圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器MSP-G320240在高速處
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關(guān)鍵詞：液晶顯示器；DSP；接口；SED1335；MSP-G320240
１ 引言
各種儀器儀表無論是測量型的儀器儀表，還是信號源型的儀器儀表，或大或小都有一個(gè)顯示子系統(tǒng)，這使得液晶顯示器（ＬＣＤ）的應(yīng)用尤為廣泛。由于液晶顯示器具有體積小、外形薄、功耗低、重量輕、工作驅(qū)動(dòng)電壓低、無輻射，特別是視域?qū)?、顯示信息量大等優(yōu)點(diǎn)，因此，隨著現(xiàn)代測控技術(shù)的日益發(fā)展，液晶顯示器已經(jīng)成為測量顯示結(jié)果和人機(jī)對話的重要工具。本文介紹了內(nèi)嵌ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的工作原理，給出了它與ＤＳＰ的接口方法及相應(yīng)的Ｃ語言程序應(yīng)用設(shè)計(jì)。
ＳＥＤ１３３５是日本ＳＥＩＫＯ ＥＰＳＯＮ公司出品的液晶顯示控制器，它具有Ｉ／Ｏ緩沖器、指令功能豐富、能混合顯示圖形和文本、４位數(shù)據(jù)可并行發(fā)送、并可最大驅(qū)動(dòng)６４０×２５６點(diǎn)陣等特點(diǎn)。
２?。停樱校牵常玻埃玻矗昂喗?/B>
ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０是ＴＲＵＬＹ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＳ公司生產(chǎn)的圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器，圖１為其具體的電路結(jié)構(gòu)。
從圖１可知，ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的最大點(diǎn)陣為３２０×２４０?且?guī)в斜彻夤δ?，能夠在很寬的溫度范圍?nèi)工作（０～５０℃）?內(nèi)部有ＳＥＤ１３３５液晶顯示控制器。ＳＥＤ１３３５的硬件結(jié)構(gòu)可分成ＭＰＵ接口部分、內(nèi)部控制部分和ＬＣＤ驅(qū)動(dòng)部分。
ＳＥＤ１３３５的接口部分由指令輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器和標(biāo)志寄存器組成。通過引腳的電平設(shè)置可選擇適配８０８０系列和Ｍ６８００系列ＭＰＵ的等兩種操作時(shí)序電路。
ＳＥＤ１３３５的控制部分由振蕩器、功能邏輯電路、顯示ＲＡＭ管理電路、字符庫及其管理電路以及產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)序發(fā)生器等組成。振蕩器工作頻率可在１～１０ＭＨｚ內(nèi)選擇，而ＳＥＤ１３３５也可在很高的工作頻率下迅速解譯由ＭＰＵ發(fā)來的各類代碼。
ＳＥＤ１３３５可以管理６４ｋＢ顯示ＲＡＭ，同時(shí)可以管理內(nèi)藏的字符發(fā)生器、外擴(kuò)字符發(fā)生器ＣＧＲＡＭ或外部ＣＧＲＡＭ。
６４ｋＢ顯示ＲＡＭ可分為文本顯示區(qū)、圖形顯示區(qū)和字符顯示區(qū)等三種顯示特性區(qū)。其中文本顯示區(qū)專用于文本方式顯示，區(qū)中每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)都認(rèn)為是字符代碼。ＳＥＤ１３３５使用該字符代碼確定字符首地址，然后將相應(yīng)的字模數(shù)據(jù)傳送出去，以在液晶屏上顯示該字符的８×８點(diǎn)陣塊；圖形顯示區(qū)用于圖形方式顯示，區(qū)中每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)直接被送出，每個(gè)位的電平狀態(tài)決定顯示屏上一個(gè)點(diǎn)的顯示狀態(tài)，“１”為顯示，“０”為不顯示；ＳＥＤ１３３５內(nèi)的字符發(fā)生器ＣＧＲＯＭ固化了１６０種５×７點(diǎn)陣字符的字模；此外，ＳＥＤ１３３５還能外擴(kuò)字符發(fā)生器，其代碼范圍是８０Ｈ～９ＦＨ和Ｅ０Ｈ～ＦＦＨ共６４種。
ＳＥＤ１３３５的驅(qū)動(dòng)部分具有各顯示區(qū)的合成顯示能力、傳輸數(shù)據(jù)的組織功能及產(chǎn)生液晶顯示模塊所需時(shí)序的功能。ＳＥＤ１３３５用４位并行方式向液晶顯示器傳輸數(shù)據(jù)。
一般來講，使用內(nèi)置ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器時(shí)，設(shè)計(jì)者無需了解ＳＥＤ１３３５對液晶屏的顯示驅(qū)動(dòng)、點(diǎn)陣掃描、顯示存儲器管理等操作，這一切都會由ＳＥＤ１３３５自動(dòng)進(jìn)行?因此只需清楚ＳＥＤ１３３５的各種數(shù)據(jù)指令格式、顯示存儲器的區(qū)間劃分和接口引腳的功能定義即可。
該液晶顯示器同微處理器的接口也很簡單，只要按液晶顯示器的引腳功能定義將其分別連接于微處理器的相應(yīng)管腳即可。微處理器對液晶顯示器的操作有四類、共１３條指令：第一類是系統(tǒng)控制指令（２條），用于設(shè)置ＳＥＤ１３３５的軟件初始化和顯示驅(qū)動(dòng)電源狀態(tài)；第二類是顯示操作指令（７條），該類指令用于設(shè)置顯示的數(shù)據(jù)起始地址、區(qū)域、方式以及光標(biāo)的顯示方式、形狀和光標(biāo)地址指針的移動(dòng)方向等；第三類是繪制操作指令（２條），該指令專用于對液晶屏上的像素（點(diǎn)）進(jìn)行操作；第四類是存儲操作指令（２條），該指令用于將顯示數(shù)據(jù)寫入顯示區(qū)并把光標(biāo)地址確定的數(shù)據(jù)送到緩沖區(qū)。ＳＥＤ１３３５的多數(shù)指令都帶有參數(shù)，這些參數(shù)值可根據(jù)所控制的液晶顯示器的具體特征和顯示的需要來進(jìn)行設(shè)置，其指令集如表１所列。
表1 SED1335的指令集
| 功 能 | 指 令 | 操作碼 |
說 明 |
參數(shù)量 |
