文档介绍：第九章 MCS-51单片机的其他接口
LCD与MCS-51接口
液晶显示器简称LCD显示器。它是利用液晶经过处理后能改变光线的传输方向的特性实现显示信息。液晶显示器按其功能可分为三类:笔段式液晶显示器、字符点阵式液晶显示器和图形点阵式液晶显示器。前两种可显示数字、字符和符号等,而图形点阵式液晶显示器还可以显示汉字和任意图形,达到图文并茂的效果。
字符型点阵式LCD液晶显示器
目前市面上常用的有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行等的字符液晶显示模块。这些LCM虽然显示字数各不相同,但是都具有相同的输入输出界面。本节将以162字符型液晶显示模块RT-1602C为例,详细介绍字符型液晶显示模块的应用。
-1602C的外观与引脚
RT-1602C采用标准的16脚接口,各引脚情况如下:
第1脚:VSS,电源地
第2脚:VDD,+5V电源
第3脚:VL,液晶显示偏压信号
第4脚:RS,数据/命令选择端,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚:R/W,读/写选择端,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚:E,端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
第7~14脚:D0~D7,为8位双向数据线。
第15脚:BLA,背光源正极
第16脚:BLK,背光源负极
-1602C的内部结构
液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部份:一为LCD控制器,二为LCD驱动器,三为LCD显示装置,如图所示:
LCD
控制器
LCD
驱动器
LCD
显示装备
VSS
VDD
VO
VS
V/W
E
DB0~DB7
控制器采用HD44780,驱动器采用HD44100。HD44780是集控制器,驱动器于一体,专用于字符显示控制驱动集成电路。HD44100是作扩展显示字符位的。HD44780是字符型液晶显示控制器的代表电路。
HD44780集成电路的特点:
1、可选择5×7或5×10点字符。
2、HD44780不仅作为控制器而且还具有驱动40×16点阵液晶像素的能力,并且HD44780的驱动能力可通过外接驱动器扩展360列驱动。
HD44780可控制的字符高达每行80个字,也就是580=400点,HD44780内藏有16路行驱动器和40路列驱动器,所以HD44780本身就具驱动有16×40点阵LCD的能力(即单行16个字符或两行8个字符)。如果在外部加一HD44100外扩展多40路/列驱动,则可驱动16×2LCD。
3、HD44780的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器(ROM)及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在芯片内。
HD44780有80个字节的显示缓冲区,分两行,地址分别为00H~27H,40H~67H,它下实际显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关,液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实际显示位置的关系如图所示。
HD44780内藏的字符发生存储器(ROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,如图所示:
这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码。比如数字“1”的代码是00110001B(31H),又如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),可以看出英文字母的代码与ASCII编码相同。要显示“1”时,我们只需将ASCII码31H存入DDRAM指定位置,显示模块将在相应的位置把数字“1”的点阵字符图形显示出来,我们就能看到数字“1”了。
4、HD44780具有8位数据和4位数据传输两种方式,可与4/8位CPU相连。
5、HD44780具有简单而功能较强的指令集,可实现字符移动,闪烁等显示功能。
LCD控制器HD44780内有多个寄存器,通过RS和R/W引脚共同决定选择哪一个寄存器,选择情况如表
RS
R/W
寄存器及操作
0
0
指令寄存器写入
0
1
忙标志和地址计数器读出
1
0
数据寄存器写入
1
1
数据寄存器读出
总共有11条指令,它们的格式和功能如下:
格式:
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
功能:清除屏幕,将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空格(ASCII20H)。
光标复位,回到显示器的左上角。
地址计数器AC清零。