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1、 微机原理与接口技术课程设计报告题目 液晶显示系统设计 系 别 虞 山 学 院 年 级 09 专 业 电子科学与技术 班 级 Y05109 学 号 Y051092xx 姓 名 xx 指导教师 周 平 职 称 讲 师 设计时间 目 录第一章 系统设计1题目要求1方案论证1实施方案2第二章 硬件设计3硬件原理图32.2 实验局部接线:5第三章 软件设计63.1 流程图6实验代码分析6显示左半屏6显示右半屏73.2.3 设置X、Y、Z73.2.4 控制输出方式73.2.4 锁存数据7第四章 系统调试9调试手段94.2 调试过程中的问题9解决方法9总 结10参考文献11第一章 系统设计题目要求一、任务
2、：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、要求：1了解点阵式液晶显示器工作原理和显示方法；2掌握8088微机系统与液晶显示器之间接口设计与编程；3进一步理解和消化书本知识，运用所学知识和技能进行简单的设计；4通过课程设计提高应用能力，分析问题和解决问题的能力；5培养查阅资料的习惯,训练和提高自学，独立思考的能力。方案论证 1.方案一：1显示内存与液晶显示屏LCD 128*64的关系；2利用8255芯片的PA口作为液晶显示器接口的数据线，PC口作为其控制线，自建字库后，通过查表程序依次将字库中的字形代码送显示内存显示汉字或图形；3编程流程：开显示设置页地址设置Y地址写数据表
3、1写数据表2；4显示控制指令表2.方案二：本设计是以单片机为核心控制器件的简单文字符号图像的LCD显示系统，通过硬件和软件的共同配合之下实现了在128*64分辨率的液晶屏上显示字符、汉字、数字的功能，系统由单片机和液晶显示屏构成。AT89C51单片机内部有4KB可反复擦写的Flash闪速存储器、128位字节的RAM，可以根据系统所需存储容量的大小来扩展ROM和RAM，可以根据系统所需存储容量的大小来扩展ROM和RAM。 图1-2 控制模块原理图 图1-3 AT89C51单片机示意图 经过小组对各个方案的讨论与研究，了解各方案的实施可行性，最终我们选择方案一。因为方案一更接近我们本学期所学的内容
4、，我们更能理解其原理和硬件设备，便于实验的进行。而方案二中所用的硬件设备是实验室所不具备的，不能实现其功能；方案三中用到还未涉及到的单片机知识，光靠我们现阶段的知识储藏以及网上的局部资料，并不能完成实验，所以最终我们确定方案一。 第二章 硬件设计硬件原理图 图2-1 8255与LCD128*64的连线图 CPU的AD0-AD7与8255的数据线D0-D7相连接，CPU的读/写控制信号与8255的读/写控制信号相连接，CPU的端口选择信号A1、A0与8255的端口选择信号A1、A0相连接，CPU片选信号CS低电平有效与8255的A口控制地址相连接。各模块说明： 图2-2 8255内部结构从图中可
5、知，8255A由以下三局部组成：(1) 外设接口局部数据端口A、B、Ca) 端口A。端口A内部包含一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。b) 端口B。端口B内部包含一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。c) 端口C。端口C内部包含一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。通过向芯片写入方式选择控制字，端口C可以被分成两个4位端口。(2) 内部逻辑A组和B组控制电路这两组控制电路，根据芯片内部的控制存放器内容存放着CPU输出的方式选择控制字和“读/写控制逻辑发出的读/写命令，控制两组端口的工作方式和读/写操作。A组控制电路控制端口A、端口C高4位PC7
6、PC4。B组控制电路控制端口B、端口C低4位PC3PC0。3CPU接口局部a) 读/写控制逻辑电路 地址线A1和A0、CS片选、RD读控制、WR写控制、RESET复位信号的组合，用来控制8255A进行数据信息、状态信息和控制信息的传输。b) 数据总线缓冲器 它是一个8位的双向三态数据缓冲器，它是8255A与CPU数据总线的接口，所有数据的输入/输出，以及CPU用输出指令向8255A发出的控制字和用输入指令向8255A发出的控制字和用输入指令从8255A读入的外设状态信息，都是通过这个缓冲器传送的。表2-1 LCD128*64局部引脚说明引脚号引脚名称电平功能说明4RS(CS)H/L并行的指令/
