1、風(fēng)云電子研發(fā)室 51單片機(jī)基礎(chǔ)開發(fā)教程第八課單片機(jī)驅(qū)動(dòng)12864液晶顯示風(fēng)云51實(shí)驗(yàn)板液晶接口原理圖12864在電路板中的電路原理圖液晶相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的應(yīng)用中，人機(jī)界面占據(jù)相當(dāng)重要的地位。人機(jī)界面主要包括事件輸入和結(jié)果指示，事件輸入包括鍵盤輸入，通訊接口，事件中斷等，結(jié)果指示包括LED/LCD顯示、通訊接口、外圍設(shè)備操作等。而在這些人機(jī)界面當(dāng)中，LCD 顯示技術(shù)由于其具有界面友好，成本較低等特點(diǎn)而在很多應(yīng)用場(chǎng)合得

2、以廣泛應(yīng)用液晶的顯示原理以及分類在講解LCD 驅(qū)動(dòng)之前，我們先就LCD的顯示原理作一簡(jiǎn)單的介紹。 LCD(Liquid Crystal Display)是利用液晶分子的物理結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性進(jìn)行顯示的一種技術(shù)。液晶分子的特性： 液晶分子是介于固體和液體之間的一種棒狀結(jié)構(gòu)的大分子物質(zhì)；在自然形態(tài)，具有光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，在電(磁)場(chǎng)作用下，呈各向同性特點(diǎn)； 下面以直視型簡(jiǎn)單多路TN/STN LCD Panel(液晶顯示面板)的基本結(jié)構(gòu)介紹LCD的基本顯示原理，示意圖如圖1-1：液晶的顯示原理以及分類整個(gè)LCD Panel由上下玻璃基板和偏振片組成，在上下玻璃之間，按照螺旋結(jié)構(gòu)將液晶分子有規(guī)律的進(jìn)行涂

3、層。液晶面板的電極是通過一種金屬化合物蝕刻在上下玻璃基板上。如圖所示，液晶分子的排列為螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)光線具有旋光性，上下偏振片的偏振角度相互垂直。在上下基板間的電壓為0時(shí)，自然光通過偏振片后，只有與偏振片方向相同的光線得以進(jìn)入液晶分子的螺旋結(jié)構(gòu)的涂層中，由于螺旋結(jié)構(gòu)的的旋光性，將入射光線的方向旋轉(zhuǎn)90度后照射到另一端的偏振片上，由于上下偏振片的偏振角度相互垂直，這樣入射光線通過另一端的偏振片完全的射出，光線完全進(jìn)入觀察者的眼中，看到的效果就為白色。而在上下基板間的電壓為一交流電壓時(shí)，液晶分子的螺旋結(jié)構(gòu)在電(磁)場(chǎng)的作用下，變成了同向排列結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的方向沒有作任何旋轉(zhuǎn)，而上下偏振片的偏振角度相互

4、垂直，這樣入射光線就無法通過另一端的偏振片射出，光線無法進(jìn)入觀察者的眼中，看到的效果就為黑色。這樣通過在上下玻璃基板電極間施加不同的交流電壓，即可實(shí)現(xiàn)液晶顯示的兩種基本狀態(tài)亮(On)和暗(Off)。 12864LCD的基本參數(shù)及引腳功能FM12864I是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器,它主要由行驅(qū)動(dòng)器/列驅(qū)動(dòng)器及12864全點(diǎn)陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示84個(gè)(1616點(diǎn)陣)漢字。 主要技術(shù)參數(shù)和性能： 1.電源：VDD：+5V； 模塊內(nèi)自帶-10V負(fù)壓，用于LCD的驅(qū)動(dòng)電壓。 2.顯示內(nèi)容：128(列)64(行)點(diǎn) 3.全屏幕點(diǎn)陣 4.七種指令 5.與CPU接口采用8位數(shù)據(jù)總線并行輸

5、入輸出和8條控制線 6.占空比1/64 7.工作溫度：-10+50，存儲(chǔ)溫度：-20+7012864液晶接口管腳定義LCD12864操作相關(guān)指令指指 令 碼功能令R/WD/ID7D6D5D4D3D2D1D0顯示ON/OFF0000111111/0控制顯示器的開關(guān)，不影響DDRAM中數(shù)據(jù)和內(nèi)部狀態(tài)顯示起始行0011顯示起始行（063）指定顯示屏從DDRAM中哪一行開始顯示數(shù)據(jù)設(shè)置X地址0010111X：07設(shè)置DDRAM中的頁地址(X地址)設(shè)置Y地址0001Y地址（063）設(shè)置地址(Y地址)讀狀態(tài)10BUSY0ON/OFFRST0000讀取狀態(tài)RST 1:復(fù)位0:正常ON/OFF 1:顯示開 0

