嵌入式开发必看详解液晶显示器LCD1
液晶屏概括：LCD字符型液晶，也许同时显示16x02即32个字符。（16列2行）注：为了示意的便利，后文皆以1示意高电平，0示意低电平。液晶也叫字符型液晶，它是一种特意用来显示字母、数字、标识等的点阵型液晶模块。它由几多个5X7或者5X11等点阵字符位构成，每个点阵字符位均也许显示一个字符，每位之间有一个点距的距离，每行之间也有距离，起到了字符间距和行间距的影响，正由于如斯以是它不能很好地显示图形（用自界说CGRAM，显示成果也不好）。LCD是指显示的体例为16X2,即也许显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市道上字符液晶大多半是基于HD液晶芯片的，掌握旨趣是统统不异的，因而基于HD写的掌握程序也许很便利地运用于市道上大部份的字符型液晶。
液晶显示屏中，型算是对比浅显的一种，传闻和照样全兼容的。
里的储备器有三种：CGROM、CGRAM、DDRAM。CGROM保管了厂家临盆时固化在LCM中的点阵型显示数据，CGRAM是留给用户本身界说点阵型显示数据的，DDRAM则是和显示屏的体例对应的。内部的DDRAM有80字节，而显示屏上惟独2行×16列，共32个字符，以是两者不统统逐个双应。默许状况下，显示屏上第一行的体例对应DDRAM中80H到8FH的体例，第二行的体例对应DDRAM中CH到CFH的体例。DDRAM中90H到A7H、D0H到E7H的体例是不显示在显示屏上的，然而在转动屏幕的状况下，这些体例就或者被转动显示出来了。注：这边陈列的DDRAM的地点确切来讲理当是DDRAM地点+80H往后的值，由于在向数据总线写数据的时候，号令字的最高位老是为1。
哄骗三条掌握线：EN、RW、RS。此中EN起到相似片选和时钟线的影响，RW和RS批示了读、写的方位和体例。在读数据（或者Busy标识）期间，EN线必需坚持高电平；而在写指令（或者数据）流程中，EN线上必需送出一个正脉冲。RW、RS的组合一公有四种状况，离别对应四种操纵：RS＝0、RW＝0——示意向LCM写入指令RS＝0、RW＝1——示意读取Busy标识RS＝1、RW＝0——示意向LCM写入数据RS＝1、RW＝1——示意从LCM读取数据。
LCD在哄骗的流程中，也许在RS＝0、RW＝0的状况下,向LCM写入一个字节的掌握指令。哄骗的掌握指令全豹八个种别。有的种别又有几条不同的指令。详细的状况排列不才：①01H：排除DDRAM的通盘单位，光标被挪移到屏幕左上角。②02H：DDRAM通盘单位的体例固定，光标移至左上角。③输入方法配置（EnterModeSet），这些指令章程了两个方面：一是写入一个DDRAM单位后，地点指针何如改动（加一照样减一）；二是屏幕上的体例是否转动。04H：写入DDRAM后，地点指针减一，好比第一个字符写入8FH，则下一个字符会写入8EH；屏幕上的体例不转动。05H：写入DDRAM后，地点指针减一，同上一种状况；每一个字符写入往后，屏幕上的体例向右转动一个字符位。06H：写入DDRAM后，地点指针加一，好比第一个字符写入80H，则下一个字符会写入81H；屏幕上的体例也是不转动。这理当是最罕用的一种显示方法。07H：写入DDRAM后，地点指针加一，同上一种状况；每一个字符写入往后，屏幕上的体例向左转动一个字符位。④屏幕开关、光标开关、闪动开关。
08H、09H、0AH、0BH：闭塞显示屏，实践上是不把DDRAM中的体例对应显示在屏幕上，对DDRAM的操纵照样在举行的，履行这条指令，接着对DDRAM举行写入，屏幕上没有任何体例，然而接着履行上面的某条指令，就可以看到适才屏幕闭塞期间，对DDRAM操纵的成果了。0cH：翻开显示屏，不显示光标，光标地点地方的字符不闪动。0dH：翻开显示屏，不显示光标，光标地点地方的字符闪动。0eH：翻开显示屏，显示光标，光标地点地方的字符不闪动。0fH：翻开显示屏，显示光标，光标地点地方的字符闪动。对于光方位地方：光标地点的地方批示了下一个被写入的字符所处的地方，介入在写入下一个字符前没有过程指令配置DDRAM的地点，那末这个字符就理当显示在光标指定的场合。⑤配置光标挪移（实践便是AC的补充照样削减）、大伙画面是否转动。10H：每输入一次该指令，AC就减一，对应了光标向左挪移一格。大伙的画面不转动。14H：每输入一次该指令，AC就加一，对应了光标向右挪移一格。大伙的画面不转动。18H：每输入一次该指令，大伙的画面就向左转动一个字符位。
