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1、第9章 MCS-51单片机的其他接口,9.1 LCD与MCS-51接口,液晶显示器按其功能可分为三类：笔段式液晶显示器、字符点阵式液晶显示器和图形点阵式液晶显示器。,9.1.1 字符型点阵式LCD液晶显示器,有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行等的字符液晶显示模块。这些LCM虽然显示字数各不相同，但是都具有相同的输入输出界面。本节将以162字符型液晶显示模块RT-1602C为例，详细介绍字符型液晶显示模块的应用。,一字符型液晶显示模块RT-1602C的外观与引脚,RT-1602C采用标准的16脚接口，各引脚情况如下：,第1脚：VSS，电源地 第2脚：VDD，+5V电源 第3脚：VL
2、，液晶显示偏压信号 第4脚：RS，数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。,第5脚：R/W，读/写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。,第6脚：E，端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第714脚：D0D7，为8位双向数据线。 第15脚：BLA，背光源正极 第16脚：BLK，背光源负极,二字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构,液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部份：一为
3、LCD控制器，二为LCD驱动器，三为LCD显示装置，如图所示：,控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。 HD44780集成电路的特点： 1、可选择57或510点字符。 2、HD44780不仅作为控制器而且还具有驱动4016点阵液晶像素的能力，在外部加一HD44100外扩展多40路/列驱动，则可驱动162LCD。 3、HD44780内藏显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器（ROM）及用户自定义的字符发生器CGRAM。 HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为00H27H，40H67H，它下实际显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示
4、地址与实际显示位置的关系如图所示。,HD44780内藏的字符发生存储器（ROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图所示：,这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。比如数字“1”的代码是00110001B（31H），又如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），可以看出英文字母的代码与ASCII编码相同。要显示“1”时，我们只需将ASCII码31H存入DDRAM指定位置，显示模块将在相应的位置把数字“1”的点阵字符图形显示出来，我们就能看到数字“1”了。,4、HD44780具有8位数据和4位数据传输两种方式，可与4
5、/8位CPU相连。 5、HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动，闪烁等显示功能。,三指令格式与指令功能,LCD控制器HD44780内有多个寄存器，通过RS和R/W引脚共同决定选择哪一个寄存器，选择情况如表,总共有11条指令，它们的格式和功能如下：,1清屏命令 格式：,功能：清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空格（ASCII20H）。 光标复位，回到显示器的左上角。 地址计数器AC清零。,2光标复位命令 格式：,功能：光标复位，回到显示器的左上角。 地址计数器AC清零。 显示缓冲区DDRAM的内容不变。,3输入方式设置命令 格式：,功能：设定当写入一个字节后，光标的
6、移动方向以及后面的内容是否移动。 当I/D=1时，光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。 当S=1时，内容移动，S=0时，内容不移动。,4显示开关控制命令 格式：,功能：控制显示的开关，当D=1时显示，D=0时不显示。 控制光标开关，当C=1时光标显示，C=0时光标不显示。 控制字符是否闪烁，当B=1时字符闪烁，B=0时字符不闪烁。,5光标移位置命令 格式：,功能：移动光标或整个显示字幕移位。 当S/C=1时整个显示字幕移位，当S/C=0时只光标移位。 当R/L=1时光标右移，R/L=0时光标左移。,6功能设置命令 格式：,功能：设置数据位数，当DL=1时数据位为8位，DL=0时数
7、据位为4位。 设置显示行数，当N=1时双行显示，N=0时单行显示。 设置字形大小，当F=1时510点阵，F=0时为57点阵。,7设置字库CGRAM地址命令,格式：,功能：设置用户自定义CGRAM的地址，对用户自定义CGRAM访问时，要先设定CGRAM的地址，地址范畴063。,8显示缓冲区DDRAM地址设置命令,格式：,功能：设置当前显示缓冲区DDRAM的地址，对DDRAM访问时，要先设定DDRAM的地址，地址范畴0127。,9读忙标志及地址计数器AC命令,格式：,功能：读忙标志及地址计数器AC， 当BF=1时则表示忙，这时不能接收命令和数据；BF=0时表示不忙。 低7位为读出的AC的地址，值为
8、0127。,10写DDRAM或CGRAM命令 格式：,功能：向DDRAM或CGRAM当前位置中写入数据。对DDRAM或CGRAM写入数据之前须设定DDRAM或CGRAM的地址。,11读DDRAM或CGRAM命令 格式：,功能：从DDRAM或CGRAM当前位置中读邮数据。当DDRAM或CGRAM读出数据时，先须设定DDRAM或CGRAM的地址。,四LCD显示器的初始化 LCD使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也可在复位后完成，初始化过程如下： 1清屏。 2功能设置。 3开/关显示设置。 4输入方式设置。,9、12 LCD显示器与单片机的接口与应用,下图是LCD显示器与8051单片机