| 系統(tǒng)控制 | SYSTEM SET | 40H | 初始化，顯示窗口設(shè)置 | 8 |
| SLEEP IN | 53H | 空閑操作 | - | |
| 顯示操作 | DISP ON/OFF | 59H/58H | 設(shè)置顯示方式 | 1 |
| SCROLL | 44H | 設(shè)置顯示區(qū)域，卷動(dòng) | 10 | |
| CSRFORM | 5DH | 設(shè)置光標(biāo)形狀 | 2 | |
| CGRAM ADR | 500H | 設(shè)置CGRAM起始地址 | 2 | |
| CSRDIR | 4CH～4FH | 設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向 | - | |
| HDOT SCR | 5AH | 設(shè)置點(diǎn)單元卷動(dòng)位置 | 1 | |
| OVLAY | 5BH | 設(shè)置合成顯示方式 | 1 | |
| 繪制操作 | CSRW | 46H | 設(shè)置光標(biāo)地址 | 2 |
| CSRR | 47H | 讀出光標(biāo)地址 | 2 | |
| 存儲操作 | MWRITE | 42H | 數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖區(qū) | 若干 |
| MREAD | 43H | 從顯示緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù) | 若干 |
３?。停樱校牵常玻埃玻矗巴模樱械慕涌?/B>
ＴＩ公司的１６－ｂｉｔ定點(diǎn)ＤＳＰ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６是一種低功耗的ＤＳＰ器件，它采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，有１條程序總線和３條數(shù)據(jù)總線。該ＤＳＰ采用流水線操作，同時(shí)具有高度并行３２－ｂｉｔ算術(shù)邏輯單元、１６×１６ｂｉｔ并行硬件乘法器、片內(nèi)存儲器、片內(nèi)外設(shè)和高度專業(yè)化的指令集，特別適合于信號處理，可用于工業(yè)控制領(lǐng)域和各類儀器儀表的開發(fā)設(shè)計(jì)。液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０有８位數(shù)據(jù)線、３個(gè)電源線和５個(gè)控制線，當(dāng)ＴＭＳ３２０Ｆ２０６外接１６ＭＨｚ晶振，且工作時(shí)鐘控制模式選為×１時(shí)，可以把液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的讀寫信號線同ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的讀寫信號線直接相連。圖２所示是液晶顯示器與ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的典型接口電路。
４ Ｃ語言程序設(shè)計(jì)
ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的用戶可以用匯編語言或Ｃ語言進(jìn)行源程序的編寫，因?yàn)橛茫谜Z言開發(fā)出的系統(tǒng)易于維護(hù)，可靠性高，可移植性好。下面是用Ｃ語言編寫的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的初始化及清屏程序：
ｉｏｐｏｒｔ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｐｏｒｔ１ｆｆ１； ／＊定義片選地址＊／
ｉｏｐｏｒｔ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｐｏｒｔ１ｆｆ０；
＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｗｃ ｐｏｒｔ１ｆｆ１ ／＊ＬＣＤ寫指令＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｗｄ ｐｏｒｔ１ｆｆ０ ／＊ＬＣＤ寫參數(shù)＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｒｓ ｐｏｒｔ１ｆｆ０
＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ_ｒｄ ｐｏｒｔ１ｆｆ１
＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ ０ｘ４０ ／＊初始化設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＣＲＯＬＬ ０ｘ４４ ／＊顯示域設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＳＬＥＥＰ_ＩＮ ０ｘ５３ ／＊休閑模式設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＤＩＳＰ_ＯＮ ０ｘ５９ ／＊顯示狀態(tài)設(shè)置顯示開＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＤＩＳＰ_ＯＦＦ ０ｘ５８ ／＊顯示關(guān)＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＯＶＬＡＹ ０ｘ５ｂ ／＊顯示合成設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＨＤＯＴ_ＳＣＲ ０ｘ５ａ ／＊點(diǎn)位移設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＦＯＲＭ ０ｘ５ｄ ／＊光標(biāo)形狀設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＧＲＡＭ_ＡＤＲ ０ｘ５ｃ ／＊ＣＧＲＡＭ首址設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ ０ｘ４ｃ ／＊光標(biāo)移動(dòng)方式設(shè)置光標(biāo)右移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＬＦ ０ｘ４ｄ ／＊光標(biāo)左移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＵＰ ０ｘ４ｅ ／＊光標(biāo)上移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ ０ｘ４ｆ ／＊光標(biāo)下移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＷ ０ｘ４６ ／＊光標(biāo)指針設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＳＲＲ ０ｘ４７ ／＊讀取光標(biāo)指針＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＭＷＲＩＴＥ ０ｘ４２ ／＊數(shù)據(jù)寫入設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＭＲＥＡＤ ０ｘ４３ ／＊數(shù)據(jù)讀取設(shè)置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ Ｌｃｄ ＡＰ ０ｘ２８ ／＊顯示屏一行所占字節(jié)數(shù)＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ｗａｉｔ（） ｗｈｉｌｅ（（Ｌｃｄ_ｒｓ＆０ｘ００４０）＝＝０ｘ００４０）／＊等待＊／
ｖｏｉｄ Ｃｌｅａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ａｄｄ１，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ａｄｄ２，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ｄａｔａ）
{ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ Ｃｏｕｎｔｅｒ;
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ;ｗａｉｔ();?／＊Ａｄｄ１: 顯示區(qū)首址＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＷ; ｗａｉｔ();／＊Ａｄｄ２: 顯示區(qū)末址 ＊／
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００; ｗａｉｔ(); ／＊Ｄａｔａ: 顯示數(shù)據(jù)＊／
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００;ｗａｉｔ();?
Ｌｃｄ ｗｃ＝ＭＷＲＩＴＥ; ｗａｉｔ();
{ｆｏｒ_Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ａｄｄ１;Ｃｏｕｎｔｅｒ＜Ａｄｄ２;Ｃｏｕｎｔｅｒ＋＋)
{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｄａｔａ;ｗａｉｔ();}?
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ; ｗａｉｔ();}
ｖｏｉｄ Ｌｃｄ_Ｉｎｉｔ( ｖｏｉｄ) ／＊初始化液晶子程序＊／
{ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｉ; Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ; ｗａｉｔ();
ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜８;ｉ＋＋)／＊ Ｓｙｓｔａｂ[]＝０ｘ３０,０ｘ８７,
０ｘ０７,０ｘ２７,０ｘ４２,０ｘｆ０,０ｘ２８,０＊／
{ Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｙｓｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ();}Ｌｃｄ_ｗｃ＝
ＳＣＲＯＬＬ; ｗａｉｔ();
ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜１０;ｉ＋＋) ／＊Ｓｃｒｔａｂ[]＝０,０,
０ｘｆ０,０,０ｘ４０,０ｘｆ０,０,０ｘ８０,０,０ｘ００＊／
{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｃｒｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ(); Ｌｃｄ_ｗｃ＝
ＨＤＯＴ_ＳＣＲ; ｗａｉｔ(0;
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００; ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＯＶＬＡＹ;
ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ ｗｄ＝０ｘ０８;ｗａｉｔ();
Ｌｃｄ_Ｃｌｅａｒ(０,０ｘ８０００,０ｘ００); ／＊ 清顯示區(qū)子程序＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＤＩＳＰ_ＯＮ; ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝
０ｘ５４;ｗａｉｔ(); ／＊０ｘ５４＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＦＯＲＭ;ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ０７;
ｗａｉｔ();
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ８７；ｗａｉｔ（）；
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ；ｗａｉｔ（）；
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