內置SED1520控制驅動器的圖形液晶顯示模塊MGLS-12032在智能測試儀中的應用
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摘要：文章介紹了內置SED1520圖形液晶顯示模塊MGLS-12032的特點和工作原理，給出了MGLS-12032與8031單片機的接口電路，介紹了SED1520的指令集，并結合具體實例給出了顯示模塊的相關程序。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/225744.htm關鍵詞：圖形顯示 液晶 單片機 SED1520 MGLS-12032
1 SED1520功能特點
SED1520是集行、列驅動器和控制器于一體的液晶顯示控制驅動器，可廣泛用于小規模液晶顯示模塊，例如香港精電公司的MGLS-12032、MGLS10032等。
SED1520液晶顯示驅動器具有以下特性：
●內置顯示RAM區，RAM容量為2560位。RAM中的1位數據控制液晶屏上一個點的亮滅狀態：“1表示亮”，“0”表示不亮。
●具有16個行驅動口和61個列驅動口。
●可直接與80系列或68系列微處理器相連。
●驅動占空比為1/16或1/32。
●可以與SED1520配合使用，以便擴展列驅動口數目。
1.1 SED1520主要參數
SED1500的主要電參數如表1所列。
表1 SED1520的主要參數
| 參 數 | 符 號 | 范 圍 | 單 位 |
| 電源電壓1 | Vss | -8.0～0.3 | V |
| 電源電壓2 | V5 | 16.5～0.3 | V |
| 電源電壓3 | V1-V4 | V5-0.3 | V |
| 輸入電壓 | VI | Vss-0.3～0.3 | V |
| 輸出電壓 | Vo | Vss-0.3～0.3 | V |
| 功力耗 | PD | 250 | mW |
表2 SED1520的時序特性參數
| 參 數 | 符 號 | 最小值 | 最大值 |
| 地址保持時間 | TAH8 | 10 | - |
| 地址建立時間 | TAW8 | 20 | - |
| 系統周期時間 | TCYC8 | 1000 | - |
| 控制脈沖寬度 | TCC | 200 | - |
| 數據建立時間（R） | TDS8 | 80 | - |
| 數據保持時間（R） | TDH8 | 10 | - |
| 數據建立時間（W） | TACC8 | - | 90 |
| 數據保持時間（W） | TOH8 | 10 | 60 |
1.2 SED1500的讀/寫操作時序
SED1520有兩種讀/寫操作時序，分別對應于6800系列和8080系列MPU。圖1給出了8080系列MPU的讀/寫操作時序。其數據的寫入或讀出是在WR或RD的下降沿進行。表2所列是SEWD1520的時序特性參數。表中參數的單位為ns。
1.3 SED1520的指令系統
●讀狀態字
當SED1520處于“忙”狀態時，除了讀狀態指令外，其它指令均不起作用，因此在訪問SED1520時，都要先讀狀態，判斷是否“忙”。讀狀態的格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 1 | 0 | BUSY | ADC | OFF/ON | REST | 0 | 0 | 0 | 0 |
●復位
該指令為軟件復位指令，執行該指令后，顯示起始行置為第0行，列地址置為0，頁地址置為3。其復位格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
●顯示起始行設置
該指令設置了對應顯示屏上首行的顯示RAM中的行號。有規律的修改該行號，可實現滾屏功能。
格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 顯示起始行 | （0～31） | |||
●ADC選擇指令
該指令用來設置列驅動輸出端與液晶顯示屏的列驅動線的連接方式。一般設置為ADC=0。該指令的格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1/0 |
●顯示開/關指令
下面是顯示開/關指令的格式：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1/0 |
其中D0=1為開顯示；D0=1為關顯示。
該指令不影響RAM的內容顯示。
●設置頁地址
頁地址的設置格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 頁地址（0～3） | |
●設置列地址
一般情況下，顯示RAM被分成四頁，每頁80個字節，當設置了頁地址和列地址后即可確定顯示RAM中的唯一單元，該單元由低到高的各個數據位對應于顯示屏上某一列的8行數據位。列地址的設置格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 0 | 1 | 列地址（0～79） | ||||||
●占空比選擇
在選擇占空比時，如果D0=0，則選擇的占空比為1/16，D0=1為1/32。當驅動32行液晶顯示時，應使D0=1；驅動16行時，應使D0為0。
●寫數據
寫數據格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 0 | 1 | 顯 示 數 據 | |||||||
●讀數據
讀數據格式如下：
| R/W | A0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
