液晶顯示控制器ST7920的接口方式研究與編程

1 引言

　　ST7920是臺(tái)灣矽創(chuàng)電子公司生產(chǎn)的中文圖形液晶控制器，可作為控制器和驅(qū)動(dòng)器捉供32路com 輸出和64路seg輸出。與驅(qū)動(dòng)器ST7921組成的模塊最多可驅(qū)動(dòng)256×32點(diǎn)陣液晶，主要用于顯示漢字及圖形，其內(nèi)置了2 MB中文字型ROM(CGROM)，共提供8192個(gè)中文字型(16×16點(diǎn)陣)；16KB半寬字型ROM(HCGROM)，共提供126個(gè)西文字型(16×8點(diǎn)陣)；64×16位字符顯示RAM(DDRAM最多16字符×4行，LCD顯示范圍16×2行)；64×16位字符產(chǎn)生RAM(CGRAM)；15×16位共240點(diǎn)的ICON RAM(ICONRAM)。此外，為了適應(yīng)多種微處理器與單片機(jī)接口需求，該模塊還可提供4位并行、8位并行、2線串行以及3線串行等多種接口。利用上述特性方便實(shí)現(xiàn)文字與圖形混合顯示、畫(huà)面清除、光標(biāo)歸位、顯示開(kāi)／關(guān)、光標(biāo)顯示／隱藏、顯示字體閃爍、光標(biāo)移位、顯示移位、垂直畫(huà)面旋轉(zhuǎn)、反白顯示、休眠模式等功能。

　　2 ST7920與MCU的接口

　　ST7920與MCU的接口引腳如表1所示。

　　ST7920與MCU連接的方式非常靈活，分為并行和串行兩種方法。并行接口復(fù)雜，但編程簡(jiǎn)單，訪問(wèn)速度快；串行接口簡(jiǎn)單，但編程復(fù)雜。并行連接方法又分為并口直接訪問(wèn)、并口間接訪問(wèn)和4位并口訪問(wèn)。以Atmel公司8位單片機(jī)AT89C52為例逐一介紹各自的接口連接實(shí)例。

　　2.1并口直接訪問(wèn)

　　MCU以AT89C52為例，P0端口接ST7920的數(shù)據(jù)引腳DB0～DB7，P2.1端口接ST7920的RS，P2.2接ST7920的R／W，讀寫(xiě)引腳(P3.6和P3.7)通過(guò)與非門(mén)接至E端，如圖1所示。將ST7920視為MCU的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)。

　　2.2并口間接訪問(wèn)

　　利用AT89C52的P3.0、P3.1、P3.2C及P0端口分別接至ST7920的RS、R／W、E引腳以及數(shù)據(jù)引腳DB0～DB7，如圖2所示，以P3.0、P3.1、P3.2作為模擬聯(lián)絡(luò)信號(hào)完成數(shù)據(jù)傳輸。

　　2.3位并口訪問(wèn)

　　4位并口訪問(wèn)接口連接圖與并口間接訪問(wèn)一致，區(qū)別只是將每個(gè)字節(jié)分兩次送入，第一次送入高4位，第二次送入低4位。

　　2.4串口訪問(wèn)

　　CS接低電平時(shí)，選擇串口模式。在該模式下，只用兩根線(SID與SCLK)完成數(shù)據(jù)傳輸。編寫(xiě)代碼前，須制定通訊雙方的通訊協(xié)議。其串口訪問(wèn)接線圖如圖3所示。

　　3 ST7920指令

　　ST7920的指令集包括基本指令和擴(kuò)充指令，其中基本指令有11條(見(jiàn)表2)，擴(kuò)充指令有7條(見(jiàn)表3)。每一個(gè)指令的長(zhǎng)度都為8位。16×8點(diǎn)陣的ASCII字符代碼也是8位。但是16×16點(diǎn)陣中文字符的代碼為16位，必須分為兩次傳送，先傳送高8位，再傳送低8位。

　　當(dāng)ST7920在接收指令前，MCU必須先確認(rèn)ST7920處于空閑狀態(tài)。即讀取BF=0，才能接收新的指令；如果在送出一條指令前不檢查BF狀態(tài)，則需要延時(shí)一段時(shí)間，確保上一條指令執(zhí)行完畢，具體指令執(zhí)行時(shí)間參照指令表。

　　"RE"是基本指令集與擴(kuò)充指令集的選擇控制位，當(dāng)更改"RE"的狀態(tài)更改后，后續(xù)指令維持在最后狀態(tài)。除非再次更改"RE"狀態(tài)，否則使用相同指令集時(shí)，無(wú)需要重新設(shè)置"RE"。

　　無(wú)論采用何種連接，根據(jù)ST7920的指令表，在確定顯示功能后，ST7920初始化編程基本一致，圖4為ST7920初始化編程的一個(gè)簡(jiǎn)單流程表。

　　4 ST7920應(yīng)用編程

　　ST7920控制器廣泛應(yīng)用中小型儀器或控制電路，由于支持接口形式多，編寫(xiě)程序非常靈活，下面以顯示4行32漢字(或64個(gè)ASCII字符)為例，簡(jiǎn)要介紹ST7920編程步驟與基本方法，電路接口采用并口直接訪問(wèn)，其程序代碼如下：

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　與同類(lèi)型點(diǎn)陣的LCM相比，ST71920控制的LCM硬件和軟件設(shè)計(jì)靈活，而且內(nèi)置多種漢字字庫(kù)。相對(duì)于無(wú)字庫(kù)的液晶控制器而言，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此，在當(dāng)今LCM市場(chǎng)上，ST71920應(yīng)用廣泛。