一種基于DSP實(shí)現(xiàn)的LCD液晶屏顯示技術(shù)

　　隨著電子產(chǎn)品集成化的發(fā)展．液晶顯示屏在便攜式儀器中實(shí)現(xiàn)圖像或文字的顯示應(yīng)用更為廣泛。同時(shí)在當(dāng)今信息時(shí)代，數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)性、運(yùn)算量大的要求越來(lái)越高，所以高運(yùn)算速度的DSP芯片在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；其使數(shù)據(jù)采集、控制與人機(jī)界面融為一體，由于DSP處理速度快，整個(gè)系統(tǒng)能夠由一片DSP芯片控制．體積更小、功耗更低、更便于攜帶［1］。目前大多數(shù)液晶控制器的接[1電路及驅(qū)動(dòng)程序主要是針對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)的［2］，DSP的液晶屏接口電路參考資料相對(duì)較少，而在實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)的硬件資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以本文提出一種由DSP控制實(shí)現(xiàn)LcD液晶屏顯示的方案。

2 硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用TI公刮的加強(qiáng)型定點(diǎn)DSP芯片TMS320VC54lOA［3］，其頻率可達(dá)160 MHz，內(nèi)部有64 kRAM空間，可以靈活的映射為數(shù)據(jù)或程序存儲(chǔ)窄間。

　　液品模塊采用信利公司的MG一128128-2中規(guī)模液品屏［2］。該模塊內(nèi)置有T6963C控制芯片，T6963C的最大特點(diǎn)是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動(dòng)所需的參數(shù)如占空比系數(shù)，驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)/行及字符的字體選擇等均由引腳電平設(shè)置。這樣T6963C的初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設(shè)置完成。軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫(huà)面的設(shè)計(jì)。

　　本系統(tǒng)中使VC5410A采用1／O空間擴(kuò)展方式控制液晶模塊。由于向液晶模塊寫(xiě)數(shù)據(jù)、寫(xiě)指令和寫(xiě)控制信號(hào)時(shí)。需要鎖存總線，所以采用了鎖存芯片74HC573實(shí)現(xiàn)總線的鎖存。74HC573由8個(gè)D觸發(fā)器組成。這8個(gè)D觸發(fā)器具有共同的鎖存使能(LE)和輸出使能 。LE的下降沿將DO～D7上的數(shù)據(jù)鎖存到O0～O7上的數(shù)據(jù)不隨D0～D7變化。

　　DSP與液晶顯示模塊部分接口電路如圖l所示。LE的下降沿將D0～D7上的數(shù)據(jù)鎖存到O0～O7上，當(dāng)LE為低時(shí)O0～O7上的數(shù)據(jù)不隨D0～D7變化。鎖存器的使能端由Vc5410A的A10和IS控制，即把控制信號(hào)鎖存在地址為0400H的I／O空間上。其真值表如表1昕示。

　　系統(tǒng)中相類(lèi)似的鎖存電路有3個(gè)，寫(xiě)數(shù)據(jù)(指令)鎖存電路的使能端由DSP的A11和IS控制，將數(shù)據(jù)或指令鎖存住地址為0800H的I/O空間上，讀數(shù)據(jù)鎖存電路使能端DSP的A9和IS控制，將所讀的數(shù)據(jù)鎖存在地址為020OH的1/O空間上。DSP的低8位數(shù)據(jù)線和液晶模塊的數(shù)據(jù)總線連接．負(fù)責(zé)將控制指令和顯示數(shù)據(jù)送到顯示模塊的數(shù)據(jù)線上。 vc5410A的內(nèi)部存儲(chǔ)空間有限，所以本系統(tǒng)擴(kuò)展了一個(gè)64 Mb/s的外部程序存儲(chǔ)器SST39VF400A，該芯片的數(shù)據(jù)線和地址線分別與DSP芯片的對(duì)應(yīng)相連，片選信號(hào)由 控制，讀寫(xiě)控制引腳與DSP的讀寫(xiě)信號(hào)R/w相連。

　　3軟件設(shè)計(jì)

　　液晶屏實(shí)際是通過(guò)若干個(gè)象素點(diǎn)來(lái)構(gòu)成漢字或圖形的，刈'應(yīng)位為"1"時(shí)．液晶點(diǎn)被點(diǎn)亮；為"O"時(shí)，不點(diǎn)亮。要顯示漢字或圖肜實(shí)際就是按照一定的規(guī)律點(diǎn)亮相應(yīng)的液晶象素點(diǎn)．視覺(jué)上看起來(lái)就成了一個(gè)漢字或圖形。

