一種液晶控制器與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)

張 揚(yáng)

（山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 太原 030006）

1 引言

隨著當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和信息處理手段的日益優(yōu)化，多種多樣的傳感檢測(cè)儀器被人們發(fā)明以幫助人們獲得感性知識(shí)。液晶控制器控制技術(shù)革命給液晶控制器帶來了全新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1]。液晶控制器由于其具有能耗低，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，液晶控制器與單片機(jī)的接口電路也應(yīng)緊跟社會(huì)發(fā)展步伐實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)的方式證明設(shè)計(jì)接口電路的優(yōu)勢(shì)。

2 液晶控制器與單片機(jī)的接口電路的硬件設(shè)計(jì)

2.1 接口設(shè)計(jì)

對(duì)液晶控制器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)主要分為直接訪問方式和間接訪問方式兩種方式。第一種方式是將接口作為存儲(chǔ)器或輸入輸出設(shè)備直接掛在總線上，CPU通過對(duì)存儲(chǔ)器或輸入輸出設(shè)備進(jìn)行訪問來向液晶顯示模塊發(fā)送指令。從而實(shí)現(xiàn)液晶控制器與單片機(jī)的連接。間接訪問方式是計(jì)算機(jī)自行與液晶控制器連接，對(duì)接口發(fā)送指令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶控制器與單片機(jī)的接口電路的控制[2]。電路圖如圖1所示。

圖1 液晶控制器與單片機(jī)的接口電路圖

2.2 電路設(shè)計(jì)

對(duì)于電路的設(shè)計(jì)，不是將中央處理器與液晶顯示模塊直接相連，而是利用一種可編程微控制器系統(tǒng)外圍器件連接，這種外圍器件功能強(qiáng)大，還可以在原有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，很好地滿足了電路的設(shè)計(jì)要求。

3 液晶控制器與單片機(jī)的接口電路的軟件設(shè)計(jì)

3.1 PL/M指令設(shè)計(jì)

符號(hào)指令代碼是一種簡(jiǎn)單易學(xué)的語言基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)用于各種小型電腦以及大型計(jì)算機(jī)中，為用戶提供語言編程服務(wù)。如trs-80basic，它的編程效率和運(yùn)行速度就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了前所未有的提高。對(duì)PL/M指令代碼進(jìn)行設(shè)計(jì)，完善計(jì)算機(jī)匯編方式，實(shí)現(xiàn)液晶控制器與單片機(jī)的接口電路的優(yōu)化。PL/M指令是一種非常成熟的系統(tǒng)開發(fā)軟件，它符合人類的思維習(xí)慣與使用習(xí)慣而在日常生活中被人們廣泛使用。PL/M指令不僅可以應(yīng)用于簡(jiǎn)單的語言編輯程序中，而且也可以進(jìn)行高難度的語言編輯程序，它可以充分結(jié)合中央處理器的特點(diǎn)來編輯匯編語言程序。

3.2 C指令

C指令也稱C語言，是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序指令的基礎(chǔ)，既包含了低級(jí)的匯編語言的特點(diǎn)，也包括了高級(jí)匯編語言的優(yōu)點(diǎn)。它具有處理功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，是單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)重要指令，它還具有匯編語言的一些功能。匯編語言是程序設(shè)計(jì)語言的重要組成部分之一，具有讀寫容易，調(diào)試與修改方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)匯編語言的速度快，占用內(nèi)存少。在C語言設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化，源代碼如下：void Init_LCD（void）

｛

WRCommand（0x38）;

WaitNms（4）;

WRCommand（0x38）;

WaitNms（4）;

WRCommand（0x38）;

WaitNms（4）;

WRCommand（0x38）; //設(shè)置工作方式

ReadBF（）; //讀忙

WRCommand（0x01）;//清屏

ReadBF（）;

WaitNms（20）; //延時(shí)20ms

WRCommand（0x06）; //設(shè)置輸入方式

ReadBF（）;

WRCommand（0x0c）; //設(shè)置顯示狀態(tài)

ReadBF（）;

3.3 LCM軟件設(shè)計(jì)

LCM軟件主要是通過對(duì)顯示開關(guān)設(shè)置、顯示起始行設(shè)置、頁面地址、列地址、讀取狀態(tài)字、寫顯示數(shù)據(jù)、讀顯示數(shù)據(jù)，等指令編寫控制代碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶控制器與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)，共有七種不同指令。讀狀態(tài)字格式主要是為了獲取計(jì)算機(jī)內(nèi)部狀態(tài)信息，以便觀察接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)，液晶控制器顯示狀態(tài)以及單片機(jī)工作狀態(tài)。顯示開關(guān)設(shè)置主要是通過設(shè)置指令來操控接口電路，起始行顯示設(shè)置主要是用來顯示存儲(chǔ)器的地址。頁面地址格式設(shè)置主要是通過對(duì)液晶控制器的頁面地址進(jìn)行設(shè)置，以便于觀察液晶控制器的運(yùn)行狀態(tài)。

3.4 程序總體設(shè)計(jì)

程序總體設(shè)計(jì)主要包括對(duì)初始化子程序、清顯示RAM區(qū)子程序、西文字符寫入子程序、中文字符寫入子程序、滾動(dòng)演示程序段以及匯點(diǎn)子程序這六個(gè)子程序的設(shè)計(jì)。以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶控制器初始化、清除頁面地址、處理顯示字符、顯示存儲(chǔ)器特性、修改起始行地址以及讀取數(shù)據(jù)的操作。

4 實(shí)驗(yàn)

本文通過設(shè)置傳統(tǒng)接口電路與新型接口電路的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)接口電路與新型接口電路對(duì)比圖

通過對(duì)圖2傳統(tǒng)接口電路與新型接口電路對(duì)比可以觀察到，新型接口電路比傳統(tǒng)接口電路顯示字符多，應(yīng)用范圍更加廣泛。由此可以看出，新型接口電路與傳統(tǒng)接口電路相比具有很大的優(yōu)勢(shì)，利用價(jià)值更高。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)一種液晶控制器與單片機(jī)的接口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先對(duì)液晶控制器與單片機(jī)的接口電路的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要從電路設(shè)計(jì)以及接口設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次又對(duì)液晶控制電機(jī)的接口電路的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要從PL/M指令設(shè)計(jì)、LCM軟件設(shè)計(jì)以及程序總體設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后通過實(shí)驗(yàn)的方式將傳統(tǒng)接口電路與新型接口電路進(jìn)行對(duì)比，突出新型接口電路的優(yōu)勢(shì)，更好地供人們使用。

[1] 黃駿雄，江先陽，常勝.一種高質(zhì)量的多通道I^2S與TDM128音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換接口電路設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2015，15(18)：195-198.

[2] 楊立群，李威，黃志洪，等.一種用于加速FPGA設(shè)計(jì)空間探索的電路特性驅(qū)動(dòng)半監(jiān)督建模方法[J].電子與信息學(xué)報(bào)，2015，46(10)：2521-2528.