自制單片機(jī)之五（1）……LCD1602的驅(qū)動(dòng)

　　LCD1602已很普遍了，具體介紹我就不多說(shuō)了，市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780寫(xiě)的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來(lái)的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，定義如下表所示：

　　字符型LCD的引腳定義

　　HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。

　　DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來(lái)寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字節(jié)，其地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

　　也就是說(shuō)想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫(xiě)入“A”字的代碼就行了。但具體的寫(xiě)入是要按LCD模塊的指令格式來(lái)進(jìn)行的，后面我會(huì)說(shuō)到的。那么一行可有40個(gè)地址呀?是的，在1602中我們就用前16個(gè)就行了。第二行也一樣用前16個(gè)地址。對(duì)應(yīng)如下：

　　DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系

　　我們知道文本文件中每一個(gè)字符都是用一個(gè)字節(jié)的代碼記錄的。一個(gè)漢字是用兩個(gè)字節(jié)的代碼記錄。在PC上我們只要打開(kāi)文本文件就能在屏幕上看到對(duì)應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模。什么是字模?就代表了是在點(diǎn)陣屏幕上點(diǎn)亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。例如“A”

　　字的字模：

　　01110　　　　　○■■■○

　　10001　　　　　■○○○■

　　10001　　　　　■○○○■

　　10001　　　　　■○○○■

　　11111　　　　　■■■■■

　　10001　　　　　■○○○■

　　10001　　　　　■○○○■

　　上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù)，右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0，用“■”代表1。看出是個(gè)“A”字了嗎?在文本文件中“A”字的代碼是41H，PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點(diǎn)亮屏幕上相應(yīng)的點(diǎn)，你就看到“A”這個(gè)字了。

　　剛才我說(shuō)了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫(xiě)入“A”字的代碼41H就行了，可41H這一個(gè)字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點(diǎn)上顯示“A”字呢?同樣，在LCD模塊上也固化了字模存儲(chǔ)器，這就是CGROM和CGRAM。HD44780內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外還有8個(gè)允許用戶(hù)自定義的字符產(chǎn)生RAM，稱(chēng)為CGRAM(Character Generator RAM)。下圖說(shuō)明了CGROM和CGRAM與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　從上圖可以看出，“A”字的對(duì)應(yīng)上面高位代碼為0100，對(duì)應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來(lái)就是01000001，也就是41H?？梢?jiàn)它的代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們?cè)谙駾DRAM寫(xiě)C51字符代碼程序時(shí)甚至可以直接用P1='A'這樣的方法。PC在編譯時(shí)就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。

　　字符代碼0x00～0x0F為用戶(hù)自定義的字符圖形RAM(對(duì)于5X8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，5X10點(diǎn)陣的字符，存放4組)，就是CGRAM了。后面我會(huì)詳細(xì)說(shuō)的。

　　0x20～0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒(méi)有定義。

　　那么如何對(duì)DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作呢，下面先說(shuō)說(shuō)HD44780的指令集及其設(shè)置說(shuō)明，請(qǐng)瀏覽該指令集，并找出對(duì)DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。

　　共11條指令：

　　1.清屏指令

　　功能：<1> 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入"空白"的ASCII碼20H;

　　<2> 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;

　　<3> 將地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。

　　2.光標(biāo)歸位指令

　　功能：<1> 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;

　　<2> 把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;

　　<3> 保持DDRAM的內(nèi)容不變。

　　3.進(jìn)入模式設(shè)置指令

　　功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫(xiě)入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。參數(shù)設(shè)定的

　　情況如下所示：

　　位名 設(shè)置

　　I/D 0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移

　　S 0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng) 1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個(gè)字符

　　4.顯示開(kāi)關(guān)控制指令

　　功能：控制顯示器開(kāi)/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

　　位名 設(shè)置

　　D 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開(kāi)

　　C 0=無(wú)光標(biāo) 1=有光標(biāo)

　　B 0=光標(biāo)閃爍 1=光標(biāo)不閃爍

　　5.設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向指令

　　功能：使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

　　S/C R/L 設(shè)定情況

　　0 0 光標(biāo)左移1格，且AC值減1

　　0 1 光標(biāo)右移1格，且AC值加1

　　1 0 顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動(dòng)

　　1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)

　　6.功能設(shè)定指令

　　功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

　　位名 設(shè)置

　　DL 0=數(shù)據(jù)總線為4位 1=數(shù)據(jù)總線為8位

　　N 0=顯示1行 1=顯示2行

　　F 0=5×7點(diǎn)陣/每字符 1=5×10點(diǎn)陣/每字符

　　7.設(shè)定CGRAM地址指令

　　功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

　　8.設(shè)定DDRAM地址指令

　　功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

　　9.讀取忙信號(hào)或AC地址指令

　　功能：<1> 讀取忙碌信號(hào)BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無(wú)法接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令;

　　當(dāng)BF=0時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令;

