一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設計及實現

　　2 DSP與液晶顯示屏硬件接口的設計

　　由于該款液晶顯示屏內嵌了SED1335控制器，并且將接口電路直接引出，因此對于用戶而言，整體設計大大簡化，只需考慮DSP同接口電路間的連接即可。

　　以下是DSP與該液晶顯示屏硬件接口的一種設計方案，如圖1所示。

　　在該系統的設計過程中，選用了TI公司的TMS320C5402芯片。由于其內部ROM不可寫，所以外掛一片32K的27256 EEPROM作為外部程序區來存儲程序與外部字庫。考慮到TMS320C5402芯片具有高達1Mbit的外擴空間，實際應用時用戶可以根據需要改變ROM的大小。對于液晶顯示屏的數據接口，因為DSP與液晶顯示屏均由3.3V供電，可以直接將二者數據線相連，這樣DSP就能將ROM或RAM中的數據直接送入控制器的緩存中以便顯示。液晶顯示屏的控制信號由DSP地址線的第16位與第9位譯碼，因此在程序的設計中，指令口地址為8100H，數據口地址為8000H。由于DSP的讀寫管腳復用，當該管腳為高時，通過非門輸出低電平選通液晶顯示屏的讀信號;當讀管腳為低時，則直接選通液晶顯示屏的寫管腳。

　　3 DSP控制液晶顯示屏的軟件設計

　　這里通過液晶顯示屏的初始化過程以及如何顯示一幅圖畫來具體說明DSP控制液晶顯示屏的軟件設計。需要顯示的圖片如圖2所示。可以通過WINDOWS附帶的畫圖工具制作這樣一幅320×240的黑白位圖。針對這款顯示屏是由右向左顯示的特點，需要將其垂直對稱翻轉，最后將處理過的圖片以16進制文件的形式燒入外部27256中。該圖片數據文件在DSP外部空間的起始地址為：0C000H。

　　由流程圖(圖3)可以看出，在系統硬件上電復位后，軟件根據用戶的需要自動對各項控制器指令代碼及其參數進行設置，從而完成對液晶模塊的參數(如液晶的行數、列數、掃描頻率、光標的位置等)以及顯示方式等一系列的初始化過程。在對系統進行正確的初始化以后，可以通過DSP將外部ROM中的數據直接送至SED1335顯示緩沖區，控制器就可以控制液晶屏顯示出用戶所要的圖畫。同時用戶也可以根據自己的需要在主程序運行的過程中改變圖片顯示的形式，只需在表1中選擇相應的指令代碼以及參數即可。

　　設置系統指令及其參數的方法如下：根據用戶硬件電路的設計，先將指令代碼送到SED1335控制器的命令口地址;然后把該指令的參數依次送到數據口地址，經過系統指令及其參數的設置后，就可以把數據送到數據口地址。具體語法形式如下：

　　指令設置語句：

　　STM #XXH，AR0 ;XXH為指令代碼

　　PORTW AR0，#8100H ;8100H為命令口地址

　　參數設置語句：

　　STM #XXH，AR0 ;XXH為指令參數

　　PORTW AR0，#8000H ;8000H為數據口地址

　　…………

　　數據輸入語句：

　　STM #XXH，AR0 ;XXH為用戶數據

　　PORTW AR0，#8000H ;8000H為數據口地址

　　…………

　　液晶顯示屏的初始化程序如下：

　　INIT：

　　STM #40H，AR0 ;系統設置命令，指令代碼：40H

　　PORTW WR0，#8100H

　　STM #10H，AR0 ;標準設置

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #87H，AR0 ;設置光標寬度為8

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #07H，AR0 ;設置光標高度為8

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #27H，AR0;設置LCD每行需要的字節數，

　　PORTW AR0，#8000H每行320個點，行數為320/8=40

　　STM #36H，AR0 ;設置液晶的掃描頻率約為70Hz

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #0F0H，AR0 ;設置LCD的點行數為240

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #28H，AR0 ;設置顯示屏一行所占顯緩的字節數

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #00H，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #44H，AR0 ;SCROLL指令，指令代碼：44H

　　PORTW AR0，#8100H

　　STM #00H，AR0 ;確定第一顯示區的首地址

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #00H，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #240D，AR0 ;設置第一顯示區的行數

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #00H，AR0 ;確定第二顯示區的首地址

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #40H，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #0F0H，AR0 ;設置第二顯示區的行數

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #00H，AR0 ;確定第三顯示區的首地址

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #80H，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　STM #4CH，AR0 ;設置光標自動由左向右移動

　　PORTW AR0，#8100H

　　STM #5BH，AR0 ;設置顯示屏為兩層疊加顯示方式

　　PORTW AR0，#8100H

　　STM #0DH，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　…………

　　STM #42H，AR0 ;液晶顯示屏顯緩寫指令

　　PORTW AR0，#8100H

　　LD #240D，A ;清屏程序

　　LOOP1：LD #40D，B

　　LOOP2：STM #00H，AR0

　　PORTW AR0，#8000H

　　SUB #1H，B

　　BC LOOP2，BNEQ

　　SUB #1H，A

　　BC LOOP1，ANEQ

　　RET ;初始化結束

　　顯示圖片的主程序如下：

　　AMIN：STM #800H，SP

　　CALL INIT ;調用液晶顯示屏初始化程序

　　STM #0C03EH，AR1 ;位圖數據相對于BMP文件頭的地址

　　STM #42H，AR0

　　PORTW AR0，#8100H ;送液晶顯示屏緩寫指令

　　LD #240，A

　　CMP：LD #40，B

　　CMP1：PORTW AR1+，#8000H;將320×240的位圖數據依次寫入緩存區

　　SUB #1，B

　　BC CMP1，BNEQ

　　SUB #1，A

　　BC CMP，ANEQ

　　B $ ;主程序結束

　　以上就是該系統的軟件設計。由于篇幅有限，這里省略了某些控制指令的設置，用戶可根據實際需要添加設置。在實際的軟件設計中，DSP匯編語言執行過程中由于本身延時而引起的數據丟失現象，可以適當地加入空指令(NOP)來解決。同時，本程序中使用圖片顯示的例子只是用來說明控制器的利用方面就顯得有些浪費而且靈活性較差。針對那些存儲空間有限、效率要求高的系統，可以制作成字模存儲在外部ROM中供多次調用， 當顯示文字時只需計算出顯示地址而后調用字模入口地址即可。

　　本文提出的基礎DSP控制的液晶顯示屏，作為示波表顯示前端已在實際應用中取得了成功。該系統中所選用具有64K大容量緩存區的SED1335控制器，適用于多種點陣規格的顯示屏使用，加之其內部固化的字符發生器可產生160種字模，以及具有通過改變指令參數可實現圖像的閃爍、翻轉、移動等特點，因此從總體性能方面而言其大大強于同類型的其它控制器，非常適用于各種便攜式系統顯示前端的設計。