液晶顯示器漢字字模存儲(chǔ)方法

液晶顯示器件（lcd）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)闈h字不能象西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。

1 液晶模塊顯示漢字方法

使用圖形液晶模塊以點(diǎn)陣形式來(lái)顯示漢字和圖形，每8個(gè)點(diǎn)組成1個(gè)字節(jié)，每個(gè)點(diǎn)用一個(gè)二進(jìn)制位表示，存1的點(diǎn)顯示時(shí)在屏上顯示一個(gè)亮點(diǎn)，存0的點(diǎn)則在屏上不顯示，最常用的16×16的漢字點(diǎn)陣由32個(gè)字節(jié)組成。

以在我國(guó)應(yīng)用較為普及的液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制器t6963c為例，在液晶屏上橫向8個(gè)點(diǎn)為1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，則“國(guó)”字的16×16點(diǎn)陣字模如圖1所示，通過(guò)字模提取軟件按照先左后右，先上后下的方式對(duì)“國(guó)”字進(jìn)行字模提取，則可獲得圖1右邊的字模對(duì)應(yīng)的32個(gè)字節(jié)值。

將這些字節(jié)按一定順序?qū)懭胍壕Э刂破鞯娘@示緩沖區(qū)，就可在液晶屏上顯示16×16的“國(guó)”字。同理一個(gè)24×24的漢字則需72個(gè)字節(jié)，存放方式如下：

其他規(guī)格的漢字存放方式以此類(lèi)推。

2 液晶控制器典型接口電路

通過(guò)單片機(jī)將已提取的漢字的字模輸入液晶控制器，即可按設(shè)定的液晶模塊顯示屏上現(xiàn)實(shí)需要的漢字。

圖2是典型的液晶模塊與單片機(jī)的接口電路，在圖中選用我國(guó)應(yīng)非常廣泛的8051單片機(jī)作為mcu，采用dg12864（128×64）液晶模塊，其內(nèi)置的液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制器為日本東芝公司的t6963c。

在電路中，地址線(xiàn)a12-a15和wr，rd信號(hào)通過(guò)gal16v8譯碼出外擴(kuò)芯片的片選信號(hào)，其中液晶的譯碼地址為0xe000，將地址線(xiàn)a0與液晶控制口的c/d相連。當(dāng)a0為低時(shí)液晶控制器接收數(shù)據(jù)，a0為高時(shí)液晶控制器接收命令碼，因此液晶數(shù)據(jù)端口地址為0xe000，液晶命令端口為0xe001，采用keil c51進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，在程序中可進(jìn)行如下定義。

#define xbyte（（unsigned char volatile xdata* ）0）

#define lcd_data xbyte[0xe000] //液晶數(shù)據(jù)端口

#define lcd_code xbyte[0xe001] //液晶命令端口

單片機(jī)的數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)74hc245雙向緩沖器與液晶控制器的數(shù)據(jù)口相連，用液晶控制器的片選信號(hào)/lcd_cs作為74hc245的使能信號(hào)，單片機(jī)的寫(xiě)信號(hào)/wr控制數(shù)據(jù)傳送方向。/wr為低時(shí)，單片機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě)入液晶控制器；/wr為高時(shí)，cpu讀取液晶控制器的數(shù)據(jù)和狀態(tài)；

3 漢字字模存儲(chǔ)及提取方法

在單片機(jī)系統(tǒng)中對(duì)字模的存儲(chǔ)，根據(jù)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)容量和其尋址空間情況，可采取3種方式。

（1）將提取的漢字字模數(shù)據(jù)作為常量數(shù)組存放在程序存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，這種方法較為常用，針對(duì)程序不大或單片機(jī)無(wú)外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)功能的情況。

如下面程序所示，將提取的要顯示漢字的字模數(shù)據(jù)定義成常量數(shù)組，如要顯示合肥”兩字。

再編制漢字顯示子函數(shù)write_hz。其中要調(diào)用另外兩個(gè)子函數(shù)lcd_wait和disp_address。lcd_wait為讀取液晶控制器是否忙函數(shù)，而disp_address為液晶控制器顯示緩沖區(qū)地址設(shè)置函數(shù)，可根據(jù)液晶控制器資料編制[1]。

函數(shù)write_hz的參數(shù)x和y對(duì)應(yīng)液晶屏幕的顯示位置，其與液晶控制器顯示緩沖區(qū)中的地址通過(guò)行**可計(jì)算出，該行中的wide為事先定義的液晶屏每行字節(jié)數(shù)，對(duì)于dg12864液晶而言，wide為16。