9、的接口图，图中RT-1602C的数据线与8051的P1口相连，RS与8051的P2.0相连，R/ W与8051的P2.1相连，E端与8051的P2.7相连。编程在LCD显示器的第一行、第一列开始显示“GOOD”，第二行、第6列开始显示“BYE”。,汇编语言程序： RS BIT P2.0 RW BIT P2.1 E BIT P2.7 ORG 00H AJMP START ORG 50H ；主程序 START：MOV SP，#50H ACALL INIT MOV A，#10000000B ；写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列。 ACALL WC51R MOV A，“G” ；第1行第1列显示字母“
10、G”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第2列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第3列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“D” ；第1行第4列显示字母“D”。 ACALL WC51DDR,MOV A，#11000101B ；写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列。 ACALL WC51R MOV A，“B” ；第2行第6列显示字母“B”。 ACALL WC51DDR MOV A，“Y” ；第2行第7列显示字母“Y”。 ACALL WC51DDR MOV A，“E” ；第2行第8列显示字母“E”。 ACALL
11、WC51DDR LOOP：AJMP LOOP ；初始化子程序 INIT：MOV A，#00000001H ；清屏 ACALL WC51R MOV A，#00111000B ；使用8位数据，显示两行，使用5*7的字型。 LCALL WC51R MOV A，#00001110B ；显示器开，光标开，字符不闪烁。 LCALL WC51R MOV A，#00000110B ；字符不动，光标自动右移一格。 LCALL WC51R RET,；检查忙子程序 F_BUSY：PUSH ACC ；保护现场 PUSH DPH PUSH DPL PUSH PSW WAIT：CLR RS SETB RW CLR E S
12、ETB E MOV A，P1 CLR E JB ACC.7，WAIT ；忙，等待 POP PSW ；不忙，恢复现场 POP DPL POP DPH POP ACC ACALL DELAY RET,；写入命令子程序。 WC51R：ACALL F_BUSY CLR E CLR RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET ；写入数据子程序。 WC51DDR：ACALL F_BUSY CLR E SETB RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET,；延时子程序。 DELAY：MOV R6，
13、#5 D1：MOV R7，#248 DJNZ R7，$ DJNZ R6，D1 RET END,C语言编程： #include #define uchar unsigned char sbit RS=P20； sbit RW=P21； sbit E=P27； void delay(void)； void init(void)； void wc5r(uchar i)； void wc51ddr(uchar i)； void fbusy(void)； /主函数 void main() SP=0x50； init()； wc51r(0x80)； /写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列 wc51ddr(
14、0x44)； /第1行第1列显示字母“G” wc51ddr(0x4f)； /第1行第2列显示字母“O” wc51ddr(0x4f)； /第1行第3列显示字母“O” wc51ddr(0x47)； /第1行第4列显示字母“D”,wc51r(0xc5)； /写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列 wc51ddr(0x42)； /第2行第6列显示字母“B” wc51ddr(0x59)； /第2行第7列显示字母“Y” wc51ddr(0x45)； /第2行第8列显示字母“E” while(1)； /初始化函数 void init() wc51r(0x01)； /清屏 wc51r(0x38)； /使用8位数
15、据，显示两行，使用5*7的字型 wc51r(0x0e)； /显示器开，光标开，字符不闪烁 wc51r(0x06)； /字符不动，光标自动右移一格 ,/检查忙函数 void fbusy() RS=0；RW=1； E=1；E=0； while (P1&0x80) E=0； E=1； /忙，等待 delay()； /写命令函数 void wc51r(uchar j) fbusy()； E=0；RS=0；RW=0； E=1； P1=j； E=0； delay()； ,/写数据函数 void wc51ddr(uchar j) fbusy()； E=0；RS=1；RW=0； E=1； P1=j； E=0； delay()； /延时函数 void delay() uchar y； for (y=0；y0xff；y+)； ,9.2 MCS-51单片机与I2C总线芯片接口,9.2.1 I2C总线简介,一I2C总线的主要特点,I2C总线是由PHILIPS公司开发一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即在连接于总线上的器件之间传送信息。这种总线的主要特点有： 1总线只有两根线，即串行时钟线（SCL）和串行数据线（SDA），这在设计中大大减少了硬件接口。 2每个连接到总线上的都有一个用于识别的器件地址，器件地址由芯片内部硬件电路和外部地址引脚同时决定，避免了片