6、:顯示關(guān)BUSY 0:READY 1:IN OPERATION寫顯示數(shù)據(jù)01顯示數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)DB7DB0寫入DDRAM讀顯示數(shù)據(jù)11顯示數(shù)據(jù)將DDRAM上的數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)線DB7DB0相關(guān)指令說明1.顯示開關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF) D=1:開顯示(DISPLAY ON)意即顯示器可以進(jìn)行各種顯示操作 D=0:關(guān)顯示(DISPLAY OFF)意即不能對(duì)顯示器可以進(jìn)行各種顯示操作2.設(shè)置顯示起始行前面在Z地址計(jì)數(shù)器一節(jié)已經(jīng)描述了顯示起始行是由Z地址計(jì)數(shù)器控 制的。A5A0的6位地址自動(dòng)送入Z地址計(jì)數(shù)器，起始行的地址可以是0 63 的任意一行。 例如： 選擇A5A0是62，則起始

7、行與DDRAM行的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： DDRAM 行：62 63 0 1 2 328 29 屏幕顯示行：1 2 3 4 5 631 32代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式000011111D代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0011A5A4A3A2A1A0相關(guān)指令說明3.設(shè)置頁地址 (頁地址)所謂頁地址就是DDRAM的行地址,8行為一頁,模塊共64行即8頁, A2 A0表示07頁。讀寫數(shù)據(jù)對(duì)地址沒有影響，頁地址由本指令或RST信號(hào) 改變復(fù)位后頁地址為0。頁地址與DDRAM的對(duì)應(yīng)關(guān)系見DDRAM地址表。4.設(shè)置Y地址(SET Y A

8、DDRESS)(行地址)此指令的作用是將A5A0送入Y地址計(jì)數(shù)器,作為DDRAM的Y地址指 針。在對(duì)DDRAM進(jìn)行讀寫操作后，Y地址指針自動(dòng)加1，指向下一個(gè)DDRAM單元。代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0001A5A4A3A2A1A0代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0010111A2A1A0相關(guān)指令說明DDRAM地址表：CS1=1CS2=1Y=016263016263行號(hào)DB0DB0DB0DBODBODBODBODBODBODBO0X=0DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB77DB0DB0DB0DB

9、0DB0DB0DB0DB0DB0DB08DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB755X=7DB0DBODBODBODBODBODBODBODBODBO56DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB763相關(guān)指令說明5.讀狀態(tài)(STATUS READ) 當(dāng)R/W=1 D/I=0時(shí)，在E信號(hào)為“H”的作用下，狀態(tài)分別輸出到數(shù)據(jù)總線（DB7DB0）的相應(yīng)位。BF：前面已敘述過（見BF標(biāo)志位一節(jié)）。ON/OFF：表示DFF觸發(fā)器的狀態(tài)（見DFF觸發(fā)器一節(jié)）。RST：RST=1表示內(nèi)部正在初始化，此時(shí)組件不接受任何指令和數(shù)據(jù)。6.寫顯示數(shù)據(jù)(WRITE DISPLAY

10、 DATE)D7D0為顯示數(shù)據(jù),此指令把D7D0寫入相應(yīng)的DDRAM單元，Y地指針自動(dòng)加1。代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式01BUSY0ON/OFFRET0000代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式01D7D6D5D4D3D2D1D0相關(guān)指令說明7.讀顯示數(shù)據(jù)(READ DISPLAY DATE) 此指令把DDRAM的內(nèi)容D7D0讀到數(shù)據(jù)總線DB7DB0，Y地址指針自動(dòng)加1。代碼R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式11D7D6D5D4D3D2D1D012864液晶并行讀寫操作時(shí)序?qū)懖僮鲿r(shí)序1286

11、4液晶并行讀寫操作時(shí)序讀操作時(shí)序12864液晶讀寫操作時(shí)序3.讀寫時(shí)序參數(shù)表名 稱符 號(hào)最小值典型值最大值單位E周期時(shí)間Tcyc1000-nsE高電平寬度Pweh450-nsE低電平寬度Pwel450-nsE上升時(shí)間Tr-25nsE下降時(shí)間Tf-25ns地址建立時(shí)間Tas140-ns地址保持時(shí)間Tah10-ns數(shù)據(jù)建立時(shí)間Tdsw200-ns數(shù)據(jù)延遲時(shí)間Tddr-320ns寫數(shù)據(jù)保持時(shí)間Tdhw10-ns讀數(shù)據(jù)保持時(shí)間Tdhw20-ns12864液晶串行讀寫時(shí)序12864液晶串行讀寫時(shí)序12864讀寫8位并行操作數(shù)據(jù)格式12864讀寫4位并行操作數(shù)據(jù)格式12864串行操作數(shù)據(jù)格式12864串行