1CH：每输入一次该指令，大伙的画面就向右转动一个字符位。画面在转动的时候，每行的首尾是连在一同的，也便是每行的第一个字符，若左移25次，就会显示在该行的末了一格。在画面转动的流程中，AC的值也是变动的。⑥显示形式设定指令，设定了显示几行，显示甚么样的点阵字符，数据总线占用几位。20H：4位总线，单行显示，显示5×7的点阵字符。24H：4位总线，单行显示，显示5×10的点阵字符。28H：4位总线，双行显示，显示5×7的点阵字符。2CH：4位总线，双行显示，显示5×10的点阵字符。30H：8位总线，单行显示，显示5×7的点阵字符。34H：8位总线，单行显示，显示5×10的点阵字符。38H：8位总线，双行显示，显示5×7的点阵字符。这是最罕用的一种形式。3CH：8位总线，双行显示，显示5×10的点阵字符。
一．接口LCD是不少单片机兴趣者较早来往的字符型液晶显示器，它的主控芯片是HD或者此外兼容芯片。与此相仿的是LCD液晶显示器，它是一种图形点阵显示器，能显示的体例比LCD要丰饶不少，除了普遍字符外，还也许显示点阵图案，带有汉字库的还也许显示汉字，它的并行启动方法与LCD出入无几，以是，在这边花点时候是值得的。个别来讲，LCD有16条引足，传闻再有14条引足的，与16足的比拟缺乏了背光电源A(15足)和地线K(16足)。我手里这块LCD的型号是HJA，是绘晶科技公司的产物，它有16条引足。如图1所示：图1再来一张它的反面的，如图2所示：图2它的16条引足界说下列：对这个表的表明：1.VSS接电源地。2.VDD接+5V。3.VO是液晶显示的偏压记号，可接10K的精湛电位器。或同样阻值的RM/RM蓝白可调电阻。见图3。图34.RS是号令/数据筛选引足，接单片机的一个I/O，当RS为低电时常，筛选号令；当RS为高电时常，筛选数据。5.RW是读/写筛选引足，接单片机的一个I/O，当RW为低电时常，向LCD写入号令或数据；当RW为高电时常，从LCD读取状况或数据。即使不须要举行读取操纵，也许直接将其接VSS。6.E，履行号令的使能引足，接单片机的一个I/O。7.D0—D7，并行数据输入/输出引足，可接单片机的P0—P3搪塞的8个I/O口。即使接P0口，P0口理当接4.7K—10K的上拉电阻。即使是4线并行启动，只要接4个I/O口。8.A背光正极，可接一个10—47欧的限流电阻到VDD。9.K背光负极，接VSS。见图4所示。图4二．根基操纵LCD的根基操纵分为四种：1.读状况：输入RS=0，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为状况字。2.读数据：输入RS=1，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为数据。3.写号令：输入RS=0，RW=0，E=高脉冲。输出：无。4.写数据：输入RS=1，RW=0，E=高脉冲。输出：无。读操纵时序图(如图5)：图5写操纵时序图(如图6)：图6时序时候参数(如图7)：图7三．DDRAM、CGROM和CGRAMDDRAM(DisplayDataRAM)便是显示数据RAM，用来寄放待显示的字符代码。共80个字节，其地点和屏幕的对应干系下列(如图8)：图8DDRAM相当于计较机的显存，咱们为了在屏幕上显示字符，就把字符代码送入显存，云云该字符就也许显示在屏幕上了。同样LCD公有80个字节的显存，即DDRAM。但LCD的显示屏幕惟独16×2巨细，因而，并不是通盘写入DDRAM的字符代码都能在屏幕上显示出来，惟独写在上图所示界限内的字符才也许显示出来，写在界限外的字符不能显示出来。云云，咱们在程序中也许欺诈上面的“光标或显示挪移指令”使字符缓缓挪移到看来的显示界限内，看到字符的挪移成果。前方说了，为了在液晶屏幕上显示字符，就把字符代码送入DDRAM。譬喻，即使想在屏幕左上角显示字符‘A’，那末就把字符‘A’的字符代码41H写入DDRAM的00H地点处便可。至于何如写入，背面会有表明。那末为甚么把字符代码写入DDRAM，就也许在响应地方显示这个代码的字符呢？