一種基于DSP實現(xiàn)的LCD液晶屏顯示技術(shù)

1 引 言

隨著電子產(chǎn)品集成化的發(fā)展．液晶顯示屏在便攜式儀器中實現(xiàn)圖像或文字的顯示應(yīng)用更為廣泛。同時在當(dāng)今信息時代，數(shù)字圖像處理技術(shù)對實時性、運(yùn)算量大的要求越來越高，所以高運(yùn)算速度的DSP芯片在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；其使數(shù)據(jù)采集、控制與人機(jī)界面融為一體，由于DSP處理速度快，整個系統(tǒng)能夠由一片DSP芯片控制．體積更小、功耗更低、更便于攜帶［1］。目前大多數(shù)液晶控制器的接[1電路及驅(qū)動程序主要是針對單片機(jī)設(shè)計的［2］，DSP的液晶屏接口電路參考資料相對較少，而在實際應(yīng)用中，單片機(jī)的硬件資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以本文提出一種由DSP控制實現(xiàn)LcD液晶屏顯示的方案。2 硬件設(shè)計本系統(tǒng)采用TI公刮的加強(qiáng)型定點DSP芯片TMS320VC54lOA［3］，其頻率可達(dá)160 MHz，內(nèi)部有64 kRAM空間，可以靈活的映射為數(shù)據(jù)或程序存儲窄間。液品模塊采用信利公司的MG一128128-2中規(guī)模液品屏［2］。該模塊內(nèi)置有T6963C控制芯片，T6963C的最大特點是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動所需的參數(shù)如占空比系數(shù)，驅(qū)動傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)/行及字符的字體選擇等均由引腳電平設(shè)置。這樣T6963C的初始化在上電時就已經(jīng)基本設(shè)置完成。軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫面的設(shè)計。本系統(tǒng)中使VC5410A采用1／O空間擴(kuò)展方式控制液晶模塊。由于向液晶模塊寫數(shù)據(jù)、寫指令和寫控制信號時。需要鎖存總線，所以采用了鎖存芯片74HC573實現(xiàn)總線的鎖存。74HC573由8個D觸發(fā)器組成。這8個D觸發(fā)器具有共同的鎖存使能(LE)和輸出使能 。LE的下降沿將DO～D7上的數(shù)據(jù)鎖存到O0～O7上的數(shù)據(jù)不隨D0～D7變化。DSP與液晶顯示模塊部分接口電路如圖l所示。LE的下降沿將D0～D7上的數(shù)據(jù)鎖存到O0～O7上，當(dāng)LE為低時O0～O7上的數(shù)據(jù)不隨D0～D7變化。鎖存器的使能端由Vc5410A的A10和IS控制，即把控制信號鎖存在地址為0400H的I／O空間上。其真值表如表1昕示。系統(tǒng)中相類似的鎖存電路有3個，寫數(shù)據(jù)(指令)鎖存電路的使能端由DSP的A11和IS控制，將數(shù)據(jù)或指令鎖存住地址為0800H的I/O空間上，讀數(shù)據(jù)鎖存電路使能端DSP的A9和IS控制，將所讀的數(shù)據(jù)鎖存在地址為020OH的1/O空間上。DSP的低8位數(shù)據(jù)線和液晶模塊的數(shù)據(jù)總線連接．負(fù)責(zé)將控制指令和顯示數(shù)據(jù)送到顯示模塊的數(shù)據(jù)線上。 vc5410A的內(nèi)部存儲空間有限，所以本系統(tǒng)擴(kuò)展了一個64 Mb/s的外部程序存儲器SST39VF400A，該芯片的數(shù)據(jù)線和地址線分別與DSP芯片的對應(yīng)相連，片選信號由 控制，讀寫控制引腳與DSP的讀寫信號R/w相連。3軟件設(shè)計液晶屏實際是通過若干個象素點來構(gòu)成漢字或圖形的，刈'應(yīng)位為"1"時．液晶點被點亮；為"O"時，不點亮。要顯示漢字或圖肜實際就是按照一定的規(guī)律點亮相應(yīng)的液晶象素點．視覺上看起來就成了一個漢字或圖形。MG一1 28128-2的控制器T6963C有一系列操作指令，通過指令的調(diào)用可以實現(xiàn)對液晶模塊的控制［4］。在設(shè)計過程中，根據(jù)T6963c的指令系統(tǒng)及與DSP的時序信號波形圖進(jìn)行編程。