基于DSP的液晶模塊的顯示原理及實(shí)現(xiàn)

    SED1335控制器是日本EPSON公司生產(chǎn)的一款液晶顯示屏控制器，與同類產(chǎn)品相比，功能最強(qiáng)。主要特點(diǎn)有：
    有較強(qiáng)功能的I/O緩沖器；
    指令功能豐富；
    四位數(shù)據(jù)并行發(fā)送；
    圖形和文本方式混合顯示。
    可編程控制器芯片GAL16V8的輸入端連接到DSP上，輸出為硬件漢字庫、液晶控制器、鍵盤掃描電路提供所需的片選和使能信號(hào)。該芯片編程實(shí)現(xiàn)容易，可以隨時(shí)修改其邏輯關(guān)系，在一定程度上提高了開發(fā)的通用性。硬件漢字庫的片選信號(hào)為F206的外部程序空間起始地址為08000H。由于F206的程序?qū)ぶ贩秶梢赃_(dá)到64KB，要尋址256KB的程序空間，需擴(kuò)展外部的程序空間。為此，將F206的IO0～2與硬件漢字庫AT27C020A的地址高三位相連，以達(dá)到擴(kuò)展程序?qū)ぶ返哪康?。在顯示漢字時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)分頁管理，共分成8頁，每頁32KB，占用DSP系統(tǒng)的程序空間的8000～FFFFH。
    為保證F206與SED1335能正常通信，SED1335的數(shù)據(jù)總線（D0～D7）直接連接到F206的低字節(jié)數(shù)據(jù)總線（D0～D7）上。SED1335片選信號(hào)由F206的A15（最高位地址線）、共同決定，其邏輯關(guān)系為且SED1335的A0接至F206的A0（最低位地址線）。
2 硬件漢字庫的制作
    硬件漢字庫使用了AT27C020A,該產(chǎn)品是ATMEL公司生產(chǎn)的256KB的FLASH ROM，在具體電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意引腳定義和邏輯關(guān)系，并在燒錄時(shí)選擇相應(yīng)的型號(hào)。本設(shè)計(jì)采用UCDOS軟件中的HZK16點(diǎn)陣文件，字模大小為16×16，在該文件中，按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國標(biāo)區(qū)位碼中的所有漢字，每個(gè)漢字占用32個(gè)字節(jié)，每個(gè)區(qū)為94個(gè)漢字。如果顯示其屬性，可以看出其大小為262KB。當(dāng)寫入AT27C020A時(shí)，可以將多于256KB的部分截去。實(shí)際上，在國標(biāo)漢字點(diǎn)陣字庫中，二級(jí)漢字排到第87區(qū)，從第88區(qū)開始就是空白，所以將多余部分截去不會(huì)影響實(shí)際操作中硬件漢字庫的制作，和普通的程序存儲(chǔ)器的編程沒什么不同。因此，從中截去87區(qū)后的字庫，補(bǔ)上8×16的ASCII碼點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。燒寫過程中采用通用編程器spectrum-48進(jìn)行編寫，將HZK16文件調(diào)入時(shí)要使用二進(jìn)制方式打開，編程并校驗(yàn)成功后，即可將存儲(chǔ)器取下備用。這樣，一個(gè)硬件漢字庫就制作好了。
    針對(duì)不同的應(yīng)用,可以選用大容量存儲(chǔ)器甚至是串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，從而擴(kuò)展硬件漢字庫的使用范圍。在此使用容量為512KB的存儲(chǔ)器，除了可以存儲(chǔ)全部的國標(biāo)漢字外，還可以存儲(chǔ)8×16的ASCII碼點(diǎn)陣數(shù)據(jù)以及漢字語句編碼數(shù)據(jù)，使用起來非常方便。
3 DSP控制液晶顯示的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
    通過初始化液晶顯示屏以及調(diào)用硬件漢字庫顯示連續(xù)的漢字來具體說明DSP控制液晶顯示屏的設(shè)計(jì)思想。從程序的可移植性和通用性方面考慮,選用了C語言進(jìn)行軟件模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
    液晶控制器指令的寫入端口地址是C001H，寫參數(shù)及顯示數(shù)據(jù)端口地址為C000H，定義形式如下：
    extern ioport uint portc000；//數(shù)據(jù)寫入地址
    extern ioport uint portc001；//指令寫入地址
    #define LCDCMD portc001//指令寫入端口地址
    #define LCDDATA portc000//寫參數(shù)及顯示數(shù)據(jù)地址
    系統(tǒng)硬件上電復(fù)位后,首先完成DSP的初始化，然后根據(jù)用戶系統(tǒng)的需要對(duì)控制器的各項(xiàng)指令代碼及其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,以完成液晶模塊的參數(shù)(如液晶的行數(shù)、列數(shù)、掃描頻率、光標(biāo)的位置等)以及顯示方式等一系列過程的初始化。在MPU操作SED1335及其控制的液晶顯示模塊時(shí)，必須首先寫入SYSTEM SET 40H指令。如果該指令設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤，則顯示必定不正常。液晶模塊軟件初始化設(shè)計(jì)的流程圖如圖2所示。
    F206初始化程序如下：
    asm(“clrc cnf”)；
    asm(“l(fā)dp  #0h”)；
    asm(“setc INTM”)；
    設(shè)置液晶控制器的系統(tǒng)指令及參數(shù)的程序如下：
    typedef unsigned int uint；
    uint SYSTAB[8]={0x30,0x87,0x07,0x27,0x42,0xf0,0x28,0x00}； //系統(tǒng)設(shè)置指令參數(shù)
    uint  SCROLLTAB[10]={0,0,0xf0,0xb0,0x04,0xf0}；//SCROLL指令參數(shù)
    void command(uint m)
    {
        LCDCMD=m；  //向1335中寫入指令代碼
    }
    void data(uint n)
    {
        LCDDATA=n；  //向1335中寫入數(shù)據(jù)及指令參數(shù)
    }
    //清除顯示區(qū)數(shù)據(jù)
    void cleardata(uint csrl,uint csrh,uint datal)
    {
    uint i,j；
    command(0x46)；   //寫入光標(biāo)地址指令
    data(csrl)；    //光標(biāo)地址的低8位
    data(csrh)；    //光標(biāo)地址的高8位
