基于ARM7微處理器的中文液晶顯示技術(shù)
1引言
液晶顯示屏LCD作為一種功耗低、體積小、無輻射的顯示器件，近幾年被廣泛應(yīng)用于各式各樣的嵌入式電子產(chǎn)品中，LCD可分為段位式、字符式和點(diǎn)陣式三種，其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數(shù)字的簡單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求，而點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動動畫功能，分區(qū)開窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣泛，為了簡化液晶顯示電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，生產(chǎn)廠家通常將液晶顯示單元、顯示控制器，顯示內(nèi)存和顯示驅(qū)動電路等裝配在一起，做成液晶顯示模塊LCDModule（LCM）[1]。LCM對外提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和控制接口以及控制指令，本文以ATM12864C為例，介紹帶控制驅(qū)動器ST7920的液晶顯示模塊與Philips公司的ARM7微控制器LPC2214的接口設(shè)計(jì)及編程方法，并在此基礎(chǔ)詳細(xì)介紹在液晶顯示屏上顯示可連續(xù)滾動的中文菜單及菜單項(xiàng)反白選擇顯示的設(shè)計(jì)方法，并討論如何解決漢字顯示過程中出現(xiàn)的亂碼問題。
2硬件實(shí)現(xiàn)
ATM12864C是廣東金鵬電子有限公司生產(chǎn)的中文液晶顯示模塊，該款液晶顯示模塊采用中文字型點(diǎn)陣的控制驅(qū)動器ST7920，他內(nèi)含8192個(gè)16×16點(diǎn)陣的國標(biāo)簡體漢字和126個(gè)16×8點(diǎn)陣的英文符號字庫。用戶輸入國標(biāo)碼或ASCII碼即可實(shí)現(xiàn)文本顯示。滿屏顯示為8個(gè)漢字×4行，另外，還提供64×256點(diǎn)的繪圖RAM（GDRAM），可以與文字混合顯示，而且內(nèi)含字型產(chǎn)生RAM（CGRAM），提供可編程造字功能，ATM12864C提供的外部接口信號有：8位數(shù)據(jù)總線D0-D8；寄存器選擇信號R/S，當(dāng)R/S為高電平時(shí)，控制數(shù)據(jù)寄存器，R/S為低電平時(shí)，控制指令寄存器，讀寫信號R/W，R/W為該電平時(shí)讀，低電平時(shí)寫，使能信號E，下降沿有效，ATM12864C的寫操作時(shí)序如圖1（b）所示，讀操作時(shí)序除R/W信號為高電平外，其余與寫操作時(shí)序相同[2]。
LPC2214是Philips公司推出的一款基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的32位ARM7TDMI-SCPU的微控制器，頻率高達(dá)60MHz，帶有256KB嵌入的高速片內(nèi)Flash存儲器和4個(gè)32位寬度的外部存儲器接口，是一款低功耗、高性能、小封裝的微控制器，LPC2214的外部存儲器訪問時(shí)序如圖1（a）所示[1]。
為了節(jié)省微控制器的普通I/O口資源和簡化程序的編寫，LPC2214可以通過數(shù)據(jù)總線與控制信號直接采用外部存儲器訪問形式控制液晶顯示模塊，這種方式對于一些I/O口資源緊張的復(fù)雜系統(tǒng)有著更加重要的意義，由于STA7920的數(shù)據(jù)訪問時(shí)序與LTC2214的存儲器訪問時(shí)序有很大區(qū)別，如圖1所示。LPC2214和液晶顯示模塊的接口電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何通過合理的設(shè)計(jì)，使得LPC2214的存儲器訪問時(shí)序和ST7920的訪問時(shí)序正確的配合。
LPC2214與液晶顯示模塊的接口電路如圖2所示。LPC2214通過低位地址A1控制LCM的R/S信號，以選擇當(dāng)前控制的寄存器，通過對LPC2214寫信號WE做適當(dāng)?shù)难舆t后作為LCM的R/W信號控制數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)流方法。而LCM的使能信號E由LPC22414的讀信號OE、寫信號WE和存儲器控制器的片選信號CS1來合成產(chǎn)生，在產(chǎn)生讀寫信號R/W信號的電路中，
