引言

目前，SED1330作為同類圖形液晶顯示模塊中的功能最強的控制器之一，在各種點陣顯示模塊中獲得了廣泛的應(yīng)用，本文選用的深圳市松山電子科技有限公司生產(chǎn)的CA320240B型圖形液晶模塊正是基于SED1330的320×240點陣顯示模塊，它能有效地解決顯示的問題。

SED1330控制器的性能特點

SED1330具有功能較強的I/O緩沖器和豐富指令，可實現(xiàn)多種方式的文本圖形顯示；它的數(shù)據(jù)部分采用并行四位發(fā)送，最大可以驅(qū)動640256點陣液晶顯示屏。

SED1330功能較強的UO緩沖器主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）SED1330與MPU的接口部具有高性能的緩沖器，其作用是隨時準備接受MPU的訪問并即時的把MPU送來得指令、參數(shù)或數(shù)據(jù)在控制器內(nèi)部時序工作周期內(nèi)就位。這種功能使得在操作SED1330時可以不必判別狀態(tài)位BF。

（2）SED1330不僅適用于8080系列的MPU接口，也適用于M6800系列MPU接口。

SED1330具有文本和圖形兩種顯示特性，在這兩種顯示方式下，其顯示RAM（VRAM）內(nèi)每個字節(jié)的數(shù)據(jù)對應(yīng)著不同的顯示內(nèi)容。

當其在本文方式下顯示漢字時，需要在SED1330的VRAM內(nèi)建立一個自定義字符器CGRAM，即在相應(yīng)的顯示單元寫入待顯示漢字的字符代碼，字符代碼作為字符發(fā)生器地址的一部分可實現(xiàn)對字符發(fā)生器的尋址，當取得相應(yīng)的字符字模數(shù)據(jù)后，送至液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)顯示。SED1330的基本字符塊可對應(yīng)設(shè)為8×8或8× 16點陣的字符塊，當設(shè)為8×8點陣時，一個16×16點陣的漢字需要四個8×8點陣的基本字符塊組合顯示。所以，此時建立漢字CGRAM時，需要用四個字符代碼來管理一個漢字，一般是按左上、左下、右上和右下四部分來分配代碼。

當其在圖形方式下顯示漢字時，其漢字字庫是建立在系統(tǒng)程序區(qū)內(nèi)的，可由程序逐字節(jié)地向圖形顯示區(qū)的相應(yīng)單元寫入（一般將16×16點陣漢字分為左右兩部分寫入，若是24×24點陣，作分為左中右三部分寫入），圖形顯示區(qū)單元的數(shù)據(jù)被認為是8點位的顯示數(shù)據(jù)，可直接送入液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)顯示出相應(yīng)的漢字，利用圖形方式顯示漢字的最大優(yōu)點在于其字形大小可變。

DSP與SED1330的硬件接口

DSP與SED1330的電平轉(zhuǎn)換

TMS320LF240xA 等新一代DSP芯片的I/O工作電壓一般是3.3V，其I/O電平也是3.3V邏輯電平。由于液晶的工作電壓是5V，所以，用3.3V的DSP去驅(qū)動5V 的液晶時，就要進行電平轉(zhuǎn)換，如圖1所示，DSP的輸出高電平的最低電壓VOH為2.4V，而5V液晶屏在輸入高電平時的最低電壓VIH為3.5V，這樣，即使DSP輸出達到3.3V，也還是不能滿足液晶高電平所要求的最小值，所以3.3V的DSP是不能直接驅(qū)動5V液晶屏的，因此在設(shè)計DSP與液晶的接口時，應(yīng)使用專門的電平轉(zhuǎn)換器件（如TI公司的SN74LVCZ16245A）。實際上，有些芯片采用雙電壓供電，一邊是3.3V，一邊是5V，這樣就能很好地解決電平轉(zhuǎn)換問題。

DSP與液晶顯示模塊SED1330的接口設(shè)計

TMS320LF2407A對SED1330接口控制板的訪問有直接訪問和間接訪問兩種方式。直接訪問方式是將DSP的讀寫信號線與SED1330接口控制板引出的讀寫信號線直接相連，其時序由DSP 內(nèi)部讀寫邏輯控制，但是由于液晶顯示模塊是DSP的一個慢速外設(shè)，要使兩者的速度達到匹配，還必須加入一定的等待狀態(tài)才能滿足要求，考慮到DSP內(nèi)部等待狀態(tài)發(fā)生器所能插入的等待周期非常有限（只能給指定的存儲空間插入一個等待狀態(tài)），在不添加額外的硬件設(shè)備的情況下，很難滿足設(shè)備的要求，所以設(shè)計中只采用間接訪問方式，即用DSP的I/O口來控制SEED1330，而通過軟件編程來模擬SED1330的接口時序。