液晶模塊一作時序的產(chǎn)生主要是通過控制信號的改變來實現(xiàn)的．在編寫寫指令、寫數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)等　子程序之前，首先要確定硬件接口圖的時序，本系統(tǒng)的控制信號接口順序巾高到低依次為：NULL一NUL一OEw-RD-WR-CD一CE-LCD RST，通過訪問I／O空間的0200H，0400H，0800H地址，來控制液晶模塊。液晶屏上電之后，屏幕上的顯示是隨機(jī)的，所以控制程序開始就需要清屏，使屏幕上的液晶點全滅。然后初始化一些顯示參數(shù)，例如顯示區(qū)域、娃示方式、顯示狀態(tài)、光標(biāo)狀念等的設(shè)置。然后畫出操作界面背景；DSP控制液晶顯示采用外部中斷辦式。當(dāng)有外部中斷時．前端數(shù)據(jù)采集部分將數(shù)據(jù)，開始進(jìn)入DSP緩存．同時清除顯示區(qū)域上次的顯示，對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。給液晶屏發(fā)送接收數(shù)據(jù)指令，即將LCD的RD引腳置為低電平，然后將顯示數(shù)據(jù)送到LCD數(shù)據(jù)總線上，一個周期的數(shù)據(jù)的采集和顯示即完成。下面將給出部分C語言的液晶模塊驅(qū)動子程序，首先足一些變量的聲明函數(shù)和用到的庫函數(shù)：#include#define port LCD cmd port0400／／定義液晶模塊的命令鎖存地址為I／O空間的0400H#define port LCD write port0800∥寫數(shù)據(jù)鎖存地址為0800H#define port LCD read port0200／／讀數(shù)據(jù)鎖存地址為0200H＃define port_LCD_null;ioport unsigned short port port_LCD_cmd;ioport unsigned short port port_LCD_write;ioport unsigned short port port_LCD_read;ioport unsigned short port port_LCD_null;讀命令的子程序:unsigned short Icd-read-command(){{unsigned short temp；port LCD_ cmd=0x003F：port LCD_ null=0x003F；port LCD_ emd一0x002D；∥LCD_ RST=1，CE=0，CD=1，WR=1，RD=0，OEW=1port LCD_ nulI=0x002D；temp=port LCD_ read：port LCD_ cmd=0x003F；port LCD_ null=0x003F；return(temp)；}畫點子程序：Void led draw point(unsigned short X，unsigned short y){unsigned short temp；temp一(y<<4)+(x>>3)+0x100；led-write-data(temp)；led-write-data(temp>>8)；lcd-write-write-command(0x24)；／／送地址指針的控制字24H到命令端口temp=(0x07一(X&ox07))l 0xF8；／／FOH～FFH把選中的一位置1，即點亮，畫點完成lcd-write-command(temp)；}向液晶模塊寫數(shù)據(jù)和寫指令的子程序與讀數(shù)據(jù)的過程相似，只要根據(jù)控制模塊的時序圖給出相應(yīng)的命令即可。然后編寫出初始化、清屏、畫點等子程序，再此基礎(chǔ)上就可以編寫顯示字符、數(shù)字、漢字及圖形等。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼，然后送顯示數(shù)據(jù)。4 結(jié) 語本文提出利用高速率DSP芯片控制液晶屏顯示的技術(shù)，并編寫出針對DSP的C語言液晶模塊的驅(qū)動程序，能夠廣泛地應(yīng)用于各種圖像的處理和顯示場合，在調(diào)試和仿真過程中取得了良好的顯示效果。此電路的設(shè)計思想也可以應(yīng)用在其他液晶模塊的接口設(shè)計中，只要對程序稍加改動就可以加以。