1602 液晶內(nèi)部帶了 80 個字節(jié)的顯示 RAM,用來存儲我們發(fā)送的數(shù)據(jù),它的結(jié)構(gòu)如圖12-2 所示。
圖 12-2 1602 內(nèi)部 RAM 結(jié)構(gòu)
第一行的地址是 0x00H 到 0x27,第二行的地址從 0x40 到 0x67,其中第一行 0x00 到 0x0F是與液晶上第一行 16 個字符顯示位置相對應(yīng)的,第二行 0x40 到 0x4F 是與第二行 16 個字符顯示位置相對應(yīng)的。而每行都多出來一部分,是為了顯示移動字幕設(shè)置的。1602 字符液晶是顯示字符的,因此它跟 ASCII 字符表是對應(yīng)的。比如我們給 0x00 這個地址寫一個?a?,也就是十進制的 97,液晶的最左上方的那個小塊就會顯示一個字母 a。此外,我們本章學(xué)過指針了,液晶內(nèi)部有個數(shù)據(jù)指針,它指向哪里,我們寫的那個數(shù)據(jù)就會送到相應(yīng)的那個地址里。
液晶有一個狀態(tài)字字節(jié),我們通過讀取這個狀態(tài)字的內(nèi)容,就可以知道 1602 液晶的一些內(nèi)部情況,如表 12-5 所示。
這個狀態(tài)字節(jié)有 8 個位,最高位表示了當(dāng)前液晶是不是“忙”,如果這個位是 1 表示液晶正“忙”,禁止我們讀寫數(shù)據(jù)或者命令,如果是 0,則可以進行讀寫。而低 7 位就表示了當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的位置。
1602 的基本操作時序,一共有 4 個,這些大家都不需要記住,但是都需要理解,因為我們現(xiàn)在不是為了應(yīng)付考試,所以不需要你把手冊背熟,但是你寫程序的時候,打開手冊要能看懂如何操作,還要再提醒一句,單片機讀外部狀態(tài)前,必須先保證自己是高電平哦。
我們這里要做 1602 液晶的程序,因此先把用到的總線接口做一個統(tǒng)一聲明:
#defineLCD1602_DBP0sbitLCD1602_RS=P1^0;sbitLCD1602_RW=P1^1;sbitLCD1602_E=P1^5;
1、讀狀態(tài):RS=L,R/W=H,E=H。這是個很簡單的邏輯,就是說,我們直接寫
LCD1602_DB=0xFF;LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;LCD1602_E=1;sta=LCD1602_DB;
這樣就把當(dāng)前液晶的狀態(tài)字讀到了 sta 這個變量中,我們可以通過判斷 sta 最高位的值來了解當(dāng)前液晶是否處于“忙”狀態(tài),也可以得知當(dāng)前數(shù)據(jù)的指針位置。兩個問題,一是如果我們當(dāng)前讀到的狀態(tài)是“不忙”,那么我們程序可以進行讀寫操作,如果當(dāng)前狀態(tài)是“忙”,那么我們還得繼續(xù)等待重新判斷液晶的狀態(tài);問題二,大家可以看我們的原理圖,流水燈、數(shù)碼管、點陣、1602 液晶都用到了 P0 口總線,我們讀完了液晶狀態(tài)繼續(xù)保持 LCD1602_E 是高電平的話,1602 液晶會繼續(xù)輸出它的狀態(tài)值,輸出的這個值會占據(jù)了 P0 總線,干擾到流水燈數(shù)碼管等其它外設(shè),所以我們讀完了狀態(tài),通常要把這個引腳拉低來釋放總線,這里我們用了一個 do...while 循環(huán)語句來實現(xiàn)。
LCD1602_DB=0xFF;LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;do{LCD1602_E=1;sta=LCD1602_DB;//讀取狀態(tài)字LCD1602_E=0;//讀完撤銷使能,防止液晶輸出數(shù)據(jù)干擾P0總線}while(sta&0x80);//bit7等于1表示液晶正忙,重復(fù)檢測直到其等于0為止
2、讀數(shù)據(jù):RS=H,R/W=L,E=H。這個邏輯也很簡單,但是讀數(shù)據(jù)不常用,大家了解一下就可以了,這里就不詳細(xì)解釋了。
3、寫指令:RS=L,R/W=L,D0~D7=指令碼,E=高脈沖。
這個在邏輯上沒什么難的,只是 E=高脈沖這個問題要解釋一下。這個指令一共有 4 條語句,其中前三條語句順序無所謂,但是 E=高脈沖這一句很關(guān)鍵。實際上流程是這樣的:因為我們現(xiàn)在是寫數(shù)據(jù),所以我們首先要保證我們的 E 引腳是低電平狀態(tài),而前三句不管我們怎么寫,1602 液晶只要沒有接收到 E 引腳的使能控制,它都不會來讀總線上的信號的。當(dāng)通過前三句準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)之后,E 使能引腳從低電平到高電平變化,然后 E 使能引腳再從高電平到低電平出現(xiàn)一個下降沿,1602 液晶內(nèi)部一旦檢測到這個下降沿后,并且檢測到 RS=L,R/W=L,就馬上來讀取 D0~D7 的數(shù)據(jù),完成單片機寫 1602 指令過程。歸納總結(jié)我們寫了個 E=高脈沖,意思就是:E 使能引腳先從低拉高,再從高拉低,形成一個高脈沖。
4、寫數(shù)據(jù):RS=H,R/W=L,D0~D7=數(shù)據(jù),E=高脈沖。
寫數(shù)據(jù)和寫指令是類似的,就是把 RS 改成 H,把總線改成數(shù)據(jù)即可。
此外要順便提一句,這里用的 1602 液晶所使用的接口時序是摩托羅拉公司所創(chuàng)立的 6800時序,還有另外一種時序是 Intel 公司的 8080 時序,也有部分液晶模塊采用,只是相對來說比較少見,大家知道這么回事即可。
這里還要說明一個問題,就是從這 4 個時序大家可以看出來,1602 液晶的使能引腳 E,高電平的時候是有效,低電平的時候是無效,前面也提到了高電平時會影響 P0 口,因此正常情況下,如果我們沒有使用液晶的話,那么程序開始寫一句 LCD1602_E=0,就可以避免1602 干擾到其它外設(shè)。我們之前的程序沒有加這句,是因為我們板子在這個引腳上加了一個15K 的下拉電阻,這個下拉電阻就可以保證這個引腳上電后默認(rèn)是低電平,如圖 12-3 所示。
圖 12-3 液晶使能引腳的下拉電阻
如果不加這個下拉電阻,剛開始講點亮 LED 小燈的時候,我們就得寫一句:LCD1602_E=0,可能很多初學(xué)者容易弄不明白,所以我們才加了這樣一個電路。但是在實際開發(fā)過程中,就不必要這樣了。如果這是個實際產(chǎn)品,能用軟件去處理的,我們就不會用硬件去實現(xiàn),所以大家在做實際產(chǎn)品的時候,這塊電路可以直接去掉,只需要在程序開頭多加一條語句即可。