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圖形點陣式液晶顯示器MSP-G320240在高速處
摘要：介紹了內置SED1335控制器的圖形液晶顯示器MSP-G320240的工作原理及應用方法,給出了MSP-G320240液晶顯示器同DSP的簡單接口電路，同時給出了相應的液晶顯示器的初始化和清顯示區的具體程序。關鍵詞：液晶顯示器；DSP；接口；SED1335；MSP-G320240
１引言
各種儀器儀表無論是測量型的儀器儀表，還是信號源型的儀器儀表，或大或小都有一個顯示子系統，這使得液晶顯示器（ＬＣＤ）的應用尤為廣泛。由于液晶顯示器具有體積小、外形薄、功耗低、重量輕、工作驅動電壓低、無輻射，特別是視域寬、顯示信息量大等優點，因此，隨著現代測控技術的日益發展，液晶顯示器已經成為測量顯示結果和人機對話的重要工具。本文介紹了內嵌ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的工作原理，給出了它與ＤＳＰ的接口方法及相應的Ｃ語言程序應用設計。
ＳＥＤ１３３５是日本ＳＥＩＫＯＥＰＳＯＮ公司出品的液晶顯示控制器，它具有Ｉ／Ｏ緩沖器、指令功能豐富、能混合顯示圖形和文本、４位數據可并行發送、并可最大驅動６４０×２５６點陣等特點。
２ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０簡介
ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０是ＴＲＵＬＹＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＳ公司生產的圖形點陣式液晶顯示器，圖１為其具體的電路結構。
從圖１可知，ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的最大點陣為３２０×２４０?且帶有背光功能，能夠在很寬的溫度范圍內工作（０～５０℃）?內部有ＳＥＤ１３３５液晶顯示控制器。ＳＥＤ１３３５的硬件結構可分成ＭＰＵ接口部分、內部控制部分和ＬＣＤ驅動部分。
ＳＥＤ１３３５的接口部分由指令輸入緩沖器、數據輸入緩沖器、數據輸出緩沖器和標志寄存器組成。通過引腳的電平設置可選擇適配８０８０系列和Ｍ６８００系列ＭＰＵ的等兩種操作時序電路。
ＳＥＤ１３３５的控制部分由振蕩器、功能邏輯電路、顯示ＲＡＭ管理電路、字符庫及其管理電路以及產生驅動時序的時序發生器等組成。振蕩器工作頻率可在１～１０ＭＨｚ內選擇，而ＳＥＤ１３３５也可在很高的工作頻率下迅速解譯由ＭＰＵ發來的各類代碼。
ＳＥＤ１３３５可以管理６４ｋＢ顯示ＲＡＭ，同時可以管理內藏的字符發生器、外擴字符發生器ＣＧＲＡＭ或外部ＣＧＲＡＭ。６４ｋＢ顯示ＲＡＭ可分為文本顯示區、圖形顯示區和字符顯示區等三種顯示特性區。其中文本顯示區專用于文本方式顯示，區中每個字節的數據都認為是字符代碼。ＳＥＤ１３３５使用該字符代碼確定字符首地址，然后將相應的字模數據傳送出去，以在液晶屏上顯示該字符的８×８點陣塊；圖形顯示區用于圖形方式顯示，區中每個字節的數據直接被送出，每個位的電平狀態決定顯示屏上一個點的顯示狀態，“１”為顯示，“０”為不顯示；ＳＥＤ１３３５內的字符發生器ＣＧＲＯＭ固化了１６０種５×７點陣字符的字模；此外，ＳＥＤ１３３５還能外擴字符發生器，其代碼范圍是８０Ｈ～９ＦＨ和Ｅ０Ｈ～ＦＦＨ共６４種。
ＳＥＤ１３３５的驅動部分具有各顯示區的合成顯示能力、傳輸數據的組織功能及產生液晶顯示模塊所需時序的功能。ＳＥＤ１３３５用４位并行方式向液晶顯示器傳輸數據。
一般來講，使用內置ＳＥＤ１３３５控制器的液晶顯示器時，設計者無需了解ＳＥＤ１３３５對液晶屏的顯示驅動、點陣掃描、顯示存儲器管理等操作，這一切都會由ＳＥＤ１３３５自動進行?因此只需清楚ＳＥＤ１３３５的各種數據指令格式、顯示存儲器的區間劃分和接口引腳的功能定義即可。
該液晶顯示器同微處理器的接口也很簡單，只要按液晶顯示器的引腳功能定義將其分別連接于微處理器的相應管腳即可。微處理器對液晶顯示器的操作有四類、共１３條指令：第一類是系統控制指令（２條），用于設置ＳＥＤ１３３５的軟件初始化和顯示驅動電源狀態；第二類是顯示操作指令（７條），該類指令用于設置顯示的數據起始地址、區域、方式以及光標的顯示方式、形狀和光標地址指針的移動方向等；第三類是繪制操作指令（２條），該指令專用于對液晶屏上的像素（點）進行操作；第四類是存儲操作指令（２條），該指令用于將顯示數據寫入顯示區并把光標地址確定的數據送到緩沖區。ＳＥＤ１３３５的多數指令都帶有參數，這些參數值可根據所控制的液晶顯示器的具體特征和顯示的需要來進行設置，其指令集如表１所列。
表1SED1335的指令集
功能指令操作碼
說明
參數量系統控制SYSTEMSET40H初始化，顯示窗口設置8SLEEPIN53H空閑操作-顯示操作DISPON/OFF59H/58H設置顯示方式1SCROLL44H設置顯示區域，卷動10CSRFORM5DH設置光標形狀2CGRAMADR500H設置CGRAM起始地址2CSRDIR4CH～4FH設置光標移動方向-HDOTSCR5AH設置點單元卷動位置1OVLAY5BH設置合成顯示方式1繪制操作CSRW46H設置光標地址2CSRR47H讀出光標地址2存儲操作MWRITE42H數據寫入顯示緩沖區若干MREAD43H從顯示緩沖區讀數據若干
３ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０同ＤＳＰ的接口
ＴＩ公司的１６－ｂｉｔ定點ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｆ２０６是一種低功耗的ＤＳＰ器件，它采用改進的哈佛結構，有１條程序總線和３條數據總線。該ＤＳＰ采用流水線操作，同時具有高度并行３２－ｂｉｔ算術邏輯單元、１６×１６ｂｉｔ并行硬件乘法器、片內存儲器、片內外設和高度專業化的指令集，特別適合于信號處理，可用于工業控制領域和各類儀器儀表的開發設計。液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０有８位數據線、３個電源線和５個控制線，當ＴＭＳ３２０Ｆ２０６外接１６ＭＨｚ晶振，且工作時鐘控制模式選為×１時，可以把液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的讀寫信號線同ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的讀寫信號線直接相連。圖２所示是液晶顯示器與ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的典型接口電路。
４Ｃ語言程序設計
ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的用戶可以用匯編語言或Ｃ語言進行源程序的編寫，因為用Ｃ語言開發出的系統易于維護，可靠性高，可移植性好。下面是用Ｃ語言編寫的液晶顯示器ＭＳＰ－Ｇ３２０２４０的初始化及清屏程序：
ｉｏｐｏｒｔｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔｐｏｒｔ１ｆｆ１；／＊定義片選地址＊／
ｉｏｐｏｒｔｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔｐｏｒｔ１ｆｆ０；
＃ｄｅｆｉｎｅＬｃｄ_ｗｃｐｏｒｔ１ｆｆ１／＊ＬＣＤ寫指令＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＬｃｄ_ｗｄｐｏｒｔ１ｆｆ０／＊ＬＣＤ寫參數＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＬｃｄ_ｒｓｐｏｒｔ１ｆｆ０
＃ｄｅｆｉｎｅＬｃｄ_ｒｄｐｏｒｔ１ｆｆ１
＃ｄｅｆｉｎｅＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ０ｘ４０／＊初始化設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＳＣＲＯＬＬ０ｘ４４／＊顯示域設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＳＬＥＥＰ_ＩＮ０ｘ５３／＊休閑模式設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＤＩＳＰ_ＯＮ０ｘ５９／＊顯示狀態設置顯示開＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＤＩＳＰ_ＯＦＦ０ｘ５８／＊顯示關＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＯＶＬＡＹ０ｘ５ｂ／＊顯示合成設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＨＤＯＴ_ＳＣＲ０ｘ５ａ／＊點位移設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＦＯＲＭ０ｘ５ｄ／＊光標形狀設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＧＲＡＭ_ＡＤＲ０ｘ５ｃ／＊ＣＧＲＡＭ首址設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ０ｘ４ｃ／＊光標移動方式設置光標右移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＤＩＲ_ＬＦ０ｘ４ｄ／＊光標左移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＤＩＲ_ＵＰ０ｘ４ｅ／＊光標上移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ０ｘ４ｆ／＊光標下移＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＷ０ｘ４６／＊光標指針設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＣＳＲＲ０ｘ４７／＊讀取光標指針＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＭＷＲＩＴＥ０ｘ４２／＊數據寫入設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＭＲＥＡＤ０ｘ４３／＊數據讀取設置＊／
