MSP430與液晶顯示器的串行接口方案
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摘要：針對利用微控制器（MCU）控制液晶顯示驅動器（LCD）的應用開發實例，提出一種采用串行方式來設計微控制器和液晶顯示驅動器之間接口的方案。該方案是在現有點陣式液晶顯示屏上附加一個MCU，通過程序設計利用MCU的I/O端口去模擬I2C串行總線，從而實現利用MCU去控制LCD的目的；同時介紹一種在圖符液晶顯示系統中顯示動態曲線的技術和實現方法。
1 概述
點陣式液晶與外部的硬件接口簡單，能以點陣或圖形方式顯示出各種信息，因此在電子設計中得到廣泛應用。但是，對它的接口設計必須遵循一定的硬件和時序規范，不同的液晶顯示驅動器，可能需要采用不同的接口方式和控制指令才能夠實現所需信息的顯示。某些液晶顯示驅動器與外部的接口必須采用串行方式，而其串行接口往往不是標準的串行接口，這就為這類液晶顯示驅動器的設計帶來了困難。
針對上述問題，本文提出一種利用微控制器（MCU）的I/O端口，通過軟件設計模擬與所使用的液晶顯示驅動器規范相符的串行總線的設計思想，實現MCU對液晶顯示驅動器的控制，從而建立起一套不但可以顯示各種字符，而且可以動態顯示曲線的游人顯示系統。
2 系統設計
本文所建立的液晶顯示系統，選用美國德州儀器（TI）公司的MSP430F149微控制器來控制液晶顯示驅動器uPD16682A，從而實現各種信息的顯示。
2.1 MSP430F14X微控制器簡介
TI公司的MSP430F14X微控制器與其它MSP430系列微控制器相同，均甚至一個真正的正交16位RISC CPU內核：具有16個可單周期全尋址的16位寄存器，僅27條的精簡指令集以及7種均采用雙重取數據技術（DDFT）的一致性尋址方式。DDFT技術利用每個時鐘脈沖對存儲器進行兩次數據存取操作。從而不再需要復雜的時鐘乘法和指令流水線方案。
MSP430F14X系列MCU片內不但包括60多KB的Flash、2KB的RAM、一個看門狗時鐘、12位16通道的A/D轉換器、定時器、高精度比較器、PWM以及高速的USART控制器等常用資源，還在某些型號中集成了LCD控制器。其I/O資源豐富，且每個輸入/輸出（I/O）引腳上都提供了矢量中斷功能，每個外圍器件都支持復雜的事件驅動型操作。同其它微控制器相，帶片內Flash的微控制器可將系統功耗降低5倍，并且減小了硬件線路板空間，與現代程序設計技術（如計算分支以及高級語言（如C語言）結合使用，使得MSP430的體系結構更為高效。
MSP430F14X可采用一個集成的數字控制振蕩器（DCO）或外部高速晶振對系統進行定時，其工作電壓范圍為1.8～3.6V，并可根據需要提供高達8MIPS（每秒百萬條指令）的操作性能，對于對成本非常敏感的應用，該系列器件能夠采用DCO來工作而無需外部晶振，快速的指令執行周期配之以低于6ms的等機啟動時間，使得系統總功耗比競爭器件低了10倍，大大延長了諸如公用設施計量、便攜式儀表測試和智能檢測等工程應用系統中的電池使用壽命。
MSP430F14X系列微控制器允許用戶使用標準C語言進行程序編程，并提供高效的C語言編譯環境；配之以支持對具有仿零點功能的快閃產品進行豐取的快速實時仿真工具FET及優良的調試環境，使MSP430F14X系列微控制器在工程設計中得到了廣泛應用。
2.2 液晶顯示驅動器uPD16682A簡介
uPD16682是NEC公司2001年初推出的液晶顯示驅動器，該產品內置大容量顯示RAM內存，并能夠提供132
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