)據(jù)。MCU控制：在模塊處于IDLE狀態(tài)時，首先配置分頻寄存器，然后啟動控制寄存器。啟動模塊之后，就在MCU命令寄存器里面輸入要完成的功能。

3. LCD的測試平臺

LCD的驗證平臺主要是以事務(wù)處理的方式產(chǎn)生激勵，檢查測試響應。在Testbench中，LCD的激勵由ARM產(chǎn)生，向LCD輸入想要產(chǎn)生的事務(wù)，經(jīng)過LCD輸入的接口產(chǎn)生一系列響應，然后檢查響應對應的數(shù)值是否正確。500)this.style.width=500;" border="0" />