基于T6963CFG的LCD嵌入式應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)

1引言

在嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用中，選擇低價位、高性能的液晶顯示設(shè)備一直是設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)。中小型液晶顯示器以其規(guī)格多、價位低以及非常適用于嵌入式系統(tǒng)量身定制的特點(diǎn)深受研發(fā)者的青睞。T6963CFG是TOSHIBA公司生產(chǎn)的一款LCD控制器，可用于不同規(guī)格的液晶顯示器。深圳漢升公司生產(chǎn)的HS240128顯示器采用了這款LCD控制器，其分辨率達(dá)240×128，帶自掃描電路，具有文本顯示、圖形顯示和圖文混合顯示功能。

2 T6963CFG控制命令及時序

T6963CFG是一款與大規(guī)模LCD驅(qū)動器和數(shù)據(jù)存儲器配合使用的LCD控制器。該控制器有8條并行數(shù)據(jù)、讀／寫控制、模式選擇以及亮度和背光控制等接口線，可以方便地與多種型號的處理器或微控制器直接相連。T6963CFG內(nèi)置128個字符的字模；外部擴(kuò)展存儲器高達(dá)64KB(HS240128顯示器擴(kuò)展了32KB)，用于顯示緩沖區(qū)，如文本區(qū)、圖形區(qū)以及自定義字符區(qū)；LCD顯示窗口能在顯示緩沖區(qū)內(nèi)方便地移動。

2。1控制命令及狀態(tài)字

T6963CFG命令字有三種基本格式：
格式1：數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2命令碼
格式2：數(shù)據(jù)1命令碼
格式3：命令碼

在使用格式1時，需要按照數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2、命令碼的先后順序進(jìn)行寫操作，每次寫一個字節(jié)。如果選擇格式3，只有寫命令碼的操作。在對LCD讀數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)操作之前都要進(jìn)行狀態(tài)檢測。只有在LCD允許的情況下才可以進(jìn)行相應(yīng)的操作。其狀態(tài)字及其功能如表l所示。


2。2接口信號及時序

HS240128-1顯示器封裝后留有21個接口信號線：
C／D：命令／數(shù)據(jù)(高／低)選擇信號；
CE：片選(低)信號；
WR：寫(低)信號；
RD：讀(低)信號；
D0～D7：數(shù)據(jù)信號；
FS：字體選擇信號(高：6×8，低：8×8)；
FG：外殼安全地；
VSS：GND(地)；
VDD：邏輯電路和LCD的電源(5V)；
VD：驅(qū)動電壓調(diào)整輸入(亮度)；
VEE：LCD驅(qū)動電源(輸出，-15V)；
RST：復(fù)位(低)信號；
K：背光(地)；
A：背光(5V)。

LCD接口控制信號的讀寫時序如圖1所示。各控制信號的時序可由微控制器的通用輸入輸出(GPIO)接口仿真實(shí)現(xiàn)，例如：C／D為高電平，CE為低電平，WR為高電平以及RD為低電平時，可以從數(shù)據(jù)線上(D0～D7)讀取T6963CFG的狀態(tài)字。


3在嵌入式系統(tǒng)中的硬件接口電路

通常LCD產(chǎn)品都具有相應(yīng)的硬件接口電路，但其類型不盡相同。帶自掃描電路，可提供文本、圖形和圖文混合顯示功能的LCD可以方便地與市場提供的嵌入式微控制器或單片機(jī)相連，如Phlips公司的LPC2104、2119等。S3C44B0X是Samsung公司提供的高性價比嵌入式片上系統(tǒng)解決方案，采用ARM7TDMI內(nèi)核，片上集成了豐富的外圍元件，特別適用于對成本和功耗敏感的應(yīng)用。S3C44BOX雖然集成有LCD控制邏輯，但是，HS240128顯示器的控制接口內(nèi)置了控制電路，利用S3C44BOX豐富的GPIO口資源(71個)，很容易實(shí)現(xiàn)配接。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中選用PD0～PD7、PE0～PE2、PG4～PG5作為LCD的控制線和數(shù)據(jù)線。其電路連接如圖2所示。

