某型導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真器的液晶顯示系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案

與傳統(tǒng)的數(shù)碼顯示管相比，液晶顯示器件因具有顯示信息多、低工作電壓、微功耗、信息量大、壽命長、體積小、價格低及控制方便等諸多特點，在科研生產(chǎn)與產(chǎn)品設(shè)計等領(lǐng)域正發(fā)揮著越來越重要的作用，其應(yīng)用范圍也呈現(xiàn)迅速擴展的態(tài)勢。而某型大氣慣導(dǎo)數(shù)據(jù)仿真器需要輸入和顯示大量的數(shù)據(jù)參數(shù)，因此，為了提高系統(tǒng)的先進性及易操作性，在系統(tǒng)的輸入及信息輸出顯示中選用了以T6963C控制器為核心的精電M-240128T液晶顯示模塊，該顯示模塊為點陣式液晶圖形顯示器，分辨率為240×128，能直接與51系列的8位單片機接口。
1. T6963C控制器及M-240128T顯示模塊
在中規(guī)模圖形液晶顯示器中，T6963C是目前較為常用的內(nèi)置控制器型圖形液晶顯示器中的一種。它具有一般液晶顯示器所具備的優(yōu)點，其最大特點是具有獨特的硬件初始值設(shè)置功能。初始化在上電時就已經(jīng)基本設(shè)置完成，軟件操作主要是顯示畫面的設(shè)計，從而加強了T6963C的顯示控制能力。T6963C不僅具備基本的文字顯示和圖形顯示功能，它還具有將文字顯示與圖形顯示以某種邏輯關(guān)系在顯示屏上顯示的合成功能。T6963C內(nèi)置有128個5×8點陣的ASCI字符。而文本方式下的特征顯示功能，能使顯示屏上每一字符的顯示具有一定的屬性，是T6963C控制器的一個獨特之處。使用T6963C控制器型圖形液晶顯示器作為界面顯示器件可以提高產(chǎn)品設(shè)計的先進性。
液晶模塊M-240128T受T6963C控制器的控制。T6963C提供了許多命令字。由于T6963C的初始化設(shè)置都由管腳設(shè)置來完成，因此其指令系統(tǒng)集中在顯示功能的設(shè)置上。T6963C的指令可帶一個、兩個或者無參數(shù)。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)（若有參數(shù)），再送入指令代碼。液晶控制器T6963C的主要指令可分為四類。一是讀狀態(tài)指令，在對T6963C的每一次操作前都要讀這個狀態(tài)字，并對它相應(yīng)位進行判斷，以決定計算機對T6963C的訪問是否有效;二是設(shè)置指令，該類指令用于設(shè)置顯示數(shù)據(jù)地址、顯示區(qū)域、顯示方式以及光標(biāo)的形狀和數(shù)據(jù)的讀寫方式等:三是數(shù)據(jù)的讀寫指令，該指令能讀寫顯示屏上的內(nèi)容，不過只能在地址指針在圖形顯示區(qū)內(nèi)才有效，而且要注意顯示寬度和硬件設(shè)置保持一致，否則地址計算有誤，而且每次讀寫時要檢查S6的狀態(tài)是否屏讀/復(fù)制出錯；四是位操作指令，該指令專用于處理液晶屏上的像素點操作（可用于繪點，繪制曲線）。如圖1為內(nèi)置T6963C的點陣液晶顯示模塊原理圖。

2. 系統(tǒng)硬件接口設(shè)計
由于整個仿真器需要大量的程序空間，因此系統(tǒng)使用了具有64K存儲空間的ATMEL公司出品的89C51ED2芯片。
單片機訪問圖形液晶模塊的方式都是通過液晶控制器T6963C進行的，為了實現(xiàn)單片微控器與控制器T6963C的時序匹配，可采用兩種連接方式來實現(xiàn)他們之間的接口。一種方式為間接控制方式，另一種為直接連接方式。前一種方式單片微控器通過并行接口間接實現(xiàn)對液晶顯示模塊控制，然后使用軟件間接控制使其時序匹配。后一種方式采用直接訪問Ｉ/Ｏ設(shè)備，液晶模塊直接掛在系統(tǒng)的總線上。在仿真器系統(tǒng)中我們采用后一種連接方式，這種方式簡單、實用且方便。微處理器分配給T6963C一個尋址地址，微處理器就能跟訪問一般的Ｉ/Ｏ設(shè)備一樣訪問它，其硬件接口原理圖如圖2所示。

單片機數(shù)據(jù)口P0直接與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)口相連接，由于T6963C接口適用于本系列單片機的MPU，故可以直接用89C51ED2的/RD、/WD作為液晶顯示模塊的讀寫控制信號，液晶顯示模塊的/RESET、/HALT掛在＋5V上。片選信號/CE由地址線譯碼產(chǎn)生，同時C/D信號也由地址線P2.4提供，1為指令口地址，0為數(shù)據(jù)口地址。
3. 系統(tǒng)軟件設(shè)計