7、数据选择信号串行的片选信号，高有效5R/WH/L并行的读写选择信号串行的数据口6E(CLK)H/L并行的使能信号串行的同步时钟7DB0H/L数据端口8DB19DB210DB311DB412DB513DB614DB715CS1H/L16CS2H/L17RSTH/L复位低电平有效LCD液晶显示屏的原理：LCD是依赖极化滤光器(片)和光线本身。自然光线是朝四面八方随机发散的。极化滤光器实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线。极化滤光器的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光器的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配，
8、光线才得以穿透。LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光器构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光器后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光器中穿出。 LCD由两块玻璃板构成，厚度规格有0.7mm,0.63mm,0.5mm(也可以通过物理或者化学减薄的方式做到更薄),其间由包含有液晶(LC)材料的35m均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以需要给显示屏配置额外的光源，在液晶显示屏反面有一块导光板或称匀光板和反光膜，导光板的主要作用是将线光源或者点光源转化为垂直于显示平面的面光源。背光源发出的光线在穿过第一层偏振过
9、滤层之后进入液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路局部和驱动电路局部。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规那么的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。2.2 实验局部接线:1CPU的AD0-AD7与8255的数据线D0-D7相连接2CPU的读/写控制信号与8255的读/写控制信号相连接3CPU的端口选择信号A1、A0与82
10、55的端口选择信号A1、A0相连接4CPU片选信号CS低电平有效与8255的A口控制地址相连接58255的PA7-PA0与LCD128*64的DB7-DB0相连接68255的PC0与LCD128*64的RS端口连接78255的PC1与LCD128*64的R/W端口连接88255的PC2与LCD128*64的E端口连接98255的PC4与LCD128*64的CS1端口连接108255的PC6与LCD128*64的CS2端口连接(11)LCD128*64的/RST端口与实验箱上的/RST端口连接12在P.状态下，按SCAL13运行程序LCDQD.ASM；或在实验系统处于P.状态下输入22E0 EX
11、EC即可第三章 软件设计3.1 流程图图3-1 程序流程图先对8255进行初始化，设置其A口、C口为输出状态。先设置左半屏显示，再进行X、Y、PAG的设置，左半屏便会显示要输出的内容，然后再设置右半屏显示，同样要设置X、Y、PAG的值，右半屏也会显示要输出的内容，而且实验输出时是一行一行的输出，一行输出结束后才进行下一行的判断、输出。在屏幕上输出字符时，在屏幕上显示左半屏的字。首先要先对PC口进行设置， PC4控制左半屏，通过对PC6和PC4的输入来选择左半屏输出。 MOV DX,PCTL;右半屏选通无效MOV AL,CS2N OUT DX,ALMOV AL,CS1;左半屏选通有效OUT DX
12、,ALCALL XPAGE ;设置X,Y,PAGCALL COM;显示字符 图3-2 显示左半屏流程图在屏幕上输出字符时，在屏幕上显示右半屏的字。首先要先对PC口进行设置， PC6控制右半屏，通过对PC6和PC4的输入来选择右半屏输出。MOV DX,PCTLMOV AL,CS1N ;左半屏选通无效 OUT DX,ALMOV AL,CS2;右半屏选通有效OUT DX,ALCALL XPAGE;设置X,Y,PAGCALL COM;显示字符 图3-3 显示右半屏流程图3.2.3 设置X、Y、Z在液晶屏上显示字符，用Z来控制循环循环从第一行开始。用X和 Y分别来设置地址和页数,在数据输入后要先对数据进行锁存。MOV ZR,0c0H MOV YR,40H MOV PAG,0B8HMOV DX,PAMOV AL,ZR ;设置Z=0OUT DX,ALMOV AL,YR ;设置YOUT DX,ALMOV AL,PAG ;设置页数 OUT DX,AL 图3-4 设置X、Y、Z的流程图3.2.4 控制输出方式在液晶屏上输出字符，Y16就是控制输出一个字符，通过PA口输出字符。MOV Y16,10H MOV BX,OFFSET TAB5J4: MOV AL,CS:BXMOV DX,PAOUT DX,AL;PA口输出 INC BX DEC Y16 CMP Y1
