写寄存器函数(LCD_RegWrite)

数据写函数(LCD_DataWrite)

数据读函数(LCD_DataRead)

这三个函数需要严格的按照 LCD 所要求的时序来编写，下面可以看看 MzL02 模块时序图：

MzL02 模块的 6800 时序示意

注意：上图是该模块的控制 IC 资料中的原版时序图，其实有些示意不是太稳妥(少标出了RW 线信号的要求)，或者说是不太严谨，不过这些不作讨论，请看分析即可;而 EP 的有效触发沿在图中很有可能示意有误，实测为上升沿。图中 CS1B(CS2)的信号即为片选 CS，RS 即为数据/寄存器的选择端口 A0 信号，E 为 EP;当作写入寄存器数据操作时，首先要将 A0 置低，以通知 LCD 模块即将进行的是对寄存器的操作;而 RW 线需要置低，以示即将要进行的是写入的操作;然后片选 CS 信号置低，装载数据至总线，然后在 EP 线上产生一个上升沿以触发 LCD 模块将总线上的数据最终载入;在前面的操作完成后一般都会将各个信号线的状态恢复。而数据(显存)写入、数据读出的操作时序也比较类似，这里就不多作介绍，直接参考例程即可。

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// 函数: void LCD_RegWrite(unsigned char Command)

// 描述: 写一个字节的数据至 LCD 中的控制寄存器当中

// 参数: Command 写入的数据，低八位有效(byte)

// 返回: 无

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void LCD_RegWrite(unsigned char Command)

{

LCD_A0 = 0; //A0 置低，示意进行寄存器操作

LCD_RW = 0; //RW 置低，示意进行写入操作

LCD_EP = 0; //EP 先置低，以便后面产生跳变沿

LCD_CS = 0; //片选 CS 置低

DAT_PORT = Command; //装载数据置总线

LCD_EP = 1; //产生有效的跳变沿

LCD_CS = 1; //片选置高

}

数据写入以及读出的函数源码如下：

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// 函数: void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)

// 描述: 写一个字节的显示数据至 LCD 中的显示缓冲 RAM 当中

// 参数: Data 写入的数据

// 返回: 无

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void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)

{

LCD_A0 = 1; //A0 置高，示意进行显存数据操作

LCD_RW = 0; //RW 置低，示意进行写入操作

LCD_EP = 0; //EP 先置低，以便后面产生跳变沿

LCD_CS = 0; //片选 CS 置低

DAT_PORT = Dat; //装载数据置总线

LCD_EP = 1; //产生有效的跳变沿

LCD_CS = 1; //片选置高

}

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// 函数: unsigned char LCD_DataRead(void)

// 描述: 从 LCD 中的显示缓冲 RAM 当中读一个字节的显示数据

// 参数: 无

// 返回: 读出的数据，

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unsigned char LCD_DataRead(void)

{

unsigned char Read_Data;

DAT_PORT = 0xff; //51 的端口想要输入前，要先给端口全置 1

LCD_A0 = 1; //A0 置高，示意进行显存数据操作

LCD_RW = 1; //RW 置高，示意进行读出操作

LCD_EP = 0; //EP 先置低，以便后面产生跳变沿

LCD_CS = 0; //片选 CS 置低

LCD_EP = 1; //产生有效的跳变沿

LCD_EP = 0;

Read_Data = DAT_PORT; //读出数据

LCD_CS = 1; //片选置高

return Read_Data; //返回读到的数据

}

以上便是要介绍的最基本的时序操作程序，它们几乎是整个 LCD 驱动程序当中与底层硬件打交道的代码了，这样的话，当要改变驱动 LCD 的 MCU 端口时或者换用别的 MCU 来驱动 LCD 时，基本上只需要在这些代码里作一下修改即可。

关于读 LCD 状态

而在一般的 LCD 模块当中，还有一个功能同样重要，就是读 LCD 状态;可以通过此操作获取当前 LCD 模块的忙状态以及一些相关的状态信息，当 LCD 模块正处于忙状态时，则不宜对它进行数据的写入或读出操作(有很多较老式的 LCD 控制器规定在忙的状态下时不允许写入或读出数据)。