| 1 | 1 | 顯 示 數 據 | |||||||
2 液晶顯示模塊的結構特點
MGLS12032是一個120×32的點陣模塊，由SED1520來驅動，兩個SED1520都使用60個列驅動口（SEG0-SEG59）。表3所列是MGLS12032的接口端口與和管腳。圖2所示是MGLS12032的內部邏輯電路圖。
表3 MGLS12032接口端口號和管腳
| 序 號 | 管 腳 名 | 序 號 | 管 腳 名 |
| 1 | GND | 9 | DB0 |
| 2 | VCC | 10 | DB1 |
| 3 | V0 | 11 | DB2 |
| 4 | A0 | 12 | DB3 |
| 5 | R/W | 13 | DB4 |
| 6 | E1 | 14 | DB5 |
| 7 | E2 | 15 | DB6 |
| 8 | NC | 16 | DB7 |
3 MGLS12032接口電路設計
本系統采用MGLS-12032液晶顯示器模塊和SED1520液晶顯示驅動器直接與8位微處理器相連，使用簡單方便。
液晶顯示模塊MGLS12032與單片機的接口電路如圖3所示。其中D0～D7與單片機的數據線相連，液晶顯示器通過A15和A14來選中，A14和A15是由單片機通過74LS138譯碼器來連接的。RD和WR與單片機的RD和WR相連接。
4 字符顯示
SED1520是顯示RAM是以一行八列的形式寫入的，它所需的字庫數據格式如圖4所示，構成“6”字的字模為如下8個字節：00H 00H 00H 0FFH 91H 91H 91H 0F3H。
以上的八個字節均是以每到最下面一位作為MSB，最上面一位作為LSB，這是SED1520建立字模所要求的。
SED1520中的RAM共有32行，分為4頁，每頁8行，這樣每頁可以寫一行字符，總共可以寫4行字符。RAM一頁有80個字節，而MGLS12032使用了60個字節。如果按8×8點陣字符劃分顯示屏區域，則可把MGLS12032的顯示屏分成15×4個字符塊，其中每行第八個字符在SED1520（1）和SED1520（2）上各占四個字節，并由程序來控制兩個芯片RAM區的轉換。
本測試儀采用16×16點陣漢字，液晶顯示器顯示一個16×16點陣需要送進32個字節，因此必須將其送入兩緩沖區中的相對列中。該系統將漢字顯示設置成兩頁，每一頁的字符塊寫入字模數為16，當16個字模寫完后，再轉入下一頁寫入剩下的16個字模。漢字顯示也存在中間結合部的處理問題，其處理方法與字符型的基本相同。即把MGLS12032屏分成7×2個漢字塊。
圖5所示是MGLS12032液晶顯示屏的結構分布示意圖。其中每行第四個漢字在SED1520（1）占12個字節，在SED1520（2）占四個字節，在編程時要轉換兩個芯片的RAM區。
5 漢字字模提取和顯示程序
通過編制簡單C程序（程序略），可以從計算機漢字字庫內提取的漢字數組格式正好與SED1520的RAM格式相差90度。所以在提取漢字字模時要先旋轉90度，才能在顯示器上顯示出正常格式。由于MGLS12032顯示屏分為兩頁SED1520（1）和SED1520（2），所以顯示程序應有兩種，這兩種程序除相關的地址不同外，其余均相同。SED1520（1）的顯示子程序如下：
（1）寫指令代碼子程序
PRO：PUSH DPL
PUSH DPH
MOV DPTR，#SRADD1 ；設置讀狀態字地址
PR01：MOVX A，@DPTR ；讀狀態字
JB ACC.7，PR01 ；判忙標志為0否？
MOV DPTR，#SWADD1 ；設置寫指令代碼地址
MOV A，COM ；取指令地址
MOVX @DPTR，A ；寫指令地址
POP DPH
POP DPL
RET
（2）寫顯示數據子程序
PR1：PUSH DPL
PUSH DPH
MOV DPTR，#CRADD1：設置讀狀態地址
PR11：MOVX A，@DPTR ；讀狀態字
JB ACC.7，PR11 ；判忙標志為0否？
MOV DPTR，#DWADD1 ；設置寫顯示數據地址
MOV A，DAT ；取數據
MOVX @DPTR，A ；寫數據
POP DPH
POP DPL
RET
（3）讀顯示數據子程序
PR2：PUSH DPL
PUSH DPH
MOV DPTR，#SRADD1 ；設置讀狀態字地址
PR21：MOVX A，@DPTR ；讀狀態字
JB ACC.7，PR21 ；判忙標志為0否？
MOV DPTR，#DRADD1 ；設置讀顯示數據地址
MOVX A，@DPTR ；讀數據
MOV A，DAT ；存數據
POP DPH
POP DPL
RET
（4）初始化程序
INT：MOV COM，#0E2H ；復位
LCALL PR0
LCALL PR3 ；SED1520（2）的寫指令代碼
MOV COM，#0A4H ；關閉等待狀態
LCALL PR0
LCALL PR3
MOV COM，#0A9H ；設置1/32占空比
LCALL PR0
LCALL PR3
MOV COM，#0A0H ；正向排序設置
LCALL PR0
LCALL PR3
MOV COM，#0C0H ；設置顯示起始行為第一行
LCALL PR0
LCALL PR3
MOV COM，#0AFH ；開顯示設置
LCALL PR0
LCALL PR3
6 應用實例
MGLS12032可以廣泛應用于各種測試儀表和儀器中，圖6是用于雷達角跟蹤幅頻測試儀中的框圖。其主要目的是對測試步驟起一個引導作用，并可實時地顯示雷達的工作狀態及最終測試結果。
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