函數(shù)write_hz根據(jù)16×16點(diǎn)陣漢字液晶控制器顯示緩沖區(qū)的存放形式，依次改變顯示地址，先將左半部1-16個(gè)字節(jié)寫(xiě)入顯示緩沖區(qū)，再寫(xiě)入右半部17-32個(gè)字節(jié)。若要液晶顯示“合肥”兩字，只要在程序中帶顯示地區(qū)參數(shù)調(diào)用該函數(shù)即可。如：

write_hz（0，4，0）；//合

write_hz（0，10，0x20）；//肥

（2）將提取的漢字字模數(shù)據(jù)存放在eprom或e2prom內(nèi)，作為擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器供單片機(jī)調(diào)用[2]。

采用哈佛結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，如8051單片機(jī)及其派生產(chǎn)品，程序存儲(chǔ)器(rom)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(ram)可分別尋址，51單片機(jī)rom和ram最大的尋址空間均為64k，通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于中型的嵌入式系統(tǒng)，尤其是帶液晶的單片機(jī)系統(tǒng)，64k的程序空間并不富裕，而將漢字字模作為常量數(shù)組會(huì)大大占用rom的空間，而相對(duì)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只需幾k就夠用了，剩下很多空間可用于功能芯片的擴(kuò)展。

將提取的漢字字模數(shù)據(jù)存放在eprom或e2prom內(nèi)，并設(shè)定該芯片的片選地址，則只要知道某個(gè)漢字字模數(shù)據(jù)在該芯片的存儲(chǔ)位置，通過(guò)程序計(jì)算出偏移地址，即可實(shí)現(xiàn)顯示功能，例如：設(shè)存放漢字字模數(shù)據(jù)的e2prom的片選地址為0x9000，則通過(guò)程序定義：

#define hz_dot 0x9000

#define vbyte （unsigned char volatile xdata*）

若要編制漢字顯示子函數(shù)write_hz，只要將上面write_hz函數(shù)中

***行換成lcd_data=*（vbyte（hz_dot+p+i））；

****行換成lcd_data=*（vbyte（hz_dot+p+16+i）；

（3）將整個(gè)漢字字庫(kù)存放在eprom或e2prom內(nèi)，程序根據(jù)要顯示漢字的機(jī)內(nèi)碼來(lái)調(diào)用漢字字模[3]。

某些高端單片機(jī)，如motorola的m68300系列32位單片機(jī)，尋址范圍可達(dá)8m，液晶顯示常用的16×16漢字庫(kù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件為兩百多k，將漢字字庫(kù)存入大容量的e2prom，通過(guò)地址線(xiàn)可尋址到漢字庫(kù)中的每一個(gè)漢字。

在計(jì)算機(jī)中對(duì)漢字的識(shí)別是通過(guò)機(jī)內(nèi)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，漢字標(biāo)準(zhǔn)機(jī)內(nèi)碼為兩字節(jié)代碼。漢字在漢字庫(kù)中是按照區(qū)位來(lái)排列的，每一區(qū)中有94個(gè)漢字，每個(gè)漢字都對(duì)應(yīng)唯一的區(qū)號(hào)和在本區(qū)的位號(hào)，漢字輸入法中就有區(qū)位碼方法，實(shí)際上，漢字機(jī)內(nèi)碼和區(qū)位碼有標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，某個(gè)漢字在字庫(kù)中的區(qū)號(hào)加上0xa0等于其機(jī)內(nèi)碼的高字節(jié)，位號(hào)加上0xa0等于其機(jī)內(nèi)碼的低字節(jié)，因此很容易通過(guò)程序計(jì)算出要顯示的漢字在漢字庫(kù)中的區(qū)位號(hào)，即得到了其在漢字庫(kù)中的偏移地址。

由于e2prom中存儲(chǔ)了整個(gè)漢字庫(kù)，只須在硬件上設(shè)定存放漢字庫(kù)的存儲(chǔ)器片選地址，直接將漢字作為字符數(shù)組付給漢字顯示函數(shù)，通過(guò)機(jī)內(nèi)碼計(jì)算出區(qū)號(hào)和位號(hào)，即可方便地對(duì)漢字字模進(jìn)行調(diào)用了。與前兩種方法相比，無(wú)須事先提取字模和設(shè)定其地址用于程序調(diào)用，因此在進(jìn)行程序升級(jí)，涉及到漢字顯示時(shí)，不用更改漢字字模數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了圖形液晶的漢字顯示方法，并以8051單片機(jī)為基礎(chǔ)，結(jié)合液晶模塊與單片機(jī)的典型接口電路，介紹了3種存放漢字字模的方法，并給出c51程序例子，具有很強(qiáng)的使用指導(dǎo)性。