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1、基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计甘肃联合大学学生毕业论文甘肃联合大学学生毕业论文题题 目：目： 基于基于 pcpc 机的机的 LCDLCD 实时显示实时显示控制系统设计控制系统设计 作作 者：者： 赵斌赵斌 指导老师：指导老师： 苑毅苑毅 电子信息工程电子信息工程 学院学院 电子系电子系 系系电子信息工程技术电子信息工程技术 专业专业 1010 级级三三 年制年制 （1 1） 班班20132013 年年 3 3 月月 2020 日日基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计摘摘 要要本文围绕设计以单片机作为 LCD 实时显示系统控制器为主线，基于单片机8051，采用的实时显示
2、控制器的芯片是 SED1520，主要实现中文显示、滚屏以及左右移动功能。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。本系统是以单片机的汇编语言来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。其次阐述了部分程序的流程图和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的用单片机实现 LCD 实时显示器控制原理的设计思
3、想和软、硬件调试作了详细的论述。关键字：关键字：单片机、实时显示、8051、SED1520基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计目目 录录1 1 绪绪 论论11.1 单片机实时显示系统设计课题背景.4 1.2 开发单片机实时显示系统的意义.4 1.3 课题完成的功能.42 2 单片机与单片机与 C8051F020C8051F020 单片机实验系统单片机实验系统42.1 单片机技术的发展特点i.5 2.2 C8051F020 单片机实验系统ii.52.3 CIP-51TMCPU.63 3 实时显示控制器实时显示控制器 KS0108KS010873.1 KS0108 的特点 .8 3.2
4、KS0108 的时序4.9 3.2.1 KS0108 与 68 系列微处理器直接接口的时序 .9 3.2.2 复位时序.10 3.3 KS0108 显示 RAM 地址结构.104 4 图形动态显示图形动态显示 124.1 图形点阵式实时显示控制原理.12 4.2 程序流程.145 5 总结总结参考文献15致 谢15基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计1 1 绪绪 论论1.11.1 单片机实时显示系统设计课题背景单片机实时显示系统设计课题背景单片机实时显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式实时显示屏所组成的一个显示系统。实时显示器与 CRT（cathode-ray tube，阴
5、极射线管)、LED (light-emitting diode，发光二级管)或等离子显示器相比是一种低功耗的平面显示器件。它在车内广告、在型智能广告、可视电话、仪表盘、空调、洗衣机和其它低功耗电子产品中得到广泛应用。1.21.2 开发单片机液晶显示系统的意义开发单片机液晶显示系统的意义我选择的单片机实时显示系统的开发，是基于 KS0108 实时显示控制器，在C8051F020 单片机实验系统上实现。利用单片机控制实时显示系统的原理，完成单片机实时显示系统的设计。1.31.3 课题完成的功能课题完成的功能所选的单片机实时显示系统设计，是在 C8051F020 系统实验设备上实现的。C8051F0
6、20 中有内藏 KS0108 控制器的液晶模块 CGM12864B。KS0108，12864 个点阵，与行控制器 KS0107 配合使用，组成实时显示驱动控制系统。我最主要是用KS0108 来设计图形动态显示。基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计2 2 单片机单片机与与 C8051F020C8051F020 单片机实验系统单片机实验系统2.12.1 单片机技术的发展特点单片机技术的发展特点 i i 自单片机出现至今，单片机技术已走过了近 20 年的发展路程。纵观 20 年来单片机发展里程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU，Microprocessor Unit）技术及超大规
7、模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出比微处理器更具个性的发展趋势。单片机寿命长一般说来，单片机开发的产品可以稳定可靠地工作 10 年、20 年；另外，与微处理器相比，单片机的长寿命表现在它不会像 386、486、586 等 MPU 一样，随着半导体技术的飞速发展，更新换代的速度越来越快，很短的时间内就被淘汰出局。传统的单片机如 68HC05、8051 等年龄已有十几年的历史，但产量仍是上升的，这是因为它们在其对相应应用领域的适应性强，并且与之兼容的 I/O 功能模块的扩展接口技术也层出不穷。8 位、16 位与 32 位单片机共同发展这是单片机技术发展的另一个动向。长期以来，
8、单片机技术的发展是以 8 位机为主的。随着移动通信、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32 位单片机应用得到了长足的发展，而 16 位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来也有较大幅度的增长。单片机的速度越来越快MPU 发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些 8051 单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了许多。单片机还有低电压与低功耗、低噪声与高可靠性技术等特点。2.22.2 C8051F020C8051F020
9、 单片机实验系统单片机实验系统 iiii C8051F020 器件是完全集成的混合信号系统级 MCU（微程序控制器）芯片，具有64 个数字 I/O 引脚。下面列出了一些主要特性：高速、流水线结构的 8051 兼容的 CIP-51 内核(可达 25MIPS（Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令)）全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)真正 12 位、100ksps 的 8 通道 ADC,带 PGA 和模拟多路开关两个 12 位 DAC,可编程更新时序64K 字节可在系统编程的 FLASH 存储器基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计4352(4
10、096+256)字节的片内 RAM可寻址 64K 字节地址空间的外部数据存储器接口硬件实现的 SPI、SMBus/I2C 和两个 UART 串行接口5 个通用的 16 位定时器具有 5 个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列片内看门狗定时器、VDD 监视器和温度传感器每个 MCU 都可在工业温度范围(-45+85)内用 2.7V3.6V 的电压工作。CoCo端口 I/O、/RST、和 JTAG 引脚都容许 5V 的输入信号电压。C8051020 为 100 脚 TQFP封装(见图 2.1)。图 2.1 C8051F020 原理框架2.32.3 CIP-51CIP-51CPUCPUTM与与
11、80518051 完全兼容完全兼容C8051F020 系列器件使用 Cygnal 的专利 CIP-51 微控制器内核。CIP-51 与 MCS-51指令集完全兼容,可以使用标准 803x/805x 的汇编器和编译器进行软件开发。TMCIP-51 内核具有标准 8052 的所有外设部件，包括 5 个 16 位的计数器/定时器、两个全双工 UART、256 字节内部 RAM、128 字节特殊功能寄存器(SFR)地址空间及 8/4个字节宽的 I/O 端口。速度提高速度提高基于 pc 机的 LCD 实时显示控制系统设计CIP-51 采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标准的 8051 中，除 MUL 和 DIV 以外所有指令都需要 12 或 24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为 1224MHz。而对于 CIP-51 内核，70的指令的执行时间为 1或 2 个系统时钟周期，只有 4 条指令的执行时间大于 4 个系统时钟周期。可编程计数器阵列可编程计数器阵列除了 5 个 16 位的通用计数器/定时器之外，C8051F020 MCU 系列还有一个片内
