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1、电子信息学院实 验 报 告 书课 程 名 ： 微机原理与接口技术 题 目： 12864LCD 液晶显示设计 实验类别 【综合】 班 级： 学 号： 姓 名： 一概述 .21.1 设计背景 .21.2 课程设计的目的和意义 .31.3 课程设计的内容 .3二课程设计的步骤与方法 .32.1 系统硬件设计 .32.11 控制模块 .32.12 显示模块 .42.13 电源模块 .62.2 系统软件设计 .72.21 系统流程图 .72.22 系统时序图 .82.3 系统调试 .9三设计结论 .10四收获与体会 .11参考文献： .11附录一：程序清单 .12附录二：实验仪器 .20一概述1.1 设
2、计背景液晶作为一种显示器件，以其特有的优势正广泛应用于仪器、仪表、电子设备等低功耗产品中。以往的测控仪器的显示部分大都采用 LED 式液晶显示屏进行参数设定和结果显示，其显示信息量少、形式单一、人机交互性差、操作人员要求较高。而液晶显示器(LCD) 具有功耗低、体积小、质量轻、超薄和可编程驱动等其他显示方式无法比拟的优点，不仅可以显示数字、字符，还可以显示各种图形、曲线、及汉字，并且可实现屏幕上下左右滚动、动画、闪烁、文本特征显示等功能；人机界面更加友好，使用操作也更加灵活、方便，使其日益成为智能仪器仪表和测试设备的首选显示器件。1.2 课程设计的目的和意义（1）了解点阵式液晶显示器工作原理和
3、显示方法。（2）掌握 8088 微机系统与液晶显示器之间接口设计与编程。1.3 课程设计的内容利用取模软件建立标准字库，编制程序，在液晶显示器上显示汉字。二课程设计的步骤与方法采用已有的 DJ-598K 三合一单片机微机试验仪作为设计平台来构建系统，以减少设计工作量。2.1 系统硬件设计2.11 控制模块硬件结构应结合软件方案一并考虑，做到软件、硬件功能相匹配。在 DJ-598K 三合一单片机微机试验仪上，硬件设计参考方案如下：2.12 显示模块图 2.12 显示模块的原理图LCM12864ZK 中文图形液晶显示模块的液晶屏幕为 12864 ,可显示四行,每行显示 8 个汉字。中文液晶显示模块
4、 LCM12864ZK 的字型 ROM 内含 8192 个 16 3 16 点中文字型和128 个 168 半宽的字母符号字型;另外绘图显示画面提供一个 64256 点的绘图区域GDRAM;而且内含 CGRAM 提供的 4 组软件可编程的 16 3 16 点阵造字功 LCM12864ZK 共 20 脚,其功能如表 3-2-1 所示 :表 3-2-1、LCM12864ZK 功能引脚名称 功能 引脚 名称 功能DB0RS2B3D45B67/W-VoutVCELCM128640S2RSTGND1126789102134516345718+5V1 CS1 选择寄存器(并行) 0 :指令寄存器1 :数据
5、寄存器片选(串行) 0 :禁止 1 :允许7 RW(SID) 读写控制脚(并行) 0 :写入 1 :读输入串行数据(串行)2 CS2 选择寄存器(并行) 0 :指令寄存器1 :数据寄存器片选(串行) 0 :禁止 1 :允许3 GND 接地8 E(SCLK) 读写数据启始脚(并行)输入串行脉冲(串行)4 VCC 3V/ 5V 916 D0D7 数据线5 V0 液晶显示器驱动电压 17 / RST 复位信号,低有效6 RS 表示 DB0DB7 为显示指令数据 18 -Vout LCD 驱动负电源引脚“/ RST”和“PSB”可不接;不接时,为并行接口方式。引脚“VR”和“V0”之间必须接可变电阻(
6、010k) ,一端接 VR ,调整端接 V0 ,另一端悬空;且可变电阻需调到显示区域的底色刚刚显示出来为止。当 PSB 脚接高电时(模块背面 S/ P 的短路电阻在“P”侧) ,模块将进入并行传输模式;在并行传输模式下,可由指令位(DL FLAG) 来选择 8 - BIT 或 4 - BIT 接口,主控制系统将配合(RS ,RW,E ,DB0. . DB7) 来完成传输动作;当 PSB 脚接低电位(模块背面 S/ P 的短路电阻在“S”侧) ,模块将进入串行模式;在串行模式下将使用二条传输线作串行资料的传送,主控制系统将配合传输同步时钟(SCLK) 与接收串行数据线(SID) ,来完成串行传输
