液晶顯示器嵌入式系統應用

2023-01-21 14:54:02 字數 4207 閱讀 2393

1概述彩色液晶顯示器作為當代高新技術的結晶產,不但具有超薄平台、顯示資訊豐富、色彩逼真的特點,而且還具有體積小、耗電省、壽命長、無輻射、抗震、防爆等其它型別顯示器無可比擬的優點,因而是工控儀表、機電裝置等行業更新換代的理想顯示器件。另外,隨著微控制器與嵌入式系統應用領域的不斷擴大,對於以微控制器為核心構成的高檔儀器儀表、資訊家電、工控產品、資料採集等系統的人機介面友好性提供了越來越高的要求。要求不但可以顯示漢字,還要顯示影象;如果能用五彩繽紛的色彩來顯示不同的資訊則更理想。

但是,對於軟硬體資源均十分緊張的普通微控制器來說,顯示漢字已十分勉強,更談不上圖形及彩色圖形的顯示了,即便對硬體功能強大的高效能微控制器來說,管理好彩色液晶顯示器也不是一件容易的事。因此對於普通微控制器而言,具有友好的彩色人機介面將是十分困難的事件。

如果能像微機那樣,將具體的顯示過程由顯示卡去管理,而cpu僅負責提供一下顯示資料,則將大大簡化了顯示過程,從而解決彩色液晶顯示過程複雜的難題。yd-611智慧型彩色液晶顯示器即是具有彩色顯示管理功能的液晶顯示器。

2效能特點

yd-611是一款內嵌高速管理微控制器的智慧型液晶顯示器。該顯示器採用了顯示畫面預置技術,即將顯示內容分為固定部分和變化部分。固定部分可在微機上進行繪製、編輯、修改,然後將其作為預置畫面**到顯示器內e2prom中儲存。

在需要顯示時,僅需使用簡單的預置畫面呼叫指令就可調出來顯示預置畫面,不但可以迴圈、交替、重疊顯示,還可與變化部分的資料即現場實現顯示的資料組合顯示。從而將上位機從繁雜的顯示管理工作解脫出來,也降低了對上位機的軟硬體要求。使用普通微控制器即可構成彩色晶人機介面。

yd-611彩色液晶顯示器的效能特點如下:

①顯示點陣數320w×240h;

②內含gb2312一級簡體漢字型檔,二級漢字型檔可選;

③內含高速mcu及顯示驅動邏輯電路;

④顯示器提供忙訊號輸出,以便能夠即時檢測模組狀態;

⑤同時提供rs-232c標準序列通訊介面及印表機並行介面兩種通訊方式;

⑥命令式操作,可同時顯示彩色中西文、**、直方圖、自由曲線;

⑦可選配套觸控螢幕。

yd-611彩色液晶顯示器的效能指標如表1所列。

表1yd-611彩色液晶顯示器件性指標

中文顯示15行×20列可顯示字元西文ascii、中文一級字型檔預置頁畫64圖形點陣320×240rgb彩色方式tft視野方式140亮度cd/m2200顯示顏色16色通訊介面串、並口輸入電壓dc12v消耗功率12v×800ma工作環境溫度30~60℃儲存溫度-35~75℃

yd-611彩色液晶顯示器外部介面採用20腳針式插座。引腳排列如圖1所示,引腳功能說明如表2所列。

表2yd-611引腳功能說明

3功能描述

3.1內部結構

yd-611彩色液晶顯示器的內部結構如圖2所示。

3.2通訊協議

yd-611型彩色液晶顯示器具有序列和並行兩種通訊方式。

(1)序列通訊

yd-611序列通訊採用標準rs-232通訊方式,資料格式為:1個起始位,8個資料位,1個停止位。

為了提高通訊速度,顯示器內設定了乙個節的輸入緩衝區。在傳送資料前,應先檢查dtr訊號。若dtr為高電平(ttl),表示緩衝區滿,要等到dtr訊號變為低電平(ttl)後再傳送資料。

如果每組的資料量少於節,同時每組之間又有足夠的間隔,則不判斷dtr位訊號也可連續傳送。

(2)並行通訊

並行通訊使用印表機並行介面,並行口的時序圖如圖3所示。首先,準備好資料,busy訊號為低電平之後,傳送乙個stb訊號(下降沿有效),等待0.5μs後再檢測busy訊號。

若為高電平,則表示本機正在處理資料或緩衝區已,等到該訊號變為低電平後再延時5μs傳送下乙個資料。

4標準命令集

4.1命令定義

yd-611彩色液晶顯示器作為智慧型顯示器的一項突出特點就是,避免了使用者敏瑣的點陣操作,只需使用簡單的命令,就可顯示出漢字、字元和預置的圖形。yd-611的命令大致可以分為三種型別:游標控制、功能設定、圖形操作。

這裡以十六進製製碼格式給出yd-611的標準命令集,如表3所列。十六進製制格式適用於微控制器作上位機,每條命令均以「esc」(十六進製製碼的「1b」)打頭,後面緊跟命令**和所需要的引數。

yd-611命令使用規則如下:

