Interface Circuit and Programming for LCD and 8031 SCM

ZHANG Aixue, GU Huifen

(Automation Department, Shanghai University, Shanghai 200072, China)

　　Key words: LCD module; single chip microcomputer; interface

　　液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其他顯示器無法比擬的優點，近年來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產品中。LCD可分為段式LCD、字符式LCD和點陣式LCD。其中，段式LCD和字符式LCD只能用于字符和數字的簡單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點陣式LCD不僅可以顯示字符、數字，還可以顯示各種圖形、曲線以及漢字、動畫，并且可以實現屏幕滾動、反轉、閃爍等功能，用途十分廣泛。本文主要闡述點陣式液晶顯示模塊QPYD-03與單片機8031的接口及編程方法。?

　　QPYD-03液晶顯示控制器是北京精電蓬遠顯示技術有限公司開發的液晶顯示控制IC。其特點為：
　　控制彩色320*3*240點陣STN液晶顯示模塊，8色，單顯示區，無需初始化編程工作；實時操作：計算機可以隨時讀寫顯示存儲器而不影響顯示效果，無“雪花”顯示；使用簡便：與計算機接口和操作指令簡單統一，極容易使用，并且升級換屏方便；遵循80時序，所以可以直接與8031單片機利用總線方式通信。
　　液晶顯示控制器管理128KB的顯示存儲器，顯示起始地址固定于0000H，計算機對顯示存儲器可以進行實時的讀寫操作。控制器對顯示數據的操作使用寫方式，即在計算機讀顯示存儲器當前地址單元內容時，顯示地址不變；向顯示存儲器的當前地址單元寫入數據時，顯示地址自動加一。控制器指令見下表：

　　QPYD-03液晶顯示模塊有8根數據線、12根控制線和電源線，其中數據端DB0～DB7直接與單片機P0口連接，片選信號CS用單片機的地址總線控制，WR和RD分別直接與單片機的讀寫WR和RD連接，A0用來選擇兩個不同的地址(A0=0時為指令口地址、A0=1時為數據口地址)。
　　8031片內不帶EPROM，程序和自定義字符集字模都放在EPROM27512中。接口電路見圖1。其中QPYD-03的VEE為液晶驅動電壓+26.1V，調節顯示的對比度；LCDCS為片選信號，由GAL16V8給出。

　　軟件采用單片機C51語言，并采用模塊化結構，主要包括清屏、西文及數字的顯示、漢字的顯示、多西文或漢字或混合顯示等模塊。
3.1總體設計思想
　　對于清屏，實質就是寫入“空”字符(00h)，以清除屏上原有的信息，用for循環就可簡單實現，具體見源代碼的實現部分。
　　對于西文、數字及漢字的顯示，QPYD-03顯示模塊可控制320*240點陣的液晶顯示器。對于8 *8點陣的西文及數字，每屏可顯示40列、30行。對于16*16點陣的漢字，每屏可顯示20列、15行。漢字有文本和圖形兩種顯示方式，使用文本方式顯示一個漢字需寫入4個代碼，但一般只能顯示32個漢字，而使用圖形方式，盡管一個漢字需寫入32個字節，但由于可顯示漢字多，作者選用圖形方式。
　　很多情況下，液晶顯示需要多西文、數字、漢字的顯示或者西文數字漢字的混合顯示，為此，作者設計并編制了多字符漢字混合顯示程序，使程序代碼具有較高的可讀性和運行效率。圖2給出了程序流程圖。圖中字模的保存與查找的實現是通過struct結構體來實現的。

3.2軟件實現
　　以下為液晶顯示器各軟件模塊的源代碼，它們均通過了編譯器的編譯實現，經驗證有著很好的顯示效果。
　　
　　
　　
　　
　　
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　　隨著現代測控技術的發展，儀器儀表的智能化程度越來越高，對儀器可操作性的要求也越來越高。因此，良好的人機界面越來越受到設計者的重視。本文介紹的液晶顯示模塊的功能、顯示方法及編程的技巧在測控領域有著廣泛的使用價值。