第70節(jié)：深入講解液晶屏的構(gòu)字過程

液晶屏模塊本身帶控制芯片，驅(qū)動(dòng)液晶屏的本質(zhì)就是單片機(jī)通過串行或者并行方式，根據(jù)芯片資料指定的協(xié)議跟液晶芯片進(jìn)行通訊的過程。這個(gè)詳細(xì)的通訊協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序廠家都會免費(fèi)提供的，也可以在網(wǎng)上找到大量的示范程序。那么我們最應(yīng)該關(guān)注的核心是什么?我認(rèn)為最核心的是要理清楚程序坐標(biāo)與實(shí)際顯示坐標(biāo)之間的關(guān)系規(guī)律。本程序不使用模塊自帶的字庫，而是使用自己構(gòu)造的字庫，目的就是為了讓讀者理解更底層的字模顯示。

這一節(jié)要教會大家三個(gè)知識點(diǎn)：

第一個(gè)：對于驅(qū)動(dòng)芯片是st7920的12864液晶屏，它的真實(shí)坐標(biāo)體系的本質(zhì)是256x32的點(diǎn)陣液晶屏。

第二個(gè)：鴻哥刻意在驅(qū)動(dòng)顯示函數(shù)里增加了大延時(shí)函數(shù)，目的是通過慢鏡頭回放，讓大家觀察到橫向取模的字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。

第三個(gè)：數(shù)組帶const關(guān)鍵字，表示數(shù)據(jù)常量存放在ROM程序區(qū)，不占用RAM的變量。

具體內(nèi)容，請看源代碼講解。

(1)硬件平臺：

基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。

(2)實(shí)現(xiàn)功能：開機(jī)上電后，可以觀察到0x01,0x02,0x03,0x04這4個(gè)顯示數(shù)字在不同的排列方式下，出現(xiàn)在不同的液晶屏顯示位置。也可以觀察到“饅頭”這兩個(gè)字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的，加深理解字模數(shù)組跟顯示現(xiàn)象的關(guān)系。

(3)源代碼講解如下：

#include "REG52.H"

sbit LCDCS_dr = P1^6; //片選線

sbit LCDSID_dr = P1^7; //串行數(shù)據(jù)線

sbit LCDCLK_dr = P3^2; //串行時(shí)鐘線

sbit LCDRST_dr = P3^4; //復(fù)位線

void SendByteToLcd(unsigned char ucData); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊

void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS); //模擬SPI發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動(dòng)

void WriteCommand(unsigned char ucCommand); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令給液晶模塊

void LCDWriteData(unsigned char ucData); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊

void LCDInit(void); //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位

void display_lattice(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char *ucArray,unsigned char ucFbFlag,unsigned int x_amount,unsigned int y_amount); //顯示任意點(diǎn)陣函數(shù)

void display_clear(void); // 清屏

void delay_short(unsigned int uiDelayshort); //延時(shí)

/* 注釋一：

* 數(shù)組帶const關(guān)鍵字，表示數(shù)據(jù)常量存放在ROM程序區(qū)，不占用RAM的變量

*/

const unsigned char Hz1616_man[]= /*饅 橫向取模 16X16點(diǎn)陣 網(wǎng)上有很多免費(fèi)的字模軟件生成字模數(shù)組 */

{

0x21,0xF8,0x21,0x08,0x21,0xF8,0x3D,0x08,0x45,0xF8,0x48,0x00,0x83,0xFC,0x22,0x94,

0x23,0xFC,0x20,0x00,0x21,0xF8,0x20,0x90,0x28,0x60,0x30,0x90,0x23,0x0E,0x00,0x00,

};

const unsigned char Hz1616_tou[]= /*頭 橫向取模 16X16點(diǎn)陣 網(wǎng)上有很多免費(fèi)的字模軟件生成字模數(shù)組 */

{

0x00,0x80,0x10,0x80,0x0C,0x80,0x04,0x80,0x10,0x80,0x0C,0x80,0x08,0x80,0x00,0x80,

0xFF,0xFE,0x00,0x80,0x01,0x40,0x02,0x20,0x04,0x30,0x08,0x18,0x10,0x0C,0x20,0x08,

};

/* 注釋二：

* 為了方便觀察字模的數(shù)字與顯示的關(guān)系，以下3個(gè)數(shù)組的本質(zhì)是完全一樣的，只是排列不一樣而已。

*/

const unsigned char Byte_1[]= //4橫，1列

{

0x01,0x02,0x03,0x04,

};

const unsigned char Byte_2[]= //2橫，2列

{

0x01,0x02,

0x03,0x04,

};

const unsigned char Byte_3[]= //1橫，4列

{

0x01,

0x02,

0x03,

0x04,

};

void main()

{

LCDInit(); //初始化12864 內(nèi)部包含液晶模塊的復(fù)位

display_clear(); // 清屏

display_lattice(0,0,Byte_1,0,4,1); //顯示<4橫，1列>的數(shù)組數(shù)字

display_lattice(0,16,Byte_1,1,4,1); //顯示<4橫，1列>的數(shù)組數(shù)字 反顯

display_lattice(7,0,Byte_2,0,2,2); //顯示<2橫，2列>的數(shù)組數(shù)字

display_lattice(7,16,Byte_2,1,2,2); //顯示<2橫，2列>的數(shù)組數(shù)字 反顯

display_lattice(8,0,Byte_3,0,1,4); //顯示<1橫，4列>的數(shù)組數(shù)字

display_lattice(8,16,Byte_3,1,1,4); //顯示<1橫，4列>的數(shù)組數(shù)字 反顯

display_lattice(14,0,Hz1616_man,0,2,16); //顯示<饅>字

display_lattice(15,0,Hz1616_tou,0,2,16); //顯示<頭>字

display_lattice(14,16,Hz1616_man,1,2,16); //顯示<饅>字 反顯

display_lattice(15,16,Hz1616_tou,1,2,16); //顯示<頭>字 反顯

while(1)

