液晶顯示模塊LCD12864與MSP430F5529的串行通信設(shè)計

胡進(jìn)德　劉明江

摘 要：文章依項目需要針對芯河電子公司點陣圖形型液晶顯示屏LCD12864（帶中文字庫3.3V）設(shè)計了基于單片機MSP430F5529的串行通信電路及驅(qū)動程序，并重點介紹了LCD12864模塊的性能特點及與MSP430F5529進(jìn)行串行通信的硬件電路設(shè)計和程序設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：LCD12864;MSP430F5529;串行通信;硬件設(shè)計

中圖分類號：TP311

文章編號：2095-624X（2019）21-0081-02

一、 LCD12864模塊的性能特點

LCD12864模塊可顯示數(shù)字、字母、漢字及圖形，內(nèi)置8192個16×16點陣漢字。電源電壓VDD為3.3～5V，實際工作電壓取3.3V，與MSP430F5529的工作電壓相同，顯示分辨率128×64點，與單片機接口可采取8位或4位并行、3線串行。

二、LCD12864模塊的串行通信硬件電路設(shè)計

1.單片機MSP430F5529簡介

MSP430F5529是TI公司推出的MSP430系列超低功耗16位單片機中的一種，工作電壓范圍1.8～3.6V，具有128 Kb閃存，8Kb的SRAM，63個可編程I/O 口，4個16 位定時器/計數(shù)器等，最高工作頻率可達(dá)25MHz。

2.串行通信數(shù)據(jù)傳送

LCD12864與MSP430F5529串行通信電路如圖1所示。

圖1中串行通信僅采用1位數(shù)據(jù)線R/W（SID）和2位控制線RS（CS）與E（CLK），串行接口信號SID、CS和CLK分別與并行接口信號R/W、RS和E復(fù)用同一引腳。在項目設(shè)計中采用MSP430F5529的P2.0～P2.2分別作為串行通信控制線CS、SID和CLK。

三、LCD12864模塊的串行通信驅(qū)動程序設(shè)計

1.初始化單片機I/O口

初始化程序需要定義MSP430F5529的P2.0～P2.2為輸出腳，分別連接CS、SID和CLK。相關(guān)初始化程序如下：

#define LCD_PORT_DIR P2DIR? ? ? ?//定義P2口方向寄存器

#define LCD_PORT_OUT P2OUT? ? ? ?//定義P2口輸出寄存器

#define CS? ? ?BIT0? ? ? ? //定義串行信號CS

#define SID? ? BIT1? ? ? ? //定義串行信號SID

#define CLK? ? BIT2? ? ? ? //定義串行信號CLK

#define LCD_OUT LCD_PORT_DIR |= CS+SID+SCLK? ? ?//定義P2.0～P2.2為輸出

需要注意的是，程序設(shè)計以頭文件msp430F5529.h為基礎(chǔ)，msp430f5529.h中定義了BIT0～BIT2，方便用戶進(jìn)行位操作。

2.寫命令和寫數(shù)據(jù)

寫命令和寫數(shù)據(jù)需要嚴(yán)格按照液晶模塊的操作指令和時序編寫。串行通信數(shù)據(jù)傳送格式如圖2所示。

由圖2可知，串行通信每一次操作都由3個字節(jié)數(shù)據(jù)組成：

第一字節(jié)：為串行控制字節(jié)，包括起始同步碼（5個“1”）、RW、RS和“0”。RW信號表示讀寫操作，因串行通信只有寫，故其確定值為“0”;RS信號是寄存器選擇信號，RS=0為指令寄存器，RS=1為數(shù)據(jù)寄存器。

第二個字節(jié)：其高4位為發(fā)送指令或數(shù)據(jù)的高4位，其低4位補0。

第三個字節(jié)：其高4位為發(fā)送指令或數(shù)據(jù)的低4位，其低4位補0。

在圖2串行通信模式下，僅有寫入操作，沒有讀入操作，包括讀忙標(biāo)志，所以每個指令傳輸之間要根據(jù)單片機的運行速度，考慮是否要加延遲時間等待。

MSP430F5529向LCD12864寫命令函數(shù)如下：

void Write_Cmd（uchar cmd）? ?//向LCD寫控制命令

{

CS_L;? ? ? ? ? ? ? ? ? // CS=0

_NOP（）;

CS_H;? ? ? ? ? ? ? ? ? //CS=1

_NOP（）;

Write_1byte（0，0，cmd）;? ?// 寫控制命令，cmd為控制命令

Delay_1ms（）;? ? ? ? ? ? ?//延時1 ms

CS_L;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // CS=0

}

MSP430F5529向LCD12864寫數(shù)據(jù)函數(shù)如下：

void Write_Dat（uchar dat）//向LCD寫顯示數(shù)據(jù)

{

CS_L;? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// CS=0

_NOP（）;

CS_H;? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//CS=1

_NOP（）;

Write_1byte（0，1，dat）;? // 寫顯示數(shù)據(jù)，dat為顯示數(shù)據(jù)

Delay_1ms（）;? ? ? ? ? ?//延時1 ms

CS_L;? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// CS=0

_NOP（）;

}

MSP430F5529能直接驅(qū)動工作電壓為3.3V的LCD12864模塊，二者接口電路簡單，可以很好地構(gòu)成低功耗全中文人機交互圖形界面。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛洋洋，王驥超.基于構(gòu)件的串行總線通信軟件設(shè)計[J].信息通信，2018（10）：201-202.

[2]郭強.液晶顯示模塊應(yīng)用與調(diào)試 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2010（3）：38-76.

作者簡介：胡進(jìn)德（1966—），男，副教授，碩士，研究方向：嵌入式系統(tǒng);

劉明江（1978—），男，講師，本科，研究方向：嵌入式系統(tǒng)。