1、JX44B0實驗系統(tǒng)教案LCD顯示實驗,武漢創(chuàng)維特信息技術(shù)有限公司,2020/9/16,2,提綱,1,3,2,4,5,基礎(chǔ)知識,實驗?zāi)康?實驗內(nèi)容,預(yù)備知識,實驗設(shè)備,6,實驗過程,7,實驗報告要求,3,一 實驗?zāi)康?實驗?zāi)康?了解LCD顯示的基本原理 了解LCD的接口與控制方法 掌握LCD顯示圖形的方法 掌握LCD顯示字符的方法（本次實驗顯示漢字）,4,二 實驗內(nèi)容,實驗內(nèi)容,編寫圖形顯示函數(shù)，在LCD上顯示圖形 編寫HZK16讀取函數(shù)，在LCD上顯示漢字,5,三 預(yù)備知識,預(yù)備知識,了解漢字庫的組織方式，漢字顯示的原理 學(xué)習(xí)LCD的顯示原理和控制辦法,6,四 實驗設(shè)備,實驗設(shè)備,JX44B

2、0教學(xué)實驗箱 ADT1000仿真器和ADT IDE集成開發(fā)環(huán)境 串口連接線,7,五 基礎(chǔ)知識,LCD顯示原理,LCD顯示器是通過給不同的液晶單元供電，控制其光線的通過與否，從而達到顯示的目的。因此，LCD的驅(qū)動控制歸于對每個液晶單元通斷電的控制，每個液晶單元都對應(yīng)著一個電極，對其通電，便可使用光線通過（也有剛好相反的，即不通電時光線通過，通電時光線不通過）。,光源的提供方式有兩種：透射式和反射式。筆記本電腦的LCD顯示屏即為透射式，屏后面有一個光源，因此外界環(huán)境可以不需要光源。而一般微控制器上使用的LCD為反射式，需要外界提供光源，靠反射光來工作。,8,五 基礎(chǔ)知識,LCD的驅(qū)動控制 總線驅(qū)動

3、方式,一般帶有驅(qū)動模塊的LCD顯示屏使用總線驅(qū)動方式，這種LCD可以方便地與各種低檔單片機進行接口，如8051系列單片機。由于LCD已經(jīng)帶有驅(qū)動硬件電路，因此模塊給出的是總線接口，便于與單片機的總線進行接口。驅(qū)動模塊具有八位數(shù)據(jù)總線，外加一些電源接口和控制信號。而且還自帶顯示緩存，只需要將要顯示的內(nèi)容送到顯示緩存中就可以實現(xiàn)內(nèi)容的顯示。由于只有八條數(shù)據(jù)線，因此常常通過引腳信號來實現(xiàn)地址與數(shù)據(jù)線復(fù)用，以達到把相應(yīng)數(shù)據(jù)送到相應(yīng)顯示緩存的目的。,9,五 基礎(chǔ)知識,LCD的驅(qū)動控制 掃描器控制方式,掃描器控制方式LCD顯示屏沒有驅(qū)動電路，需要與驅(qū)動電路配合使用。這種LCD體積小，但需要另外的驅(qū)動芯片。

4、通?？梢允褂脦в蠰CD驅(qū)動能力的高檔MCU驅(qū)動，如ARM系列的S3C44B0。,S3C44B0中具有內(nèi)置的LCD控制器，它具有將顯示緩存中的圖象數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠縇CD驅(qū)動電路的邏輯功能。S3C44B0中內(nèi)置的LCD控制器可支持灰度LCD和彩色LCD?？梢灾С謫紊? 級灰度和16 級灰度模式的灰度LCD以及256級彩色。對于不同尺寸的LCD，具有不同數(shù)量的垂直和水平象素、數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)寬度、接口時間及刷新率，而LCD控制器可以進行編程控制相應(yīng)的寄存器值，以適應(yīng)不同的LCD顯示板。,10,五 基礎(chǔ)知識,S3C44B0 LCD控制器邏輯框圖,11,五 基礎(chǔ)知識,S3C44B0 LCD控制器外部接口信

5、號,VFRAME: LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的幀同步信號。它通知LCD 屏新的一幀的顯示，LCD 控制器在一個完整幀的顯示后發(fā)出VFRAME 信號。 VLINE: LCD控制器和LCD驅(qū)動器間的同步脈沖信號，LCD驅(qū)動器通過它來將水平移位寄存器中的內(nèi)容顯示到LCD屏上。LCD控制器在一整行數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)絃CD驅(qū)動器后發(fā)出VLINE信號。 VCLK: 此信號為LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的象素時鐘信號，LCD控制器在VCLK的上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)，LCD驅(qū)動器在VCLK的下降沿采樣數(shù)據(jù)。 VM: LCD驅(qū)動器所使用的交流信號。LCD驅(qū)動器使用VM信號改變用于打開或關(guān)閉象素的行和列電壓的極性。V

