液晶顯示模塊MGLS12864T在單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

    摘要：在簡要地介紹了單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，給出了MGLS12864T點(diǎn)陣液晶顯示模塊與第三代數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）TMS320C31的硬件接口電路。介紹了在DSP控制下，用MGLS12864T實(shí)現(xiàn)漢字顯示的編程技巧和軟件開發(fā)流程。

    關(guān)鍵詞：MGLS12864T；DSP；短波；數(shù)字通信；液晶顯示

１　引言

２１世紀(jì)的戰(zhàn)爭以數(shù)字化戰(zhàn)場為背景，而數(shù)字化戰(zhàn)場的一個(gè)重要特點(diǎn)是信息可以直達(dá)單個(gè)士兵。采用基于軟件無線電體制的設(shè)計(jì)思想，應(yīng)用第三代數(shù)字信號(hào)處理器ＴＭＳ３２０Ｃ３１等器件構(gòu)成短波自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器，并將其和傳統(tǒng)的小型短波電臺(tái)相連接，再通過編寫相應(yīng)的軟件程序即可構(gòu)成可傳輸數(shù)據(jù)信息的單兵短波數(shù)字電臺(tái)。而將ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ點(diǎn)陣液晶顯示模塊應(yīng)用于此單兵數(shù)字電臺(tái)則可顯示發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)屏幕顯示的全中文化，以及由此引申的重要功能——中文信息直傳。

２　單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)簡介

以ＴＭＳ３２０Ｃ３１數(shù)字信號(hào)處理器（ＤＳＰ）為核心，輔以數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ＴＬＣ３２０４４等相應(yīng)的外圍器件構(gòu)成的短波自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器，在和小型短波單邊帶電臺(tái)連接后，便可構(gòu)成單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)中的一個(gè)單兵從站，然后采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將若干個(gè)這樣的從站組合在一起即可組成單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)。其中，短波調(diào)制解調(diào)器主要負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換、自動(dòng)鏈路的建立、以及自適應(yīng)選頻和自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。人機(jī)界面采用ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，并通過編制漢字庫存儲(chǔ)漢字字模（即點(diǎn)陣數(shù)據(jù)）。欲發(fā)送的數(shù)據(jù)由鍵盤輸入，并經(jīng)短波調(diào)制解調(diào)器處理后將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，然后經(jīng)電臺(tái)發(fā)送出去。同時(shí)，調(diào)用漢字庫中的漢字字模將數(shù)據(jù)信息顯示在液晶顯示屏上。相反，電臺(tái)接收到的模擬信號(hào)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將信息顯示在液晶顯示屏上。單兵短波數(shù)字通信系統(tǒng)的單兵從站組成如圖１所示。

３ ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ與ＤＳＰ接口電路設(shè)計(jì)

ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ是內(nèi)置Ｔ６９６３Ｃ控制器的１２８×６４點(diǎn)陣式ＬＣＤ，通過對其內(nèi)部的Ｔ６９６３Ｃ進(jìn)行編程可實(shí)現(xiàn)各種漢字、圖形的顯示。Ｔ６９６３Ｃ具有一個(gè)內(nèi)置字符發(fā)生器ＲＯＭ?即ＣＧＲＯＭ?，共有１２８個(gè)５×７點(diǎn)陣的ＡＳＣＩＩ字符，同時(shí)具有ＣＧＲＡＭ功能，用戶可以自定義所需的文字或符號(hào)，并可通過６４ｋＢ的顯示ＲＡＭ來方便地設(shè)置文本、圖形和用戶自定義的顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，同時(shí)也可顯示ＡＳＣＩＩ字符、特殊字符、圖形及漢字等。

ＴＭＳ３２０Ｃ３１中的數(shù)據(jù)總線與控制信號(hào)采用直接Ｉ／Ｏ設(shè)備訪問形式來控制Ｔ６９６３Ｃ類液晶顯示模塊，ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ與ＴＭＳ３２０Ｃ３１的接口電路如圖２所示。

圖中，ＴＭＳ３２０Ｃ３１的數(shù)據(jù)線Ｄ０～Ｄ７直接與液晶顯示器的數(shù)據(jù)線相連接，Ｃ／ Ｄ信號(hào)由Ｃ３１的地址線Ａ０提供，Ａ０為１時(shí)為指令口地址；Ａ０為０時(shí)為數(shù)據(jù)口地址。片選信號(hào)ＣＥ與７４Ｆ１３８譯碼器的Ｙ６連接，可將譯碼地址設(shè)定為６０００００Ｈ。ＴＭＳ３２０Ｃ３１的讀寫信號(hào)線Ｒ／ Ｗ可作為ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ顯示模塊的讀(ＲＤ)、寫(ＷＲ)控制信號(hào)。液晶顯示模塊的ＲＥＳＥＴ接至＋５Ｖ電源，通過Ｖ０端外的電位器可調(diào)節(jié)液晶的對比度。

４　編程技巧與軟件實(shí)現(xiàn)

４．１ 指令傳輸流程

Ｔ６９６３Ｃ的初始化設(shè)置一般都由管腳設(shè)置來完成，因此，其指令系統(tǒng)主要集中于顯示功能的設(shè)置。Ｔ６９６３Ｃ的指令可帶一、兩個(gè)參數(shù)，也可以無參數(shù)。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)?如果有的話?，再送入指令代碼。每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測。其雙字節(jié)參數(shù)指令傳輸流程如圖３所示。