咱们领会，LCD是一种字符点阵显示器，为了显示一种字符的字形，必须要有这个字符的字模数据，甚么叫字符的字模数据，看看上面的这个图就明晰了(如图9)。图9上图的左侧便是字符‘A’的字模数据，右侧便是将左侧数据用“○”代表0，用“■”代表1。进而显示出‘A’这个字形。从上面的图也许看出，字符‘A’的高4位是，低4位是，合在一同便是b，即41H。它刚好与该字符的ASCII码一致，云云就给了咱们很大的便利，咱们也许在PC上哄骗P2=‘A’云云的语法。编译后，恰恰是这个字符的字符代码。在LCD模块上固化了字模储备器，便是CGROM和CGRAM，HD内置了个罕用字符的字模，存于字符形成器CGROM(CharacterGeneratorROM)中，其余再有8个许可用户自界说的字符形成RAM，称为CGRAM(CharacterGeneratorRAM)。下图(如图12)表明晰CGROM和CGRAM与字符的对应干系。从ROM和RAM的名字咱们也也许领会，ROM是早已固化在LCD模块中的，只可读取；而RAM是可读写的。也便是说，即使只要要在屏幕上显示已存在于CGROM中的字符，那末只要在DDRAM中写入它的字符代码就也许了；但即使要显示CGROM中没有的字符，好比摄氏温方位标识，那末就惟独先在CGRAM中界说，尔后再在DDRAM中写入这个自界说字符的字符代码便可。和CGROM中固化的字符不同，CGRAM中本身没有字符，以是要在DDRAM中写入某个CGROM不存在的字符，必需在CGRAM中先界说后哄骗。程序退出后CGRAM中界说的字符也不复存在，下次使历时，必需从新界说。图10上头这个图(如图10)表明的是5×8点阵和5×10点阵字符的字形和光方位地方。先来讲5×8点阵，它有8行5列。那末界说云云一个字符须要8个字节，每个字节的前3个位没有被哄骗。譬喻，界说摄氏温方位标识{0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00}。图11上头这个图(如图11)表明的是配置CGRAM地点指令。从这个指令的格式中咱们也许看出，它公有aaaaaa这6位，全豹也许示意64个地点，即64个字节。一个5×8点阵字符共占用8个字节，那末这64个字节全豹也许自界说8个字符。也便是说，上头这个图的6位地点中的DB5DB4DB3用来示意8个自界说的字符，DB2DB1DB0用来示意每个字符的8个字节。这DB5DB4DB3所示意的8个自界说字符(0--7)便是要写入DDRAM中的字符代码。咱们领会，在CGRAM中只可界说8个自界说字符，也便是惟独0—7这8个字符代码，但不才面的这个表(如图12)中一公有16个字符代码(××××b--××××b)。现实上，如图所示，它只可示意8个自界说字符(××××b=××××b,××××b=××××b……次序类推)。也便是说，写入DDRAM中的字符代码0和字符代码8是统一个自界说字符。5×10点阵每个字符共占用16个字节的空间，以是CGRAM中只可界说4个云云的自界说字符。那末如安在CGRAM中自界说字符呢？在上头的讲解中，咱们领会有一个配置CGRAM地点指令，同写DDRAM指令如同，只要配置好某个自界说字符的字模数据，尔后遵照上头讲解的法子，配置好CGRAM地点，次序写入这个字模数据便可。咱们在背面的例子中再举行表明。图12四．LCD指令1．办事方法配置指令(如图13)图13×：不体贴，也便是说这个位是0或1均也许，个别取0。DL：配置数据接口位数。DL=1：8位数据接口(D7—D0)。DL=0：4位数据接口(D7—D4)。N=0：一行显示。N=1：两行显示。F=0：5×8点阵字符。F=1：5×10点阵字符。表明：由于是写指令字，以是RS和RW都是0。LCD只可用并行方法启动，不能用串行方法启动。而并行方法又也许筛选8位数据接口或4位数据接口。这边咱们筛选8位数据接口(D7—D0)。咱们的配置是8位数据接口，两行显示，5×8点阵，即0b0011也便是0x38。(注重：NF是10或11的成果是同样的，都是两行5×8点阵。由于它不能以两行5×10点阵方法举行显示，换句话说，这边用0x38或0x3c是同样的)。2．显示开关掌握指令(如图14)图14D=1：显示开，D=0：显示关。C=1：光标显示，C=0：光标不显示。B=1：光标闪动，B=0：光标不闪动。表明：这边的配置是显示开，不显示光标，光标不闪动，配置字为0x0c。