【基于ＤＳＰ的液晶显示系统设计】 基于51单片机的液晶显示系统设计

　　文章编号：1006-6268（2008）08-0044-04 　　摘要： 提出了一种以TMS320VC5409 DSP作为液晶显示器主控制器的设计方法,详细介绍DSP和液晶模块的硬件连接和程序设计。在液晶上实现了汉字显示（不同取模方式）、光棒显示、显示画面滚动和位图显示等一系列功能。希望能为其他各种系统显示前端的设计提供了一种可以借鉴的方法。
　　关键词：数字信号处理；液晶，；光棒显示；图形显示
　　中图分类号：TP368 文献标识码：B
　　
　　Liquid Crystal Display System Design Base onDSP
　　WANG Jiao-chun , WANG Cheng-hua
　　（College of Information Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing, 210016,China）
　　Abstract:To propose a design methods of the main LCD controller base on TMS320VC5409 DSP, and introduced the way of hardware connect of DSP and LCD modules and display the programming. In achieving the LCD: Chinese character display (different way of model), light stick, rolling and display digital map display and a series of functions. Hope to provides a way for the other front-end design system.
　　Keyword: DSP； liquid crystal；light stick；map display
　　
　　引言
　　
　　液晶显示器由于具有低压、微功耗、易于控制、显示信息量大、易于彩色化、寿命长等优点，因而被广泛应用在便携式智能仪器仪表和各种电子设备的可视化系统中。而近年来随着DSP技术的迅速发展，DSP不仅具备了强大的数字处理功能，而且接口功能也越来越丰富，在各个领域也得到了广泛的应用。传统的液晶显示都是通过单片机来控制，虽然单片机控制液晶显示系统设计简单，技术成熟，但在系统有大量实时数据需要显示的情况下，单片机由于处理速度较低，因此在很多场合不能满足应用的条件。本文首先对液晶模块和DSP芯片作简要介绍，然后介绍硬件连接图和各种显示图形的软件设计方法，最后给出调试结果。
　　
　　1系统硬件设计
　　
　　1.15409 DSP和液晶显示控制器RA8835简介
　　TMS320VC5409[1-2]该芯片内核工作电压1.8V，最多支持23位地址线、16位数据线；数据空间和I/O空间寻址范围分别达64K；32K RAM和16K ROM可以为用户提供充足的程序空间和数据空间；该芯片的时钟周期是10ns，可以完成较高速度的数据处理。液晶显示控制器RA8835[3]是一个中英文与绘图模式的点矩阵液晶显示(LCD)驱动控制器。采用LED作为显示背光。该控制器的优点有：⑴ 可选择内部或外部字符发生器,字符宽度可调整,可设置为休眠状态；⑵ 显示缓冲可自主分配；⑶ 支持文字与绘图两种混和显示模式(文本与图形显示的区别就是文本方式需要建立CGRAM，将字模写入CGRAM,然后将对应CGRAM首地址的代码作为数据送入显示)；⑷ 合成显示方式丰富，各个分区可以通过某种逻辑关系进行合成显示。
　　
　　1.2DSP与液晶模块硬件接口设计
　　DSP与液晶显示硬件接口的设计如图 1 所示：液晶的选通是通过对CPLD编程来实现，将液晶选通端映射到DSP的I/O口地址，并且定义液晶的I/O口地址ioport unsigned int port0为写数据和写参数，定义ioport unsigned int port3为写指令和写代码。同时DSP的 和 口及R/ 读写端经过一定组合满足液晶读写时序要求。在设计中，为了使端口电压为3.3V的DSP能够与5V的液晶电平匹配，通常需加电平转换芯片，电平转换芯片为型号SN74ALVC164245，该芯片需要3.3V和5V两种电源，分别加在A、B口两端。在设计上A端将1A1~1A8分别和2A1~1A8依次相连（即1A1~2A1..1A8~2A8）同样在B端是1B1接2B1..1B8接2B8。方向选通引脚 和 都接地，保证该芯片随时选通，方向控制引脚1DIR直接接地，方向控制脚2DIR通过10K电阻上拉，这样设计后DSP在向控制器发送数据或者读数据时就无需首先向164245发送方向控制指令。因为此时的DSP和液晶相当于导线直接相连。由分析液晶的最大读写脉冲宽度120~150ns，可以得出若DSP工作10M时，通常外设的读写周期必须小于DSP时钟的70％，此时DSP在寻址液晶时，需要插入一软件等待周期才能满足液晶读写时序要求。显示电路接口设计如图 1 所示。
　　
　　2系统软件设计
　　
　　系统软件设计包括DSP的初始化、LCD的初始化和其他需要显示的模块化程序。定义函数void WriteCommand( Uchar CommandByte ) {port3 = CommandByte; Delay(20);}为写命令；函数void WriteData( Uchar dataW ) {port0 = dataW;Delay(20);}为写数据；函数ReadDataLcm()为读数据;其中光标定位Optr = (Uint)Oy*(0x40) + Ox/8 + BasePart1*256;其中0y表示行数，最大240行，0x表示字节数，最大40个字节。下面将分别介绍各种显示项目在液晶上的显示方法。
　　2.1 汉字取模显示
　　汉字取模方式有横向和纵向取模方式两种，而光标移动也有两种方式，下面介绍针对不同的取模方式和不同的光标移动，在液晶上显示时的程序设计难易作一比较。⑴ 光标下移法，即将光标的移动方向设置为向下，将一个汉字分成左右两部分分别写，先写左边(共写16次8位数据)，然后修改光标地址，同样写完右边。因此，这对于纵向取模的汉字显示特别方便，因为在写一个16×16点阵的汉字时，只需修改1次光标地址。而对于横向取模的汉字则可以采用先写偶数位的数据，再写奇数位的数据，这样写光标位置同样也只需改变一次。⑵ 光标右移法就是将光标的移动方向向右，每次写汉字的2个字节，写完后再重新进行光标定位，这对于一个横向取模的16x16点阵的字模，共需修改l5次光标地址。而对于纵向取模的汉字，利用光标下移法来设计程序就较复杂了。以下程序块为横向取模，光标采用下移的方法：
　　for (i=0;i 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　WriteCommand(mWrite); //写数据
　　for(j=0;j 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文