6、M信號在每一幀觸發(fā)，也在編程決定數(shù)量的VLINE信號觸發(fā)。 VD3:0以及VD7:4:LCD象素數(shù)據(jù)輸出端口。,12,五 基礎(chǔ)知識,JX44B0 LCD圖形顯示方式,JX44B0的LCD顯示模塊由S3C44B0的LCD控制器和256色彩色LCD顯示器組成。,其顯示方式以直接操作顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進行，LCD控制器會通過DMA從顯示緩沖區(qū)中獲取數(shù)據(jù)，不需要CPU干預(yù)。,本系統(tǒng)采用的LCD分辨率為320X240，工作在256色彩色顯示模式，在該模式下，顯示緩沖區(qū)中的一個字節(jié)數(shù)據(jù)代表LCD上的一個點的顏色信息，因此，所需要的顯示緩沖區(qū)大小為320X240X1字節(jié)。其中每個字節(jié)的彩色數(shù)據(jù)格式如下圖所示：

7、,13,五 基礎(chǔ)知識,JX44B0 LCD控制器初始化,初始化LCD端口，由于LCD控制端口與CPU的GPIO端口是復(fù)用的，因此必須設(shè)置相應(yīng)寄存器為LCD驅(qū)動控制端口 rPDATC=rPDATC/*GPC4:7 = VD7:4*/,申請顯示緩沖區(qū)，大小為320X240X1字節(jié) if(U32)frameBuffer256=0) frameBuffer256=(unsigned char *)malloc(ARRAY_SIZE_COLOR); rNCACHBE1=(unsigned int)frameBuffer256)12) + (unsigned int)(frameBuffer256+ARR

8、AY_SIZE_COLOR)12)16); ,14,五 基礎(chǔ)知識,JX44B0 LCD控制器初始化,初始化LCD控制寄存器，包括設(shè)置LCD分辨率，掃描頻率，顯示緩沖區(qū)等。,15,五 基礎(chǔ)知識,畫點函數(shù),LCD初始化后，可以通過直接修改顯示緩沖區(qū)實現(xiàn)顯示。如下代碼為在LCD的(x,y)位置處以顏色c打一個點 void lcd_put_pixel(int x,int y,unsigned char c) if(xSCR_XSIZE ,16,五 基礎(chǔ)知識,顯示圖形,最直觀的圖形顯示方式就是將圖形中的顏色信息一個點一個點的輸出到LCD的相應(yīng)位置 void lcd_disp_graph(unsigned

9、 char * image) unsigned int x,y; for(y=0;ySCR_YSIZE;y+) for(x=0;xSCR_XSIZE;x+) lcd_put_pixel(x,y,*(image+y*SCR_XSIZE+x); ,17,五 基礎(chǔ)知識,LCD字符顯示,LCD字符顯示就是將字庫（漢字字庫、英文字庫或者其他語言字庫）中的字模以圖形方式顯示在LCD上，其顯示原理和圖形顯示沒有差別，只要把漢字當成一幅畫，畫在顯示屏上就可以了。關(guān)鍵在于如何取得字符的圖形，也就是字符的點陣字模。,在常用的漢字點陣字庫文件。例如常用的1616點陣HZK16文件，按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國標區(qū)

10、位碼表中的所有漢字。,18,五 基礎(chǔ)知識,HZK組成,每個漢字占用32個字節(jié)，每個區(qū)為94個漢字。,在計算機中，漢字是以機內(nèi)碼的形式存儲的，每個漢字占用兩個字節(jié)：第一個字節(jié)為區(qū)碼(qh)，為了與ASCII碼區(qū)別，范圍從十六進制的0A1H開始（小于80H的為ASCII碼字符），對應(yīng)區(qū)位碼中區(qū)碼的第一區(qū)；第二個字節(jié)為位碼(wh)，范圍也是從0A1H開始，對應(yīng)某區(qū)中的第一個位碼。,這樣，將漢字機內(nèi)碼減去0A0AH就得該漢字的區(qū)位碼。因此，漢字在漢字庫中的具體位置計算公式為： location = (94*(qh-1)+wh-1)*一個漢字字模占用字節(jié)數(shù),19,五 基礎(chǔ)知識,漢字字模,一個漢字字模占用

11、的字節(jié)數(shù)根據(jù)漢字庫的漢字大小不同而不同。以HZK16點陣字庫為例，字模中每一點使用一個二進制位(Bit)表示，如果是1，則說明此處有點，若是0，則說明沒有。這樣，一個1616點陣的漢字總共需要16*16/8=32個字節(jié)表示。,字模的表示順序為：先從左到右，再從上到下，也就是先畫左上方的8個點，再是右上方的8個點，然后是第二行左邊8個點，右邊8個點，依此類推，畫滿1616個點。因此，HZK16中漢字在漢字庫中具體位置的計算公式為：(94*(qh-1)+(wh-1)*32。,漢字“房”的機內(nèi)碼為十六進制的“B7BF”，其中“B7”表示區(qū)碼，“BF”表示位碼。所以“房”的區(qū)位碼為0B7BFH-0A0A0H=171FH。將區(qū)碼和位碼分別