在此設(shè)計中，DSP的主頻一般為30MHz，液晶顯示模塊接口控制時序采用M8080時序，它與DSP之間的接口電路如圖2所示，其中，TMS320LF2407的IOPB0- IOPB7用作數(shù)據(jù)接口，與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)線DB0-DB7相連，以完成與SED1330間的數(shù)據(jù)傳送，IOPA6與WR相連時，可在寫 SED1330時置為低，IOPA7則與RD相連時，則在讀SED1330時置為低；CS接地將時鐘使能SED1330，IOPA5與A0相連可決定是數(shù)據(jù)（A0=0），還是指令（A0=1）。背光電壓由逆變器提供，調(diào)節(jié)電位器可以調(diào)節(jié)液晶顯示屏的對比度。

DSP與SED1330的軟件接口設(shè)計

為了使液晶屏能夠正常工作，還必須編寫硬件驅(qū)動程序，軟件設(shè)計的關(guān)鍵是對液晶顯示模塊的初始化，以及對DSP與SED1330間接口時序的匹配。

液晶顯示模塊的初始化

初始化程序的主要任務(wù)是根據(jù)所控制的液晶顯示模塊的特性和用戶的顯示要求，寫入適當?shù)拿詈蛥?shù)，通常以參數(shù)表的形式送入，這些命令和參數(shù)必須首先寫入，如果指令設(shè)置出現(xiàn)錯誤，則顯示必定不正常，圖3所示為SED1330的初始化流程，其參數(shù)分別有：SYSTEM SET（30H、87H、07H、28H、42H、0F0H、28H、00H），SCROLL（00H、00H、0F0H、80H、25H、0F0H、 00H、4BH、00H、00H），HDOT SCR（00H），OVLAY （1CH），CSRFORM（5DH、07H），CSRW（02H、00H），CSRDIR（指令4CH），DISP ON（指令59H）。其中SYSTEM SET的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置為單屏，選用外部字符發(fā)生器，字符格式為8×8，字符代碼為80H-9FH，內(nèi)部CGRAM有效，顯示字符寬度和高度都是8， LCD每行需要的字節(jié)數(shù)為40，點行數(shù)為240，LCD的工作頻率為70Hz，顯示內(nèi)存內(nèi)分配給一個顯示行的單元數(shù)為40字節(jié)。

若需要把文本和圖形混合顯示，則只能設(shè)為二重合成顯示，而三重合成顯示只能用于圖形方式。在雙屏結(jié)構(gòu)下，四個顯示區(qū)同時參加二重合成顯示時，一、二顯示區(qū)位于上半屏，三、四顯示區(qū)位于下半屏，并且此時一、三顯示區(qū)合成為第一層，二、四顯示區(qū)合成為第二層。

SED1330的讀寫時序

由于本設(shè)計中的液晶顯示沒有用DSP的數(shù)據(jù)線，而是用DSP的IO口來模擬液晶控制器的時序，因此，在設(shè)計中，用IO口來模擬SED1330的讀寫時序是重中之重。

SED1330的讀寫時序有M8080和M6800兩種，本設(shè)計選用M8080時序，其時序如圖4所示，其中的時間限定如表1所列。

由于DSP的處理速度遠遠快于SED1330的顯示速度，所以每次向SED1330送出待顯示的數(shù)據(jù)后，DSP應(yīng)產(chǎn)生一定的延遲以等待響應(yīng) SED1330的顯示，所以在讀寫子程序中，要利用軟件來產(chǎn)生如上時序才能對液晶進行正確操作，否則液晶將來不及顯示而導致錯誤，在設(shè)計過程中，DSP的讀寫時序使用軟件模擬，而不是靠DSP的引腳R/W、RD、WE與地址數(shù)據(jù)線的定來保證時序，這一點在設(shè)計中應(yīng)特別注意，下面給出在設(shè)計過程中縮寫的讀寫子程序：