４．２ ＬＣＤ清顯示ＲＡＭ子程序

由于Ｔ６９６３Ｃ的硬件復(fù)位ＲＥＳＥＴ功能僅對應(yīng)于內(nèi)部邏輯電路的初始化，且在開機(jī)后，ＬＣＤ顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容是隨機(jī)的。所以，Ｔ６９６３Ｃ首先應(yīng)對顯示緩沖區(qū)初始化清零，清零過程就是向全部存儲(chǔ)單元寫入００Ｈ。該數(shù)據(jù)在圖形方式下為不顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)，而在文本方式下正好是空格的字符代碼。由于ＲＡＭ區(qū)的大小為８ｋ字節(jié)，所以要向數(shù)據(jù)口寫８ｋ次００Ｈ。初始化的清零過程可應(yīng)用自動(dòng)寫指令方式，其流程如圖４所示。

４．３ 顯示初始化流程

一般在使用ＬＣＤ之前，都必須對ＬＣＤ顯示屏進(jìn)行初始化。該系統(tǒng)的字符和圖形之間按“或”功能顯示，同時(shí)應(yīng)設(shè)置文本和圖形緩沖區(qū)的起始地址和寬度，其顯示初始化流程如圖５所示。

４．４ 字符顯示

Ｔ６９６３Ｃ內(nèi)部具有一字符發(fā)生器ＲＯＭ?即ＣＧＲＯＭ?，它中間共有１２８個(gè)５×７點(diǎn)陣ＡＳＣＩＩ字符，同時(shí)具有ＣＧＲＡＭ功能，用戶可以自定義所需文字或符號(hào)；并用６４ｋＢ的顯示ＲＡＭ方便地設(shè)置文本、圖形和用戶自定義的顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以顯示ＡＳＣＩＩ字符、特殊字符、圖形及漢字；對于字符顯示，則可完全采用Ｔ６９６３Ｃ的內(nèi)置字符。

４．５ 漢字顯示

在計(jì)算機(jī)漢字系統(tǒng)中，每個(gè)漢字內(nèi)碼為兩字節(jié)編碼，字節(jié)的最高位為１，而ＡＳＣＩＩ碼為７位編碼，最高位為０。因此，可根據(jù)字符值與１２８的比較來判斷它是漢字還是ＡＳＣＩＩ碼。國標(biāo)ＧＢ２３１２－８０把漢字分為８７區(qū)，每區(qū)９４個(gè)字符。其中，１～１５區(qū)為常用符號(hào)區(qū)（包括０～９及大小寫英文母）?１６～８６ 區(qū)為常用漢字，第８７區(qū)為生僻漢字。在常用漢字區(qū)，１６～５５區(qū)是一級漢字區(qū)，共３７５５個(gè)，其排列是以漢語拼音為序，從一聲到四聲，即從“啊(ａ)”排到“座(ｚｕｏ)”。對一般顯示，前５５區(qū)就足夠了，故筆者編寫了一級漢字庫（即１６～５５區(qū))，并采用常用的１６×１６點(diǎn)陣漢字結(jié)構(gòu),每一漢字占３２字節(jié)。這樣，共需３２×４０×９４＝１２０３２０字節(jié)，利用ＵＣＤＯＳ中的漢字庫，在ＵＣＤＯＳ環(huán)境下，采用ＰＩＣＫ-ＨＺＢ軟件便可提取漢字字模。

漢字地址碼是指在一個(gè)漢字系統(tǒng)中，某一漢字字型信息存放在庫中的邏輯地址的編碼。由于地址碼＝[(內(nèi)碼第一字節(jié)－Ａ１Ｈ)×９４＋(內(nèi)碼第二字節(jié))]×３２。因此，尋找一個(gè)漢字的字模信息首先要確定此漢字所處的區(qū)數(shù)；再確定在此區(qū)中的地址(字模地址)。具體如下：

區(qū)數(shù)號(hào)＝地址碼／３２７８６

字模地址＝(地址碼／３２７６８的余數(shù))×３２＋８０００Ｈ

ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ液晶屏每屏可顯示４行×８列漢字，數(shù)據(jù)總線可直接訪問外部字庫，以讀取某個(gè)漢字的顯示碼。字庫的索引庫共分為４０個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域有９４個(gè)地址索引。每個(gè)漢字的內(nèi)碼都對應(yīng)一個(gè)唯一的地址索引，根據(jù)地址索引便可找到字庫中與之相對應(yīng)的字模地址。這樣，從該字模地址中取出漢字的顯示碼，并將顯示碼寫入液晶控制器Ｔ６９６３中顯示ＲＡＭ區(qū)的指定地址，便可在液晶屏上的相應(yīng)位置顯示出來。圖形方式下的漢字顯示流程圖如圖６所示。

對于文本方式下的字符顯示，ＬＣＤ每行可顯示１６個(gè)字符(即００Ｈ－０ＥＨ)，一屏可顯示８行。而對于圖形顯示方式下的漢字顯示，ＬＣＤ每行可顯示８個(gè)漢字，一屏可顯示４行。當(dāng)達(dá)到最大顯示值時(shí)，通過編程可使顯示內(nèi)容自動(dòng)換行或自動(dòng)開始新的一屏。

５　結(jié)束語

將部隊(duì)現(xiàn)有的短波通信設(shè)備和高速調(diào)制解調(diào)器、ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ等終端設(shè)備相結(jié)合研制的新型單兵短波通信設(shè)備，充分有效地發(fā)揮了部隊(duì)現(xiàn)有短波電臺(tái)的性能，實(shí)現(xiàn)了屏幕顯示的全中文化，以及由此引申的重要功能—中文信息直傳。此項(xiàng)目的成功研制，為研制適合中國國情和特點(diǎn)的單兵短波數(shù)字通信設(shè)備奠定了一定的基礎(chǔ)。