3．加入形式配置指令(如图15、16)图15I/D=1：写入新数据后光标右移。I/D=0：写入新数据后光标左移。S=1：显示挪移。S=0：显示不挪移。图16表明：这边的配置是0x06。4．光标或显示挪移指令(如图17、18)图17图18表明：在须要举行整屏挪移时，这个指令特别有效，也许完结屏幕的转动显示成果。初始化时不哄骗这个指令。5．清屏指令(如图19)图19表明：排除屏幕显示体例。光标返回屏幕左上角。履行这个指令时须要一按时候。6．光标归位指令(如图20)图20表明：光标返回屏幕左上角，它不改动屏幕显示体例。7．配置CGRAM地点指令(如图21)图21表明：这个指令在上头曾经讲解过。用法在背面例子中表明。8．配置DDRAM地点指令(如图22)图22表明：这个指令用于配置DDRAM地点。在对DDRAM举行读写以前，首先要配置DDRAM地点，尔后才具举行读写。前方咱们说过，DDRAM便是LCD的显示储备器。咱们要在它上头举行显示，就要把要显示的字符写入DDRAM。同样，咱们想领会DDRAM某个地点上有甚么字符，也要先配置DDRAM地点，尔后将它读出到单片机。9．读忙记号和地点计数器AC(如图23)图23表明：这个指令用来读取LCD状况。对于单片机来讲，LCD属于慢速配置。当单片机向其发送一个指令后，它将去履行这个指令。这时即使单片机再次发送下一条指令，由于LCD速率较慢，前一条指令还未履行了却，它将不采纳这新的指令，致使新的指令丧失。因而这条读忙指令也许用来决断LCD是否忙，是否采纳单片机发来的指令。当BF=1，示意LCD正忙，不能采纳单片机的指令；当BF=0，示意LCD余暇，也许采纳单片机的指令。RS=0，示意是指令；RW=1，示意是读取。这条指令再有一个副产物：即也许获得地点记数器AC的值(addresscounter)。LCD维持了一个地点计数器AC，用来纪录下一次读写CGRAM或DDRAM的地方。须要强调的是：这条指令我一次也没有履行胜利。不少网友好似也是云云。幸而咱们有其余的想法，也便是延时。过程观察每条指令的履行时候，再过程一些实验，也许肯定指令的延时。云云就也许在上一条指令履行了却后再履行下一条指令了。10．写数据到CGRAM或DDRAM指令(如图24)图24表明：RS=1，数据；RW=0，写。指令履行时，要在DB7—DB0上先配置好要写入的数据，尔后履行写号令。11．从CGRAM或DDRAM读数据指令(如图25)图25表明：RS=1，数据；RW=1，读。先配置好CGRAM或DDRAM的地点，尔后履行读取号令。数据就被读入后DB7—DB0。
液晶屏罕用指令集
过程D0~D7的8位数据端传输数据和指令。
显示形式配置：(初始化)
0011[0x38]配置16×2显示，5×8点阵，8位数据接口；
显示开关及光标配置：(初始化)
0DCBD显示(1有效)、C光标显示(1有效)、B光标闪动(1有效)
00NSN=1(读或写一个字符后地点指针加1光标加1)，
N=0(读或写一个字符后地点指针减1光标减1)，
S=1且N=1(当写一个字符后，整屏显示左移)
s=0当写一个字符后，整屏显示不挪移
数据指针配置：
数据首地点为80H，以是数据地点为80H+地点码(0-27H，40-67H)
其余配置：
01H(显示清屏，数据指针=0，通盘显示=0)；02H(显示回车，数据指针=0)。
时常举荐的初始化流程：
延时15ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
（以上都不探测忙记号）
（下列都要探测忙记号）
写指令38H
写指令08H闭塞显示
写指令01H显示清屏
写指令06H光标挪移配置
写指令0cH显示开及光标配置
了却五．实例上面咱们就以一个实例来结果这篇文章。先讲解一下布景：单片机最小系统(扩展了外部RAM)。采纳STC89C52RC，晶振22.MHZ。以5×8点阵，16×2行，8位数据端口。首先在第一行显示“IloveMCU!”,第二行显示“LCDTest!”。延时一段时候，清屏。尔后在第一行显示自界说字符：摄氏温标标识。第二行显示圆周率(pai)标识。再延时一段时候，清屏。末了在第一行显示“Wel
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