＃ｄｅｆｉｎｅＬｃｄＡＰ０ｘ２８／＊顯示屏一行所占字節數＊／
＃ｄｅｆｉｎｅｗａｉｔ（）ｗｈｉｌｅ（（Ｌｃｄ_ｒｓ＆０ｘ００４０）＝＝０ｘ００４０）／＊等待＊／
ｖｏｉｄＣｌｅａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔＡｄｄ１，ｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔＡｄｄ２，ｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔＤａｔａ）
{ｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔＣｏｕｎｔｅｒ;
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＲＧ;ｗａｉｔ();?／＊Ａｄｄ１:顯示區首址＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＷ;ｗａｉｔ();／＊Ａｄｄ２:顯示區末址＊／
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００;ｗａｉｔ();／＊Ｄａｔａ:顯示數據＊／
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００;ｗａｉｔ();?
Ｌｃｄｗｃ＝ＭＷＲＩＴＥ;ｗａｉｔ();
{ｆｏｒ_Ｃｏｕｎｔｅｒ＝Ａｄｄ１;Ｃｏｕｎｔｅｒ＜Ａｄｄ２;Ｃｏｕｎｔｅｒ＋＋)
{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｄａｔａ;ｗａｉｔ();}?
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ;ｗａｉｔ();}
ｖｏｉｄＬｃｄ_Ｉｎｉｔ(ｖｏｉｄ)／＊初始化液晶子程序＊／
{ｕｎｓｉｇｎｅｄｉｎｔｉ;Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＳＹＳＴＥＭ_ＳＥＴ;ｗａｉｔ();
ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜８;ｉ＋＋)／＊Ｓｙｓｔａｂ[]＝０ｘ３０,０ｘ８７,
０ｘ０７,０ｘ２７,０ｘ４２,０ｘｆ０,０ｘ２８,０＊／
{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｙｓｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ();}Ｌｃｄ_ｗｃ＝
ＳＣＲＯＬＬ;ｗａｉｔ();
ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜１０;ｉ＋＋)／＊Ｓｃｒｔａｂ[]＝０,０,
０ｘｆ０,０,０ｘ４０,０ｘｆ０,０,０ｘ８０,０,０ｘ００＊／
{Ｌｃｄ_ｗｄ＝Ｓｃｒｔａｂ[ｉ];ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｃ＝
ＨＤＯＴ_ＳＣＲ;ｗａｉｔ(0;
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ００;ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＯＶＬＡＹ;
ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ０８;ｗａｉｔ();
Ｌｃｄ_Ｃｌｅａｒ(０,０ｘ８０００,０ｘ００);／＊清顯示區子程序＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＤＩＳＰ_ＯＮ;ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝
０ｘ５４;ｗａｉｔ();／＊０ｘ５４＊／
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＦＯＲＭ;ｗａｉｔ();Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ０７;
ｗａｉｔ();
Ｌｃｄ_ｗｄ＝０ｘ８７；ｗａｉｔ（）；
Ｌｃｄ_ｗｃ＝ＣＳＲＤＩＲ_ＤＷ；ｗａｉｔ（）；
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