基于VHDL的1602LCD液晶顯示技術

——基于JHD162A液晶屏、SPLC780D液晶顯示芯片2011年12月12日1602LCD簡介1602LCD顯示的內容為16*2，即可以顯示兩行，每行16個字符，目前市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780和SPLC780D液晶芯片，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780和SPLC780D寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。本實驗室所使用的是型號為JHD162A的液晶，而其內部采用的正是SPLC780D液晶芯片。上圖所示即為16引腳1602LCD的引腳圖。1602LCD顯示原理——5x7點陣1602LCD字符代碼與圖形對應圖1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器已經存儲了若干個不同的點陣字符圖形，如左圖所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。1602LCD引腳說明

引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0液晶顯示器對比度調整端4RSRS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。6EE(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位）8DB1低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1位9DB2低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線2位10DB3低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線3位11DB4高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線4位12DB5高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線5位13DB6高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線6位14DB7高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線7位（最高位，也是busyflag）15、16BLA、BLK背光電源正極、背光電源負極1602LCD液晶模塊控制指令1602LCD液晶模塊控制指令說明（2）指令6——功能設置命令，DL：高電平時為8位總線，低電平時為4位總線；N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示；F：低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7——字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8——DDRAM地址設置。指令9——讀忙信號和光標地址，BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10——寫數(shù)據(jù)。指令11——讀數(shù)據(jù)。1602LCD的CGROM、CGRAM和DDRAMCGROM中存儲了一些標準的字符的字模編碼，是液晶屏出廠時固化在控制芯片中的，用戶不能改變其中的存儲內容，只能讀取調用，包含有標準的ASCII碼、日文字符和希臘文字符。（若干個）CGRAM是控制芯片留給用戶，用以存儲用戶自己設計的字模編碼。（8個字節(jié)，{0000_X000~0000_X111}）DDRAM是和屏幕顯示區(qū)域有對應關系的一組存儲器，其功能有點中轉的性質。（80個字節(jié)）為了便于理解，可以如下打一比方:CGROM和CGRAM中存儲的字模信息相當于廚房中的食品，CGROM是廚房中現(xiàn)成的熟食，CGRAM是用戶自行制作的菜肴，這些食品都要通過托盤DDRAM轉移一下，才能送到餐桌上食用；類似的字模編碼都要先被讀取到對應的DDRAM中，經如上中轉以后，屏幕的相應位置才顯示出字符。1602LCD液晶內部顯示地址要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，上圖是1602LCD的內部顯示地址。例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。因此，第一行地址就必須加80H，而第二行地址就必須加C0H。讀操作時序圖tsp1(min)=40ns(AddressSetupTime)tpw(min)=230ns(EPulseWidth)tc(min)=500ns(ECycleTime)寫操作時序圖tsp1(min)=40ns(AddressSetupTime)tpw(min)=230ns(EPulseWidth)tc(min)=500ns(ECycleTime)寫操作時序圖（本實驗推薦做法） 1602LCD液晶，在執(zhí)行每條指令之前一般都要確認模塊的忙標志。但是，由于現(xiàn)在很多國產的液晶忙標志讀出來的時候都是錯誤的，因此，本實驗建議不用讀取忙標志，而采用每次給充分的時間執(zhí)行指令。上圖就是推薦的寫操作時序圖，在T0時刻，RS、R/W、DB7-0信號有效，E為0，經過40ns，在T1時刻，E拉高，再過230ns，在T2時刻，E拉低，最后，再經過tc-230ns，在T3時刻，