{

;

}

}

/* 注釋三：真實(shí)坐標(biāo)體系的本質(zhì)。

* 從坐標(biāo)體系的角度來看，本液晶屏表面上是128x64的液晶屏，實(shí)際上可以看做是256x32的液晶屏。

* 把256x32的液晶屏分左右兩半，把左半屏128x32放在上面，把右半屏128x32放下面，就合并成了

* 一個(gè)128x64的液晶屏。由于液晶模塊內(nèi)部控制器的原因，雖然橫向有256個(gè)點(diǎn)陣，但是我們的x軸

* 坐標(biāo)沒辦法精確到每個(gè)點(diǎn)，只能以16個(gè)點(diǎn)(2個(gè)字節(jié))為一個(gè)單位，因此256個(gè)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)范圍是0至15。

* 而y軸的坐標(biāo)可以精確到每個(gè)點(diǎn)為一行，所以32個(gè)點(diǎn)的y軸坐標(biāo)范圍是0至31.

*/

void display_clear(void) // 清屏

{

unsigned char x,y;

// WriteCommand(0x34); //關(guān)顯示緩沖指令

WriteCommand(0x36); //這次為了觀察每個(gè)數(shù)字在顯示屏上的關(guān)系，所以把這個(gè)顯示緩沖的命令提前打開，下一節(jié)放到本函數(shù)最后

y=0;

while(y<32) //y軸的范圍0至31

{

WriteCommand(y+0x80); //垂直地址

WriteCommand(0x80); //水平地址

for(x=0;x<32;x++) //256個(gè)橫向點(diǎn)，有32個(gè)字節(jié)

{

LCDWriteData(0x00);

}

y++;

}

}

/* 注釋四：本節(jié)的核心函數(shù)，讀者尤其要搞懂x_amount和y_amount對應(yīng)的顯示關(guān)系。

* 第1，2個(gè)參數(shù)x,y是坐標(biāo)體系。x的范圍是0至15，y的范圍是0至31.

* 第3個(gè)參數(shù)*ucArray是字模的數(shù)組。

* 第4個(gè)參數(shù)ucFbFlag是反白顯示標(biāo)志。0代表正常顯示，1代表反白顯示。

* 第5，6個(gè)參數(shù)x_amount，y_amount分別代表字模數(shù)組的橫向有多少個(gè)字節(jié)，縱向有幾橫。

* 本函數(shù)后面故意增加一個(gè)長延時(shí)delay_short(30000)，是為了方便讀者觀察橫向取模的

* 字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。

*/

void display_lattice(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char *ucArray,unsigned char ucFbFlag,unsigned int x_amount,unsigned int y_amount)

{

unsigned int j=0;

unsigned int i=0;

unsigned char ucTemp;

// WriteCommand(0x34); //關(guān)顯示緩沖指令

WriteCommand(0x36); //這次為了觀察每個(gè)數(shù)字在顯示屏上的關(guān)系，所以把這個(gè)顯示緩沖的命令提前打開，下一節(jié)放到本函數(shù)最后

for(j=0;j

{

WriteCommand(y+j+0x80); //垂直地址

WriteCommand(x+0x80); //水平地址

for(i=0;i

{

ucTemp=ucArray[j*x_amount+i];

if(ucFbFlag==1) //反白顯示

{

ucTemp=~ucTemp;

}

LCDWriteData(ucTemp);

delay_short(30000); //本函數(shù)故意增加這個(gè)長延時(shí)，是為了方便讀者觀察橫向取模的字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。

}

}

}

/* 注釋五：

* 以下是液晶屏模塊的驅(qū)動(dòng)程序，我覺得沒有什么好講的，因?yàn)槲沂侵苯釉诰W(wǎng)上尋找現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)時(shí)序修改而成。

* 它的本質(zhì)就是單片機(jī)跟這個(gè)液晶模塊芯片進(jìn)行串行通信。

*/

void SendByteToLcd(unsigned char ucData) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊

{

unsigned char i;

for ( i = 0; i < 8; i++ )

{

if ( (ucData << i) & 0x80 )

{

LCDSID_dr = 1;

}

else

{

LCDSID_dr = 0;

}

LCDCLK_dr = 0;

LCDCLK_dr = 1;

}

}

void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS) //模擬SPI發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動(dòng)

{

SendByteToLcd( 0xf8 + (ucWRS << 1) );

SendByteToLcd( ucWData & 0xf0 );

SendByteToLcd( (ucWData << 4) & 0xf0);

}

void WriteCommand(unsigned char ucCommand) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令給液晶模塊

{

LCDCS_dr = 0;

LCDCS_dr = 1;

SPIWrite(ucCommand, 0);

delay_short(90);

}

void LCDWriteData(unsigned char ucData) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊

{

LCDCS_dr = 0;

LCDCS_dr = 1;

SPIWrite(ucData, 1);

}

void LCDInit(void) //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位

{

LCDRST_dr = 1; //復(fù)位

LCDRST_dr = 0;

LCDRST_dr = 1;

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort) //延時(shí)函數(shù)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

;

}

}

總結(jié)陳詞：

這節(jié)重點(diǎn)講了液晶屏的構(gòu)字過程，下節(jié)將會在本節(jié)的基礎(chǔ)上，略作修改，顯示常用的不同點(diǎn)陣字模。欲知詳情，請聽下回分解-----液晶屏的字符，16點(diǎn)陣，24點(diǎn)陣和32點(diǎn)陣的顯示程序。