液晶顯示模塊在便攜式儀器中的應用

摘 要 本文以內置液晶顯示控制器(T6963C)的精電蓬遠的點陣式液晶顯示模塊VP12864T為例， 詳細介紹了液晶顯示模塊在便攜式儀器中的應用。對液晶模塊和儀器處理系統的硬件接口及其軟件進行了設計，為一些便攜式系統的數據和圖形顯示提供了一種可借鑒的方法。

關鍵詞 DSP；液晶模塊；T6963C；TMS320LF2407

中圖分類號： TN141.9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2007）08－0061-04

Application of LCD Module in Portable Instrument//Liu Xiangya ，Li Guosheng，Zhang Qingrong

Abstract This text taking the LCD module VP12864T with T6963C controller forexample ， introduces the application of the LCD module in detail.It carries on the design to hardware connection and software with the instrument processing system. It has provided the method for data and graphical display in some portable systems which one kind may profit from.

Key words DSP;LCD module;T6963C;TMS320LF2407

Author's address Weifang Scientific and Vocational College，Weifang，Shandong262700

引言

目前，現代儀器產品在技術上正朝數字化、微型化方向發展。隨著集成電路的密度越來越高，體積越來越小，功能越來越強大，集成化、模塊化功能硬件已成為現代儀器儀表的強有力的硬件支持，它使得儀器更加靈活，儀器的硬件組成更加簡潔。在儀器顯示方面，由于液晶顯示屏具有功耗低、體積小、壽命長、性能穩定、顯示直觀等優點，其被廣泛應用于便攜式儀器儀表中。傳統的液晶顯示大都采用單片機控制，但是對于要求進行實時信號采集和處理的系統，單片機因其自身的性能限制，不能完成高速信號的實時采集、處理。隨著低價格、高性能DSP芯片的出現，DSP已越來越多地應用于各種便攜式儀器中。在本儀器中采用了一種高速信號處理器TMS320LF2407 DSP來控制液晶顯示。TMS320LF2407 DSP芯片（以下簡稱LF2407）是TI公司的一款16位定點DSP[1]，由于其優越的性能和較高的性價比，使之越來越多地應用于信號處理系統和控制系統中。

1 系統介紹

本系統的組成如圖1所示:

該系統分為數據采集、數據處理和頻譜分析、結果顯示等部分。其工作過程為：將數據采集模塊采集到的數據送入DSP 內，在DSP內進行FFT變換和頻譜分析，然后將處理后的數據轉化為液晶中的顯示格式送入液晶顯示模塊實時顯示。

2 T6963C液晶控制器的特點簡介

本文采用的液晶顯示模塊為精電蓬遠的VP12864T，其內置控制器為T6963C。T6963C控制器一般內置于液晶模塊內，是點陣式圖形液晶顯示控制器。其主要特點如下[2]:（1）T6963C主要由接口部分、控制部分和驅動部分3部分組成；(2) T6963C 的字符字體可由硬件或軟件設置， 其字體有5×8、6×8、7×8、8×8等4 種；(3) T6963C 的占空比可從1/16 到1/128；(4) T6963C 可以圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式進行顯示；(5) T6963C 有內部字符發生器CGROM ， 共有128 個字符， 可以管理64K 的顯示緩沖區及字符發生器CGRAM。

3 LF2407與液晶顯示模塊的硬件接口

DSP與液晶控制電路的接口可有兩種方式:一種是直接控制方式，另一種是間接控制方式。由于DSP是高速器件(TMS320LF2407具有30M條指令/s的處理速度[3])，而液晶模塊為低速器件，如果采用直接控制方式，將使得T6963C無法正常工作。因此在處理它們之間的接口問題時，鑒于LF2407有多達41個通用、雙向的數字I/O口，故可利用DSP的I/O口，采用間接方式通過軟件編程在I/O口上模擬液晶模塊驅動器的時序，來實現DSP高速器件與低速液晶模塊的連接。LF2407與液晶模塊的硬件接口電路如圖2所示：

如圖所示，利用LF2407的IOPB口作為數據口，IOPA6與液晶模塊的RD引腳相連作為讀信號，IOPA5與液晶的WR引腳相連作為寫信號，IOPA7與C/D引腳相連作為指令數據通道(C/D=0寫數據； C/D=1寫指令代碼和讀數據)，IOPA4與OE引腳相連作為選通信號。

由于DSP是3.3 V器件，而該液晶模塊是5VCOMS電平， 邏輯電平不同，直接相接會出現問題，為解決這個問題，在這里使用了Fairchild公司的電平轉換芯片74LVX4245[4]。74LVX4245是一種雙電源的電平移位器，電平移位在其內部進行。5 V端用5 V電源作為VCCA，而3.3 V端則用3.3 V作為VCCB。雙電源能保證兩邊端口的輸出擺幅都能達到滿電源幅值，并且有很好的噪聲抑制性能，很適合驅動5 V CMOS器件的輸入。由于74LVC4245的VCCA和VCCB端分別需要5 V和3.3 V供電，在這里采用了MAXIM的電源管理IC MAX883來產生5 V和3.3 V電壓[5]。