7、的动作。LCM12864ZK 基本操作指令 LCM12864ZK 内含 ST7920 驱动控制器,该控制器是液晶驱动器与计算机的接口,它以较简单的方式受控于计算机,接收并反馈计算机的各种信息,经过控制器独立的信息处理实现对液晶显示缓冲区的管理。LCM12864ZK 基本操作指令如表 3-2-2 所示。LCM12864ZK 基本操作指令控制信号控制代码指令名称RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0清除显 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1示位址清 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X进入点设定0 0 0 0 0 0 0 I/D S显示状态开/ 关0 0 0 0 0 0
8、1 C B功能设定0 0 0 0 1 DL X BE X X设定DDRAM0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0读取忙标志0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0写 RAM 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0a. 清除显示:清 DDRAM 添满“20H”,并设定 DDRAM 的位址 AC = 0b. 位址清 0 :设定 DDRAM 的位址 AC = 0 ,将光标移到原点,不清 DDRAMc. 进入点设定:指定在资料的读取与写入时,设定光标的移动方向及指定显示的移位d. 显示状态开/ 关:D = 1 :整体显示 ON ,
9、 D = 0 :整体显示 OFF;C = 1 :光标显示 ON ,C = 0 :光标显示 OFF;B = 1 :光标反白显示 ON ,B = 0 :光标反白显示 OFF。e. 功能设定:DL = 1 8 - bit 控制界面、DL = 0 4 - bit 控制界面、RE = 1 : 扩充指令集动作、RE = 0 :基本指令集动作f . 设定 DDRAM:设定 DDRAM 位址到位址记数器 AC。第一行 AC 范围为 80H87H;第二行 AC 范围为 90H97H;第三行 AC 范围为 88H8FH;第四行 AC 范围为 98H9FH。g. 读取忙标志:读取忙标志(BF) ,可以确认内部动作是
10、否完成,同时可以读出位址记数器ACh. 写 RAM: 写入数据到内部 RAM (DDRAM/ CGRAM/GDRAM) 。每个 RAM 位址(DDRAM/ CGRAM/ GDRAM) 都可连续写入两个 BYTE 数据,当写入第 2 个 BYTE 时,位址计数器(AC) 的值自动+ 1。2.13 电源模块G N DC 1C 2G N DC 3RR+ 5 V图 2.13 电源电路从 USB 接口获取5V 电源，用相应配套的 USB 线从电脑主机获取5V 直流电源，在电源模块中加有保护电路，即电路中有短路.上拉电阻如图 3-4 所示。图 2.13+ 5 V1 K x 8上拉电阻的功能：电阻作用： 1
11、.接电组就是为了防止输入端悬空 2. 减弱外部电流对芯片产生的干扰 3. 加大输出引脚的驱动能力 4. 上拉和下拉、限流 5. 改变电平的电位 6. 在引脚悬空时有确定的状态 7.增加高电平输出时的驱动能力。 8、为 OC 门提供电流2.2 系统软件设计2.21 系统流程图 开 始LCD初 始 化延 时开 左 半 屏显 示 左 半 屏 内容开 右 半 屏显 示 右 半 屏软件流程图液晶显示器在上电后应先初始化,首先延时 40ms 以上,进行功能能设定(8 位/ 4 位、基本指令/ 扩充指令) ; 再延时 100s ,同样是功能设定;然后延时 37s ,开关显示设定;延时 10s ,清屏(清除显示 RAM) ;最后延时 10ms ,设置读取与写入时光标的移动方向等。液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志(P1. 7)为低电平,表示不忙,