①液晶顯示器圖形方式以光點為最小點陣顯示單位,每個光點包含rgb三個色點;字元方式以8×16點陣為最小顯示塊單位,西文字元佔乙個顯示塊,16×16點陣的漢字點二個顯示塊。

②yd-611可顯示16種顏色,其顏色的取值範圍在[0,15]。表4為對應的顏色**。

表3yd-611彩色液晶顯示器標準命令集

****1b200~,n設定特種字型檔1b27no顯示特種字型檔的第no個字模1b28(blockpagenum)<=n<,…,bn繪製曲線1b46colorx1y1x2y2畫線1b47xy游標移到(xy)

表4顏色**

01234567黑蘭綠青紅粉黃白***灰亮蘭亮綠亮青亮紅亮粉亮黃亮白

③放大顯示時,橫向放大的佔橫向兩倍位置,縱向放大的佔縱向兩行位置。

④yd-611在圖形操作命令中,x方向座標值最大為320,用十六進製制數表示時,必須占用2位元組。因此凡命令中涉及到圖形座標的地方,x方向和y方向均以2位元組表示。低位位元組在前,高位位元組在後。

4.2常用命令說明

為便於yd-611彩色液晶顯示器在嵌入式系統中的應用,下面對嵌八式系統中常用的命令說明如下。

(1)呼叫預置畫面

命令引數n為呼叫使用者預置的第(n+1)頁面,n的取值範圍為(0,127。yd-611液晶顯示器規定,對於使用者rom,每80h個單元為1頁,每幅畫面可能有1個或多個頁面。

圖4yd-611與微控制器的序列介面電路

(2)置漢字顯示方式

yd-611彩色液晶顯示器的漢字型檔字模均按照國標碼的順序排列。漢字內碼為兩個位元組編碼,利用位元組的最高位置「1」作標誌,而西文的內部碼為七位編碼。

(3)置西文字元方式

yd-611液晶字型檔的字模僅收錄了ascii碼的前128個字元。置成西文字元方式後,在未改變成漢字顯示方式前,所有與命令無關的位元組,都將作為西文字元顯示。

(4)重疊或覆蓋顯示方式

顯示漢字和字元時採用重疊或覆蓋。

n=1:表示重疊顯示,此種狀態下,漢字、西文字元的顯示速度比較快。

n=0:表示覆蓋顯示,即在顯示漢字或字元之前,先用背景顏色清除一下該部位。此種狀態下的顯示速度慢,適用於在畫面的固定位置上顯示動態資訊。

(5)畫線

命令引數color:顏色**。(x1y1):

所畫線段的起點座標。(x2y2):所畫線段的終點座標,使用指定的顏色畫線。

如果x1=x2,則所畫線段為垂線;如果y1=y2,則所畫線段為水平線段;如果x1=x2,y1=y2,則所畫線段為一點;如果x1≠x2,y1≠y2,則所畫線段為一斜線。

(6)繪製曲線

以b0,b1,b2,……,bm為一組方向資料繪製曲線。bn為結束符,bn大於等於80h則畫線結束。

5yd-611在嵌入式系統中的應用

5.1介面設計

yd-611應用於嵌入式系統時,既可使用並行方式,也可使用序列方式與系統介面。下面以mcs-51系列微控制器為例,分別敘述各種介面方式。

①並行介面方式1。當使用者系統為匯流排擴充套件方式時,yd-611使用並行方式與系統介面較方便。即將yd-611的data0~data7與微控制器的資料匯流排相連,busy接p1.

0,stb接p1.1即可。

②並行介面方式2。當使用者系統為非匯流排擴充套件應用,而又有較多閒置的i/o口時,也可採用並行介面方式。如可將data0~p1.

7相連,busy接p3.2,stb接p3.3。

③序列介面方式1。當使用者系統i/o口線資源較為緊張時,可使用微控制器的uart串列埠並轉換為rs-232電平後與yd-611介面。由於yd-611只接收顯示資料,資料傳送為單工,故此時僅使用微控制器序列資料傳送端txd即可;同時,還應點用微控制器的一根口線,用於檢查yd-611的接收緩衝區滿訊號。

④序列介面方式2。當使用者系統的uart串列埠已被占用時,可利用微控制器一根未用的口線模擬生成乙個通訊協議為(的軟串列埠。並轉換為rs-232電平後與yd-611介面。

下面以序列介面方式1(即使用微控制器的uart標準串列埠)為例,給出yd-611與微控制器介面電路,如圖4所示。圖4中,at89c52的txd端經max232轉換為rs-232電平後,與yd-611的rxd端相連。yd-611的緩衝區滿,指示訊號dtr經max232轉換為rs-232電平後與at89c52的p3.

0端相連。

5.2顯示程式

這裡以序列介面方式1為例,給出與力電路配套的顯示程式。顯示屏顯示內容為紅色漢字「液晶」,綠色亮字顯示漢字「顯示器」及英文本元「1a2b」。液晶屏顯示的字元如圖5所示。

顯示程式見本刊**(http:)。結語

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