所以在很多 LCD 的驱动程序当中，会在寄存器写入、数据写入/读出的操作前加入读取 LCD状态并判别忙状态的代码;这点可以参考网上流传的很多 LCD 驱动程序。不过，对于 MzL02这样的较新出的 LCD 控制器来说，已经对忙状态不是很在乎了，或者说影响已经很小甚至没有了;所以我们在前面的代码当中并没有加入这样的代码。至于有没有必要加读状态判忙的代码，要视具体的 LCD 控制器而定。

关于时序的时间要求

时序的一个非常重要的数据就是类似上图中标出的tAS88之类的时间长短要求，只是上图中并没有标出它们的具体最大最小值要求而已;但在编写这类的时序接口程序时它们还是非常重要的，当然还要看 MCU 的端口操作速度以及 MCU 的指令执行速度。打个比方，有的时序里就会有要求某些信号的电平保持最小宽度，而如果 MCU 的指令执行速度以及端口操作速度非常快的话，就需要酌情在连续操作端口的代码之间加入适量的延时(通用用空操作来代替，具体多少个多少时长视具体的 MCU 以及 LCD 控制器而定)以保证该信号的脉冲宽度满足要求。

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等，这里以常用的2行16个字的dm-162液晶模块来介绍它的编程方法，dm-162采用标准的14脚接口，其中vss为地电源，vdd接5v正电源，v0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度。rs为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。rw为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当rs和rw共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当rs为低电平rw为高电平时可以读忙信号，当rs为高电平rw为低电平时可以写入数据。e端为使能端，当e端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。d0~d7为8位双向数据线。

dm-162液晶模块内部的字符发生存储器(cgrom)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“a”的代码是01000001b(41h)，显示时模块把地址41h中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“a” dm-162液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2所示，它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明：1为高电平、0为低电平) 指令1：清显示，指令码01h,光标复位到地址00h位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00h 指令3：光标和显示模式设置 i/d：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 s:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令4：显示开关控制。

d：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 c：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 b：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 指令5：光标或显示移位 s/c：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标 指令6：功能设置命令 dl：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 n：低电平时为单行显示，高电平时双行显示

f: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符 指令7：字符发生器ram地址设置 指令8：ddram地址设置 指令9：读忙信号和光标地址 bf：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令10：写数据 指令11：读数据 dm-162液晶显示模块可以和单片机at89c51直接接口，电路如图1所示。 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，

是dm-162的内部显示地址，比如第二行第一个字符的地址是40h，那么是否直接写入40h就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢?这样不行，因为写入显示地址时要求最高位d7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000b(40h)+10000000b(80h)=11000000b(c0h) 以下是在液晶模块的第二行第一个字符的位置显示字母“a”的程序： rs equ p3.7 rw equ p3.6 e equ p3.5 org 0000h mov p1,#00000001b ;清屏 acall enable mov p1,#00111000b ;8位2行5x7点阵 acall enable mov p1,#00001111b ;显示器开、光标开、闪烁开 acall enable mov p1,#00000110b ;文字不动，光标自动右移 acall enable mov p1,#0c0h ;写入显示起始地址(第二行第一个位置) acall enable mov p1,#01000001b ;字母a的代码 setb rs ;rs=1 clr rw ;rw=0 clr e ;e=0 acall delay setb e ;e=1 ajmp $ enable: clr rs ;写入控制命令的子程序 clr rw clr e acall delay setb e ret delay: mov p1,#0ffh ;判断液晶显示器是否忙的子程序 clr rs setb rw clr e nop setb e jb p1.7,delay ;如果p1.7为高电平表示忙就循环等待 ret end