　　<2> 讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。

　　10.數(shù)據(jù)寫(xiě)入DDRAM或CGRAM指令一覽

　　功能：<1> 將字符碼寫(xiě)入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)應(yīng)的字符;

　　<2> 將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。

　　11.從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽

　　功能：讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。

　　基本操作時(shí)序：

　　讀狀態(tài) 輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字

　　寫(xiě)指令 輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼 輸出：無(wú)

　　讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)

　　寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無(wú)

　　看了那么多是不是有些暈?我也是啊，不過(guò)慢慢理解還是沒(méi)問(wèn)題的。

　　實(shí)際上面說(shuō)了那么多具體怎么操作我還是沒(méi)會(huì)啊?好!咱就簡(jiǎn)單點(diǎn)。

　　舉個(gè)實(shí)例，就在LCD1602屏幕上第一行第一列顯示個(gè)“A”字。

　　1.先初始化。(老大!好像上面沒(méi)初始化這條指令啊!)

　　先別拿東西扔我，說(shuō)明書(shū)上是這么說(shuō)的。也就先寫(xiě)入些指令。

　　//先定義接口

　　# include

　　/*****************************************

　　P1------DB0～DB7 P2.0------RS

　　P2.1------RW

　　P2.2------E

　　*****************************************/

　　# define LCD_DB P1

　　sbit LCD_RS=P2^0;

　　sbit LCD_RW=P2^1;

　　sbit LCD_E=P2^2;

　　/******定義函數(shù)****************/

　　# define uchar unsigned char

　　# define uint unsigned int

　　void LCD_init(void);//初始化函數(shù)

　　void LCD_write_command(uchar command);//寫(xiě)指令函數(shù)

　　void LCD_write_data(uchar dat);//寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)

　　void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat);//在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符,X(0-16),y(1-2)

　　//void LCD_check_busy(void);//檢查忙函數(shù)。我沒(méi)用到此函數(shù)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)率極低。

　　void delay_n40us(uint n);//延時(shí)函數(shù)

　　//********************************

　　//*******初始化函數(shù)***************

　　void LCD_init(void)

　　{

　　LCD_write_command(0x38);//設(shè)置8位格式，2行，5x7

　　LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍

　　LCD_write_command(0x06);//設(shè)定輸入方式，增量不移位

　　LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示

　　delay_n40us(100);//實(shí)踐證明，我的LCD1602上，用for循環(huán)200次就能可靠完成清屏指令。

　　}

　　//********************************

　　//********寫(xiě)指令函數(shù)************

　　void LCD_write_command(uchar dat)

　　{

　　LCD_DB=dat;

　　LCD_RS=0;//指令

　　LCD_RW=0;//寫(xiě)入

　　LCD_E=1;//允許

　　LCD_E=0;

　　delay_n40us(1);//實(shí)踐證明，我的LCD1602上，用for循環(huán)1次就能完成普通寫(xiě)指令。

　　}

　　//*******************************

　　//********寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)*************

　　void LCD_write_data(uchar dat)

　　{

　　LCD_DB=dat;

　　LCD_RS=1;//數(shù)據(jù)

　　LCD_RW=0;//寫(xiě)入

　　LCD_E=1;//允許

　　LCD_E=0;

　　delay_n40us(1);

　　}

　　//********************************

　　//*******顯示一個(gè)字符函數(shù)*********

　　void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat)

　　{

　　uchar address;

　　if(y==1)

　　address=0x80+x;

　　else

　　address=0xc0+x;

　　LCD_write_command(address);

　　LCD_write_data(dat);

　　}

　　//********************************

　　/*******檢查忙函數(shù)*************

　　void LCD_check_busy() //實(shí)踐證明，在我的LCD1602上，檢查忙指令通過(guò)率極低，以

　　{ //至于不能正常使用LCD。因此我沒(méi)有再用檢查忙函數(shù)。而使

　　do //用了延時(shí)的方法，延時(shí)還是非常好用的。我試了一下，用

　　{ LCD_E=0; //for循環(huán)作延時(shí)，普通指令只要1次循就可完成。清屏指令

　　LCD_RS=0; //要用200次循環(huán)便能完成。

　　LCD_RW=1;

　　LCD_DB=0xff;

　　LCD_E=1;

　　}while(LCD_DB^7==1);

　?。?/p>

　　******************************/

　　//********延時(shí)函數(shù)***************

　　void delay_n40us(uint n)

　　{ uint i;

　　uchar j;

　　for(i=n;i>0;i--)

　　for(j=0;j<2;j++); //在這個(gè)延時(shí)循環(huán)函數(shù)中我只做了2次循環(huán)，

　　} //實(shí)踐證明我的LCD1602上普通的指令只需1次循環(huán)就能可靠完成。

　　//*******************************

　　//*********主函數(shù)*****************

　　void main(void)

　　{

　　LCD_init();

　　LCD_disp_char(0,1,"A");

　　while(1);

　　}

　　//*******************************

　　<版面有長(zhǎng)度限制，見(jiàn)下一期>。。。