WR_COMMAND：；入口參數(shù)為COMMAND

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR；配置IOPA5--A0=1

OR #0E020H

SACL PADATDIR

LDP #4H

LACL COMMAND

OR #0FF00H

SACL PBDATDIR

；IOPA6--/WR=0（寫使能）

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR

OR #0E000H

AND #0E0B0H

SACL PADATDIR

RPT #10

NOP

；IOPA6--/WR=1（寫不使能）

LACL PADATDIR

OR #0E40H

SACL PADATDIR

LDP #4H

SPLK #100，YANSHI1

CALL DELAYS1；延時100us

RET

WR_DATA：入口參數(shù)為DATA

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR；配置IOPA5--A0=0

OR #0E000H

AND #0E0D0H

SACL PADATDIR

LDP #4H

LACL DATA1

OR #0FF00H

LDP #MCRA》》7

SACL PBDATDIR

；IOPA6--/WR=0（寫使能）

LACL PADATDIR

OR #0E000H

AND #0E0B0H

SACL PADATDIR

RPT #10

NOP

；IOPA6--/WR=1（寫不使能）

LACL PADATDIR

OR #0E40H

SACL PADATDIR

LDP #4H

SPLK #100，YANSHI1

CALL DELAYS1；延時100us

RET

RD_DATA；

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR；配置IOPA5--A0=1

OR #0E020H

SACL PADATDIR

；IOPA7--/RD=0（讀使能）

LACL PADATDIR

OR #0E000H

AND #0E070H

SACL PADATDIR

LACL PBDATDIR

LDP #4H

SACL DATA2

RPT #10

NOP

；IOPA7--/RD=1（讀不使能）

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR

OR #0E80H

SACL PADATDIR

LDP #4H

SPLK #100，YANSHI1

CALL DELAYSI；延時100us

RET

RD_BUSY：

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR；配置IOPA5--A0=0

OR #0E000H

AND #0E0D0H

SACL PADATDIR

；IOPA7--/RD=0（讀使能）

LACL PADATDIR

OR #0E000H

AND #0E070H

SACL PADATDIR

LACL PBDATDIR

LDP #4H

SACL DATA3

；IOPA7--/RD=1（讀使能）

LDP #MCRA》》7

LACL PADATDIR

OR #0E80H

SACL PADATDIR

LDP #4H

SPLK #100.YANSHI1

CALL DELAYS1；延時100us

；判斷是否忙

LDP #4H

BIT DATA2，9

BCND RD_BUSY，TC

RET

顯示軟件設(shè)計程序流程

圖形顯示方式可以顯示數(shù)字、漢字以及各種能繪制出來的圖形，但是事先必須生成相應(yīng)的點陣文件，實際上，顯示字符、漢字和圖形都是對液晶屏上的特定區(qū)域?qū)懭胂鄳?yīng)的數(shù)據(jù)，本質(zhì)上沒有區(qū)別，這些數(shù)據(jù)都存儲在程序中，待顯示時再將這些數(shù)據(jù)寫入顯示RAM中，不過，在顯示漢字字符時，可以將需要顯示的字模提取出來存儲，進行顯示時再直接調(diào)用更為簡單，想要顯示一幅圖畫時，可以通過Windows附帶的畫圖工具制作一幅320×240象素的黑白位圖，并先將位圖反色，再將處理過的圖片以16進制文件的形式和程序一起燒入外部24LC256中，注意：位圖應(yīng)存入一個起始地址。設(shè)置三層圖形疊加方式顯示的方法是一樣的，圖5所示是一個軟件設(shè)計程序流程圖。需要說明的是，當DSP上電后，SED1330要能正確復位，否則將不能正確顯示。

結(jié)束語

SED1330控制器有64KB大容量緩存區(qū)，能適用多種規(guī)格的顯示屏，其內(nèi)部固化的字符發(fā)生器可產(chǎn)生160種字模并可外擴字符發(fā)生器，而且通過改變指令參數(shù)可以實現(xiàn)圖像的閃爍、翻轉(zhuǎn)、移動等，從總體性能方面而言，SED1330大大強于同類型的其他控制器，非常適用于各種液晶顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計需求。

本文介紹的由該控制器構(gòu)成的液晶顯示方案已成功地通過了調(diào)試，它與同類型的其他圖形點陣液晶顯示模塊相比，其硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，顯示功能強大，同時這對于其他型號的接口芯片，也有很好的參考價值。

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