低成本的單片機系統中液晶顯示技術的研究

　　1.引言

　　隨著電子技術的迅速發展，使得電子電路的設計日趨復雜，單片機因為具有高集成度、高穩定性和成本低廉等特點，因而在電子設計中得到越來越廣泛的應用。在很多場合需要顯示單片機系統的數據信息。一般情況下使用數碼顯示管或者CRT、彩色液晶顯示器，但是，這幾種顯示方式都各有利弊。

　　第一，使用數碼顯示管雖然成本低廉，但是顯示內容非常有限且單一，不能滿足越來越多的顯示需求；第二，使用CRT或者彩色液晶顯示器可以顯示更多的內容，但是存在著設計復雜化、提高設計成本和浪費資源等弊端。因此，實際工作中迫切需要一種簡單實用，成本低廉，設計簡單的顯示其產品。

　　2.基本原理LC0811-SL由液晶顯示器控制器和液晶顯示器面板以及發光二極管背光三部分組成。其中液晶顯示器顯示控制器是整個顯示器的核心部分。其內部結構圖如圖1所示。

　　2.1 電源

　　液晶顯示器使用5V直流電源，電源供給示意圖如圖2所示。

　　2.2 管腳功能定義

　　LC0811-SL具有16個管腳（PIN），具體功能定義如表1、表2所示。

　　2.3 寄存器

　　LCD控制器有2個8位寄存器，指令寄存器（IR）和數據寄存器（DR）。

　　指令寄存器（IR）是一個只寫寄存器，既用于存儲指令代碼如清顯示或者光標移位，又用來存儲顯示數據RAM（DD RAM）地址或者字符發發生器RAM（CG RAM）地址。

　　數據寄存器（DR）是一個讀寫寄存器，用于暫存對DD RAM或CG RAM讀/寫的數據，數據寫入DR是通過一個顯示控制器的內部操作自動寫入到DD RAM或CG RAM.同時，DR也用來存儲從DD RAM或CG RAM讀出的數據。當地址信息寫入IR,通過一個內部操作從DD RAM或CG RAM讀出數據到DR,此時的數據傳輸完全通過讀DR來完成。執行完一個從DR的讀操作后，數據保存在DD RAM或CG RAM,下一地址送到DR,為下一個讀周期做準備，如表2所示，寄存選擇器（RS）信號決定兩個寄存器中的哪一個被選中。

　　2.4 忙標志（BF）

　　當忙標志位是1（即高）時執行一個內部操作并且下一個指令是不能被接受的。

　　當RS=0并且執行完一個讀操作時，忙標志位輸出到DB7,下一個指令只有在忙標志位為0（即低）時才能夠被寫入。

　　2.5 地址計數器（AC）

　　地址計數器分配地址給D D R A M或C GRAM,當一個指令的地址寫入IR,地址信息從IR送到AC,這個指令同時決定DD RAM或CGRAM的選擇。從DD RAM或CG RAM完成一次讀/寫操作后，地址計數器（AC）自動減1或者加1,當RS=0并且讀操作完成后，AC中的內容輸出到DB0DB0~DB7.

　　2.6 顯示數據存儲器（DD RAM）

　　DD RAM用8位字符代碼的形式來存儲顯示數據，容量是80*8或者80字節，DD RAM不用于顯示時，可用作通用的數據R A M.

　　DD RAM地址是用AC來設置并且用16進制表示，這個地址計數器可以通過“Set DD RAMAddress”指令進行寫操作，用“Read BusFlag and Address”指令進行讀操作。如圖3所示，在讀/寫時，數據位DB0~DB6代表DDRAM地址，DB7為忙標志位。