    command(0x4c)；   //光標(biāo)自動(dòng)右移指令
    command(0x42)；   //數(shù)據(jù)寫入命令
    for(i=0；i<240；i++)
        {
        for(j=0；j<320；j++)
           data(datal)；   //向液晶顯示區(qū)寫入數(shù)據(jù)
           }
        }
    液晶顯示屏的初始化程序如下：
    void init()
    {
           uint i；
           command(0x40)；  //系統(tǒng)設(shè)置指令
           for(i=0；i<8；i++)
           {
               data(SYSTAB[i])；
           }
           command(0x44)；  //設(shè)置SCROLL指令
           for(i=0；i++；i<10)
           {
               data(SCROLLTAB[i])；
           }
           command(0x5a)；  //設(shè)置點(diǎn)單元卷動(dòng)位置
           data(0x00)；   //無卷動(dòng)參數(shù)
           command(0x5b)；  //設(shè)置雙層合成顯示方式
           data(0x00)；   //光標(biāo)顯示不閃爍
           delay(2)；
           cleardata(0,0,0x00)；  //第一顯示區(qū)清0
           cleardata(0x80,0x04,0x00)； //第二顯示區(qū)清0
           command(0x46)；   //設(shè)置光標(biāo)地址指令
           data(0x00)；    //第一顯示區(qū)首地址
           data(0x00)；
           command(0x5d)；   //設(shè)置光標(biāo)形狀
           data(0x04)；    //光標(biāo)長(zhǎng)度5
           data(0x86)；    //光標(biāo)寬度7
           command(0x4c)；   //設(shè)置光標(biāo)自動(dòng)右移
           command(0x59)；
           data(0x16)；    /第一、二顯示區(qū)開顯示
           }
    程序經(jīng)過編譯，漢字將以內(nèi)碼的形式表示。要在液晶屏上正確顯示16×16點(diǎn)陣的漢字，必須將之轉(zhuǎn)換成區(qū)位碼，算出偏移量，從硬件漢字庫中找到相應(yīng)的位置，取出其后連續(xù)32個(gè)字節(jié)的字模。
    將內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成區(qū)位碼的方法如下：
    qh=c1－0xa0，wh=c2－0xa0，
    其區(qū)位碼就是：
    qw=qh×0xff＋wh，
    該漢字在字庫中離起點(diǎn)的位置是：
    offset=(94×(qh－1)＋(wh－1))×32；
    漢字定位顯示的匯編源程序如下：
    .mmregs
    .global_zimotake
    .ref _offset
    .def _buffer
    _zimotake:
    mar *,ar2
    lar ar2,#_buffer
    rpt #031
    blpd #_offset,*+；將漢字字模存入緩沖區(qū)buffer[32]
    ret
    在圖形方式下顯示連續(xù)漢字的程序如下：
    void displayhanzi(uint x,uint y,char *s)
    {
      uint i,j,csl,csh,k；
      uint cs；
      long qh,wh；
      command(0x4f)； //設(shè)置光標(biāo)向下移動(dòng)
      cs=0x04b0+2*x*0x140+y*0x02；//設(shè)置漢字顯示的光標(biāo)地址
      while(*s)
      {
      qh=*(s)-0xa0； //漢字區(qū)位碼
      wh=*(s+1)-0xa0；
      offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*32；//計(jì)算該漢字在字庫中的偏移量
      ASPCR=0x100f； //異步串口的初始化
      IOSR=0x1800+((offset&0x38000)>>15)；
      offset&=0xffff；
      if(offset<0x8000)
      offset+=0x8000；
      s=s+2；    //s為要顯示的連續(xù)漢字
      zimotake()；     //從字模庫中讀取相應(yīng)字模
      csl=(cs&0x00ff)；  //顯示文字的地址低8位
      csh=((cs&0xff00)>>8)； //顯示文字的地址高8位
      command(0x46)；  //CSRW代碼
      data(csl)；   //設(shè)置光標(biāo)地址CSR
      data(csh)；
      command(0x42)；  //MWRITE代碼
      for(j=0；j<16；j++)
         {
         data(buffer[j*2])； //寫入數(shù)據(jù)
         }
      cs=cs+0x01；
      csl=(cs&0x00ff)；  //顯示文字的地址低8位
      csh=((cs&0xff00)>>8)； //顯示文字的地址高8位
      command(0x46)；  //CSRW代碼
      data(csl)；   //設(shè)置光標(biāo)地址
      data(csh)；
      command(0x42)；  //MWRITE代碼
      for(i=0；i<16；i++)
      {
      data(buffer[2*i+1])；
      }
      cs=cs+0x01；
      }
    }
    以上程序均在TMS320C2X系列的軟件環(huán)境CCS下調(diào)試通過。液晶屏能夠正常顯示連續(xù)的漢字、字符以及圖形，在語言教學(xué)系統(tǒng)中得到了實(shí)際的應(yīng)用。通過移植本文的程序，修改其中的一些指令，可以完成更加復(fù)雜的功能，并且具有縮短開發(fā)周期、加快產(chǎn)品上市等優(yōu)點(diǎn)，因此非常適用于便攜式設(shè)備的界面顯示系統(tǒng)，如PDA、示波器、手機(jī)的界面開發(fā)等。