　　MG一1 28128-2的控制器T6963C有一系列操作指令，通過(guò)指令的調(diào)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶模塊的控制［4］。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)T6963c的指令系統(tǒng)及與DSP的時(shí)序信號(hào)波形圖進(jìn)行編程。T6963指令系統(tǒng)如表2所示。T6963C的控制時(shí)序如圖2所示。

　　液晶模塊一作時(shí)序的產(chǎn)生主要是通過(guò)控制信號(hào)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)的．在編寫(xiě)寫(xiě)指令、寫(xiě)數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)等　子程序之前，首先要確定硬件接口圖的時(shí)序，本系統(tǒng)的控制信號(hào)接口順序巾高到低依次為：NULL一NUL一OEw-RD-WR-CD一CE-LCD RST，通過(guò)訪問(wèn)I／O空間的0200H，0400H，0800H地址，來(lái)控制液晶模塊。

　　DSP控制液品屏的軟件流程圖如圖3所示。

　　液品屏上電之后，屏幕上的顯示是隨機(jī)的，所以控制程序開(kāi)始就需要清屏，使屏幕上的液晶點(diǎn)全滅。然后初始化一些顯示參數(shù)，例如顯示區(qū)域、娃示方式、顯示狀態(tài)、光標(biāo)狀念等的設(shè)置。然后畫(huà)出操作界面背景；DSP控制液晶顯示采用外部中斷辦式。當(dāng)有外部中斷時(shí)．前端數(shù)據(jù)采集部分將數(shù)據(jù)，開(kāi)始進(jìn)入DSP緩存．同時(shí)清除顯示區(qū)域上次的顯示，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。給液晶屏發(fā)送接收數(shù)據(jù)指令，即將LCD的RD引腳置為低電平，然后將顯示數(shù)據(jù)送到LCD數(shù)據(jù)總線上，一個(gè)周期的數(shù)據(jù)的采集和顯示即完成。

　　下面將給出部分C語(yǔ)言的液晶模塊驅(qū)動(dòng)子程序，首先足一些變量的聲明函數(shù)和用到的庫(kù)函數(shù)：

#include

#define port LCD cmd port0400

／／定義液晶模塊的命令鎖存地址為I／O空間的

0400H

#define port LCD write port0800

∥寫(xiě)數(shù)據(jù)鎖存地址為0800H

#define port LCD read port0200

／／讀數(shù)據(jù)鎖存地址為0200H

＃define port_LCD_null;

ioport unsigned short port port_LCD_cmd;

ioport unsigned short port port_LCD_write;

ioport unsigned short port port_LCD_read;

ioport unsigned short port port_LCD_null;

讀命令的子程序:

unsigned short Icd-read-command()

{

{

unsigned short temp；

port LCD_ cmd=0x003F：

port LCD_ null=0x003F；

port LCD_ emd一0x002D；

∥LCD_ RST=1，CE=0，CD=1，WR=1，RD=0，OEW=1

port LCD_ nulI=0x002D；

temp=port LCD_ read：

port LCD_ cmd=0x003F；

port LCD_ null=0x003F；

return(temp)；}

畫(huà)點(diǎn)子程序：

Void led draw point(unsigned short X，unsigned short y)

{

unsigned short temp；

temp一(y<<4)+(x>>3)+0x100；

led-write-data(temp)；

led-write-data(temp>>8)；

lcd-write-write-command(0x24)；

／／送地址指針的控制字24H到命令端口

temp=(0x07一(X&ox07))l 0xF8；

／／FOH～FFH把選中的一位置1，即點(diǎn)亮，畫(huà)點(diǎn)完成

lcd-write-command(temp)；

}

　　向液晶模塊寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)指令的子程序與讀數(shù)據(jù)的過(guò)程相似，只要根據(jù)控制模塊的時(shí)序圖給出相應(yīng)的命令即可。然后編寫(xiě)出初始化、清屏、畫(huà)點(diǎn)等子程序，再此基礎(chǔ)上就可以編寫(xiě)顯示字符、數(shù)字、漢字及圖形等。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼，然后送顯示數(shù)據(jù)。

　　4 結(jié) 語(yǔ)

　　本文提出利用高速率DSP芯片控制液晶屏顯示的技術(shù)，并編寫(xiě)出針對(duì)DSP的C語(yǔ)言液晶模塊的驅(qū)動(dòng)程序，能夠廣泛地應(yīng)用于各種圖像的處理和顯示場(chǎng)合，在調(diào)試和仿真過(guò)程中取得了良好的顯示效果。此電路的設(shè)計(jì)思想也可以應(yīng)用在其他液晶模塊的接口設(shè)計(jì)中，只要對(duì)程序稍加改動(dòng)就可以加以。