根據(jù)T6963CFG的讀寫時序和相應(yīng)的電路配接，讀寫操作的函數(shù)為：
charread(chartype)∥從T6963CFG讀取數(shù)據(jù)


4顯示控制及程序設(shè)計(jì)

4。1顯示緩沖區(qū)的設(shè)置

顯示緩沖區(qū)可分為系統(tǒng)內(nèi)存顯示緩沖區(qū)和LCD顯示緩沖區(qū)。當(dāng)然，系統(tǒng)也可以只設(shè)置LCD顯示緩沖區(qū)，程序可以只對LCD顯示緩沖區(qū)進(jìn)行操作。通常LCD顯示緩沖區(qū)設(shè)置在I／O接口電路中，如HS240128的顯示緩沖大小為32KB。根據(jù)需要，LCD顯示緩沖區(qū)可以定義一個、二個或三個不同的顯示區(qū)，例如：文本區(qū)、圖形區(qū)和自定義字符字模區(qū)?？梢宰远x各區(qū)大?。鐖D3所示。LCD控制器可以自動將LCD顯示緩沖區(qū)中文本區(qū)和圖形區(qū)的顯示信息向屏幕輸出和刷新。屏幕的顯示位置與顯示緩沖區(qū)的位置具有映射對應(yīng)關(guān)系。

在系統(tǒng)內(nèi)存中設(shè)置顯示緩沖區(qū)，通常是為了規(guī)范程序設(shè)計(jì)，提高工作效率。程序首先對系統(tǒng)內(nèi)存中的顯示緩沖區(qū)進(jìn)行讀／寫操作，然后將其數(shù)據(jù)更新到LCD顯示緩沖區(qū)中。系統(tǒng)內(nèi)存顯示緩沖區(qū)分為文本區(qū)和圖形區(qū)，本設(shè)計(jì)設(shè)置8KB文本區(qū)和16KB的圖形區(qū)。在字符方式下文本區(qū)可映射17個顯示頁，在圖形方式下圖形區(qū)可映射4個顯示頁。

4。2字符和圖形顯示過程

4。2。1字符顯示過程

在字符方式下，HS240128-1已裝配了128個常用字符字模。在指定的文本顯示緩沖區(qū)寫入相應(yīng)的字符碼00H～7FH，即可實(shí)現(xiàn)LCD輸出字符[1]。該LCD顯示器還提供了擴(kuò)展字符功能，字符碼為80H～FFH，它的字形碼(8×8點(diǎn)字模)需要提前寫入自定義字符的字模緩沖區(qū)中。其地址為7800H～7FFFH。在應(yīng)用中，通過控制FS引腳選擇字體大小(1：6×8或0：8×8)。在6×8方式下，屏幕一行可以顯示40個字符，在8×8方式下，一行顯示30個字符。整屏可以顯示16行字符。

系統(tǒng)內(nèi)存文本緩沖區(qū)與LCD文本顯示緩沖區(qū)有著映射關(guān)系．其數(shù)據(jù)格式是按屏幕格式大小設(shè)定的。例如：一行30個字符對應(yīng)著內(nèi)存連續(xù)的30個字節(jié)。一屏(頁)16行對應(yīng)內(nèi)存連續(xù)的480字節(jié)。如果內(nèi)存文本緩沖區(qū)為8KB，可映射17頁(共272行)，其緩沖區(qū)設(shè)置為：Text_Buffer[272][30](行列二維數(shù)組)，內(nèi)存文本緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送到LCD文本緩沖區(qū)的過程可以通過下面的代碼實(shí)現(xiàn)：

LCD控制器自動掃描并顯示從內(nèi)存送來的17頁數(shù)據(jù)的第一頁，如果要顯示第二頁或其他頁，只要向LCD控制器重新設(shè)置文本區(qū)起始地址即可，因此，LCD可以從顯示緩沖區(qū)的任意位置開始顯示。例如．從第二行開始顯示，LCD文本區(qū)開始地址應(yīng)該為30(0x001E)。
設(shè)置文本區(qū)開始地址的過程如下：