随着科技的发展，液晶显示模块的应用前景更加广阔，目前已广泛应用于电子表、计算器、液晶电视机、便携式电脑、掌上型电子玩具、复印机、传真机等许多方面。

液晶显示(LCD)大体分为笔段型、字符型、点阵图形型等几大类，字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块，它是由若干个5×7或5×11等点阵字符组成。每一个点阵字符位都可以显示一个字符，点阵字符位之间的一个点距的间隔起字符间距和行距的作用。目前市面上常用的有16字×1行、16字×2行、20字×2行和40字×2行等字符模型，这些LCD虽然显示的字数各不相同，但是都具有相同的输入输出界面。本文介绍的TC1602A是一种16字×2行的字符型液晶显示模块，其显示面积为64.5×13.8mm2。

1TC1602A的引脚功能和内部结构

1.1TC1602A的引脚功能

TC1602A的引脚排列如图1所示，它有16个引脚可与外界相连，各引脚功能如下：

1脚VSS：接地;

2脚Vdd：接+5V电源;

3脚VO：对比度调整端，LCD驱动电压范围为Vdd～VO。当VO接地时，对比度最强;

4脚RS：寄存器选择端，RS为0时，选择命令寄存器IR;RS为1时，选择数据寄存器DR;

5脚：读写控制端，为1时，选择读出;为0时，则选择写入;

6脚Enable：使能控制端，Enable为1时，使能;Enable为0，禁止;

7脚～14脚D0～D7：数据总线;

15脚LED+：背景光源，接+5V;

16脚LED-：背景光源，接地。

1.2TC1602A的内部结构

TC1602A的内部结构如图2所示，它主要由DDRAM、CGROM、CGRAM、IR、DR、BF、AC等大规模集成电路组成。

DDRAM为数据显示用的RAM(DataDisplayRAM，简称DDRAM)，用以存放要LCD显示的数据，只要将标准的ASCII码放入DDRAM，内部控制线路就会自动将数据传送到显示器上，并显示出该ASCII码对应的字符;

CGROM为字符产生器ROM(CharacterGeneratorROM，简称CGORM)，它存储了192个5×7的点阵字型，但只能读出不能写入;

CGRAM为字型、字符产生器的RAM(CharacterGeneratorRAM，简称CGRAM)，可供使用者存储特殊造型的造型码，CGRAM最多可存8个造型;

IR为指令寄存器(InstructionRegister，简称IR)，负责存储MCU要写给LCD的指令码，当RS及R/W引脚信号为0且Enable引脚信号由1变为0时，D0～D7引脚上的数据便会存入到IR寄存器中;

DR为数据寄存器(DataRegister，简称DR)，它们负责存储微机要写到CGRAM或DDRAM的数据，或者存储MCU要从CGRAM或DDRAM读出的数据。因此，可将DR视为一个数据缓冲区，当RS及R/W引脚信号为1且Enable引脚信号由1变为0时，读取数据;当RS引脚信号为1，R/W引脚信号为0且Enable引脚信号由1变为0时，存入数据;

BF为忙碌信号(BusyFlag，简称BF)，当BF为1时，不接收微机送来的数据或指令;当BR为0时，接收外部数据或指令，所以，在写数据或指令到LCD之前，必须查看BF是否为0;

TC1602A可分2行共显示32个字符，每行显示16个字符。

2TC1602A的控制指令

TC1602A的控制指令共11条，其中9条是针对命令寄存器IR的，另外2条是针对数据寄存器DR的，具体指令如表1所列。需要说明的是：表中*表示可以为0或1，表中的相关命令字设置如下：

3TC1602A相关的子程序

TC1602A与单片机AT89C51的接口电路如图3所示，下面是TC1602A相关的子程序：

(1)查看忙碌信号子程序

(4)清TC1604A显示器子程序

LCR：

MOVA，#00000001B

CALLWtoiR

RET

(5)启动TC1602A子程序

当供电电源符合一定要求时，TC1602A通电后能自启动，并进入默认置。TC1602A自启动后，单片机(MCU)只要依照系统所需的功能重新对其下达功能设定指令、显示器开/关控制指令及进入模式设定指令即可。通过下面的子程序可以让TC1602A5×7的字型显示器显示2行8bit数据，同时显示光标但不闪烁，且可在每一次资料输入DDRAM后光标向右移动一格。