4 液晶顯示軟件設計

T6963C的指令寫入流程圖如圖3所示:

在軟件編程方面考慮到軟件的通用性和可移植性，在液晶顯示部分，用C語言進行部分子程序和主程序的編寫，并把一些基本功能編成了通用函數，使程序簡化。下面給出了部分子函數。在對T6963C的每次操作之前要進行狀態字檢測，即判斷其是否處于準備好狀態，為此編寫了狀態位判斷子函數。

讀寫指令和讀寫數據狀態判斷子函數：

ST01()

{do{

PBDATDIR= PBDATDIR|0x00FF;

PBDATDIR=PBDATDIR0x00FF;

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF08;

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF80;

Delay( ); /* 延時函數 */

PADATDIR=PADATDIR0x0FFBF;

Delay( );

ACC=PBDATDIR;

Delay( );

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF40;

Delay( ) ;

}while((Acc_0==0)|(Acc_1==0));

}

數據自動寫狀態判斷子函數：

ST3()

{do{

PBDATDIR= PBDATDIR|0x00FF;

PBDATDIR=PBDATDIR0x00FF;

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF08;

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF80 ;

Delay( );

PADATDIR=PADATDIR0x0FFBF;

Delay( );

ACC=PBDATDIR;

Delay( );

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF40;Delay( );

} while(Acc_3==0 );

}

/*液晶初始化函數*/

INT_lcd()

{

dat1=0x00; /*設文本顯示區域首地址*/

dat2=0x00;

com=0x40;

PR1();/*雙參數寫入*/

dat1=para1; /*設文本顯示區域寬度*/

dat2=0x00;

com=0x41;

PR1();

dat1=0x00;/*設圖形顯示區域首地址*/

dat2=0x08;

com=0x42;

PR1();

dat1=para1; /*設圖形顯示區域寬度*/

dat2=0x00;

com=0x43;

PR1();

com=0x0a0;/*光標形狀設置*/

PR12();/* 無參數指令寫入入口 */

com=0x80;/*顯示方式設置邏輯\"或\"合成*/

PR12();

com=0x9c;/*顯示開關設置 開文本和圖形顯示*/

PR12();

}

/* 清屏函數*/

CLEAR()

{

unsigned char i;

dat1=0x00;

dat2=0x00;

com=0x24;/* 設置顯示RAM 首地址 */

PR1();

Delay( );

com=0x0B0;/* 設置自動寫方式 */

PR12();

for(i=0;i<8200;i++) /* 清8K存儲器 */

{

ST3();

Delay(); PADATDIR=PADATDIR0x0FFF7;PADATDIR=PADATDIR0x0FF7F;Delay( );

PADATDIR=PADATDIR0x0FFDF;

Delay( );

PBDATDIR=PBDATDIR0x0FF00;Delay( );

PADATDIR=PADATDIR|0x0FF20;

Delay( );

}

com=0xB2; /* 設置自動寫結束方式 */

PR12();

Delay( );

}

/*顯示漢字函數(文本方式)*/

CCW1_PR()

{

unsigned int i，j;

i=para1;

j=i*O_Y+O_X;

dat1=j%256;

dat2=j/256;

com=0x24;/* 設置顯示地址 */

PR1();

dat2=code_1;/* 寫入左上半部漢字代碼 */

com=0xc0;

PR11(); /* 單參數指令寫入入口 */

dat2=code_1+0x02;/* 寫入右上半部漢字代碼 */

PR11();

j=j+i;

dat1=j%256; /* 顯示RAM地址修正 */

dat2=j/256;

com=0x24;

PR1();

dat2=code_1+0x01; /* 寫入左下半部漢字代碼 */

com=0xc0;

PR11();

dat2=code_1+0x03;/* 寫入右下半部漢字代碼 */

PR11();

}

漢字顯示的實際效果如圖4所示：

5 結論

本文詳細介紹了液晶模塊在便攜式儀器中的應用。其軟件和硬件的設計為各種便攜式系統的數字信號處理和處理后的圖形和數據顯示提供了一種可借鑒的方法。

參考文獻：

[1]TMS320LF2407，TMS320LF2406，TMS320LF2402.DSP controllers[DB/OL].

http://focus.ti.com

[2]李維諟，郭強.液晶顯示應用技術[M].北京:電子工業出版社，2000.3：P374-P382

[3]清源科技.TMS320LF240x DSP應用程序設計教程[M].北京:機械工業出版社，2003.7:P5

[4]SN74LVC4245A OCTAL BUS TRANSCEIVER AND 3.3-V TO 5-V SHIFTER WITH 3-STATE OUTPUTS[DB/OL].http://www.21icsearch.com

[5]5V/3.3V or Adjustable，Low-Dropout， Low IQ，200mA Linear Regulators[DB/OL].

http://www.21icsearch.com

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