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1、基于VHDL的1602LCD液晶显示技术 基于JHD162A液晶屏、SPLC780D液晶显示芯片,深圳大学 医学院 2011年12月12日,1602LCD简介,1602LCD显示的内容为16*2，即可以显示两行，每行16个字符，目前市面上字符液晶大多数是基于HD44780和SPLC780D液晶芯片，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780和SPLC780D写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。本实验室所使用的是型号为JHD162A的液晶，而其内部采用的正是SPLC780D液晶芯片。上图所示即为16引脚1602LCD的引脚图。,1602LCD显示原理5x7点阵,1602LC
2、D显示原理5x10点阵,1602LCD字符代码与图形对应图,1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了若干个不同的点阵字符图形，如左图所示，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，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。,1602LCD引脚说明,1602LCD液晶模块控制指令,1602LCD液晶模块控制指令说明（1）,指令1清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置。 指令2光标返回，光标返回到地址00H。 指令3置输入模式，I/D：光
3、标移动方向，高电平右移，低电平左移；S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平无效。 指令4显示开/关控制，D：控制整体显示的开/关，高电平为开显示，低电平为关显示；C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标；B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令5光标或字符移位，S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。,1602LCD液晶模块控制指令说明（2）,指令6功能设置命令，DL：高电平时为8位总线，低电平时为4位总线；N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示；F ：低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。 指令7字符发生器R
4、AM地址设置。 指令8DDRAM地址设置。 指令9读忙信号和光标地址，BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令10写数据。 指令11读数据。,1602LCD的CGROM、CGRAM和DDRAM,CGROM 中存储了一些标准的字符的字模编码，是液晶屏出厂时固化在控制芯片中的，用户不能改变其中的存储内容，只能读取调用，包含有标准的ASCII码、日文字符和希腊文字符。（若干个） CGRAM 是控制芯片留给用户，用以存储用户自己设计的字模编码。（ 8个字节，0000_X0000000_X111 ） DDRAM是和屏幕显示区域有对应关系的一组存储器，其功
5、能有点中转的性质。（80个字节） 为了便于理解，可以如下打一比方: CGROM和CGRAM中存储的字模信息相当于厨房中的食品，CGROM是厨房中现成的熟食，CGRAM是用户自行制作的菜肴，这些食品都要通过托盘DDRAM转移一下，才能送到餐桌上食用；类似的字模编码都要先被读取到对应的DDRAM中，经如上中转以后，屏幕的相应位置才显示出字符。,1602LCD液晶内部显示地址,要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，上图是1602LCD的内部显示地址。例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地
6、址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。因此，第一行地址就必须加80H，而第二行地址就必须加C0H。,设定CGRAM,从这个指令可以看出来指令数据的高2位已固定是01，只有后面的6位是地址数据，而这6位中的高3位就表示这八个自定义字符，最后的3位就是字模数据的八个地址了。例如第一个 自定义字符的字模地址为0100000001000111八个地址。我们向这8个字节写入字模数据，让它显示 “”。,读操作时序图,tsp1(min)=40ns(Address Setup Time) tpw(min
7、) =230ns(E Pulse Width) tc(min)=500ns(E Cycle Time),写操作时序图,tsp1(min)=40ns(Address Setup Time) tpw(min) =230ns(E Pulse Width) tc(min)=500ns(E Cycle Time),写操作时序图（本实验推荐做法）,1602LCD液晶，在执行每条指令之前一般都要确认模块的忙标志。但是，由于现在很多国产的液晶忙标志读出来的时候都是错误的，因此，本实验建议不用读取忙标志，而采用每次给充分的时间执行指令。上图就是推荐的写操作时序图，在T0时刻，RS、R/W、DB7-0信号有效，E为0，经过40ns，在T1时刻，E拉高，再过230ns，在T2时刻，E拉低，最后，再经过tc-230ns，在T3时刻，E拉高，表示写操作结束。为了描述电路方便， tc-230ns可以约等于tc。,液晶显示流程（1）,液晶显示流程（2）,可以将初始化用一个状态机描述，将写数据用一个状态机描述，也可以初始化和写数据用同一个状态机描述。,Any Question？,
